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
|
|
|
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