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: 153

Скачиваний: 0

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

 

 

 

Т а б л и ц а

25

Групповой углеводородный состав конденсатов природного газа некоторых

 

месторождений Украины

 

 

 

 

Индекс

Содержание углеводородов,

вес

9-6

Месторождение

 

нафтеновых парафино­

пробы

ароматических

 

 

 

 

 

вых

Глебовское

574/67

8,0

32,1

59,9

Перещешшское

557/67

9,2

34,0

56,8

Гнедннцевское

544/67

18,7

25,4

55,9

Боровское

646/67

2,7

40,9

56,4

Глпнско-Розбышевское

88/70

16,1

23,1

60,8

Ксгнчевскос

381/66

16,9

41,4

41,7

Ефремовское

1036/69

18,0

- 30,4

51,6

Машевское

547/67

14,8

22,4

62,8

Солоховское

-/6 4

0,0

86,4

13,6

3. Активаторы

флотации

крупнозернистого сильвина

 

 

на,

Выше была установлена зависимость гидрофобизации

сильви­

обработанного солью а,мина,, от распределения последней меж­

ду

сильвином и углеводородом. В связи с тем, что такое

распре­

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-

амина (примерно 30%), 10—20%

октадециламина

(примерно

15%) и Ю—20% олеиламина (примерно 15%).

входящие

Шельд с сотрудниками отмечает

[192], что амины,

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-

собирателей. Для

этого

применяют первичный

алифатический

амин Сіе—С1в или его растворимую соль с добавкой

1—5% по ве­

су первичного алифатического амида, имеющего

в

молекуле от

10 до 20 атомов углерода,

или смесн таких амидов в любой про­

порции. Кин и Оли

[166]

в качестве катионного собирателя пред­

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.

С целью

повышения

скорости флотации калийных

солей

X. Кох и Г.

Шлезир [168]

предлагают добавлять к смеси

солей

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-

7

86

97


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

бенно 'крупнозернистых, применяют добавки

веществ,

относящихся

к различным классам соединений. Однако

до сих

пор еще не

•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

различных ПАВ в

системах:

I (соль октадециламшіа — ПАВ);

II'(соль октадецпламина +

ПАВ) — аполярный

реагент; III —

гомогенная система

(сольоктадецпламина + ПАВ

+ аполярный

реагент).

 

 

 

 

Методика исследования

 

А. Исследование

влияния

различных факторов

(поверхностно-

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.

Вакуумный

кристаллизат

хлорида

калия крупностью — 1+

+ 0,5 мм

был

приготовлен

в

Белорусском

филиале

ВНИИГа

(г. Соли.горск).

 

 

 

 

 

 

Солевой раствор (маточник),

как и ранее

[67, 88], готовили из

хлоридов калия и натрия квалификации

(ч) с последующим доиа-

сыщением

снльвинитовой рудой.

Перед

употреблением

маточник

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

ление

реагентов различного состава в нужных

количествах.

В.

При изучении влияния

глинисто-карбонатных минералов

(н. о.) в флотационной системе

хлорид калия—соль амина—де­

прессор—аполярный реагент перед флотацией

производили

под­

готовку пульпы и обработку ее

реагентами по

следующей

схеме:

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

ленное количество и. о., перемешивали. Добавляли

карбоксиме-

тилцелЛюлозу (КМЦ), контактировали 2 мин, после

чего вводили

соль амина, аполярный .реагент и контактировали 2

мин. Подго­

товленную таким образом пульпу флотировали в трубке Халлнмонда.

Ацетат октадециламнна (ОДА-НАс)

и гексадекаи применяли

в виде растворов в ацетоне

(0,5—1,0 и

4—8%’ соответственно),

карбокспметилцеллюлозу— в

виде 0,7%-ного раствора в насы­

щенном растворе хлоридов калия и натрия.

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

сили таким же способом.

 

Катиоиактивиые ПАВ (четвертичные соли

аммония, третич­

ные амины, амиды) получены в лаборатории

катионактнвных

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-

7*

99


«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 .

наиболее эффективных в этой системе

ПАВ: фенола, триэтанол­

амина,

гексилового опирта и наиболее'интересных из других ПАВ—

амидов фракции

СІ720

и алкилдпметилбензнла'М.моний хлорида

(АБДМ)

С141е.

Количества ПАВ изменяли

от 5 до 40

г/т, рас­

 

 

 

 

 

 

 

ход соли ОДА состав­

 

 

 

 

 

 

 

лял 40 г/т.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из

 

сопоставления

 

 

 

 

 

 

 

полученных

 

результа­

 

 

 

 

 

 

 

тов (рис. 56) следует,

 

 

 

 

 

 

 

что для каждого

ПАВ

 

 

 

 

 

 

 

существуют

свои

опти­

 

 

 

 

 

 

 

мальные концентрации.

 

 

 

 

 

 

 

Б. С и с т е м а

II:

 

 

 

 

 

 

 

( с оль

 

ОДА + ПАВ) +

 

 

 

 

 

 

 

+ у гл е в о д о р о д

 

 

 

 

 

 

 

В

данной

системе,

 

 

 

 

 

 

 

как и в предыдущей,

 

 

 

 

 

 

 

ранее

было

изучено

 

 

 

 

 

 

 

действие тех же поверх­

 

 

 

 

 

 

 

ностно -

активных

ве­

 

 

 

 

 

 

 

ществ

в

аналогичных

Рнс. 56.

Результаты

флотации ( ! )

- лормда

количествах [88]. Уста­

новлено,

что

введение

калия

уксуснокислым

октадециламином

ПАВ

в

количестве

(ОДА • НАс)

в сочетании с

различными

по­

10 молей по отноше­

верхностно-активными

веществами.

Расход

нию

к

 

ОДА ■НАс в

Добавляемые

ОДА ■НАс 40

г/т.

I I — три­

большинстве

 

случаев

реагенты: I — фенол;

 

этаноламин;

III— АБДМ С н ]С;

I V — ами­

приводит к сильной де­

ды фракции

С17—20:

V — гексиловый спирт;

прессии флотации.

 

VI — нулевая

линия на этом и всех последу­

Далее в этой систе­

ющих рисунках, где результаты эксперимента

ме также было иссле­

приведены в

относительных

единицах.

т0

 

 

ОДА • НАс.

 

 

 

довано

 

влияние

кон­

 

 

 

 

 

 

 

центрации

 

наиболее

эффективных триэтаноламина и алкилдиметилбензиламмоний хло­

рида Си_16. Количества ПАВ изменялись от ' 2,5 до

20 г/т,

ОДА • НАс — от 2,5 до 40 г/т.

добавки

Из рис. 57 видно, что .при расходе ОДА-НАс 5 т/т

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