The Study of the Interaction Between Flotation Tailings and Flocculants in Separation Process of Coal

• Autorzy: Thomas J. , Hajdukova J. , Malikova P. , Vidlar J. , Matuskova V.

Warianty tytułu

PL

Badanie interakcji między odpadami flotacyjnymi a flokulantami w procesie separacji węgla

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The intensification of the mining process is responsible for as much as 45 % of waste rock and tailings getting to the coal preparation plant along with the raw coal. From the chemical point of view, it is material predominantly constituting of silicates (siltstone, conglomerates, kaolins or montmorillonites). The current on-site experience shows that the rising quantities of fine-grained impurities are responsible for protracting the sedimentation processes and thus prolonging the separation of fine-grained fractions. In the past, dewatering of flotation tailings was based on the principle of sedimentation. However, this is becoming very time-consuming due to the colloid character of the suspended particles as the materials get repulsed, thus influencing the sedimentation process. The experiments in this work focus on the verification of the mutual interaction between coal slurries and chemical agents. The aim is to describe the surface properties of tailings particles during their interaction with suitable agents, namely ‘Flokor 1.2A’ and ‘PAX 18’, applied for dewatering purposes. At lower doses of Flokor 1,2A or Pax 18 the conditions in the medium got stabilized and the pH did not fall below 6, using the doses of up to 0.4ml.l-1 and up to 0.08ml.l-1 respectively. The value of 0.05ml.l-1 is considered the optimal dose for the agents. The zeta potential shows that the surface charge gets compensated already at low concentrations of both aluminium chloride-hydroxide and polyaluminium chloride. The isoelectric point was reached at the dose interval ranging from 0.02ml.l-1 – 0.03ml.l-1. The results were obtained at tailings suspension densities of 10 and 50g.l-1.

PL

Intensyfikacja procesów wydobywczych jest odpowiedzalna za powstanie ponad 45% odpadów górniczych i przeróbczych, które powstaja w procesie wzbogacania węgla. Z chemicznego punktu widzenia, jest to materiał głównie składający się z krzemianów (pyłów, konglomeratów, kaolinu lub montmorylonitów). Współczesne doświadczenia in situ wykazują, że wzrost ilości zanieczyszczeń drobnoziarnistych powoduje trudności w procesie sedymentacji i gorszym wzbogacaniu frakcji drobnouziarnionych. W przeszłości, odwadnianie odpadów flotacyjnych było oparte na procesie sedymentacji. Aktualnie staje sie to bardzo czasochłonne, z uwagi na charakter koloidalny cząstek odwadnianych.W artykule przedstawiono wyniki doświadczeń nad weryfikację wzajemnej interakcji między zawiesiną węglową i odczynnikami chemicznymi (flokulantami) ‘Flokor 1.2A’ i ‘PAX 18’ stosowanymi w układzie odwadniania. Przy niższych dawkach flokulantów Flokor 1,2 A i Pax 18, warunki sedymentacji stabilizowały się, wartość pH nie spadała poniżej 6, dla dawek flokulantów 0.4ml/dm i do 0.08ml/l. Dawkę flokulantów ‘Flokor 1.2A’ i ‘PAX 18’ równa 0.05ml/l uważa się za optymalną. Wniki okreslenia potencjału zeta wykazuje, że powierzchnia ładowania zostaje skompensowana już przy niskich stężeniach chlorku zarówno wodorotlenku glinu i chlorku glinu. Osiągnięto punkt izoelektryczny w przedziale dawki w zakresie od 0.02ml.l-1 - 0.03ml.l-1. Wyniki zostały uzyskane w stawach zawieszenia gęstości od 10 do 50g.l-1.

Słowa kluczowe

EN

dewatering; zeta potential; silicates; flocculation; sedimentation

PL

odwadnianie; potencjał zeta; krzemiany; flokulacja; sedymentacja

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 15, nr 1
• Strony: 259--268
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., wykr.

Twórcy

autor

Thomas J.

• Institute of Environmental Engineering, Faculty of Mining and Geology, VSB - Technical University of Ostrava; 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic

autor

Hajdukova J.

• Institute of Environmental Engineering, Faculty of Mining and Geology, VSB - Technical University of Ostrava; 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic

autor

Malikova P.

• Faculty of Mining and Geology VSB - Technical University of Ostrava; 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic

autor

Vidlar J.

• Faculty of Mining and Geology, VSB - Technical University of Ostrava; 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic

autor

Matuskova V.

• Institute of Environmental Engineering, Faculty of Mining and Geology, VSB - Technical University of Ostrava; 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic

Bibliografia

• 1. Hogg, R., Brunnaul, P., Suharyono, H.: Chemical and physical variables in polymer induced flocculation, Miner Metall Process, 10 (1993), p. 81–85
• 2. Hogg, R.: Flocculation and dewatering, Int J Miner Process, 58 (2000), p. 223–236
• 3. Sabah, E., Cengiz, I.: An evaluation procedure for flocculation of coal preparation plant tailings, Water Research, Volume 38, Issue 6, March 2004, p. 1542–1549
• 4. Arnold, B. J., Aplan, F. F.: The effect of clay slimes on coal flotation, part I: The nature of the clay, International Journal of Mineral Processing, Volume 17, Issues 3–4, July 1986, p. 225-242
• 5. Angle, C. W., Hamza, H. A.: An electrokinetic study of a natural coal associated mixture of kaolinite and montmorillonite in electrolytes, Applied Clay Science, Volume 4, Issue 3, July 1989, p. 263-278
• 6. Laskowski, J. S. and Parfitt, G. D., in: Botsaris, G. D. and Glazman, Y. M. (Eds.), Interfacial Phenomena in Coal Technology. Marcel Dekker, New York, 1989, Chap. 7
• 7. Huai, H., Flint, C. D., Gaines, A. F., Tadros, Th., F.: The stabilisation of aqueous suspensions of coal particles, Fuel, Volume 77, Issue 15, December 1998, p. 1851–1860
• 8. Taylor, M. L., Morris, G. E., Self, P., G., Smart R., S.: Kinetics of adsorption of high molecular weight anionic polyacrylamide onto kaolinite: the flocculation proces, J Colloid Interface Sci. 2002 Jun 1;250(1): p. 28-36
• 9. Xu, Z., Liu, J., Choung, J.W., Zhou, Z.: Electrokinetic study of clay interactions with coal in flotation, International Journal of Mineral Processing, Volume 68, Issues 1–4, January 2003, p. 183-196
• 10. Kunsong, M., Pierre, A.C.: Clay sediment-structure formation in aqueous kaolinite suspensions, Clays Clay Miner, 47 (4) (1999), p. 522–526
• 11. Sabah, E., Erkan, Z.E.: Interaction mechanism of flocculants with coal waste slurry, Fuel, Volume 85, Issue 3, February 2006, p. 350-359
• 12. Singh, Bimal P.: The role of surfactant adsorption in the improved dewatering of fine coal, Fuel, Volume 78, Issue 4, March 1999, p. 501-506