Способ обогащения сульфидных руд

 

Использование: обогащение полезных ископаемых , в частности способы пенной флотации минералов из сульфидных руд Сущность изобретения: способ обогащения сульфидных руд включающий измельчение руды, пульпирование. обработку пульпы депрессором, введение коллектора, вспенивателя и флотацию сульфидных минералов, в качестве депрессора используют различные полимеры акриламидтиомочевины/аллилтиомочевины. 4 здф-лы, 7 табя

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 04613892/03 (22) 17.04.89 (46) 15.12.93 Бюл. Na 45 — 46 (71) Американ Цианамид Компани(0$) (72) Дэвид Весли Липп(0$); ДР.Нагарай(! Н) (73) Американ Цианамид Компани(0$) (54) CllOCOB ОБОГАЩЕНИЯ СУЛЬФИДНЫХ УД (57) Использование: обогащение полезных иско н) ЯЦ (щ 2004342 С1 (52) 5 8 03 В 2 ОЫ паемых в частности способы пенной флотации минералов из сульфидных руд Сущность изобретения: способ обогащения сульфидных руд, включающий измельчение рудц пульпирование, обработку пульпы депрессором введение коллектора, вспенивателя и флотацию сульфидных минералов, в качестве депрессора используют различные полиме. ры акриламидтиомочевины/аллилтиомочевины 4 зпф-лы, 7 табл

2004342

Изобретение относится к способам пенной флотации для восстановления минералов из сульфидов основных металлов в рудах, в частности к способам пенной флотации с использованием усовершенствованных депрессоров, Известно. что успешное проведение способа флотации сульфидов в большой степени зависит от реагGHTQB, называемых коллекторами. которые обеспечивают избирательную гидрофобность минерала, который нужно отделить от других минералов, Успешное флотационное отделение сульфидных и других минералов зависит также от некоторых других важных реагентов, таких как модификаторы. Модификаторы включают все реагенты, основная функция которых заключаешься ни в собирании, ни в вспенивании, но в модификации поверхности минерала таким образом, чтобы коллектор либо связывался с ней, либо нет. Поэтому модификаторы можно считать депрессорами, активаторами, регуляторами уровня рН, диспергирующими агентами, дезактиваторами и т.п. Часто модификатор может выполнять различные функции одновременно. Известно так>ке, что эффективность всех классов флотационных агентов зависит от степени щелочности или кислотности рудной пульпы. Поэтому важное значение имеют модификаторы, которые регулируют уровень рН. Обычно в качестве регуляторов рН используют известь, соду кальцинированну а, и в меньшей степени каустическую соду. Однако при флотации сульфидав широко используют извести. При флотации сульфида меди, которая доминирует над промышленной флотацией сульфидов, например, использу ат известь, чтобы поддерживать уровни р(-(выше 10,5. Расходы, связанные с использованием извести, очень выСоки, и операторы на предприятиях заинтересованы в таких способах флотации, для проведения которых потребовалась бы мало извести, или >ке не потребовалось совсем, например, способы флотации, которые можно эффективно проводить при слабощелочных, нейтральных или даже кислотных уровнях рН. В особенности необходимы нейтральные или кислотные способы флотации, потому что суспенэионные шламы можно легко подкислять путем добавления серной кислоты, и серную кислоту получают на многих заводах как побочный продукт плавки. Поэтому для настоящих способов флотации предпочтительными являются те способы флотации, которые не требуют предварительной выверки уровня рН до нейтрального или кислого с добавлением более дешевой серной кислоты, поскольку в настоящее время требуется предварительная выверка уровней рН до высокощелочных значений, составляющих по крайней мере приблизительно 11,0, с использованием извести, которая стоит дороже.

Как уже упоминалось выше, потребление извести на отдельных заводах может варьироваться от приблизительно 0,454 кг на 1 т руды, которая перерабатывается, до

9.072 кг извести на 1 т руды. Еще одна проблема, связанная с предшествующими способами, заключается в том, что при добавлении больших количеств извести для достижения значительных уровней рН на .заводском оборудовании и на оборудовании для флогации образуется накипь, что требует часть:х и дорогиХ остановок заводов

20 для аяистки. Поэтому существует необходимость сокращения или исключения добавления. извести в способах флотации сульфидов, что обеспечит существенную зкономию затрат на реагенты. Кроме того. сокращение или исключение извести в способах обогащения сульфидных руд дастдругие преимущества, заключающиеся в упрощении операции и практики типовых химико-технологических операций, отличающихся от флотации, таких как подача жидких компонентов или подача твердых компонентов, так же как и усовершенствованный способ выделения вторичных минералов.

35 В пенной флотации руд, содержащих сульфиды основных металлов, используют ксантаты и дитиофосфаты в качестве коллекторов сульфидов, Основная проблема, связанная с использованием этих коллекторов

40 сульфидоз, заключается в том, что уровни рН ниже 11,0 и что плохо отделяются пирит и пирготит. Более конкретно в соответствии с настоящей теорией флотации сульфидов повышенная флотация пирита при рН ниже

45 11,0 происходит из-за легкого окисления теоколлекторов с образованием соответствующих дитиолатов, которые, как предполагается, отвечают за флотацию пирита.

Кроме попыток получения сульфидных коллекторов более избирательного действия по отношению к сульфидным минералам существуют другие подходы к решению проблемы совершенствования флотационного отделения сульфидов, которые включают применение модификаторов, более конкретно депрессарав, для того, чтобы подавлять ненужные сульфидные минералы и сопутствующие минералы так, чтобы они не всплывали в присутствии коллекторов, сни2004342

Л жая таким образом уровни содержания ненужных сульфидных загрязнителей, остающихся в концентратах, Как уже говорилось выше, депрессор-модификатор, который избирательно предотвращает или подавляет поглощение коллекторов па поверхностях минеральных частиц, которые присутствуют в флотационном шламе или суспензии.

Предшествующие депрессоры выбирали обычно из высокотоксичных, вызывающих затруднения при подаче неорганических соединений, таких как: цианид натрия (КаСМ), гидросульфид натрия (NASH) и реактив Ноукса (Р235 и МаОН). Эти обычные сульфидные подавители обладают рядом недостатков при использовании, Депрессоры, которые часто используются, черезвычайно токсичны, очень зловонны. В широком интервале уровней рН их использование небезопасно, но их используют при высоких показателях рН, так что их использование не решает г:роблему применения извести. Более того, обычные неорганические подавители часто не являются избирательными, или же, когда их используют в достаточных количествах для того, чтобы обеспечить хорошее отделение, и дают экономически неудовлетворительные концентраты, т.е, выход ценных минералов слишком низок.

Проблема, которая связана сегодня со способами флотационного обогащения, заключается в том, чтобы обеспечить такие концентрации ценных минералов, которые содержат невысокие уровни сопутствующих сульфидных минералов. Флотационные концентраты обычно поступают в плавку без какой-либо дальнейшей обработки, Большие количества двуокиси серы выделяются из плавильни во время плавки сульфидных концентратов; выделяется значительное количество 502 из сопутствующих сульфидных минералов, таких как сульфиды железа, которые неизменно поступают в плавильни как загрязнители флотационных концентратов. Загрязнение атмосферы SOz всегда представляло собой серьезную проблему, поскольку это основная причина кислотных дождей, которые оказывают ра"-рушительное действие на окружающую среду. Несмотря на достижения в технологии плавки, загрязнение 502 остается черезвычайно серьезным.

Комплексные сульфидные руды являются важным источником многих основных и драгоценных металлов. Часто в каждом месторождении находят от 3 до 5 металлов помимо золота Au, Ag и загрязняющих элементов, таких как Sb, As, Hi u Hg. Способ обработки зависит от относительных про10 5

Р„ порций различных металлов, но наиб:",.: . широко используются следующие cnoco5L : а) коллективная флотация сульфидов с последующим отделением ценных сульфидов; б) избирательная флотация cyr.ьфидов. Необходимо охарактеризовать каждое комплексное сульфидное месторождение количественно и систематизировать, а аатем выбрать с точки зрения экономичности оптимальную комбинацию ступеней процесса, которая подходит, исходя из этих характеристик. Депрессоры используют на всех стадиях флотации. Обычно чаще всего используют такие депрессоры, как; известь, цианид цинка или натрия, сульфат цинка (часто в сочетании с цианидом натрия), SOz, дихромат, декстрин, гипохлорит и цианид железа.

Критерием обогащения для обработки комплексных сульфидных руд является восстановление максимально-о количества металла и драгоценных Màòaa".ов если о; и присутствуют) и минимальнос загрязнение ценного сульфидного концентрата ненужными сульфидными минералами, В бсльшинстве случаев эти критерии не могут быть обеспечены без серьезных потерь при производстве или восстановлении ценных металлов, Поэтому серьезной проблемой остается необходимость B таких флотационных реагентах, которые могут избирательно подавлять сопутствующие сульфидные минералы, которые переходы. в концентрат, и обеспечить экономически приемлемые способы выделения ценных сульфидных металлов, Установлено, что некоторые синтетические полимеры, которые содержат функциональные группы, являются очень эффективными депрессорами для всех сульфидных минералов вообще, и более KoHI: ретно для пирита, пирготита и других сопутствующих сульфидных минеpanon. Использование депрессоров настоящего изобретения обеспечивает существенное сокращение степени загрязненности сопутствующими сульфидными минералами в концентратах сульфидных минералов, поступающих в плавильни, таким образом уменьшается вредное воздействие на окружающую среду выделениями S02, вызываемыми плавкой в промышленности. Также установили, что настоящие полимеры, как

oKa3aIIocb, подавляют один i ii более 48iных сульфидных минералов ь присутстви.; других ценных сульфидов или несульфидIbIx соединений при соответствующей дозировке и/или других условиях операций.

Предпосылки к изобретению. Ранее не была открыта сополимеризация аллилтио 7

2004342 мочевин с акриламидами, Однако аллилтиомочевины сополимеризовались с другими материалами, такими как диоксид серы (патент США N. 3386972) и винилхлорид (патент США N. 3012010). Эти виды сополимериэации, однако, не относятся к сополимерам настоящего изобретения, Кроме того, патенты CLLIA 1Ф 2832755.

2837499 и 2858295 раскрывают сополимеризацию винилтиомочевин с ненасыщенными сомономерами, в то время как патент

США N. 3671492 раскрывает сополимериэацию тиомочевин так, как N-винилэтилентиомочевины с ненасыщенными мономерами, Но ни в одной из этих ссылок, однако, не говорится о.производстве полимеров, по структуре совпадающих даны, ниже, и во всех вышеупомянутых ссылках нет речи об использовании сополимеров аллилтиомочевины в качестве депрессов, в процессах выделения минералов иэ руд.

8 соответствии с настоящим изобретением обеспечиваются новые и усовершенствованные депрессоры сульфидных минералов в форме полимерных композиций, причем упомянутые композиции содержат полимер, включающий (1) единицы Х формулы

R !

-(сн;с-) с=о ! я г (11) единицы Y формулы

- сн -сн-)

2 снг

N-R

C=S . R

5 (И1) единицы Z формулы где R — водород или С2-С4 алкил; каждый R

1 и R отдельно представляют собой водород или группу С2 — С4 алкил; каждый R является з водородом, алкильной группой С1— - C4 или арильной группой; и каждый R u R отдельно — водород, низшая углеводородная группа С1-С4 или любая другая безводная группа; Z — остаток полимеризации любого сополимеризуемого мономера с единицами

X и У, Х вЂ” остаточная фракция в моль %; Y— фракция в моль в интервале от приблизительно 1,0% до приблизительно 50%, по предпочтительному варианту 5-30%; Z— фракция в моль % e интервале от приблизительно 0% до приблизительно 50%, по предпочтительному варианту от О до 30, молекулярный вес полимера изменяется в

20 и т.п. и N-замещенный акриламид, и мета25 криламиды, такие как N,N -диметилактиламид и т и.

35

45

5

15 интервале от приблизительно 1000 до

1000000.

По предпочтительным вариантам полимерные составы включают полимеры в рамках вышеприведенного определения, которые включают в качестве единиц Y мономерные единицы, где R R u R — водород.

Новые и усовершенствованные составы настоящего изобретения можно получить по известным способам полимеризации, посредством которых акриламидный KQMRoнент Х подвергают сополимеризации с компонентом тиомочевины У, и при необходимости, с сомономерной единицей Z. Примеры подходящих способов полимериэации изложены в патентах США М 3002960 и

3255142, которые здесь представлены ссылкой.

Более конкретно полимеры настоящего изобретения включают в качестве единиц Х, которые получены из самого акриламида; алкилакриламиды, такие как метакриламид

Единицы Z полимеров, определенных выше, обычно включают мономеры, такие как актилонитрил, стирол, катионы, такие как диаллилдиметилхлорид аммония, метакриламидопропил; триметилхлорид аммония, акриламидопропилтриметилхлорид аммония, диметиламинопропилметакриламид, диметиламиноэтилакрилат или метакрилам, их четвертичные соли, акриловая, метакриловая или малеиновая кислота, их соли щелочных металлов, например соли натрия, или калия или соли аммония, и их сложные алкиловые эфиры и т.п, Единицы Y полимера, определенного выше, получают из производных тиомочевины, таких как аллилтиамочевина, N-аллил-N -метилтиомочевина, N-аллил-N -бензоилтиомочевина, N-аллил-N-метил-N,N -диметилтиомочевина и подобные, Эти новые составы можно использовать в способах флотации для нужных разделений, например, разделение сульфидов меди от молибденита путем подавления первых; сульфидов свинца и меди от пирита, и сфалерита путем подавления последних; пентландита от пирготита путем подавления последнего; сульфидов меди или сфалерита от пирита путем подавления последнего и т.д.

С другой стороны, настоящее изобретение обеспечивает новый и усовершенствованный способ обогащения ценных сульфидных минералов из сульфидных руд при избирательном отделении сопутствую2004342

10 щих сульфидных минералов, причем упомянутый способ включает: а) обеспечение водного шламэ мелкоизмельченных выделяющихся частиц руды; в) добавление к упомянутому шлэму эффективного количества синтетического депрессорэ, причем упомянутый депрессор включает полимер, содержащий: (i) единицы X формулы

1 тсн -с-)

c=o

«!

«,«Л я2 (ii) единицы Y формулы

4«q- сн -) сн« !

Nn3 !

c-- g !!

Й

+««5 (!й) единицы Z формулы

-EZ)где R — водород или низший С« — С4 элкил; каждый R u R отдельно — водород или низший С1-С4 алкил; R — водород, группэ з

С) — С4 алкил или ариловая группа, и каждый

R4 и Rg отдельно — водород, углеводородная группа С1 — С4или ариловая группа; Z — представляет остаток полимеризэции любого мономерэ, сополимеризуемого с единицами X и У; х — остаточная фракция в моль, Y — фракция в моль в интервале от 1,0 до приблизительно 50,; по предпочтительному варианту 5 — 30 ; Z — фракция в моль в интервале от приблизительно 0 до приблизительно 50 ; по предпочтительному царианту 0 — 30, и молекулярный вес упомянутого полимера изменяется в интервале от 1000 до приблизительно 1000000; и с) сбор ценного сульфидного минерала с помощью способов пенной флотации.

Новый и усовершенствованный способ обогащения ценных сульфидных минсрэлав по способам пенной флотэции с использованием синтетических депрессоров в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает превосходное металлургическое выделение со значительным повышением сортности. Новые депрессоры сульфидных минералов эффективны при целом ряде уровней рН и дозировок. Депрессоры совместимы с используемь«м«« пеноабрэзовэтелями и коллекторами сульфидных минералов, Il их можно быстро вводить вдействующие системы или установки, Более того, использование полимерных депрессоров сульфидных минералов может значительно снижать выделение SOz в процессе плавки путем снижения количества

55 сопуствующих сульфидных минералов, которые остаются в ценном сульфиднам концентрате, который подвергают плавке, Настоящее изобретение напрэвлено на избирательное отделение сульфидов, например сопутствующих сульфидов, из медных руд, медно-молибденовых руд, комплексных сульфидных руд и т.п., содержащих свинец, медь, цинк, серебро, золото и т,д., никелевых и никелькобэльтовых руд, золотосодержэщих руд и руд, содер>кэщих золото и серебро, и на то, чтобы облегчить операции отделения меди от свинца, свинца от цинка, меди от цинкэ и т.д.

Следующие примеры даны для «ллл«астрации и ими не стоит ограничивать рамки данного изобретения, зэ исключением прилагаемой формулы изобретения. Все части и процентные выраже««ия даны от веса за исключением особо оговоренных случаев.

Пример 1. Акриламид (9,0 ч) и N-аллилтиомочевину (1,0 ч) растворя ют в воде (90 ч) и выливают в подходящую емкость, оснащенную трубкой для подачи азота vi мешалкой. Раствор перемешивают и встряхивают в течение 30 мин и нагревают до 50 С, Инициэтор полимеризации персульфат аммония (0,05 ч) рас-«воряют в ваде (5,0 ч), и раствор вспрыскивают с азатом B течение

10. мин. Раствор инициатора добавляют и через 3 ч реакция завершается. Сополимер выделя«от и анализируют, Определя«ат, что характеристическая вязкость состэвляет

0,48, что соответствует молекулярному весу около 50000, HMP с С, ИК «4i элементный анализ сополимера показыьэют нэли «ие около 6 моль аллилтиомочевины.

П р и M е р 2. Снова повторяют процедуру по примеру 1, за «лскл«очением тога, что используют катализатор 2,2 эза-бис-(2,4-диметилвэлеронитрил) (АБДБ) вместо персульфата аммония. Г1олучэ«от саполимер с характеристической в!язкастью 1.67, которая соответствует молекулярному весу

300000. Результаты анализов показывэют, что сапалимер содержит 6 моль аллилтиомочевины.

Пример 3, В подходяи..ую трехгорлую колбу, оснащенную меха,«ической мешалкой и конденсатором, добэвля«ат 7,5 эллилтио лачевинь: и 287 ч воды при перемешивэнии, рН раствор: выверя«от до

4,4 разбавленной серной кислотой. Содержимое колбы осторожна подогрева«от да

60 С при разбрызгивании азотом, Ззтем впрыскивают около 3 ч кэтэлитическай системы, аналогичной той, катаруfo используют в примере 1, и 02,4 ч 50, экрилэмид- (0,58

2004342 тате (5 ч) и раствор впрыскивают с азотом в .15 течение 10 мин, добавляют раствор инициатора и через 3 ч реакция завершается. В

35 моль) медленно в течение 2-3 ч. Полимеризация завершается приблизительно через

4 — 6 ч. Получившийся сополимер имеет характеристическую вязкость около 0,15 д/г и средний молекулярный вес около 6000.

Пример 4, Акриламид (9,0 ч) и N-аллитиомочевину (1,0 ч) растворяют в этилацетате (85 ч). Этот раствор добавляют в подходящую реакционную емкость, оборудованную трубкой для подачи азота и мешалкой. Раствор перемешивают в течение

30 мин и нагревают до 50 С. Инициатор полимеризации 2,2 азо-бис-(2,4-диметилвалеронитрил), (0,05 ч) растворяют в этилацеполимеризационную емкость добавляют этилацетат (100 ч), Получившийся шлам сополимера перемешивают в течение 10 мин и выделяют путем фильтрования шлама через фриттованную воронку нерастворимый сополимер, Сополимер, собранный на воронке, промывают этилацетатом (200 ч), и сушат под вакуумом, чтобы удалить непрореагировавшие мономеры. Характеристическая вязкость этого сополимера составляет

0,92, что указывает на молекулярный вес около 135000.

Пример 5-18. Снова повторяют процедуры по примерам 1 и 2, т.е. используют персульфат аммония (ПСА) или АБДВ для инициирования полимеризации, Полученные составы приведены в табл.1. В качестве агента передачи цепи используют меркаптоэтанол, Пример 19 31. Снова повторяют процедуру по примеру 4, т.е. используют специальный катализатор для того, чтобы инициировать процессы сополимеризации акриламидов. аллилтиомочевины и при необходимости третьего мономера, Все мономеры растворяют в этилацетате до начала полимеризации. Путем изменения количества катализатора и регулирования температуры полимеризации получают сополимеры с нужными молекулярными весами, как определено уровнями характеристической вязкости. Результаты анализов сополимеров показывают хорошую степень введения аллилтиомочевины, и при необходимости третьего мономера.

Полученные составы показаны в табл.2, Пример 32 — 35. B этих примерах для загрузки используют чистый пирит и халькопирит. Флотационные испытания проводят в стеклянном сосуде емкостью 250 мл с грубо фриттированным дном. Полученные таким образом крупные кристаллы пирита и халькопирита дробят и просеивают, что дает

10

55 частицы размером — 8+35 меш, Эту фракцию все время хранят во фризере при -18 С.

Непосредственно перед флотационным испытанием небольшой образец пирита (или халькопирита) растирают в агатовой ступке агатовым пестиком и просеивают, что дает частицы фракции размером -100+200 меш. в количестве 1 г. Эту фракцию смешивают с

9 г с частицами чистого кварца размером

-48+65 или -65+100 меш, и смесь суспенди.руют в 240 мл дистиллированной воды, содержащей 2х10 M КИОз (чтобы поддержать ионную силу) и далее соблюда- ют следующие условия: а) в течение 1 мин выверяют уровень рН до 8,5, добавляя КОН и НМОз; в) 2 мин добавляют 5 мл 5х10 З М изопропилксаната натрия (этого количества достаточно для почти полного завершения флотации пирита); с) 2 мин добавляют от 2 до 10 ч/млн депрессора и 2,5 мл метилизобутилкарбинола (МИБК), в количестве 3000 ч/мин — вспенивателя в виде раствора (конечная концентрация 30 ч/млн), Затем флотацию проводят, пропуская азот до тех пор, пока не прекращается всплывание твердых частиц. Концентраты и хвосты отфильтровывают отдельно, сушат и взвешивают.

Результаты испытания даны в табл.3.

Пример 36-38. В этих примерах используют основной концентрат Си-Мо, содержащий 30,5% С и 0,72% Мо. Целью является подавление Си и флотация Мо, Стандартными депрессорами, используемыми с этой целью, являются NaHS в количестве 2,268 — 2,722 кг/т и NaCN — в количестве 0,1905 кг/т.

Результаты оценки новых примеров этого изобретения сравниваются со стандартными депрессорами в табл.4.

При использовании стандартных депрессоров (2,4 кг/т NaHS и 0,19 кг/т NaCN) выделение меди составляет 5,5 и выделение молибдена — 93,8, При больших дозах нового полимера примера 3 (около 1,2 кг/т) в сильной степени были подавлены и Си и

Мо (пример 36), что тем самым говорит об отсутствии избирательного действия, и что нужно использовать меньшие дозы. При меньших дозах, составляющих только 0,4 кг/т, выделение меди составляет 20% и выделение Мо составляет 77,8% (пример 37), что указывает на улучшившуюся избирательность. Однако лучший результат получают, когда полимер используют в количестве 0,36 кг/т вместо 0,5 кг/т МаНЯ (пример 38), восстановление меди составляет только 5,7, что вполне сравнимо с восстановленными 5,5%, которые были получены при использовании высоких доз стандартных депрессантов, и выделение Мо

2004342 составляет 87,2%, что является нполне удоьлетворительным.

Также нужно отметить, что дозы нового полимера и NaHS в примере 38 не оптимизированы. Специалисты в данной области быстро смогут получить самый хороший выход при очень низких дозах нового полимера, просто оптимизируя дозы полимера и

КаНЯ. Также нашей целью не является какой-либо механизм эффективной комбинации нового полимера и КаНЯ при разделении Си-Мо, понятно, что роль небольшого количества КаНЯ в примере 38 заключается в активировании (очистке) поверхности сульфидного минерала меди так, чтобы новый полимер мог поглощать на этих поверхностях избирательно, а tte на поверхностях MoSZ. Напротив, новый полимер поглощает эффективно и избирательно на сульфидах Си при соотьетствующем окислительно-BoccTBHoDNTellbHoM потенциале.

КаНЯ как сильный восстановительный и потенциальный определяющий агентдля сульфидов, обеспечивает соответствующие окисл ител ь но-восстано вительн ы е условия при контролируемыхдозах. Понятно, что если условия слишком восстановительные (т,е. дозы КаНЯ очень высоки), поглощение нового полимера было бы дестабилизирована путем, аналогичным дестабилизации ксантатных коллекторов. В этих условиях, так же как и при отсутствии NaMS, полимер будет поглощаться неизбирательно на noB8pxHocTRx частиц МОЯ2, хОтя TaKQO погла щение является слабым и физическим по природе.

Следует отметить, что любое другое химическое средство с сильными восстановительными или окислительными свойствами (в некоторых ми не рал ьн ых системах) можно использовать вместо с новым полимером, чтобы получить соответствующие окислительно-восстановительные условия. Другими словами, любой модифицирующий поверхность агент может быть использован для того, чтобы получить сульфидные поверхности, чтобы усилить поглощение новых полимерон. Примеры таких реагентов включают КАСК, реактив Ноукса, меркаптозтанол, тиогликолевую кислоту, цианиды натрия или калия с двух- или трехвалентным железîм, гидрîKoèýòttëòðèòèокарбонаты, и другие тритиокарбонаты, перекись водорода, озон, воздух, кислород, двуокись серы, цианид цинка, мышьяковый реактив

10укса, меркаптопропионовая кислота, меркаптоянтарную кислоту, другие кислоты группы меркапто, 2-тиоурацил, тиоглицерин и подобные. Добавочные соединения, которые можно ttcttottb30BaTt вместе с новым

55 полимерам, даны н статье Нагарадж и д:.:., Trans. IMM, Уа1.95, Mar.1986. рр,С17. Отношения этих модифицируюших поверхность агентов и их новым полимером изменяетсч в интервале приблизительно (0,05 — 5,0);1 соответственна, по предпочтительному варианту приблизительна 0,02 — 2,0:1, хотя условия использования и обрабатываемые руды могут изменять эти количества.

Другой пункт, который следует отметить, заключается в том, что эти условия должны поддерживаться 20 мин, обычно этого достаточно для стандартных депрессоров, в то время, как для нового полимера время выдержки составляет менее 10 мин, Это изменение временных затрат имеет большое практическое значение с точки зрения более высокой пропускной способности и экономии затра- на производство.

Пример 39. В этом примере использу ат другой концентрат Си-Мо. Загружаемый материал содержит 28,0% и 3,15% Мо.

Сульфидный минерал в основном представляет собой халькопирит, который обладает высокой чувствительностью K окислению воздухом с последующей очень высокой способность к флотации. Поэтому подавление халькопирита КаНЯ является только временным и длится приблизительно окало

2 мин после того, как падают воздух во время флотации. Как результат и Си, и Мо восстанавливаются в меньшей степени, чем те, которые были получены с нышеупомянутыл. образом Си-Мо.

Результаты приведены в таблице 5.

При использовании стандартного депрессора КаНЯ дозы от 1,67 до 3,09 кг/т дают восстановление меди в интервале от

6,7 до 15,8%, и восстановление Мо в интервале ат 78,8 до 95,4% (примеры Š— G). Когда используют новый полимер настоящего изобретения, в количестве от 0,36 кг/т вместе с

NaHS н количестне приблизительно 0 59 кг/т, та восстановление лебеди составляет

8,4%, и восстановление Мо составляет

82,6% (пример 39), они приемлемы и сравнимы стеми величинами, которые были получены при использовании стандартного депрессора NaHS. Во время флотационных испытаний наблюдают, что для NaHS время действия составляет 15 мин, в То время, как для полимера время действия — только 5 мин. Также депрессия, вызванная полимером, длится дальше чем подавление КаНЯ.

Пример 40 — 45, В этих примерах используют медно-графитный концентрат, содержащий 2-10% Си в виде сульфидных минералов меди и 5 — 40 углерода. Цель закл очается в том, чтобы подавить медные минералы и флотиронать графит; далее ко15

2004342

16 личество меди в графитном концентрате должно быть возможно более низким, Депрессоры настоящего изобретения используют для того, чтобы подавить медные минералы, В некоторых испытаниях используют NaHS в качестве модификатора поверхностей частиц сульфидов меди, В одном испытании использовали другой восстанавливающий агент НЕТС в качестве модификатора поверхности наряду с полимеров примера 33.

Результаты представлены в табл.6.

Эти результаты говорят о том, что улучшилось разделение Cu — графит в результате использования полимеров настоящего изобретения; они также подтверждают, что когда используют поверхностный модифицирующий агент в месте с полимерами настоящего изобретения, то имеет место улучшение четкости отделения.

Пример 46, В этом примере использук>т флотацию сырья с Ni-Cu для удаления примесей. Это сырье собирают на действующем заводе и перевозят в местный центр для флотационного испытания, Сырье содержит магнитную фракцию руды и концентрат акцептора из немагнитной фракции.

Цели заключаются в том, чтобы максимально подавить (удалить) сопутствующий пирготитный сульфид, содержащийся в сырье, повысить степень содержания никелевого концентрата и получить высокую степень восстановления Си и Ni.

Пульпа с завода уже измельчена, обработана ксантатным коллектором и вспенивателем, Пульпу обрабатывают депрессором в течение 2 мин при рН 9,510,5 и флотируют во флотационной машине

Денвера со скоростью вращения 1400 об/мин и скоростью подачи воздуха в интервале от 3 до 5 л/мин. По завершении флотации концентраты отбирают и анализируют на содержание Cu, Ni и Яг, Результаты подтверждают, что полимеры настоящего изобретения демонстрируют прекрасную эффективность и качество селе ктивных депрессоров, В количестве 50 г/т полимер дает восстановление пирготита

56% с потерей 14 единиц при восстановлении Nl и потерей 7 единиц при восстановлении Си. Следует предположить, что в этом цикле имеют место потери при восстановлении, поскольку значительное количество Nl в действительности находится в виде твердого раствора с пирготитами и этот свяэанн ый никель будет подавлен, если подавляется пирготит. Соответствующий индикатор селективности между свободным никелем и пирготитом обозначен индексом

1 и приведен ниже. При отсутствии любого

20 — около 11 единиц. Величина 1 даже немно25 го ниже такой же величины в контрольном

45

55

15 депрессора индекс 1-1,1. После добавления депрессора соотношение не меняется, что говорит об отсутствии добавочного свободного никеля в пирготите в хвостах, Другими словами, полимер действительно обеспечивает избирательное подавление пирготита (см.табл.7).

По предпочтительному варианту любой используемый депрессор должен поддерживать уровень 1, равный или меньше уровня в контрольном испытании, т,е. в примере К, Пример 47. В этом примере повторяют процедуру примера 46. за исключением того, что содержание Ро в новом исходном материале выше, и используют другую порцию полимерного депрессора. Результаты, приведенные ни>ке, демонстрируют то, что полимер обеспечивает селективное подавление пирготита (при отсутствии депрессора уровень восстановления понижается с

50.5 до 33, количество подавителя составляет 56 г/т; выделение 35 ). Потеря меди составляют только 2,8 единицы, а потери Nl испытании, что говорит о том, что в действительности депрессор является избирательным (см.табл.8).

Пример 48. Эффект выдержки и аэрации пульпы на активность подавителей полимеров настоящего изобретения, проверяют, используя процедуру примера 46, эа исключением того, что пульпу перемешивают (открыв для доступа атмосферы) во флотационной установке в течение 30 мин (включая 2 мин аэрации в промежутке) перед добавление полимера. Результаты, приведенные выше. подтверждают, что активность подавителя поддерживается или даже возрастает для выдержанной или аэрированной пульпы, и что полимер способен эффективно подавлять даже выдержанный и окисленный Ро (см.табл.9).

Пример 49. Повторяют процедуру примера,46, но сырье, содержащее С 1,5;(„

2,4 и Ро 35 — из другой мельницы. Пиротит в этом сырье всплывает в избытке и его очень трудно подавить. Целью является удаление возможно большего количества Ро в процессе восстановления Nl, Также большая фракция Ро содержит ценный Nl в связанном виде или в виде твердого раствора.

Следовательно, с подавлением Ро некоторое количество Nl неизбежно теряется. Результаты приведены в табл.10.

Эти результаты говорят о том, что даже при использовании такого сложного сырья новый полимер настоящего изобретения в количестве 190 г/т дает снижение Ро на 71 (, при переходе в концентрат. причем уровень

2004342

55 чистоты никелевого концентрата увеличивается с 5 до 8,4% и связанные с этим потери составляют около 25%, что как предполагается, подтверждает о некотором количестве

Ni, связанном с Ро. Далее, если тщательно подбирать дозу полимера и стадию, на которой ее нужно добавлять. то потери можно свести к минимуму.

Пример 50. Повторяя процедуру примера 46, оценивают эффективность новых депрессоров этого изобретения в отношении сырьевого материала с другой мельницей. Это сырье содержит Си 0,64%, Ni 1,9% и Ро 47%, имеет значительную часть магнитного Ро, который быстро всплывает, и его трудно подавить. Результаты приведены в табл.11.

Эти результаты ясно демонстрируют то, что новый полимер способен подавить Ро достаточно эффективно. 55% снижение флотации Ро достигается при использовании около 290 г/т полимера, Потери никеля при восстановлении составляют приблизительно 18% единиц, или приблизительно

21% общего количества Nl, Эти потери снова можно отнести к Ni, связанному с Ро в виде мелких вкраплений в Ро, или в виде твердого раствора, Степень содержания Ро в никелевом концентрате сокращается с

73,1 (при отсутствии деп рессора) до 63,7% в присутствии депрессора, Дто.,говорит о значительном снижении Ро, поступающего в плавильни для Ni и Си, и это приводит к снижению выделяющегося ЯО2.

Пример 51. В этом примере массивную комплексную сульфидную руду, содержащую сульфиды Zn, Cu и Fe, измельчают до частиц размером 45% — 200 мкм, обрабатывают H2S04 и этилксантатом и вспенивателем, затем флотируют при кислом рН 4 — 7, что дает основной сульфидный концентрат, который очищают, перемалывают с известью (85% — 200 м) и обрабатывают силикатом натрия и цианидом натрия при рН

10,5 — 10.8. Обработанную таким образом пульпу флотируют, чтобы восстановить избирательно как можно больше меди, удаляя сульфиды цинка и железа. Сразу видно, что полимер настоящего изобретения обеспечивает удовлетворительное действие при уменьшенных дозах извести, что необходимо на этом заводе. Он позволяет обеспечить лучшую степень удаления железа и цинка, несмотря на то, что используют более высокую дозу. Результаты приведены в табл,12.

Пример 52. В этом примере используют комплексную сульфидную руду. Пульпу, содержащую приблизительно 1800 сухих твердых частиц, собирают из заводской цепи очистки цинка и обрабатывают в течение

1 мин известью, что дает рН 11,0 с послед-. ющей обработкой в течение 2 мин депрессором. Пульпу затем обрабатывают сульфатом меди. чтобы активировать сфалерит, изобутилксантат натрия — коллектор, и полипропиленгликолевый вспениватель.

Обработанную таким образом пульпу флотируют в несколько стадий, чтобы через определенные промежутки времени собрать концентраты. Результаты приведены ниже.

Целью является сокращение количества

Pb и Си, поступающих в цинковый концентрат, и получение цинкового концентрата высокого качества. Из результатов видно, что использование полимера настоящего изобретения повысило количество цинка в концентрате с 31.5 до 36,3%, понижая степень восстановления Си и Pb (см,табл.13).

Пример 52. Комплексную руду, содержащую Pb-Zn-Fe, используют в этих примерах. 500 ч. полученной таким образом руды с размером частиц — 10 меш измельчают а шаровой мельнице в течение 20 мин с 60% твердых частиц с известью, чтобы получить нужный уровень рН. Измельченную пульпу в течение 2 мин обрабатывают дитиофосфатным коллектором промышленного производства изобутилксантатом натрия, и используют депрессор. Затем в течение двух и 4 мин соответственно проводят грубую и очистную флотацию, и продукт анализируют на содержание Pb, Zn u Fe.

Целью является восстановление возможно большего количества Pb при удалении Zn и в особенности Fe (в виде сульфида железа).

Результаты приведены в табл.14, Эти результаты говорят о том, что новые полимеры настоящего изобретения демонстрируют прекрасную селективность в отношении сопутствующих сульфидов железа.

При использовании сульфата цинка вместе с известью в качестве депрессора в количестве 750 г/т восстановление железа (в виде сопутствующих сульфидов железа) составляет около 73%, но это слишком много для свинцовой плавильни. Когда же используют сополимер амидаллилгидроксиэтилмочевины только в количестве 400 г/т, то степень восстанолвения железа снижается с 73% до

39% (пример 52): цепь восстановления цинка немного ниже (27% в сравнении с 30%) и потери свинца составляют около 4 единиц, что вполне терпимо, или же его можно восстановить путем другой операции флотации, используя селективную реактивацию с ксантатным или дитиофосфатным коллектором, Когда деп рессор в примере 52 разделяется одинаково между грубой и очистной

2004342

20 флотацией 200+200 г/т (пример 53), то далее наблюдают снижение восстановления же- леза с 39 до 34 Р, При использовании сополимера акриламидаллиметилтиомочевины восстановление железа составляет только

19;/, по сравнению с 73$. полученными с сульфатом цинка (см.пример 55). В случае с сополимером акриламид-аллилтиомочевины 400 г/т — слишком большое количество.

Дозу поэтому уменьшают до 200 г/т (пример

54), При использовании сополимера с молекулярным весом 50000 в количестве 200 г/т восстановление железа составляет только

13, (по сравнению с 737 для сульфата цинка). Восстановление свинца низкое (67(,), но его можно улучшить путем снижения дозы депрессора или путем избирательной реактивации — флотации. Восстановление цинка также снижается в существенной степени (167, в сравнении с 30 Д для сульфата цинка), что является дополнительным положительным результатом, Таблица1

ПриY-единиц: Вз-Н

Единицы

Х-единиц

Ri, R2, вес, Rq, Rg мер

А" (10

АК (10

Дадмха

Маптха

Аптха (12

Даэмачх

16

17

АК 2

Примечание 1 — АК вЂ” акриловая кислота; 2 — Дадмха — диаллилдиметилхлорид аммония;

3 — МАптха — метакриламидопропилтриметилхлорид аммония; 4 — Аптха — акриламидопропилтриметилхлорид аммония; 5-- Даэмахма — диметиламиноэтилметакрилат/четв.хлористый метилен

Н, Н (90)

Н, Н (90)

Н, Н(9О)

Н,Н (90)

Н,Н (80)

Н, Н (80)

Н, Н (80)

Н, Н (80)

Н, Н (80)

СНз, СНз (90)

СНз, СНз (70)

Н, Н (90)

Н, Н (90)

Н, Н 70

Н, K (10)

Н, Н (10)

Н, СНз(1О)

К,-СК2СК2СН (10)

Н,Н-CHgCHzOH(10)

Н,Н (10)

Н, Н (10)

Н, Н (10)

Н, Н (10)

Н, Н (10)

Н, Н (20)

Н, Н (10)

Н, Н (10)

Н,Н 10) По существу те >ке результату получают, используя пример с молекулярным весом

300000 вместо 50000 (по сравнению с примером 55 и 56), тем самым подтвер>кдая тот

5 факт, что молекулярный вес не влияет на активность депрессора при испытанных уровнях.

Пример 57 демонстрирует, что активность полимерного депрессора поддерживается даже после введения единиц акриловой кислоты в полимер, Карбоксильная функциональность группы акриловой кисоты обеспечивает добавочное гидрофильное свойство полимера без ущерба для активности депрессора, что применимо и к

15 функциональности тиомочевины.

Замена сополимеров тиомочевины предыдущих примеров на любой из сополимеров, полученных в примерах 1 — 31. дает эквивалентную активность депрессора, 20 (56) Патент CLLlA М 4650568, кл. В 03 D 1/14, 1987, 21

2004342

Пример

АА (5)

АА (10)

АА (20)

АА (5) 27

28

29

215000

19

21

22

23

24

Единицы Х:

R>, г

Н, Н (95)

Н, Н (80)

Н, H (90)

Н, Н (85)

Н, Н (75)

Н. Н (85)

Н, Н (90)

Н, Н (90) Н, Н (90)

Н, Н (90)

Н, Н (90)

Н, Н (90)

СНз, СНз 90

Единицы Y: йз-Н

R4, Rg

Н, Н(5)

Н, Н (20)

Н, Н(5)

Н. Н (5)

Н, Н(5)

Н. Н (10)

Н, СНз(10)

Н, 2-гидроксиэтил (10)

Н, -бутил (10)

Н, -фенил (10)

Н, СНзСНгО С-(10)

Н, трет-бутил (10)

Н.Н 10

Единицы Z

Таблица 2

Молекул я рный вес

175000

Таблица 3

2004342

23

Таблица 4

Таблица 5

Таблица 6

Доза, г/т Ме ный кон ент ат

Восстанов- СодержаГрафитный

Подавитель

Пример

Хет плюс МаХ

Нет

Полимер при

По ача Си 4,0

ГЭТК* 1233

Полимер примера 3 + 73+400

94,8

ГЭТК

*2-гидроксиэтилтритиокарбонат.

Н

42

3

Полимер при

Полимер при

Полимер прим

Полимер прим

+NaHS ление Си, Д ние Cu. %

5,64

4.96 концентрат

Си ОА

0,943

0,914

2004342

Таблица 7

* Результаты анализа в хвосте

** результаты анализа Ро в хвосте х 100;

Таблица 8

Таблица 9

2004342

28

Таблица 10

Таблица 11

Таблица 12

Руда Cu — пирготит — Zn;

Сырье: Си 0,5-0,7%, Zn -0,9%, Fp 33%, S — 18o/

Таблица 13

Руда, содержащая пирит Cu — Zn — Po — Ag

Сырье; Восстановление цинка: 6,8% Zn, 0,1% Си, 0,28% РЬ, CuS04 750 г/т

2004342

Таблица 14

Восстановление.

Доза, г/т

Пример

Подавитель г бого всего очистного

Zn Fe рь

Zn

Fe

Pb (рН 8,0) 1714

72.9

87.5

30.

45.3

18.2

11.8 27.6

16.6

70.9

Известь

Сульфат цинка

Полимер примера 26

750

27.

39.4

83. 2

29.8

20.9

19.2

400 (pH 8.0)

200+200

62.3 8,1

9,6

12.7

8.6

7.9

21,2

10,5

5.3. 83,3

31.7

21.0 ! 6.4

33.9

19.1

13.2

Полимер примера 26

12,2

9.0

8.0

69.5

67.1

52.0

19,5

11,5

8,4

13.8

53

54

79.0

11,9

15.0

Полимер примера 7

Полимер примера 1 (50K мал.вес.) Полимер примера 2 (300К мол.вес) Полимер примера 24

400

67,0

200 (очистка) 200

17,5

7.9

67.0

14,1

8.5

56,3

9,0

10,7

{очистка) 9.5

66.5

17.0

14,9

8.1

8,9

200

51,3

5.4

15.2

AA -акулами

AK - . акриловая кисло а;

4 $

Составитель M. Калугина

Редактор Е. Полионова Техред М. Моргентал Корректор А,Обручар

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3367

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

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ СУЛЬФИДНЫХ РУД, включающий измельчение руды, пульпирование, обработку пульпы депрессором, введение коллектора, вспенивателя и флотацию сульфидных минералов, отличающийся тем, что в качестве депрессора вводят полимерное соединение формулы

1

-1 — СН -С-Ф- — 1 — СН вЂ” СН вЂ” «1 — -ф Z )—

2 (х. 2 .у ..г

C--0 СН

1 г )30 . ъ г C=S

I где R, В) и Rz — в отдельности водород или группа C> - С4-алкил;

R3 - вОДород группа С1 С4 алкил или 4 группа арила;

R4 и В$ — каждый в отдельности водород, группа C) - С4-алкил или ариловая группа;

2- полимеризационный остаток любого 45 мономера, сополимеризуемого с единицами Х и У; Х - остаточная фракция, мол.%;

Y - фракция в интервале приблизительно 1,0 — 50,0 мол.%;

Z - фракция в интервале 0 — 50,0 мол,%; и мол,м. полимера находится в интервале приблизительно 1000 - 1000000.

2. Способ по п,1, отличающийся тем, что кажДый R, Ri, R2, R3, R4 и R5 - вОДОрОД.

3. Способ по п.1. отличающийся тем, что по крайней мере один из R, R). Rz, Яз.

R4 и К$ — С вЂ” C4-алкил.

4. Способ по п.1; отличающийся тем, что дополнительно используют агент, модифицирующийй поверхность.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что агент, модифицирующий поверхность, представляет собой NaHS, NaCN, реактив

Ноукса, меркаптозтанол, тиогликолевую кислоту, ферроцианиды, феррицианиды натрия и калия, гидроксизтилтрикарбонаты. карбоксизтилтритиокарбонаты, триокарбонаты натрия, перекись водорода. озон, воздух, двуокись серы, цианид цинка, цианид кальция, мышьяковый реактив

Ноукса, меркаптопропионовая кислота, меркаптоянтарная кислота, 2-тиоурацил или тиоглицерин.

Способ обогащения сульфидных руд Способ обогащения сульфидных руд Способ обогащения сульфидных руд Способ обогащения сульфидных руд Способ обогащения сульфидных руд Способ обогащения сульфидных руд Способ обогащения сульфидных руд Способ обогащения сульфидных руд Способ обогащения сульфидных руд Способ обогащения сульфидных руд Способ обогащения сульфидных руд Способ обогащения сульфидных руд Способ обогащения сульфидных руд Способ обогащения сульфидных руд Способ обогащения сульфидных руд 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к флотационному обогащению сильвинитовых руд, содержащих глинисто-карбонатные шламы

Изобретение относится к 06QrataeflvHp полезных ископаемых и м б использовано при флотации карбонатных флюоритов 1Х руд

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и м.5, использовано при флотации фосфорсодержащих руд
Изобретение относится к флотационному обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при переработке сульфидных, несульфидных, железных, фосфор- и борсодержащих руд, а также руд редких и благородных металлов, угля и горнохимического сырья
Изобретение относится к флотационному обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при переработке руд комплексного состава с получением концентратов сопутствующего компонента нефелина

Изобретение относится к технологии флотационной переработки натрийсодержащего минерального сырья, например карналлитовых руд и садочных солей солевых озер

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к флотационному выделению благородных металлов и сульфидных минералов с ассоциированными благородными металлами из измельченного сырья, и может быть использовано при флотационном обогащении сульфидных медно-никелевых руд и промпродуктов, а также других руд и продуктов, содержащих благородные металлы
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к селективной флокуляции перед флотационным или гравитационным обогащением тонкоизмельченных продуктов, содержащих благородные металлы

Изобретение относится к модифицированным смолам, применяемым, в частности, для селективного отделения твердых веществ и/или ионных соединений, таких как катионы металлов, от водной среды
Изобретение относится к способу пенной флотации для извлечения представляющих ценность минералов из руды, содержащей основной металл
Наверх