CC BY
6Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences
Research BIB / Index Copernicus
УДК 662.661-662.667
TOSHKO'MIRNI FLOTATSIYA USULI BILAN BOYITISHNI TADQIQ
QILISH
Xujakulov Nurmurod Botirovich
Navoiy davlat konchilik va texnologiyalar universiteti, dotsent Boyxonova Mohigul Yusuf qizi
O'zR FA Navoiy bo'limi tayanch doktoranti
ANNOTATSIYA
Ko 'mirning sifatini yaxshilash uchun u boyitiladi, ko 'mirni boyitish bo 'yicha olib borilgan tadqiqotlardan ko 'zlangan asosiy maqsad uni tarkibidagi yonmaydigan chiqindi jinslar, kvars minerallari va zararli qo 'shimchalardan tozalash natijasida foydali komponentning konsentratsiyasini oshirish hisoblanadi. Boyitish texnikasi va texnologiyasini hamda texnik-iqtisodiy ko 'rsatkichlarni rivojlantirish, muayyan jarayonlardan foydalanish xom ashyoning sifat xususiyatlari, mavjud tendensiyalar bilan belgilanadi. Ko 'mirni boyitishning quyidagi asosiy usullari mavjud: gravitatsiya, flotatsiya, magnit, elektr va maxsus boyitish usuli. Ushbu usullarning har biri umumiy fizik yoki fizik-kimyoviy xususiyatlarga asoslangan bir qator jarayonlarni o 'z ichiga oladi, ular orqali material ajratiladi va farqlanadi. Shunday qilib, bugungi kunda barcha sanoati rivojlangan mamlakatlarda barcha qazib olingan toshko 'mirlarning 70 dan 90% gacha, xususan, Germaniyada - 95%, Buyuk Britaniyada - 75%, AQShda esa - 55% boyitilgan. Biroq ko 'mirni boyitish bo 'yicha jahon yetakchilari Janubiy Afrika va Avstraliya bo 'lib, u yerda eksport qilinadigan ko 'mir 100% boyitiladi.
Kalit so'zlar: ko'mir, flotatsiya, flotareagent, motor moyi, T-92 oksal moyi, UKK, boyitma, chiqindi.
АННОТАЦИЯ
Для улучшения качества угля его обогащают, основной целью исследований по обогащению угля является повышение концентрации полезного компонента в результате очистки его от содержащихся в нем негорючих отработанных горных пород, минералов кварца и вредных добавок. Развитие техники и технологии обогащения, а также технико-экономических показателей, использование тех или иных процессов определяются качественными характеристиками сырья, имеющимися тенденциями. Существуют следующие основные методы обогащения угля: гравитационный, флотационный, магнитный, электрический и специальный метод обогащения. Каждый из этих методов включает в себя ряд процессов, основанных на общих
Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences
Research BIB / Index Copernicus
физических или физико-химических свойствах, с помощью которых материал разделяется и дифференцируется. Так, сегодня во всех промышленно развитых странах обогащено от 70 до 90% всего добытого каменного угля, в частности в Германии - 95%, Великобритании - 75%, США - 55%. Однако мировыми лидерами по обогащению угля являются Южная Африка и Австралия, где экспортируемый уголь обогащен на 100%.
Ключевые слова: уголь, флотация, флотареагент, моторное масло, щавелевое масло Т-92, УУП, концентрат, хвост.
ABSTRACT
To improve the quality of coal, it is enriched, the main purpose of research on coal enrichment is to increase the concentration of a useful component as a result of cleaning it from incombustible spent rocks, quartz minerals and harmful additives contained in it. The development of technology and technology of enrichment, as well as technical and economic indicators, the use of certain processes are determined by the qualitative characteristics of raw materials, existing trends. There are the following main methods of coal enrichment: gravity, flotation, magnetic, electric and special enrichment method. Each of these methods involves a number of processes based on common physical or physico-chemical properties by which the material is separated and differentiated. So, today in all industrialized countries, from 70 to 90% of all mined coal is enriched, in particular in Germany - 95%, Great Britain -75%, the USA - 55%. However, the world leaders in coal enrichment are South Africa and Australia, where exported coal is 100% enriched.
Key words: coal, flotation, flotation agents, engine oil, oxalic oil T-92, UCF, concentrate, waste.
KIRISH
Hozirgi zamon fani minerallarning flotatsiyalanish qobiliyatini gidratlangan qatlamlar nazariyasi asosida tushuntiradi. Gidratatsiya qatlami ikki faza chegarasida joylashgan tartibli suv dipollaridan iborat. Tabiatan ko'mir zarrachalarining suv bilan selektiv namlanishi (gidratatsiyasi) eng katta ahamiyatga ega. Gidratatsiya darajasi zarracha sirtining tabiatiga bog'liq. Gidratatsiya qatlamining qalinligi katta bo'lsa, mineralning yuzasi gidrofil (suv bilan namlangan) bo'ladi, bu qatlamning qalinligi kichik bo'lsa, yuza gidrofob (suv bilan namlanmagan) bo'ladi. Gidrofob zarralar esa suv bilan yaxshi namlanmagan zarralar hisoblanadi [1].
Bugungi kunda ko'mirning taxminan 15% flotatsiya usulida boyitiladi. Ko'mir zarrachalarini boyitishda boyitishning boshqa usullariga nisbatan flotatsiya usuli yaxshi samara beradi. Flotatsiya boyitish usuli mineral zarrachalar yuzasining fizik-kimyoviy xususiyatlariga, suv bilan har xil ho'llanish qobiliyatiga asoslangan.
Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences
Research BIB / Index Copernicus
Flotatsiya quyidagi jarayonlarga bo'linadi: ko'pikli flotatsiya, ko'pikli separatsiya, plyonkali flotatsiya, moyli flotatsiya va boshqalar. Yaqin yillar ichida ko'mirni boyitish uchun flotatsiyaning roli yanada oshadi, chunki kelajakda qazib olinadigan ko'mirning sifati yildan-yilga yaxshilanib bormaydi. Ko'mir flotatsiyasi ko'mir shlamlarini boyitishning amaldagi eng samarali va yagona usuli sanaladi. Flotatsiya qilinadigan ko'mir shlamlarining hajmi ko'mirni boyitish fabrikalarida doimiy ravishda o'sib boradi, ba'zilari esa qayta ishlangan ko'mirning 20-25% ni tashkil etadi [2].
Sanoat miqyosida ko'pikli flotatsiya keng e'tirof etilgan va ma'qullangan flotatsiya turi hisoblanadi. Bu doimiy ravishda gazlangan pulpaning havo pufakchalari bilan to'yinganligidir. Havo pufakchalari yuqoriga ko'tarilganda selektiv tarzda ularga nisbatan toza ko'mir zarralarini yopishtirish va olib tashlash sodir bo'ladi, maxsus qurilmalar yordamida ular flotatsiya ko'piklari hosil bo'ladigan yuzaga chiqariladi [3].
TADQIQ QILISH METODLARI
Ko'mir flotatsiyasi uch xil faza - qattiq, suyuq va gazsimon interfeysda sodir bo'ladigan fizik-kimyoviy hodisalarga asoslangan flotatsiyaning elementar harakati (zarrachalarning havo pufakchalariga yopishishi) natijasida amalga oshiriladi. Ulardan eng muhimi - qattiq sirtning namlanishi, flotoreagentlarni sorbsiya qilishda fazalar va uning xususiyatlarining o'zgarishi. Ko'mir gidrofob modda bo'lsa-da, ko'mirning flotatsiyasini flotareagentlardan foydalanmasdan turib amalga oshirish mumkin emas [4].
Ko'mir flotatsiyasi eng samarali va amalda ko'mirni boyitishning yagona usuli sanaladi. Ko'pikli flotatsiya tan olingan va sanoat miqyosida keng tarqalgan. Flotatsiyani boyitish samaradorligi nafaqat flotamashina tuzilishiga, balki ishlatilgan flotareagentlarga ham bog'liq.
Ko'mirni flotatsiya qilish texnologiyasi samaradorligiga ta'sir qiluvchi asosiy omillar:
- flotatsiyadan oldin bo'tanani tayyorlash;
- flotatsiyada reagent rejimi;
- flotatsiya jarayonining qurilma va jihozlari;
- flotatsiyalovchi material va suyuq fazaning xususiyatlari.
Muayyan flotatsiya uchun eng maqbul reagentni tanlash masalasi ko'plab omillarga bog'liq va quyidagi talablar belgilanadi:
- jarayonning yuqori samaradorligi (harakatning yuqori selektivligi);
- qo'llaniladigan moddaning tarkibi va xususiyatlarining barqarorligi;
Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences
Research BIB / Index Copernicus
- ekologik jihatdan toza (toksik xususiyatning, o'tkir yoki yoqimsiz hidning yo'qligi) bo'lishi;
- yuqori ishlab chiqarish qobiliyati (yuqori rentabellik, past muzlash harorati va yopishqoqlik xususiyatining kamligi);
- uskunalar harakatlanayotgan vaqtda yonuvchanlik va korroziyaaga uchrash xususiyatining yo'qligi,
- tanqislikning kuzatilmasligi va iqtisodiy maqbullik.
Ko'mir flotatsiyasida flotatsiya komponenti yig'uvchi reagentlar bilan tarkibiy qismga ta'sir qiladi, uning gidrofobligini kuchaytiradi [5].
Sharg'un ko'mirlarini boyitish uchun flotatsiya usuli bo'yicha laboratoriya tajribalari FML 3 (295 FL) flotatsiya mashinasida 3 l kamera sig'imi bilan o'tkazildi.
Yanchilgan mahsulot laboratoriya sharoitida vibratsion elaklarda tahlil o'tkazilganda quyidagi granulometrik tarkib hosil bo'lgan.
1-jadval
Yanchilgan mahsulotning granulometrik tarkibi
Sinf chiqishi
+0,5 mm -0,5 + 0,250 mm -0,250 + 0,125 mm -0,125 + 0,63 mm -0,63 mm Umumiy og'irligi
gr % gr % gr % gr % gr % gr %
- - 101 10,1 725 72,5 174 17,4 - - 1000 100
Maydalab, yanchilgan ko'mir bilan bir nechta flotareagentlar yordamida flotatsiya tadqiqotlari amalga oshirilgan. Tajribalar davomida flotoreagentlar UKK, T-92 oksal moyi va ishlatilgan motor moylaridan foydalanilgan. 2-jadvalda quyidagi flotareagentlarning fizik-kimyoviy xossalari keltirilgan.
2-jadval
Flotareagentlarning fizik-kimyoviy xossalari
r a 3 3m s ,tia r ~ P
№ Reagentlarning nomlanishi Kimyoviy formulasi Molekuly massasi hl O N ro I oO h s ir w Qaynasl harorati, °
1 Ishlatilgan motor moyi CnH2n-11 300-750 0,90 -35 150-190
2 T-92 oksal moyi CH3CHOHCH3 60 1,06 80 130
3 UKK R-C6H4SO3H 318-326 1,05 10 315
OLINGAN NATIJALAR VA ULARNING TAHLILI
Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences
Research BIB / Index Copernicus
Flotatsiya usulida boyitish tadqiqotlari dastlab ishlatilgan motor moyi flotareagentini qo'shish orqali amalga oshirilgan. Bunda FML 3 (295 FL) flotatsiya mashinasiga 2,5 litr suv solinib 1000 gr ko'mir rudasini 0,3 gr motor moyi qo'shish orqali 10 minut davomida boyitish natijasida quyidagi boyitish ko'rsatkichlariga erishilgan.
3-jadval
Ishlatilgan motor moyi bilan bajarilgan flotatsiya tajribasi natijalari
Mahsulotlarning nomi Mahsul ot og'irlig ^ gr Mahsulo t chiqishi Y, % Ajratib olish darajasi 8, % Uglerod-ning miqdori ß, % Tajriba sharoitlari
Yiriklik sinfi -0,250 mm
Asosiy flotatsiya
Dastlabki xomashyo 1000 100 100 56,4 pH=7 t=10 min Q:S=1:3
boyitma 550 55 68 69,73
chiqindi 450 45 32 40,1
Nazorat f otatsiya
boyitma 274,5 27,45 24,96 51,27 pH=7 t=8 min Q:S=1:3
chiqindi 175,5 17,55 7,04 22,62
Tozalash flotatsiya
boyitma 371,25 37,125 55,76 84,71 pH=7 t=4 min Q:S=1:3
chiqindi 178,75 17,875 12,24 38,62
3-jadvaldan ko'rinib turibdiki, ishlatilgan motor moyi bilan flotatsiya amalga oshirilganda olingan boyitma tarkibidagi ko'mirning miqdori 84,71% ni, chiqindi tarkibidagi ko'mirning miqdori esa 22,62% ni tashkil etgan.
Keyingi tadqiqotlarda flotareagent sifatida T-92 dan foydalanilgan. Olingan natijalar 4-jadvalda yoritilgan.
4-jadval
T-92 oksal moyi bilan bajarilgan flotatsiya tajribasi natijalari
Mahsulotlarning nomi Mahsul ot og'irlig i, gr Mahsulo t chiqishi Y, % Ajratib olish darajasi 8, % Uglerod-ning miqdori ß, % Tajriba sharoitlari
Yiriklik sinfi -0,250 mm
Asosiy flotatsiya
Dastlabki xomashyo 1000 100 100 56,4 pH=7 t=10 min
boyitma 557,6 55,76 70,7 71,5
Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences
Research BIB / Index Copernicus
chiqindi 442,4 44,24 29,3 37,35 Q:S=1:3
Nazorat f otatsiya
boyitma 268 26,8 22,5 47,35 pH=7 t=8 min Q:S=1:3
chiqindi 174,4 17,44 6,8 21,99
Tozalash flotatsiya
boyitma 387,2 38,72 59,21 86,23 pH=7 t=4 min Q:S=1:3
chiqindi 170,4 17,04 11,49 38,03
4-jadvaldan ko'rinib turibdiki, T-92 bilan flotatsiya amalga oshirilganda olingan boyitma tarkibidagi ko'mirning miqdori 86,23% ni, chiqindi tarkibidagi ko'mirning miqdori esa 21,99% ni tashkil etgan.
Keyingi tadqiqotlarda flotareagent sifatida UKK dan foydalanilgan. Olingan natijalar 5-jadvalda yoritilgan.
5-jadval
UKK bilan bajarilgan flotatsiya tajribasi natijalari
Mahsulotlarning nomi Mahsu lot og'irli g^ gr Mahsul ot chiqish i y, % Ajratib olish darajasi s, % Uglerod- ning miqdori ß, % Tajriba sharoitlari
Yiriklik sinfi -0,250 mm
Asosiy flotatsiya
Dastlabki xomashyo 1000 100 100 56,4 pH=7 t=10 min Q:S=1:3
boyitma 574 57,4 79,28 77,9
chiqindi 426 42,6 20,72 27,43
Nazorat f otatsiya
boyitma 285,5 28,55 17,4 34,37 pH=7 t=8 min Q:S=1:3
chiqindi 140,5 14,05 3,32 13,4
Tozalash flotatsiya
boyitma 413,7 41,37 68,3 93,1 pH=7 t=4 min Q:S=1:3
chiqindi 160,3 16,03 10,98 38,63
Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences
Research BIB / Index Copernicus
5-jadvaldan ko'rinib turibdiki, UKK bilan flotatsiya amalga oshirilganda olingan boyitma tarkibidagi ko'mirning miqdori 93,1% ni, chiqindi tarkibidagi ko'mirning miqdori esa 13,4 % ni tashkil etgan.
Yuqorida keltirilgan natijalar asosida flotatsiya usulida boyitishda eng maqbul flotoreagent UKK hisoblanishini xulosa qilishimiz mumkin. Bunda uglerodning boyitmaga ajralishi 68,3% ni tashkil etgan. Keyingi ilmiy izlanishlarda aynan ushbu reagent qo'llanilgan holda optimal parametrlarni aniqlash lozimligi xulosa qilindi.
ADABIYOTLAR RO'YXATI
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. Xujakulov N.B., Boyxonova M.Y. Angren qo'ng'ir ko'mirining termik ishlov berish natijasidagi asosiy xususiyatlarining o'zgarishi. O'zbekiston konchilik xabarnomasi. №3 (86), 2021. 68-72-b.
4. Sokolovich J.M., Miskovich S. The effect of particle size on coal flotation kinetics: A review. Physicochemical Problems of Mineral Processing. № 54 (4), 2018. Р. 1175-1179.
5. Barraza J., Guerrero J., Pineres J. Flotation of a refuse tailing fine coal slurry. Fuel Processing Technology. Volume 106, 2013. P. 498-500.
