Способ обогащения угля

 

Изобретение относится к способу обогащения угля путем избирательной агломерации для повышения эффективности удаления золы, выхода по теплотворной способности угля и сокраще-ния длительности процесса. Способ включает добавление в водную дисперсию УГЛЯ агломерируиэщей смеси, содержащей легкие углеводороды с температурой кипения до 70 С

Р1) С 10 L 5/00, 9/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4203730/26 (») 10.11. 87 (31) 22286 А/86 (32) 11.11.86 (33) IT (46) 30.01.92. Бюл; N 4 (71) ЭНИРКЧЕРКЕ С.п.А. (IT) (72) Нелло Рассарини, Антонио Веттор (IT) (53) 662. 08 (088. 8) (56) Заявка Великобритании

Р 2112808, кл. С 10 Т, 5/00. (Г 5 E), 1983. (54) CnOCOS 050ГА@ НИЯ УГЛЯ

{57) Изобретение относится к способу обогащения угля путем избирательной агломерации для повышения эффектив« ности удаления золы, выхода по тепло" творной способности угля и сокращеИзобретение относится к технологии твердого углеродного топлива, в част,ности к способу обогащения угля путем избирательной агломерации.

Целью изобретения является повышение эффективности удаления золы из угля, выхода по теплотворной способности угля и сокращение длительности процесса.

Способ осуществляют следующим образом..

Уголь измельчают до не более 4 мм (предпочтительно не более 1 мм), диспергируют измельченный уголь в воде при концентрации 5-30 мас.4 по дисперсии; добавляют в полученную лисперсию агломерирующую смесь (отдельно или в виде предварительно подготов" ! SU„„1709914 А 3

2 ния длительности процесса. Способ включает добавление в водную дисперсию угля агломерирующей смеси, содержащей легкие углеводороды с тем-, пературой кипения до 70 С (5"50ь от массы угля), тяжелые углеводороды с температурой кипения в диапазоне 200400 С .(0,2-34 от массы угля) и масло" растворимые этоксилированные алкилфенолы (0,01." 1Ж от массы угля), перемешивание дисперсии и последующее выделение образовавшихся агломератов обогащенного угля, используют этоксилированные алкилфенолн с алкильными группами с 8-12 атомами углерода и

3-8 этоксильными группами - этокси° лированный алкифенол или этоксилированный полипйвнол с 3 или и этоксильными группами. 4 з.п.. Ф-.лы, 2 табл. а ленной водной эмульсии), интенсивно перемешивают дисперсию для стабилизации и роста продуктов коалесценции (.„) в течение 1-10 мин, выделяют агломе- О раты из неорганической массы, дис- со пергированной в водной фазе, путем а просеивания и при необходимости путем ф„ промывки агломерата или путем снятия верхнего слоя, или путем декантации., t

Положительный эффект способа оце" нен по эффективности удаления неорганической фазы и длительности агломе- Q4 рирования (ссылаясь на фазу высокого конечного сдвига,.время низкого конечного сдвига будет всегда таким же).

Первый параметр определяется количеством, которое учитывает взвешивае50 мас.Ф по углю, время перемешивания " до 1 ч, в примере 3 используют

15 мас.й по углю агломерирующей смеси, состоящей из жидкого антраценоеого масла (50 мас.4) и и-пентана (50 мас.4); в .примере 4 используют только жидкое антраценовое масло в количестве 10 мас.3 по углю, в примере 5 - нефтяные дистилляты (керосин гайзоль) в количествах 10, 30 и

50 мас.4 по углю с перемешиванием до 1 ч.

Результаты приведены в табл. 1, Пример 6. 40 r угля по примеру i измельчают до 200 мкм и обрабатывают по примеру 1, при этом изме" няют время обработки (7 мин) и состав агломерирующей смеси, в которую входят: n"ïåíòàí, жидкое антраценовое масло (полученное из пастообразного масла), 3-ЕО нонилфенол при массовом соотношении 14: 1: 0, 1 соответственно.

Результаты можно суммировать следующим образом:

Выход по теплотворной способности,Ф 96,8

Зольность, мас.Ф 3,1

ПЭ . 2073

Пример 7. По сравнению с примером 6 изменен только состав агломерирующей смеси n " пентан, жидкое антраценовое масло (полученное из пастообразного масла), 3-ЕО нонилфенол при массовом соотношении 14:2:0,1 соответственно.

Результаты можно суммировать следующим образом:

Выход по теплотворной способности,Ф 99

Зола, мас.3 2,9

ПЭ .2484

Пример 8. По сравнению с примером 1 изменен только состав агло" мерирующей смеси: и - пентан, сырое антраценовое масло первого кипения (пастообразной консистенции), 3-ЕО нонилфенол при массовом соотношении

14:1:0,1 соответственно.

Результаты можно суммировать сле" дующим образом:

Выход по теплотворной способности,Ж 96,3

Зола, мас.Ф 3,4

ПЭ 1940

Пример 9. По сравнению с примером l изменен только состав агломерирующей смеси: n - пентан, масло з

1709914 мый выход (BB) и содержание золы в угле до и после обработки, при этом получен показатель эффективности (ПЭ):

ПЭ=ВВ х содержание удаляемой золы/содержание обогащенной золы.

Взвешиваемый выход рассчитывается следующим образом: ВВ = масса o6ot.ащенного, промытого сухого угля/масса необработанного угля. 10

Высокий ПЭ соответствует случаям успешной обработки, Выход по теплотворной способности (ВТС) оценивается на базе "сухого и свободного от минерального вещества" по формуле: ВТС = BB х 100 " обогащенная зола/100 - зола.

С помощью величин ВТС и ПЭ можно проверить пригодность предложенной агломеризующей смеси по отношению к известным смесям.

П р и и е р 1. Русский битуминозный уголь, содержащий 15 мас.Ф золы, измельчают до 750 мкм. 40 г этого продукта дяспергируют в 160 мл воды и перемешивают в течение 50 мин для максимального диспергирования неорганического вещества.

При интенсивном перемешивании добавляют 15 мас.4 агломерирующей смеси ЭО по углю. Такая агломерирующая смесь составляется следующим образом: легкий углеводород - n-пентан (температура кипения 38 С), тяжелый углеводород - жидкое антраценовое масло (получено из пастообразного антраценового масла) и этоксилированный нонилфенол, включающий 3 этоксильные груп- пы, при их соотношении 14: 1:0,05 па массе соответственно. Агломерацию 4р начинают через 10 с, интенсивное перемешивание (1800 об/мин) поддерживают в течение 2 мин, после чего, снизив скорость перемешивания до

800 об/мин, продолжают перемешивание 45 еще в течение 3 мин. Агломерированный уголь (размер 1-2 мм) удаляют путем . просеивания. Выход обогащенного угля

82-86 мас.4.

Результаты приведены в табл. 1.

Пример ы 2-5 (сравнительные). Русский битуминозный уголь по приме-. ру 1, измельченный до 750 мкм (максимум), обрабатывают в условиях примера 1, при этом изменяют агломерирую-у щие добавки.

I

В примере. 2 используют только и-пентан в количествах 15, 30 и

5 170991 газовой промывки, 3-ЕО нонилфенол при массовом соотношении 14:1;О,! соответственно.

Получены следующие результаты:

Выход по теплотворной способности,Ф 98,8

Зола, мас.Ф 3,2

ПЭ, 2276

Пример 10. По сравнению с при-10 мером I использован польский битуми« нозный уголь с содержанием золы 10,53

Получены следующие результаты:

Выход по теплотворной способности 98,5

Содержание золы,мас.3 3,8

ПЭ 1012

Общее время перемешивания, мин 3

Пример 11. Обрабатывалось такое же количество русского угля, как и в. примере l, с 154 агломерирующей фазы по углю, которая состояла из п-пентана, антраценового масла и этоксилированного нонилфенола с 25

3 этоксильными группами, при массовом соотношении 14:1:0,5 соответственно.

Время агломерации, резко сократилось: агломерация начиналась примерно через. 10 с, время агломерации (силь- 30 ный сдвиг) .составило 2 мин, а условия слабого сдвига поддерживались еще в течение 3 мин.

Получены следующие результаты: ,Выход по теплотворной способности,4. 94,7

Содержание золы,мас.4 3,0

ПЭ 2033

Пример 12. В отличие от примера 11, в качестве тяжелых угловодоро- 40 дов использован полученный из нефти неразжиженный остаток вакуумной перегонки, добавляемый в количестве

1 мас.4 по углю.

Получены следующие результаты: 45

Выход по теплотворной способности,4 96,0

Содержание. золы,мас.4 3,2

ПЭ 2028

Пример 13 ° Как в примере 1, 50 но со следующими изменениями: уголь является колумбийским и имеет начальное содержание золы 124, состав агло- мерирующей смеси: 5 мас.4 по отношению к углю (13 по отношению к сус" пензии) петролейного эфира (температура кипения 30-70 С), 0,024 по отношению к углю (0,004 вес.4 к суспензии) этоксилированного додецилфе4 6 нола с 4 этоксигруппами, 0,24 по от" ношению к углю (0,004 процента к суспензии) мазута.

Время агломерирования 3 мин при высоком сдвиге, 3 мин при низком сдвиге.

0,2

Получены следующие результаты:

Выход по теплотворной способности (ВТС),3 -96,5

Зольность, 2,8

ПЭ 2247

Пример 14. Как в примере 13, но мазут заменен смесью по массе 1: 1 антраценового и газопромывающего масел.

Получены следующие результаты:

ВТС, вес.3 95,8

Зольность, вес.Ф 3,0

ПЭ 2027

П р и и е р 15. Как в примере но уголь - из Венесуэлы с начальным содержанием золы 94, а мазут заменен на смесь остатков от атмосферной перегон ки и, оста т ков ва куумной перегонки.

Получены следующие результаты:.

Втс,4 97,0

Зольность,З 2,1

ПЭ 3049

Пример 16. Технический американский битуминозный уголь, содержащий 11,2ь золы, измельчают до частиц размером 50 мкм или менее и обрабатывают по примеру 1, но агломерирующая смесь содержит (в расчете на уголь) мас.Ж: и-Гексан (температура кипения, 68 С) 5

Ацетилфенол этоксилированный тремя этоксигруппами 0 Of

Нефтяное топливомазут (вязкость по Энглеру при

50 С составляет

50 Е)

Время агломерации - 5 мин.

Получены следующие результаты:

Выход по теплотворной способности угля,Ф 96,8

Зольность,4 4,5

Показатель эффективности (ПЭ) 1130

Пример ы 17-19 (сравнительные).=.

Используют такие же условия, как в примере 16, но вместо этоксилированной присадки вводят такое же нефтя170 ное топливо в концентрации: 0,2 мас.3 в расчете на уголь для примера 17;

0,7 мас.Ф для примера 18, 1 мас.Ъ для примера 19.

Результаты приведены в табл. 2.

Как следует из приведенных в примерах и табл. 1 и 2 данных, по предложенному способу достигаются более высокая эффективность удаления золы из угля, более высокий выход по теплотворной способности угля при сокращении длительности процесса агломерирования по сравнению с известными составами агломерирующей смеси. С помощью смеси по примеру 1 можно легко агломерировать даже те угли, которые имеют значительно худшие характеристики поверхности и не агломерируются даже жидкостями, обладающими высокими способностями к образованию мостиковых связей, например керосин

{пример 5).

Формула. изобретения

1. Способ обогащения угля, включающий добавление в водную дисперсию угля агломерирующей смеси, содержащей.легкие углеводороды с температурой кипения .до 70 С и тяжелые углеводороды с температурой кипения 200400 С, перемешивание дисперсии с последующим выделением агломератов обогащенного угля, о т л и ч а ю щ и й9914 8 с я тем, что, с целью повышения эффективности удаления золы, выхода по теплотворной способности угля и сокращения длительности процесса, в агломерирующую смесь дополнительно вводят маслорастворимые этоксилирован ные алкилфенолы в количестве 0,011 мас,Ф на уголь.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что используют этоксилированные алкилфенолы с алкильными группами с 8-12 атомами углерода и 3-8 этоксильными группами.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что в качестве этоксилированного алкилфенола используют этоксилированный алкилфенол или этоксилированный нонилфенол с 3 или

4 этоксильными группами.

4. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что используют легкие углеводороды в количестве 5- .

50 мас.Ф от угля и тяжелые углеводо25 роды в количестве 0,2-3 масА от угля.

5. Способ по пп. 1 и 4, о т л и" ч а ю шийся тем, что в качестве легкого углеводорода используют петролейный эфир и в качестве тяжелых углеводородов используют антраценовое масло, нефтяные дистилляты, остатки переработки нефтепродуктов, нефтяное топливо - мазут, креозотовое масло.

Таблица е е

98,0

2164

3,1

97,7

97,6

Пример

Выход llo теплотворной способ" ности,Ф

Не агломерируется

Не агломерируется

Показатель эффект ивности

1307

1054

5,1

6,5 общее время перемешивания мин

5-60

5

До 60

1709914

Таблица 2

Зольность В

Выход по теплотворной способности,Ф

Пример

Общее время на перемешивание мин

Е Ее вам

17 97,0

18 96,5

1130

19, 97,1

1020 ее ю» емеМааюем

Составитель Т.Ильинская

Техред М.дидик Корректор М.Пожо

Редактор: А.Маковская

Заказ 440

Тираж

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при.ГКНТ СССР

11303S, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат ".Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

4,8

5,4

6,1

ЮЭ

Показа- . тель зффективности (ПЭ)

ЮЮмаэа еюмюЕ

1360