Файл: Флотационные реагенты. Механизм действия, физико-химические свойства, методы исследования и анализа.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 150

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 23

Гидрофобнзационные и физико-химические характеристики углеводородов

 

 

 

 

 

различных

групп

 

 

 

 

 

 

Выход

Сорбиро­

Краевые

 

SBHCI,

 

 

 

 

вано

углы сма­

 

Углеводороды

флотации

fcg.lO-»

ОДА-НС1

чивания 0,

моль/л- ІО4

 

 

 

 

К. %

С, %

градус

 

 

Гексан

.

, ,

.

52,00

70

26,75

11,56

33,71

Циклогексан .

»

37,19

37

19,69

9,00

58,27

Бензол

.

, .

.

33,71

26

20,72

4,84

90,33

сильвине, в величинах коэффициентов распределения амина-осно­ вания и растворимости соли амина в аполярных углеводородах. Последние 'Свойства могут служить относительной характеристи­ кой гидрофобизирующих свойств анолярных реагентов.

О количественной оценке гидрофобизирующего действия углеводородов

Исследованию закономерностей действия анолярных реагентовгпдрофобизаторов при флотации сильвина солями аминов посвя­ щен ряд работ [24, 46]. Было обращено внимание на роль хими­ ческойприроды углеводорода капе основного фактора; определяю­ щего гидрофобизацию поверхности в системе хлорид калия—соль амина—углеводород. Было показано, что флотируемость хлорида калия солью октадециламина (ОДА) в качестве первичного со­ бирателя закономерно связана с такими свойствами углеводоро­ да, как мольная рефракция, но не с вязкостью, плотностью и неко­ торыми другими макросвойствами жидкости.

Полученные данные позволяют сделать вывод, что основным фактором, определяющим специфику гидрофобизирующего дейст­ вия углеводородов при флотации сильвина солями н-алкиламшюв, является распределение соли амина между сильвином и углеводо­ родом при постоянных других параметрах реагентного режима фло­ тации. В свою очередь, распределение однозначно связано с рас­ творимостью соли амина в углеводороде, так как параметры ми­ нерала и солевого раствора можно считать постоянными. Сле­ довательно, флотируемость сильвина при использовании различ­ ных углеводородов и их смесей должна коррелироваться с имею­ щимися характеристиками растворяющей способности углеводо­ родов, в частности с параметром растворимости Гильдебранда ö

[105, '14І].

Согласно теории регулярных растворов Гильдебранда, раство­

римость неполярных веществ в неполярных

растворителях пере­

дается уравнениями:

 

 

З Д ( 8 г - М а

 

Іпа ^ іпсрг + ср,

1-

V*'

(1.34)

+

RT

для твердых веществ и

 

Vг)

 

 

 

 

 

 

1пЛ^2 = -

^

( 3

2- 8 1)2

 

(1.35)

92


для жидкостей. В этих уравнениях: а{в — идеальная раствори­ мость, рассчитанная по уравнению Шредера, /Ѵ2 — растворимость жидкости; фі и орг — объемные доли растворителя .и р астворенного вещества в насыщенном растворе; У) и — их мольные объемы; 6і и 62 — параметры растворимости веществ.

Для определения параметра растворимости, являющегося -ме­ рой плотности энергии когезии, предложены различные соотноше­

ния.

 

 

таки смешанных, соглас­

Дл,я жидкостей как индивидуальных,

но Гильдебранду ['105], находят по уравнению

 

*

ГЛЛ'исп— R T 2

,

(1.36)

s "

l —

V

 

 

где АН„СП—-теплота испарения;

Т — температура

кипения; V

мольный объем.

 

 

 

 

В случае смесей рассчитывают ее через температуру кипения,

например, по уравнению

 

(1.37)

Д//25°с = 23,7 Тк + 0,020 Т ' І - 2950.

Параметр растворимости смеси можно определить по эмпири­

ческому уравнению

 

 

8 = 4,1

 

(1.38)

где а — поверхностное натяжение, V — мольный объем.

 

Величины б для различных

индивидуальных растворителей

приведены в ряде работ [-105, 140,

141].

 

Применимость теории регулярных растворов к растворам со­

лей аминов в углеводородах была проверена Кертесом,

опреде­

лившим растворимости хлоридов первичных, вторичных и третич­ ных алкиламинов в различных растворителях. Оказалось, что б, рассчитанные по уравнениям (1.36)—-(1.38), равны 13—14; 11 — 12; 10,5—10,6 для первичных, вторичных и третичных аминов со­ ответственно независимо от растворителя [141].

Если мольные объемы растворителей близки, растворимость со­ лей аминов должна возрастать с увеличением б растворителя. Ве-

личины б углеводородов лежат

в пределах 7—9

і

_ _з

кал 2 см

2 и уве­

личиваются в ряду углеводородов: парафины <

циклические на­

сыщенные

<

ароматические углеводороды, что

соответствуетна­

блюдаемым

нами изменениям

растворимости

и флотируемости

при переходе от одного класса углеводородов к другом/)'.

 

На рис.

52

сопоставлены показатели флотации хлорида калия,

/полученные в работах [67, 88], с параметрами растворимости углеводородов—-гңдрофобизаторов. Как видно из рисунка, имеет место параллелизм между 7 и б для различных классов угле­ водородов.

93



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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

53.

Зависимость

между

мольным

Рис.

52.

у

Зависимость

между

флотируе­

объемом

( см3

^

параметром

раст­

мостью

(%) и параметром растворимо­

V (—

I и

сти

б

для

различных

углеводородов:

воримости б для

различных

углеводо­

/ — ароматические;

II

— алішиклпческпе;

 

 

родов:

 

 

 

 

/ — ароматические;

II — алпцнкличс-

 

 

 

III — парафиновые

 

 

сіше; I I I — парафиновые

 

которому растворимость

растет

при

сближении

обобщенных

ди­

польных моментов компонентов [135].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следует отметить, что между параметром б и мольным объе­

мом для растворителей близкой природы, но различного молеку­

лярного веса наблюдается зависимость (рис. 53). Характер зави­

симости различен для углеводородов, относящихся

к

различным

классам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В пределах данного класса растворителей с близкими б фло­

тируемость удовлетворительно коррелпруется с мольным

объемом

(рис. 54). Аналогичные зависимости

были получены при исследо­

вании

конденсатов

природного

газа

некоторых

месторождении

Украины

с

известны.м

групповым

углеводородным

 

составом

(табл.

24 I! 25, рис. 55).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Образцы конденсатов природного газа некоторых месторожде­

ний Украины и их фракций и данные о групповом углеводородном

составе и физико-химических характеристиках получены

в

лабо­

ратории

газоконденсатных исследований

Украинского

научно-пс-

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.

Рис. 54. Зависимость

Рис. 55. Зависимость меж­

между

к

флотируе­

ду

флотируемостью f

(%)

мостью

(%)

и

и

мольным

объемом

V

мольным

объемом

V

(см3/моль) для смесей уг­

(см3/моль)

для раз­

леводородов

различного

личных

углеводоро­

строения —

конденсатов

 

дов:

 

 

природного газа

 

0—ароматические;

 

 

 

 

 

X —алиииклнческие; О —парафиновые

Т а б л и ц а 24

Физико-химические и гидрофобизационные характеристики конденсатов природного газа

Конденсаты

месторождении

Плот-

Показа­

Вяз­

Моле­

Моль­

Моль­

Вы­

тель

кость

ная ре­

ный

ход

ность

прелом-

при

куляр­

фрак­ объем

фло­

сі,

ления

20°С

ный

ция R,

М

та­

г/см3

,,20

■Г), спз

вес М

см3

ѵ= Т

ции

 

 

V 0'

 

n D

 

 

 

 

Ц Ѵо

Глебовского

0,6994

1,4031

0,4007

89,0

30,9

127,25

36,55

Перещепннского

0,7171

1,4083

0,4883

98,0

33,8

136,70

40,54

Гнединцевского

0,7322

1,4279

0,5323

103,0

35,8

140,80

60,08

Боровского

0,7532

1,4215

0,7088

120,0

40,5

159,50

58,81

Глинско-Розбышевского

0,7551

1,4350

0,7362

122,0

41,8

161,50

40,89

Кегичевского

0,7776

1,4361

0,8413

124,0

41,6

159,60

60,74

Ефремовского

0,7800

1,4390

1,0163

138,0

46,9

176,95

69,65

Машевского

0,7958

1,4458

1,5828

155,0

50,4

194,70

83,38

Солоховского

0,8506

1,4618

2,4670

175,0

61,6

203,00

61,47

95