CC BY
0
ФЛОТАЦИЯ КАМЕННОГО УГЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ ФЛОТАРЕАГЕНТОВ
Бойхонова Мохигул Юсуф кизи
докторант,
Навоийское отделение академии наук Республики Узбекистан,
Республика Узбекистан, г. Навои
Хужакулов Нурмурод Ботирович
доцент,
Навоийский государственный горно-технологический университет,
Республика Узбекистан, г. Навои
Хужамов Умиджон Умаркулович
доцент,
Навоийский государственный горно-технологический университет, Республика Узбекистан, Навоийская область, г. Навои E-mail: [email protected]
FLOTATION OF COAL USING VARIOUS FLOTATION REAGENTS
Mohigul Boykhonova
Doctoral student,
Navoi Branch of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan,
Republic of Uzbekistan, Navoi
Nurmurod Khujakulov
Associate Professor, Navoi State University of Mining and Technology, Republic of Uzbekistan, Navoi
Umidjon Khujamov
Associate Professor, Navoi State University of Mining and Technology, Republic of Uzbekistan, Navoi
АННОТАЦИЯ
Несмотря на разнообразие процессов промышленного обогащения угля, все они основаны на использовании различий в физических и физико-химических свойствах минералов. В данной статье приведены результаты исследований по обогащению каменного угля методом флотации. Также приведены технологическая схема обогащения методом флотации, физические свойства использованных флотореагентов, а также результаты проведенных с ними экспериментов по флотации и выявление оптимального флотореагента, определение оптимального времени процесса флотации.
ABSTRACT
Despite the diversity of industrial coal preparation processes, they are all based on the exploitation of differences in the physical and physico-chemical properties of minerals. The article presents the results of the research on coal preparation by flotation method. The technological scheme of enrichment by flotation, physical properties of the used flotation agents, as well as the results of experiments conducted with them on flotation and identified the optimal flotation agent, determining the optimal time of the flotation process.
Ключевые слова: уголь, флотация, концентрат, хвосты, флотореагенты, отработанное моторное масло, Т-92, универсальный угольный пенообразователь-УУП, извлечение, выход продукта.
Keywords: coal, flotation, concentrate, waste, flotation reagents, spent motor oil, T-92, UPS, extraction, product yield.
Библиографическое описание: Бойхонова М.Ю., Хужакулов Н.Б., Хужамов У.У. ФЛОТАЦИЯ КАМЕННОГО УГЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ ФЛОТАРЕАГЕНТОВ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2024. 12(129). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/19002
Обогащение угля - это процесс, который обычно используется для очистки низкосортного угля для удовлетворения эксплуатационных требований. Типичные способы обогащения угля включают осаждение, циклон с плотными средами, осаждение с плотными средами с мелкими канавами, осаждение с подвижными ситами и флотацию, и все эти процессы требуют большого количества воды для переработки низкосортного угля, хотя чистый уголь, полученный с помощью этих методов, является хорошего качества, процесс очистки сточных вод может привести к загрязнению твердых частиц. Поэтому сухое обогащение угля имеет очевидные преимущества перед влажными процессами [1, с. 66].
Известны следующие основные способы мокрого и сухого обогащения угля: гравитационный, флотационный, магнитный, электрический и специальный [2, с. 20254].
Наиболее распространенными методами обогащения каменного угля являются мокрые методы на основе плотности, которые постоянно развиваются на протяжении десятилетий, при этом появляются новые или улучшенные решения. Тем не менее, методы сухого разделения имеют определенные преимущества перед традиционными решениями, которые в зависимости от ситуации могут в конечном итоге принять решение в пользу их внедрения, что объясняет недавнюю интенсификацию исследований в этой области [3, с. 70].
Объект и методика исследований
В данной исследовательской работе для обогащения каменного угля с непосредственным получением
сорбента был выбран уголь Шаргунского месторождения. Это связано с тем, что по сравнению с бурым углем он содержит больше углерода, плотный, темно-черный, иногда бурый, черный, маслянистый блеск.
В настоящее время около 15% угля обогащается методом флотации. Флотация угля является наиболее эффективным и практически единственным способом обогащения угля. Пенообразующая флотация признана и широко распространена в промышленных масштабах. Эффективность обогащения флотации зависит не только от структуры флотационной машины, но и от использованных флотационных реагентов [4, с. 12].
Хотя уголь является гидрофобным веществом, флотацию угля невозможно осуществить без использования флотореагентов. При флотационном обогащении угля на угольно-обогатительных фабриках в качестве реагентов используются полуфабрикаты нефтеперерабатывающих заводов и отходы нефтехимии. В качестве собирателей при флотации угля в большинстве случаев используются аполярные реагенты: керосин, дизельное топливо, топливо ТС-1, термозойль. В качестве пенообразователей - гетеро-полярные: КОБС (кубовый остаток производства бутилового спирта), КЕТГОЛ (2-кубовый остаток производства этилгексанола), Т-80 (полупродукт, образующийся при получении 1,3-диоксана), ВПП (полупродукт, образующийся при производстве 4,4-диметил-1,3-диоксана) [5, с. 95].
Таблица 1.
Физико-химические свойства флотареагентов
№ Наименование реагентов Химическая формула Молекулярная масса Плотность, г/см3 Температура плавления, С Температура кипения, С
1 Отработанное моторное масло СНп-п 300-750 0,90 -35 150-190
2 Т-92 CHзCHOHCHз 60 1,06 80 130
3 УУП Я-СбН480зН 318-326 1,05 10 315
Проведены исследования флотации измельченного угля с использованием нескольких флото-реагентов. В ходе экспериментов использовались флотореагенты универсальный угольный
пенообразователь УУП, оксаловое масло Т-92 и отработанные моторные масла. В таблице 1 приведены физико-химические свойства вышеперечисленных флотореагентов.
Рисунок 1. Технологическая схема флотационного обогащения угольной руды
В целом в промышленных масштабах пенная флотация является широко признанным и одобренным видом флотации. Это постоянное насыщение газированной пульпы пузырьками воздуха. При поднятии воздушных пузырьков вверх происходит селективное приклеивание и удаление относительно них частиц чистого угля, которые с помощью специальных устройств выводятся на поверхность, где образуется пенообразование флотации [6, с. 19].
Исследования флотационного обогащения проводились по технологической схеме, представленной на рисунке 1.
Полученные результаты и их обсуждение
В ближайшие годы роль флотации в обогащении угля будет расти, что обусловлено прогнозируемым ухудшением качества добываемого угля в будущем. Угольная флотация является наиболее эффективным и единственным действующим способом обогащения угольных руд. Объем флотируемых угольных руд на обогатительных фабриках постоянно увеличивается, на некоторых предприятиях достигая 20-25% от общего объема перерабатываемого угля.
100 90 80
н
е
г о б о и л е
ате
з
каз
о По
70 60 50 40 30 20 10
Извлечение Выход продукта Содержание
■ Отработанное моторное масло ■ ^92 ■ УУП
Рисунок 2. Извлечение, выход и количество углерода в концентрат в процессе перечистной флотации при использовании различных флотационных реагентов
Флотация угля осуществляется в результате прилегания частиц к воздушным пузырькам, основанного на физико-химических явлениях, происходящих в трех фазах - твердом, жидком и газообразном
состояниях. Наиболее важными из них являются смачивание твердой поверхности, изменение фаз и их свойств при использовании флотореагентов.
0
30
—х
25
а
д
ро20 е л г
гу 15 е
10
е л в
Отработанное моторное масло
Т-92
УУП
Наименование флотореагентов
-Концентрат -Хвост
Рисунок 3. Извлечение углерода на продукты в процессе контрольной флотации
Из приведенных выше диаграмм можно сделать вывод, что при проведении флотационного процесса с использованием отработанного моторного масла, Т-92 и УУП на основе полученных результатов в ка-
честве основного флотационного реагента целесообразно выбрать флотореагент УУП, и дальнейшие исследования проводились с использованием именно этого реагента для определения оптимальных параметров обогащения.
100
90
о4
80
70
н
е ще
а г
обо 50
и
л е
ате
каз 30
о
С 20
60
40
10 0
„ 3 , 4
Продолжительность флотации, мин
2
5
■Извлечение
■Выход продукта
■Содержание
Рисунок 4. Результаты исследования зависимости извлечении, выхода и содержание углерода концентрата к времени в процессе перечистной флотации при использовании флотореагента УУП
При этом сначала изучалась зависимость процесса от времени и экспериментальным методом определялось оптимальное время. На рис. 4 выше представлена зависимость процесса флотации от времени.
В результате проведенных выше исследований наиболее оптимальное время флотации для флотационного обогащения каменного угля составило 4 минуты, с соотношением Т:Ж=1:3. Из использованных флотореагентов наилучший результат при флотации получен с применением флотореагента УУП.
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Список литературы:
1. Тагаев И.А., Андрийко Л.С., Хужакулов Н.Б., Вохидов Б.Р., Бойхонова М.Ю., Нарзуллаев Ж.Н. Подбор исходного местного сырья и изучение дериватографических показателей для получения сорбентов. Universum: Технические науки. № 9(78), 2020. С. 65-69.
2. Khujakulov N., Boykhonova M. Derivatographic analysis of bentonite-coal sorbent samples and regeneration process. International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology. Volume 9, Issue 12. 2022. P. 20253-20256.
3. Хужакулов Н.Б., Бойхонова М.Ю. Изменение основных свойств ангренского бурого угля в результате термической обработки. Горный вестник Узбекистана.№3 (86), 2021. С. 68-72.
4. Самадов А.У., Хужакулов Н.Б., Хужамов У. У., Махмудова Ф.М. Изучение возможности усовершенствования технологии переработки руд месторождений «Аджибугут». Academy. № 5 (68), 2021. С. 11-14.
5. Хамидов Р.А., Хужамов У.У., Сирожов Т.Т., Туробов Ш.Н. Исследования эффективной технологии извлечения цветных металлов из электронного лома. INTERNATIONAL SCIENTIFIC REVIEW OF THE TECHNICAL SCIENCES, MATHEMATICS AND COMPUTER SCIENCE. 2019. С. 94-99.
6. Самадов А. У., Хужамов У. У. Анализ способов переработки электронного лома. Universum: Технические науки. № 1-2 (106), 2023. С. 19-20.
