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
|
|
|
|
|
|
|
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