ГП "УКРНИИУГЛЕОБОГАЩЕНИЕ"
Воскресенье, 16.12.2018, 05:22
Приветствую Вас Гость | RSS
 
Меню сайта
Категории раздела
Мои статьи [47]
Поиск
Статистика
Форма входа
Главная » Статьи » Мои статьи

РАЗРАБОТКА НОВОГО РЕАГЕНТНОГО РЕЖИМА ФЛОТАЦИИ УГЛЕЙ ПАО «ДТЭК ДОБРОПОЛЬСКАЯ ЦОФ»

УДК 622.765

 

С.О. ФЕДОСЕЕВА,

Л.А. МОРОЗОВА, канд. техн. наук

 (Украина, Луганск, ГП «Укрнииуглеобогащение»)

А.В. ФЕДОРОВ,

А.Г. РЕЗНИЧЕНКО

(Украина, Доброполье, ПАО «ДТЭК Добропольская ЦОФ»)

 

РАЗРАБОТКА НОВОГО РЕАГЕНТНОГО РЕЖИМА ФЛОТАЦИИ УГЛЕЙ ПАО «ДТЭК ДОБРОПОЛЬСКАЯ ЦОФ»

 

Проблема и ее связь с научными и практическими задачами. Совершенствование процесса флотации углей,  поиск эффективных реагентов и оптимальных технологических режимов - один из главных факторов, от которых зависит технологическая и экономическая результативность флотационного обогащения.

В начале 90-х годов прошлого столетия в связи с переходом к рыночной экономике наибольшее распространение среди реагентов - вспенивателей на углеобогатительных фабриках Украины получил продукт под названием масло ПОД. К достоинствам данного реагента можно отнести доступность для украинского потребителя, поскольку является продуктом отечественной нефтехимии, выпускаемым на предприятиях ОАО «Азот» г. Северодонецк, Черкассы и Ровно, достаточные ресурсы и относительная дешевизна. Однако реагент масло ПОД  имеет ряд существенных недостатков, основным из которых является неудовлетворительные эксплуатационные  свойства. Относительно высокая вязкость (до 80 . 10-6 м2/с) и температура застывания (до  минус 180С) создают определенные трудности при транспортировании реагента по трубопроводам и подаче в процесс при работе обогатительных фабрик в холодный период года.

Анализ исследований и публикаций. Проведенными исследованиями по оценке эффективности, поверхностной активности  и пенообразующей способности  гетерополярных реагентов пенообразователей, согласно предложенной классификации исследованных технических продуктов [1], масло ПОД относится к поверхностно-малоактивным реагентам и имеет низкую флотационную активность.

Постановка задачи. Целью данной работы является определение наиболее эффективных реагентов – вспенивателей для углей  ПАО  «ДТЭК Добропольская ЦОФ» и разработка нового реагентного режима их флотации.

Изложение материала и результаты. На основании теоретических исследований и лабораторных экспериментов разработаны и предложены для практического использования на ПАО  «ДТЭК Добропольская ЦОФ» новые реагентные режимы флотации углей.

В таблице 1 приведены результаты лабораторных исследований  флотоактивности различных реагентов-вспенивателей в сочетании с топливом ТС-1 при обогащении шламов рядовых углей шахт «Новодонецкая» и «Добропольская», составляющих питание флотации ПАО «ДТЭК Добропольская ЦОФ», содержание твердого в исходном продукте – 100 г/л. Анализ полученных данных показывает, что в порядке возрастания флотационной активности реагенты-вспениватели располагаются в следующей последовательности:

Масло ПОД ® оксаль марки Т-66 ® композиционный реагент ® оксаль марки Т-92 ® КЭТГОЛ.

 

Таблица 1

флото-опыта

Расход реагентов

Зольность, %

Выход

флотоконцентрата,

%

Извлечение горючей массы   в концентрат, %

собиратель (ТС-1),

г/т

вспениватель

исходного

флотокон-

центрата

отходов

г/т

г/м3

Вспениватель - масло ПОД

1

1300

100

5,0

43,8

17,4

61,0

39,4

57,9

2

1300

150

15,0

44,5

16,5

69,6

47,3

71,2

Вспениватель - оксаль марки Т-66

3

1300

50

5,0

44,0

15,9

67,1

45,1

67,7

4

1300

100

10,0

44,2

15,8

79,4

55,3

83,4

Вспениватель – оксаль марки Т-92

5

1300

50

5,0

44,2

16,0

72,8

50,3

75,7

6

1300

100

10,0

44,1

17,7

83,4

59,8

88,0

Вспениватель – КЭТГОЛ

7

1300

50

5,0

44,7

16,3

79,0

54,7

82,8

8

1300

100

10,0

44,5

17,6

84,1

59,5

88,3

Вспениватель – композиционный реагент

9

1300

50

5,0

43,9

16,6

73,5

52,0

77,3

10

1300

100

10,0

44,3

18,5

79,1

57,4

84,0

 

Из приведенной таблицы видно, что применение в качестве вспенивателей реагентов КЭТГОЛ или оксаля марки Т-92 позволяет повысить зольность отходов флотации с 69,6 % (опыт 2) до 84,1 % и 83,4 % (опыты 8 и 6), а выход флотоконцентрата при этом увеличивается с 47,3 % до 59,5 % и 59,8 % соответственно при незначительном увеличении его зольности с 16,5 % до 17,6 – 17,7 %. Извлечение горючей массы в концентрат возрастает с 71,2 % до 88,0 – 88,3 %. Расход реагентов вспенивателей уменьшен в 1,5 раза со 150 г/т до 100 г/т.

Таким образом, проведенными лабораторными исследованиями показано,  что применяемое в качестве вспенивателя масло ПОД, обладает недостаточной  флотоактивностью, что является причиной значительных потерь горючей массы с отходами флотации и вызывает необходимость изыскания более эффективных флотореагентов.

Для проведения промышленных испытаний по результатам лабораторных исследований взамен масла ПОД был выбран оксаль марки Т-92, обладающий высокой флотационной активностью и отсутствием резкого запаха.

  Испытания проводились во флотационном отделении ПАО «ДТЭК Добропольская ЦОФ» при установившемся режиме работы фабрики под нагрузкой. Питанием флотации являлись часть слива гидроциклонов ГЦ-1000 и шламовая вода, разбавляемые технической водой. Подготовка пульпы осуществлялась в аппарате АКП-1600. Процесс флотации осуществлялся в двух флотомашинах МФУ 2-63 и двух флотомашинах ФМУ-50. Для дозирования флотореагентов в процесс использовались  дозаторы АДРМ-3. Подача реагентов в процесс – единовременная в расходомерный бак пульпы. Расходы реагентов изменялись в пределах, обеспечивающих получение продуктов требуемого качества. Флотоконцентрат обезвоживался на четырех вакуум-фильтрах «Украина-80» и шести центрифугах ОГШ-461. Отходы сбрасывались без сгущения в илонакопитель.

Результаты промышленных испытаний реагентных режимов  в условиях  флотоотделения ПАО «ДТЭК Добропольская ЦОФ» с  применением в качестве вспенивателей масла ПОД и оксаля марки Т-92  представлены в таблице 2.

Таблица 2

№ опробования,

дата

Наименование

шахты-поставщика

Нагрузка

 на флото-

отделение

Расход

флотореагентов, г/т

Содержание твердого в исходной пульпе, г/л

Зольность, %

Содержание твердого в продуктах флотации, г/л

м3

т/ч

собирателя ТС-1(r=0,8 г/см3)

вспенивателя

исходного

концентрата

отходов*

концентрате

отходах

мл/т

г/т

г/т

г/м3

Вспениватель – масло ПОД

1

Добропольская, Новодонецкая

650

65

1300

1040

230

23

100

44,7

28,0

-

68,9

170

60

2

Добропольская, Новодонецкая

650

123,5

1260

1008

135

25,6

190

44,5

28,0

1–59,4

2–53,6

4–55,0

Ср.-56,0

215

120

120

120

Ср.-120

3

Добропольская, Новодонецкая, Алмазная,

Юбилейная

650

120

1300

1040

120

22,2

185

40,9

29,3

58,5

223

161

Среднее значение

650

102,8

1287

1029

162

25,6

158

43,4

28,4

61,1

203

114

Вспениватель – оксаль Т-92

4

Добропольская, Алмазная

650

159

980

785

75

18,3

245

43,1

30,0

1–75,0

2–64,5

4–70,3

6–74,0

Ср. -71,0

266

1-186

2-155

4-178

6-185

Ср.-176

5

Добропольская, Новодонецкая, Алмазная

650

140

1350

1085

85

18,3

215

44,8

32,2

1–73,9

2–71,2

4–70,1

6–74,0

Ср. - 72,3

235

1-154

2-144

4-142

6-148

Ср.-147

6

Добропольская, Новодонецкая, Алмазная

650

120

1065

850

80

14,8

185

51,1

31,4

1–73,4

2–70,1

4–72,5

6–69,9

Ср. - 71,5

220

1-156

2-157

4-145

6-178

Ср.-159

Среднее значение

650

140

1132

907

80

17,1

215

46,3

31,2

71,6

240

161

* – цифры – № флотомашины

Анализ их позволяет отметить следующее. При работе с применением в качестве вспенивателя масла ПОД содержание твердого в исходном питании составляло в среднем 158 г/л, зольность – 43,4 %. Средний расход реагентов: собирателя – 1029 г/т, вспенивателя – 162 г/т. В этих условиях среднее значение зольности отходов флотации составило 61,1 % при средней зольности флотоконцентрата 28,4 %.

При работе с применением в качестве вспенивателя оксаля марки Т-92 содержание твердого в питании составило в среднем 215 г/л при его зольности 46,3 %. Средний расход собирателя составил 907 г/т, вспенивателя 80 г/т. В этих условиях среднее значение зольности отходов флотации возросло на 10,5 % (с 61,1 % до 71,6 %) при средней зольности флотоконцентрата 31,2 %.

Применение реагентных режимов с дробной дозировкой вспенивателя  оксаль марки Т-92 (50 % в расходомерный бак пульпы и по 25 % в воздушные патрубки 2-й и 4-й или 3-й и 5-й камер флотомашин) позволяет повысить селективность процесса флотации, то есть дополнительно повысить зольность отходов флотации  на 2,1 – 3,1 %, при одновременном снижении зольности флотоконцентрата на 0,4-0,6 % (таблица 3 – Влияние способа дозирования вспенивателя оксаль марки Т-92 на показатели флотации  угольных шламов).

 

 

Таблица 3

Наименование шахты-поставщика

Нагрузка

 на флотоотделение

Расход

флотореагентов

Содержа-ние твердого в исходной пульпе, г/л

Зольность, %

Содержание твердого в продуктах флотации, г/л

м3

т/ч

собирателя ТС-1

(r=0,8 г/см3)

вспени-вателя

исход-ного

концент-рата

отходов

концент-рате

отходах

мл/т

г/т

г/т

Флотомашина № 1

Единовременная дозировка вспенивателя оксаль марки Т-92 в расходомерный бак пульпы

Добропольская, Новодонецкая, Алмазная

650

120

1065

850

80

185

51,1

34,5

71,8

225

156

Дробная дозировка вспенивателя оксаль марки Т-92: 50 % - в расходомерный бак пульпы и по 25 % во 2 и 4 камеры флотомашины

Добропольская, Новодонецкая, Алмазная

650

120

1065

850

40+20+20

185

51,1

34,1

73,9

230

150

Флотомашина № 2

Единовременная дозировка вспенивателя оксаль марки Т-92 в расходомерный бак пульпы

Добропольская, Новодонецкая, Алмазная

650

146

1070

855

60

225

51,1

36,8

69,9

245

165

Дробная дозировка вспенивателя оксаль марки Т-92: 50 % - в расходомерный бак пульпы и по 25 % в 3 и 5 камеры флотомашины

Добропольская, Новодонецкая, Алмазная

650

146

1070

855

30+15+15

225

51,1

36,2

73,0

250

160

 

Гранулометрический состав питания и отходов флотации при опробованиях №3 (вспениватель масло ПОД) и № 4 (вспениватель оксаль марки Т-92) приведен в таблице 4.

Результаты  ситового  анализа  свидетельствуют о том,  что потери горючей массы с отходами флотации обусловлены в основном  присутствием во флотоотходах  низкозольных угольных частиц крупностью 0,125 - 1,0мм, зольность которых составляет   11,9 – 14,5 % (табл. 4).   Содержание частиц угля класса 0,125 - 1,0 мм в отходах флотомашин при использовании  в качестве вспенивателя масла ПОД  достигает 19,81 %, а в отходах флотации при  использовании  оксаля марки Т-92 содержание низкозольных зернистых частиц снижается до 12,21 %.

Следует отметить, что применение оксаля марки Т-92 вместо масла ПОД позволяет также повысить и зольность самого тонкого класса угольных частиц в отходах флотации крупностью менее 0,063 мм с 70,8 % до 80,4 %.  Это обусловлено более высокой селективностью разделения предложенного реагента.

 

Таблица 4

Крупность,

мм

Выход,

%

Зольность,

%

Надситный продукт

Подситный продукт

выход,%

зольность,%

выход,%

зольность,%

Питание флотации

>1

0,13

2,4

0,13

2,4

100,00

41,0

1-0,5

3,15

2,3

3,28

2,3

99,87

41,0

0,5-0,25

6,82

3,6

10,09

3,2

96,72

42,3

0,25-0,125

8,65

9,2

18,74

6,0

89,91

45,2

0,125-0,063

6,03

20,8

24,77

9,6

81,26

49,0

0,063-0

75,23

51,3

100,00

41,0

75,23

51,3

Итого

100,00

41,0

 

 

 

 

Флотоотходы (опробование с применением вспенивателя масла ПОД)

>1

0,25

4,0

0,25

4,0

100,00

57,5

1-0,5

4,06

4,4

4,32

4,4

99,75

57,6

0,5-0,25

7,03

5,9

11,35

5,3

95,68

59,9

0,25-0,125

8,47

20,8

19,81

11,9

88,65

64,1

0,125-0,063

6,10

43,3

25,91

19,3

80,19

68,7

0,063-0

74,09

70,8

100,00

57,5

74,09

70,8

Итого

100,00

57,5

 

 

 

 

Флотоотходы (опробование с применением вспенивателя оксаль Т-92)

>0,5

2,33

4,0

2,33

4,0

100,00

71,5

0,5-0,25

5,23

8,0

7,56

6,8

97,67

73,1

0,25-0,125

4,65

27,0

12,21

14,5

92,44

76,8

0,125-0,063

3,49

56,2

15,70

23,7

87,79

79,4

0,063-0

84,30

80,4

100,00

71,5

84,30

80,4

Итого

100,00

71,5

 

 

 

 

 

Таким образом, результаты промышленной проверки реагента оксаль марки Т-92 в качестве вспенивателя позволяют сделать вывод о высоких флотационных свойствах данного реагента и рекомендовать его для освоения и практического использования во флотоотделении ПАО «ДТЭК Добропольская ЦОФ».

 

Выводы и направления дальнейших исследований. 

1. Промышленная проверка режимов флотации с применением оксаля марки Т-92 в качестве вспенивателя подтвердила результаты лабораторных исследований и предложенной классификации технических продуктов, а также  его преимущества в сравнении с маслом ПОД: снизились потери горючей массы с отходами флотации за счет повышения  их зольности на 8-10 %, при одновременном снижении расхода вспенивателя в 1,5 раза.

2. Для повышения эффективности работы флотоотделения фабрики целесообразно усовершенствовать способ дозирования и распределения флотореагентов:

-оксаль марки Т-92 рекомендуется подавать дробно: 50 % в «голову» процесса, остальное в воздушные патрубки аэрационных блоков  2-й и 4-й камер флотомашин;

-собиратель ТС-1 следует подавать единовременно 100 % в расходомерный бак пульпы.

 

Список литературы

 

1.                  С.О. Федосеева, О.А. Морозов. Влияние поверхностной активности и пенообразующей способности гетерополярных реагентов на их флотационные свойства // Обогащение полезных ископаемых. Днепропетровск. – 2012. – вып. 48(89). – С. 93-97.

 

 

 

Поступила в редколлегию 26.04.2012 г.

Рекомендована к публикации д.т.н. А.Д. Полуляхом

 

Категория: Мои статьи | Добавил: Орихалк (13.06.2012)
Просмотров: 2106 | Рейтинг: 0.0/0
Arcanforge © 2018