Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова

Кафедра химической технологии неметаллических

материалов и физической химии

ТЕХНОЛОГИЯ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ И УГЛЕЙ

Методические указания к лабораторным работам по

дисциплинам “Химическая технология топлива и углеродных материалов” , «Основы научных исследований и проектирования», «Подготовка углей к коксованию» для студентов специальностей 240403.65 и 240100.62, 200503.65 всех форм обучения

Магнитогорск

2012 Составители: в.Н. Петухов

Т.Г. Волощук

Методические указания к лабораторным работам по

дисциплинам “Химическая технология топлива и углеродных материалов” , «Основы научных исследований и проектирования», «Подготовка углей к коксованию» для студентов специальностей 240403.65 и 240100.62, 200503.65 всех форм обучения. Магнитогорск, изд. ФГБОУ ВПО «МГТУ» им. Г.И. Носова, 2012.- 19 с.

Описаны факторы, определяющие показатели работы флотоотделения, работа флотационных машин. Указаны требования по безопасному выполнению работ, а так же к их оформлению. Приведена методика обработки результатов опытов.

Рецензент к.т.н. Перятинский А.Ю.

© В.Н. Петухов

Т.Г. Волощук

Лабораторная работа 1

Флотационное обогащение углей

1.Цель работы:

1.1Практическое ознакомление студентов с основными принципами флотации угля (реагентными режимами, свойствами флотационных реагентов и механизмом их действия, кинетикой процесса);

1.2.Ознакомление с конструкцией флотационных машин

1.3.Овладение практическими навыками по выполнению флотационных опытов.

2.Введение

Флотационный метод обогащения угля крупностью менее 1.0 мм является одним из достижений XX века, обеспечивающим колоссальное расширение сырьевой базы коксования.

Различают пенную, пленочную и масляную флотации. Наиболее распространена пенная флотация, основанная на использовании различия в физико-химических свойствах поверхности частиц различных минералов.

Флотационный процесс обогащения углей состоит в разделении измельченного материала на органическую и минеральную часть. В основе данного процесса лежит различие в смачиваемости минералов водой. Частицы минеральной части хорошо смачиваемые водой, являются гидрофильными, а частицы органической части плохо смачиваемые - гидрофобными.

Для увеличения гидрофобности органической части угля в процесс флотации подают аполярные реагенты. В случае пенной флотации через пульпу, содержащую флотационные реагенты продувают воздух. Частицы пульпы, имеющие гидрофобную поверхность прилипают к поднимающимися в пульпе пузырькам воздуха и выносятся ими на поверхность ( в концентрат).

Частицы пустой породы, хорошо смачиваемые водой, не прилипают к пузырькам воздуха и остаются в объеме пульпы во взвешенном состоянии (отходы флотации).

Флотационный процесс отличается большой сложностью из-за обилия факторов, влияющих на флотацию углей, к которым относятся:

а). характеристика углей;

б).характеристика пульпы;

в).реагентный режим;

г).конструкция флотационных машин;

д).схема флотации.

2.1.Характеристика углей

Способность угля переходить в пенный продукт зависит от его гидрофобности и определяется:

1. степенью углефикации (химический возраст угля);

2. петрографическим составом;

3. степенью минерализации органической массы;

4. степенью окисленности;

5. содержанием частиц крупностью более 1 и менее 0,044 мм.

Все эти факторы неоднозначно определяют флотируемость частиц.

Установлено, что при прочих равных условиях лучше флотируются угли средней степени углификации (К, КЖ, Ж). Из петрографических микрокомпонентов лучше флотируются блестящие, которые имеют пониженную минерализацию органической массы. Высокая минерализация угольной поверхности (кварц, сульфиды, алюмосиликаты и т.д.) ухудшает разделение органической и минеральной частей углей при флотации. Наличие в пульпе большого количества высокодисперсных глинистых частиц ухудшает процесс флотации.

Окисленный уголь флотируется плохо из-за повышенной гидрофилизации поверхности в связи с высоким содержанием кислородсодержащих групп. В практике флотации углей отмечается избирательная, но недостаточно высокая скорость флотации крупных частиц ( +0,5-1,0 мм), и неизбирательная флотация тонких классов -0,040 мм.