Из сказанного вытекает, что отходы местного производства - КФ и СМ могут служить вполне приемлемемыми сырьевыми ресурсами для получения эффективных пенообразователей, применяемых при обогащении медно-молибденовых руд, что подтверждается также опытамы по замкнутому циклу (табл.3).
Результаты опытов по флотации в замкнутом цикле (табл.3) подтверждают полученные результаты при исследовании флотации руды в открытом цикле. Примечательно, что ТМСБ - 1:3-3 показывает лучшие результаты не только по выходу (извлечению) меди, но и способствует относительно более лучшему извлечению молибдена и серебра, а по извлечению золота стоит почти на одном уровне с Т-92.
Эффективность ТМСБ - 1:4 и ТИАБ несколько возрастает при использо-вании их при флотации руд с относительно меньшими содержаниями меди.
Очищение ТМСБ - 1:3-3 (ТМСБ - 1:3 -3 оч.) и получение его в реакции с продолжительностью 6 ч. (ТМСБ - 1:3-6) не привели к существенному улучшению его свойств и эффективности действия на флотацию руд. Увели-чение расхода пенообразователя до 60-80 г/т приводит к некоторому росту количества извлекаемой меди (до 1,5 %) и других металлов (Мо, Au, Ag).
Следует отметить, что полученные нами эффекты при флотационном обогащении медно-молибденовых руд с применением синтезированных пенообразователей ТЭБ, ЭАФК и ТМСБ полностью подтвердились результатами их испытания на медно-обогатительной фабрике АГМК.
Таким образом, синтезированные реагенты - вспениватели вполне могут заменить пенообразователь Т-92 в процессе флотации медно-молибденовых руд и могут быть рекомендованы для широких испытаний на АГМК, т.к. вторичные сырьевые ресурсы местных производств, рассмотренные в диссертационной работе, вполне пригодны для получения реагентов - вспенивателей, обеспечивающих импортозамещение в упомянутом выше процессе.
Заключение
Выполнение комплекса исследований по разработке, характеристике и применению новых видов поверхностно - активных веществ (ПАВ), полученных на основе индивидуальных веществ (кротоновый альдегид, этиловый и изоамиловый спирты) и вторичного сырья - отходов местного химического производства (кротоновая и эфиро-альдегидная фракция, сивушные масла), позволило научно обосновать возможности рационального и целенаправленного применения указанных сырьевых ресурсов для создания и рекомендации эффективных импортозамещающих пенообразователей, используемых при флотационном обогащении сульфидных медно - молибденовых руд в горно-обогатительной промышленности, сделать следующие общие выводы по диссертационной работе.
1. С применением каталитических реакций конденсации, при различных соотношениях реагирующих компонентов исходного сырья и продолжительности реакции, в условиях термообработки получены продукты взаимодействия: индивидуальных веществ - кротонового альдегида и этилового спирта - 1,1,3-триэтоксибутан (ТЭБ); кротоновой (КФ) и эфиро-альдегидной фракций (ЭАФ) - условно обозначенные «ЭАФК»; КФ и сивушных масел (СМ) - тримоноспиртбутаны (ТМСБ); КФ и изоамилового спирта (ИС) - триизоамилбутан (ТИАБ). Методом математического планирования эксперимента найдены оптимальные условия получения указанных продуктов, обладающих наилучшими физико - химическими и коллоидно-химическими свойствами. Показано, что с возрастанием содержания мольной доли взаимодействующего с КА (КФ) компонента в составе смеси исходных реагентов, а также с увеличением продолжительности реакции возрастает выход продуктов реакции.
2. Образование продуктов в указанных каталитических реакциях происходит по нуклеофильному механизму конденсации спиртов с карбонильной группой альдегида, где на первой стадии возникают полуацетали, а на второй - возникшие под воздействием сильного кислотного катализатора гидроксильные группы полуацеталей вступают во взаимодействие со спиртами, образуя полные ацетали; конечные продукты реакции образуются в результате электрофильного присоединения спиртов в кислой среде к ацеталям по месту двойной связи молекул альдегида.
3. Установлено, что синтезированные продукты являются ярко выраженными поверхностно - активными веществами (ПАВ). Поверхностная активность, адсорбция, способность к пенообразованию полученных ПАВ и свойства генерируемых ими в растворах пен являются функциями от условий их получения, состава и концентрации в растворе. По свойствам поверхностной активности на границе раздела вода - воздух указанные ПАВ составляют следующий убывающий ряд: ТИАБ > ТМСБ > ТЭБ > ЭАФК. Отмечено, что пенообразующие способности и адсорбция ПАВ, устойчивость, кратность и дисперсность генерируемых ими пен изменяются в соответствии с их поверхностной активностью. Пенообразующая способность ПАВ усиливается при их получении в условиях увеличения массовой доли взаимодействующего с КА (КФ) компонента в смеси исходного сырья и продлении времени взаимодействия с 3-х до 6 часов.
4. Показано, что синтезированные ПАВ способны генерировать в растворах пены, имеющие для успешного флотационного обогащения медно-молибденовых руд дисперсности. При одних и тех же расходах, что и стандартный пенообразователь Т-92, они показывают аналогичные с ним, а иногда и превосходящие (ТИАБ, ТМСБ) результаты по извлечению меди, молибдена, золота и серебра из обогащаемой руды во флотоконцентрат. При этом наблюдается также улучшение качества флотоконцентрата, выражающегося в увеличении содержания металлов в нем (меди-на 2,73%, а золота-на 3,5%).
5. При переходе от одного вида ПАВ к другому в соответствие с ростом его поверхностной активности, а также в пределах одной разновидности ПАВ, полученных при возрастании массовых долей взаимодействующих компонентов и продолжительности времени их контакта, величина ККМ возрастает. Сравнение ККМ ПАВ с их расходами при флотации руд указывает, что эффекты действия ПАВ имеют место при молекулярном их состоянии в растворе, а не мицеллярном.
6. Установлена возможность качественного улучшения составов флотоконцентратов за счет повышения содержания в них металлов (Cu, Mo, Au, Ag), а также увеличения степени извлечения последных из руды путем совместного применения пенообразователей (например, заменой Т-92 на 2/3 ТЭБ - ом), либо заменой до 30 % применяемого совместно с пенообразователем собирателя бутилового ксантогената (БКК) бутиловым тиофосфатом калия (БТФ) при сохранении общего расхода собирателя постоянным (25 г/т). Во втором случае наблюдается снижение расхода вспенивателя, например, ТЭБ в 2 раза при одновременном увеличении извлечения меди на 0,5 % и улучшении качества концентрата (содержание Cu в концентрате увеличевается на 2,8 %, а золота - 3,7 %).
7. Полученные в работе результаты по комплексному исследованию полученных ПАВ дают возможность рекомендовать их в качестве эффективных импортозамещающих пенообразователей при флотационном обогащении медно-молибденовых руд. Данные лабораторных исследований подтверждены опытами, проведенными на АГМК. Обоснована экономическая выгодность применения полученных ПАВ в качестве импортозамещающих пенообразователей и показано, что объемы имеющихся в республике сырьевых ресурсов достаточны для получения их в количествах, удовлетворяющих потребность горно-обогатительной промышленности республики. Показано, что ожидаемый экономический эффект от замены Т-92 в производстве пенообразователем ЭАФК составит 740 млн.сум, а ТМСБ - 940 млн.сум в год.
Основное содержание диссертации изложено в следующих работах
1. Бухоров Ш.Б., Хайдаров А.А., Хамраев С.С. Композиция флотореагента-пенообразователя на основе отхода местного производства для флотации медно-молебденовых руд. Материалы Республиканской межвузовской научно-технической конференции молодых ученных «Нанокомпозиционные материалы» -Ташкент, 2009.- С.46-47.
2. Бухоров Ш.Б., Хайдаров А.А., Хамраев С.С., Абдурахмонова Ф.А. Флотореагент-пенообразователь на основе местного производства для флотации медно-молибденовых руд. “Ноанъанавий кимёвий технологиялар ва экологик муаммолар” - Фар?она, 2009.- С. 51-53.
3. Бухоров Ш.Б., Хайдаров А.А., Хамраев С.С. Композиционные пенообразующие реагенты на основе отхода местного производства при флотации медно-молибденовых руд. // Журн. Композиционные материалы. - Ташкент, 2009.- №1. - С. 57-59.
4. Хамраев С.С., Бухоров Ш.Б., Хайдаров А.А. Вспениватели на основе отходов местного производства при флотации сульфидных руд. Труды международной научно-практической конференции «Современные проблемы иннова- ционных технологий в образование и науке» Том 1. Химия Технология. - Шымкент, 2009.- С.270-273.
5. Бухоров Ш.Б., Хайдаров А.А., Хамраев С.С., Абдурахмонова Ф.А. Пенообразующие флотационные реагенты для обогащения медно-молибде-новых руд. “Саноат ишлаб чи?аришни ривожлантириш, модернезациялаш ва янгилашнинг устувор йўналишлари” мавзусидагт Республика илмий - амалий анжуманларининг дастури. - Фар?она, 2009.- С. 272-273.
6. Бухоров Ш.Б., Хайдаров А.А., Хамраев С.С., Холматов М.М. Совместное использование флотационных реагентов при флотации медно - молибденовых руд. Цветные металлы. 2009.- №8.- С. 49-51.
7. Бухоров Ш.Б. Айрим чи?индилар асосида кўпиртирувчилар олиш ва уларни мис-молибден маъданларини бойитишда ?ўллаш. Ёш олимларнинг “Ю?ори технологик ишланмалар ишлаб чи?аришга” мавзусидаги илмий-амалий анжумани. - Тошкнт, 2010.- С. 18-20.
8.Бухоров Ш.Б., Хайдаров А.А., Хамраев С.С. Получение вспенивателя на основе отходов местных производств и его испытание при флотационном обогащении медь - молибденсодержащих сульфидных руд. Вестник Казахск. национ. ун-та им. Аль-Фараби. Серия химическая. 2010.- №3 (59).- С. 40-41.
9. Бухоров Ш.Б., Хайдаров А.А., Хамраев С.С., Кулдашева Ш.А. Новый вспениватель ЭАФК для флотационного обогащения медно-молибденовых руд. Академик А.?.?аниевнинг 80 йиллигига ба?ишланган “Аналитик кимё фанининг долзарб муоммолари” III-Республика илмий-амалий конференциясининг илмий ма?олалари тўплами. - Термиз, 2010.- С.306-307.
10. Бухоров Ш.Б., Хайдаров А.А., Хамраев С.С., Кулдашева Ш.А. Новый вспениватель ЭАФК для флотационного обогащения медно-молибденовых руд. Матералы Республиканской научно-технической конференции «Композиционные материалы на основе техногенных отходов и местного сырья: состав, свойства и применение» - Ташкент, 2010.- С. 19-21.
11. Бухоров Ш.Б., Хамраев С.С. Сульфид маъданларини флотацион бойитиш учун янги кўпиртирувчилар олиш. Узб.хим.журн. 2010.-№3.-С.105-107.
12. Бухоров Ш.Б., Хамраев С.С., Хайдаров А.А. Синтез и исследование свойств пенообразователя ТМСБ на основе отходов производства. Вестник КазНУ. Серия химическая. - Алматы, 2010.- №4 (60).- С. 229-231.
13. Бухоров Ш.Б., Хамраев С.С., Холиков Т.С. Оптимизация условий реакции синтеза триизоамилбутана. Узб.хим.журн. 2011.-№1.-С.19-22.
14. Бухоров Ш.Б., Хамраев С.С., Холиков Т.С. Синтез триизоамилбутана. Узб.хим.журн. 2011.-№2.-С.
15. Бухоров Ш.Б., Хамраев С.С., Холиков Т.С. Импортозамещающие пенообразователи на основе вторичных сырьевых ресурсов местных производств. Конференция актуальные проблемы развития химической науки, технологии и образования в республике Каракалпакстан. - Нукус, 2011.-С-124-125.
16. Бухоров Ш.Б., Хамраев С.С. Синтез, исследование свойств и применение пенообразователей для флотационного обогащения медно-молибденовых руд. Республ. научно-техн. конф. «Композиционные материалы: и их применение» - Ташкент, 2011.- С. 168-177.
17. Бухоров Ш.Б., Хамраев С.С., Холиков Т.С. Пенообразоатели на основе отходов местных производств. Республ. научно-техн. конф. «Композиционные материалы: и их применение» - Ташкент, 2011.-С. 84-86.
18. Бухоров Ш.Б., Хамраев С.С. Пенообразователи для флотационного обогащения медно-молибденовых руд. Cб. V Межд. конф. «Стратегия развития науки в XXI веке» - Ташкент, 2011.- С. 123-132.
Резюме
Диссертации Бухорова Шухрата Буриевича на тему «Синтез, исследование и применение импортозамещающих вспенивателей для флотационного обогащения медно-молибденовых руд» представленной на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.11-Коллоидная и мембранная химия.
Ключевая слова: Синтез, конденсация, пенообразователи, медно-мо-либденовые руды, пенная флотация, обогащение, поверхностное натяжение.
Объекты исследования: кротоновая и эфироальдегидная фракции, этиловый и изоамиловая спирты, кротоновый альдегид, пенообразователи, медно-молибденовые руды, пены.
Цель исследования: получение, изучение свойств и применение импортозамещающих пенообразователей для флотационного обогащения медно-молибденовых руд.
Методы исследования: физико-химический и химический анализы, ИК-спектроскопия, ПМР-исследование, бумажная хроматография, математический и статический анализ.
Полученные результаты и их новизна: На основе индивидуальных веществ, а также вторичных сырьевых ресурсов местных химических производств получен ряд поверхностно - активный веществ (ПАВ), исследованы их свойства (пенообразующие, поверхностно-активные, эффективность пенообразующего действия при флотационном обогащении медно-молибденовых руд и др), свойства растворов, а также возможность эффективного практического применения в качестве пенообравателей при флотационном обогащении сульфидных руд.