книги из ГПНТБ / Флотационные реагенты. Механизм действия, физико-химические свойства, методы исследования и анализа

Если параметр б мало изменяется, растворимость определяет­ ся прежде всего мольным объемом растворителя: при увеличении мольного объема растворимость уменьшается. Согласно [141], это относится к объемной растворимости, тогда как растворимость, выраженная в мольных долях, увеличивается. К аналогичным вы­ водам приводит и правило растворимости Семенченко, согласно

94

следовательского института природных газов (г. Харьков) [ М]. Таким образом, пользуясь выводам« из теории-регулярных рас­

творов, оказывается возможным производить оценку растворимо­ сти солей аминов и тем самым гндрофобнзнрующего действия углеводородов.

X —алиииклнческие; О —парафиновые

Т а б л и ц а 24

Физико-химические и гидрофобизационные характеристики конденсатов природного газа

95

деление должно -зависеть от природы и концентрации различных добавок к углеводородам, целесообразно было бы накопить экс­ периментальный материал в этом направлении.

Очевидно, добавки, увеличивающие взаимодействие углеводо­ рода е аминогруппой, должны депрессировать флотацию, а умень­ шающие это взаимодействие или увеличивающие взаимодействие углеводорода с аполярной группой амина, должны являться акти­ ваторами флотации.

Литературные данные

При флотации сильвина (КС1) основными собирателями явля­ ются соли первичных алифатических аминов [88]. В связи с их дефицитностью и токсичностью актуальной является проблема снижения расхода этих реагентов. Один из способов ее решения состоит в применении активирующих добавок в сочетании с соля­ ми аминов.

В литературе имеются данные о применении различных акти­ ваторов для указанных выше целей.

А. Активация катионактивными ПАВ

Авторы работы [191] рекомендуют флотировать сильвин ами­ нами Сіб—;СІ8, содержащими 10% аминов С7—С9. Для флотации свободных зерен сильвинита размером 0,75—й,5 мм предлагают ['lll] применять смесь аминов жирного ряда или их солей строго определенного состава: 10—30% октиламина (примерно 20%),

96

10—30% тетрадециламина (примерно 20%), 25—35% гексадецил-

в сочетания, не должны обязательно состоять только из насыщен­ ных или ненасыщенных цепей. Бертон, Мамес, Циммерман [144] предлагают флотировать калийные минералы с крупностью зерен более 0,8 .мм, в частности сильвин, при помощи смеси реагентов-

лагают ампноамиды, содержащие несколько свободных аминных групп и образующиеся в результате гидролиза производных имид­ азоли-нов. Замещенные имидазолины также могут быть исполь­ зованы для флотации сильвйна.

Б. А к т и в а ц и я и е и о н о г е и н ы м и ПАВ

Наиболее изученными активаторами, относящимися к данному классу соединений, являются спирты.

Большое число работ в области теории и практики применения спиртов в качестве активаторов при флотации калийных руд пер­ вичными алифатическими аминами принадлежит X. М. Александро­ вичу с сотрудниками. Авторы изучили влияние спиртов на соби­ рательное действие алифатических аминов [7].

Как известно [46], спирты являются хорошими пенообразова­ телями. X. М. Александрович и Э. Ф. Коршук исследовали влия­ ние алифатических спиртов на изменение дисперсности и флота­ ционной активности' аминов. Авторы установили, что наиболее эффективными диспергаторами и стабилизаторами мицелл амина являются алифатические спирты Сб—Cs. По данным тех же ав­ торов [7], при расходе спиртов Cs—С7 15 мл/т степень извлечения мелкозернистого КС1 в концентрат составляет около 95%, а в их отсутствии 82%.

В работе [492] авторы отмечают высокую эффективность гидроабиэтилового спирта при применении его в качестве модифика­ тора для аминов. Для этой же цели они предлагают также эфиры органических кислот с высоким молекулярным весом.

алкиламинов с алифатическими добавками следующие вещества: 1) первичные алифатические одноатомные спирты с 12—20 атома­ ми углерода, углеводородная цепь которых короче углеводород­ ной цепи алкиламина на 2—4 атома углерода; 2) нитрилы алифа­ тических монокарбоновых кислот, углеводородные радикалы ко­ торых содержат на 1—2 атома углерода меньше, чем углеводо-

родная цепь алкил амша; 3) алифатические алкилбро-мт-іды или тиолы, углеводородные радикалы которых содержат 10—20 ато­ мов углерода.

Из приведенных литературных данных следует, что с целью активации солей аминов при флотации сильвшшто.вых руд, осо­

•найден эффективный активатор. Поэтому проблема поисков реа­ гентов-активаторов солей алкиламинов при флотации снлывнна продолжает оставаться актуальной. В связи с этим нами продол­ жены начатые ранее [88] исследования активирующего действия некоторых азот-, кислород- п серусодержащнх .поверхностно-ак­ тивных веществ в различных системах при флотации крупнозерни­ стого хлорида калия. В настоящей работе исследовано действие

активных веществ, глинисто-карбонатных минералов, аполярного реагента) в флотационной системе осуществляли методом бесцен­ ной флотации в трубке Халлнмонда, усовершенствованным нами ранее [88] и состоящим в следующем:

В стаканчик емкостью 5 мл помещали 1 г вакуумного кристаллнзата хлорида калия крупностью — 1+0,5 мм, 0,5 мл маточника, вносили реагенты в виде смеси ацетоновых растворов калиброван­ ными капиллярными пипетками в объеме 0,01 мл и кондициони­ ровали в течение 2 мин. Затем переносили в трубку Халлнмонда высотой 22 см, добавляли маточник и флотировали при переме­ шивании в течение 3 мин.

дополнительно насыщали хлоридом калия. Плотность солевого раствора при температуре 20—23° С составляла 1,234—4,236 г/см3,

рН = 5.

Реагенты использовали в виде ацетоновых растворов, нх ко­ личества варьировали в зависимости от цели и объекта исследо­ вания.

Б. Гндрофобизирующее действие комбинированного гомоген­ ного реагента оценивали описанным выше методом бесценной

98

флотации. Длительность кондиционирования его с -минералом со­ ставляла 2 мин.

При приготовлении комбинированного гомогенного реагента исходили из соотношения реагентов, применяемых для флотации сильвинитовых руд: соли октадециламнна 130 г/т, аполярлого ре­ агента 800 г/т. Из этого 'Соотношения можно рассчитать приготов­

В стаканчик помещали 1 г вакуумного кристаллизата хлорида калия, 0,5 мл маточника и перемешивали. Затем вносили опреде­

товленную таким образом пульпу флотировали в трубке Халлнмонда.

Расход ОДА-НАс изменяли от 25 до 100 г/т, гексадекана от 200 до 800 г/т, КМЦ 70 г/т, н. о. от 0,15 до 5%‘ от количества КО.

Ацетат ОДА и гексадекан вводили в пульпу в виде смеси аце­ тоновых растворов. В случае применения ПАВ их растворы вно­

ПАВ Волго-Донского филиала Всесоюзного .научно-исследователь­ ского и проектного института жирозаменителей.

Исследование сочетаний октадециламнна, углеводородов различного состава и строения и поверхностно-активных веществ по отношению к хлориду калия

А. С и с т е м а I: с о л ь О Д А + по в еір хи о с тн о- а к т и ів н ы е в е щ е с т ів -а

Ранее [88] нами было изучено в этой системе действие пред­ ставителей различных классов поверхностно-активных веществ: кислородсодержащих (карбо-новых кислот, спиртов, альдегидов, кетонов, фенолов), азотсодержащих (аминов, амидов, четвертич­ ных солей аммония), серусодержащих (сульфокарбоновых кис­ лот) и других соединений. Количества добавляемыхПАВ состав­ ляли 0,1; 1 и 10 молей по отношению к ацетату октадециламнна. Было установлено, что действие ПАВ зависит как от функцио­ нальной принадлежности, так и от их количества. ПАВ, введен-

«ые в количестве 0,1 моля по отношению к ОДА-НАс, в большин­ стве случаев способствовали получению более высоких выходов флотации, чем при больших их количествах.

Далее было исследовано более подробно влияние концентрации .

эффективных триэтаноламина и алкилдиметилбензиламмоний хло­

АБДМ оказывают сильное активирующее действие «а сочетание реагентов-собирателей и тем большее, чем больше концентрация добавки, с максимумом при расходе АБДМ 10 г/т. Это, по-види- мому, связано с малым значением холостого опыта с применением ОДА-НАс в количестве 5 г/т, к которому отнесены флотационные

100

характеристики систем, и возможностью заменяемости ацетата ОДА четвертичной солью .аммония АБДМ Сі416.

С другой стороны, максимальная активация флотации для боль­ шинства концентраций АБДМ (от 2,5 до 10 г/т) наблюдается при расходе ОДА-НАс 10 г/т.

При более'подробном сравнительном изучении влияния АБДМ в системах I и II с малыми расходами ОДА-НАс (2,5—10 г/т)

и ПАВ (5 г/т) обнаружены высокие показатели флотации в обеих системах при концентрации соли ОДА 10 г/т (рис. 58).

На основании полученных результатов представляется возмож­

101

определенного состава и модификатор образуют с аполярным реа­ гентом гомогенный раствор, названный памп комбинированным гомогенным реагентом (КГР). Применение этого реагента должно улучшить сорбцию соли амина на сильвине, так как соль вводится ■практически в молекулярно-дис­

В качестве аполярных реагентов при флотации крупнозернисто­ го хлорида калия нами были испытаны [88] конденсаты природ­ ного газа некоторых месторождений Украины, представляющие собой маловязкие смеси парафиновых, нафтеновых и ароматиче­ ских углеводородов. Наиболее флотационно-активный машевскиіі конденсат включает высококипящие фракции с содержанием пара­ финовых углеводородов до 77,6%'.

1.02

Представлялось целесообразным при исследованиях по выбо­ ру аполяриого -реагента, 'входящего в 'состав комбинированного гомогенного реагента для флотации крупнозернистых сильвішитовых руд, опробовать некоторые продукты промышленности, в том числе конденсаты природного газа, экстракт Полоцкого НПЗ, т.я-

Рнс. 60. Результаты флотации хлорида калия уксуснокис­ лым октадециламином (ОДА • НАс) в сочетании с фрак­ циями конденсатов природного газа некоторых месторож­ дений Украины. Расход ОДА • НАс 20 г/т, фракций 800 г/т.

Фракции конденсатов: I — талалаевского, II— сосиовского, III — крестищенского, I V — опошнянского

желый газойль, фракцию высококипящих жидких парафинов и др. Были испытаны конденсаты Крестищенского, Олошнянокого, Сосновсшго, Талалаевского месторождений. Для сравнения в эту же серию был включен машевский конденсат. Полученные данные (рис. 59) свидетельствуют о том, что, как и ранее, наиболее фло­ тационно-активным является конденсат Машевского месторожде­

ния.

Флотационные характеристики реагента на основе узких фрак­ ций изученных конденсатов (рис. 60) свидетельствуют о большей флотационной активности фракций с большим содержанием пара­ финовых и нафтеновых углеводородов.

103