Флотореагент для силикатсодержащих минералов



 


Владельцы патента RU 2440854:

КЛАРИАНТ ФИНАНС (БВИ) ЛИМИТЕД (VG)

Изобретение относится к области флотации, в частности к применению алкилтриаминов при флотационном обогащении силикатсодержащих минералов и руд. Применение соединения формулы R-N-[A-NH2]2 (1), где: R - линейная или разветвленная алкильная или алкениловая группа с 6-20 атомами углерода, А - алкиленовая группа с 2-4 атомами углерода, в качестве аккумулятора при флотации силиката. Изобретение также включает состав, содержащий 1-99 мас.% аккумулятора для флотации силиката, которым является алкилэфирный амин, алкилэфирный диамин, алкиламин или соль четвертичного аммониевого основания, а также 1-99 мас.% соединения формулы (1). Способ флотации силикатсодержащего минерала, при котором силикатсодержащий минерал приводят в контакт, по меньшей мере, с одним флотореагентом формулы (1). Технический результат - повышение эффективности флотации. 3 н. и 11 з.п. ф-лы., 2 табл.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к применению алкилтриаминов при флотационном обогащении силикатсодержащих минералов и руд.

Уровень техники

При обратной флотации примеси полностью извлекаются из ценного минерала. Часто такой флотации подвергаются, в частности, железная руда, карбонат кальция, фосфат и полевой шпат. Во многих случаях силикатсодержащие минералы являются основными компонентами таких примесей, вызывающих снижение качества целевого продукта. К ним относятся наряду с кварцем, слюдой и полевым шпатом также мусковит и биотит. Так, например, при высоком содержании силиката снижается качество железного концентрата, вследствие чего последний очищается, например, в Бразилии флотационным способом с применением алкилэфирных аминов и алкилэфирных диаминов с тем, чтобы из концентрата с низким содержанием силиката можно было выплавлять высококачественные стали.

Очистка карбоната кальция от силикатсодержащих и красящих минералов производится солями четвертичного аммониевого основания на основе жирных кислот или соединений алкилимидазолина жирного ряда. Поскольку карбонат кальция используется наряду с каолином, рутилом и тальком в качестве пигмента белого цвета в бумажном и полимерном производстве, то требуется по возможности высокая степень белизны или низкая концентрация красящих минералов. Вследствие твердости силиката последний вызывает в бумажном производстве повышенный износ каландров бумагоделательных машин. Поэтому карбонат кальция очищают наряду с сухим обогащением также флотационным способом.

Как правило, посредством обратной флотации стремятся снизить содержание силиката до величины менее 1,0 мас.%, который в случае с карбонатом кальция часто выступает как нерастворимый в кислоте компонент. Содержание силиката в загружаемом материале может колебаться и частично составлять от 10 до 20 мас.%.

В качестве собирателя (аккумулятора сборника) силиката применяются, например, амины жирного ряда, алкилэфирные амины, алкилэфирные диамины или соединения солей четвертичного аммониевого основания. Последние известны также под торговой маркой Flotigam®.

Алкилэфирные амины и алкилэфирные диамины применяются преимущественно в их частично нейтрализованной форме в качестве частичных ацетатов, как это описано в US-4319987. Причиной этого служит лучшая растворимость частично нейтрализованных аминных функциональных групп.

Сочетание первичного амина с азотсодержащим соединением, включающим в себя анионную группу, раскрыто в US-4830739.

В US-4995965 описано применение метил-бис(2-гидроксипропил)-метилсульфата кокосового аммония в качестве флотореагента для извлечения флотацией силикатсодержащих примесей из кальцита.

В US-5261539 описано применение алкоксилированных алкилгуанидинов и алкоксилированных аминов при обратной флотации кальцита.

В US-5540336 показано синергетическое действие эфирных аминов и анионных собирателей при флотации железной руды.

Флотация силиката, в т.ч. из железной руды, с применением алкилоксиалканаминов описано в US-5540337.

В US-5720873 описано сочетание солей четвертичного аммониевого основания с соединениями оксиалкилена жирного ряда при очистке карбоната кальция. Благодаря такому сочетанию было достигнуто лучшее разделение нерастворимых в кислоте компонентов по сравнению с применением солей четвертичного аммониевого основания.

В US-6076682 описано комбинированное применение алкилэфирного моноамина и алкилэфирного диамина при флотации силиката из железной руды.

В WO-A-00/62937 раскрыто применение четвертичных аминов при флотации железной руды.

Однако описанные в уровне техники аккумуляторы для флотации силиката не обеспечивают достаточных результатов в отношении избирательности и выхода. Поэтому задачей настоящего изобретения является создание улучшенного собирателя для флотации силиката, пригодного для применения как при обратной, так и прямой флотации.

Применяемые в настоящее время аккумуляторы при флотации силикатсодержащих минералов характеризуются относительно большими удельными расходуемыми количествами, что вследствие остаточного содержания амина в концентрате или хвостах может вызывать проблемы, связанные с окружающей средой. Известно, что амины и их производные обладают высокой токсичностью в воде и окружающей среде. Поэтому стремятся снизить их удельное расходуемое количество. Кроме того, их остаточная концентрация в целевом продукте должна поддерживаться на максимально низком уровне.

Неожиданно было найдено, что применение алкилдипропилентриаминов ведет к заметному улучшению флотации силикатсодержащих минералов по сравнению с известными флотационными реагентами, причем удельные расходуемые количества могут быть заметно снижены.

Следовательно, объектом изобретения является применение соединения формулы 1

,

где: R - линейная или разветвленная алкильная или алкениловая группа с 6-20 атомами углерода, А - алкиленовая группа с 2-4 атомами углерода,

в качестве аккумулятора при флотации силиката.

Также объектом изобретения является способ флотации силикатсодержащего минерала, при котором соединение формулы 1 приводят в контакт с силикатсодержащим минералом.

Еще одним объектом изобретения служит состав, содержащий от 1 до 99 мас.% собирателя для флотации силиката и являющегося алкилэфирным амином, алкилэфирным диамином, алкиламином или солью четвертичного аммониевого основания, и от 1 до 99 мас.% соединения формулы 1.

Соединение формулы 1 ниже обозначено также, как аккумулятор согласно изобретению.

Собиратель согласно изобретению может применяться раздельно или в сочетании с другими азотсодержащими соединениями при флотации силиката, в частности, из железной и фосфатной руд, или карбоната кальция. Предпочтительными азотсодержащими соединениями служат алкилэфирные амины, алкилэфирные диамины, алкиламины или соли четвертичного аммониевого основания.

Соотношение между алкилэфирным амином, алкилэфирным диамином или солью четвертичного аммониевого основания и соединением формулы 1 составляет предпочтительно от 95:5 до 50:50 по весу.

R означает линейную или разветвленную углеводородную группу. Также предпочтительно, чтобы R содержало от 8 до 18 атомов углерода. Особо предпочтительными являются 2-этилгексиловые, изононановые, изодекановые, изотридекановые и додекановые остатки.

А означает либо этиленовую группу (-С2Н4-), пропиленовую группу (-С3Н6-) или бутиленовую группу (-C4H8-). Предпочтительно А означает пропиленовую группу.

Аккумуляторами при флотации силиката, которыми служат алкилэфирный амин, алкилэфирный диамин, алкиламин или соль четвертичного аммониевого основания и которые могут применяться совместно с соединением формулы 1, служат предпочтительно одно или несколько соединений формул (II)-(V).

Этими соединениями являются

,

где: R2 - углеводородная группа с 1-40, предпочтительно 8-32 атомами углерода, и R3 - алифатическая углеводородная группа с 2-4 атомами углерода;

где: R4 - углеводородная группа с 1-40, предпочтительно 8-32 атомами углерода, R5 и R6 - одна или разные алифатические углеводородные группы с 2-4 атомами углерода;

где: R7, R8, R9, R10 - одна или разные углеводородные группы с 1-22 атомами углерода, В- - соответствующий анион;

где: R11 - углеводородная группа с 1-40, предпочтительно 8-32 атомами углерода.

Применение флотореагента согласно изобретению может производиться в сочетании с пенообразующими средствами и подавителями, известными из уровня техники. Для предупреждения извлечения железной руды вместе с силикатом при его флотации предпочтительно добавлять гидрофильные полисахариды, как, например, модифицированный крахмал, карбоксиметилцеллюлоза или гуммиарабик, в качестве подавителя при дозировке от 10 до 1000 г/т.

Флотация силиката проводится предпочтительно при показателе рН 7-12, в частности 8-11, задаваемом, например, гидроксидом натрия.

Применение согласно изобретению возможно как при прямой, так и при обратной флотации силиката. Применение согласно изобретению возможно также и для освобождения силикатного песка от примесей, при котором силикатный песок отделяют флотационным способом от примесей с применением соединения формулы 1.

Примеры

Лабораторные опыты по флотации проводились во флотационной камере Denver.

В таблице 1 представлены результаты флотации с применением собирателя В в сравнении со стандартным реагентом А. Опыты по флотации проводились на силикатсодержащем карбонате кальция, причем нерастворимые в кислоте компоненты составляли в загружаемом материале 14,9%.

В качестве стандартного реагента А применяли хлорид дикокосового алкилдиметиламмония.

Таблица 1
Эффективность аккумулятора В согласно изобретению в сравнении со стандартным аккумулятором А, т.е. хлоридом дикокосового алкилдиметиламмония
Пример Аккумулятор Дозировка, г/т Нерастворимые в кислоте компоненты кальцита, % Степень белизны, %
1 А 305 6,4 90,4
2 А 355 4,2 91,2
3 А 404 3,1 91,4
4 А 488 2,3 92,3
5 А 728 1,1 92,0
6 В 121 2,8 92,0

Примечательно, что реагент согласно изобретению в примере 6 уже при незначительной дозировке, составившей лишь 121 г/т, характеризуется значительно меньшей долей нерастворимых в кислоте компонентов в очищенном концентрате, которую при использовании стандартного реагента достигают лишь при количестве свыше 400 г/т. Аналогично ведет себя реагент согласно изобретению в отношении степени белизны. Последняя составляет уже при незначительной дозировке 92,0, а при использовании стандартного реагента она достигается лишь при увеличении применяемого количества в три - четыре раза.

Таблица 2
Эффективность смеси, состоящей из аккумулятора В согласно изобретению и стандартного аккумулятора А
Пример Аккумулятор А, г/т Аккумулятор В, г/т Нерастворимые в кислоте компоненты кальцита, % Степень белизны, %
7 222 25 4,45 92,0
8 261 29 2,98 93,8
9 324 36 1,34 94,0
10 369 41 0,85 94,1
11 176 70 1,86 93,3
12 236 94 0,82 93,3
13 272 109 0,60 93,8
14 286 114 0,40 94,1
15 317 127 0,33 93,7
16 365 146 0,28 93,5

В примерах 7-10 указаны смеси, содержавшие 10% собирателя В согласно изобретению и 90% стандартного аккумулятора А. В примерах 11-16 представлены смеси, содержавшие около 29% аккумулятора В согласно изобретению и около 71% стандартного аккумулятора А.

Результаты в примерах 7-10 и 11-16 свидетельствуют о наличии значительно меньшей доли нерастворимых в кислоте компонентов и о более высокой степени белизны концентрата по сравнению с применением стандартного реагента в примерах 1-5.

Флотационный реагент согласно изобретению может применяться в широком диапазоне значений рН, например от 6 до 12, предпочтительно от 6 до 8, и добавляется в водную пульпу при концентрации предпочтительно от 0,001 до 1,0 кг/т сырого минерала.

Благодаря флотореагенту согласно изобретению достигается в сравнении с известными в уровне техники аккумуляторами значительное улучшение выхода и избирательности. Из таблиц 1 и 2 видна существенно возросшая степень белизны, а также меньшая доля нерастворимых в кислоте компонентов кальцита по сравнению с соответствующим стандартным реагентом.

1. Применение соединения формулы:
,
где R - линейная или разветвленная алкильная или алкениловая группа с 6-20 атомами углерода, А - алкиленовая группа с 2-4 атомами углерода, в качестве аккумулятора при флотации силиката.

2. Применение по п.1, при котором R означает линейный алифатический углеводородный остаток с 8-18 атомами углерода.

3. Применение по п.1 и/или 2, при котором R является 2-этилгексановым, изононановым, изодекановым, декановым, додекановым или изотридекановым остатком.

4. Применение по п.1, при котором А в формуле 1 означает пропиленовую группу (-С3Н6-).

5. Применение по п.1 при обратной флотации силикатсодержащих минералов из железной и фосфатной руд или карбоната кальция.

6. Применение по п.1 для очистки силикатного песка.

7. Применение по п.1 при флотации кварца, слюды, полевого шпата или мусковита из железной руды, карбоната кальция или фосфатной руды.

8. Применение по п.1 при флотации силикатсодержащих минералов, причем содержание силиката в руде составляет от 0,1 до 50 мас.%.

9. Применение по п.1 в сочетании с пенообразующими средствами и подавителями.

10. Применение по п.1 при диапазоне значений рН от 7 до 12.

11. Применение по п.1 в количестве от 0,001 до 1,0 кг на тонну рядовой руды.

12. Применение по п.1, при котором наряду с соединением формулы 1 присутствует, по меньшей мере, один дополнительный азотсодержащий аккумулятор силиката, выбранный из группы алкилэфионого амина, алкилэфирного диамина, алкиламина и солей четвертичного аммониевого основания.

13. Состав, содержащий 1-99 мас.% аккумулятора для флотации силиката, которым является алкилэфирный амин, алкилэфирный диамин, алкиламин или соль четвертичного аммониевого основания, а также 1-99 мас.% соединения формулы 1:
,
где R - линейная или разветвленная алкильная или алкениловая группа с 6-20 атомами углерода, А - алкиленовая группа с 2-4 атомами углерода.

14. Способ флотации силикатсодержащего минерала, при котором силикатсодержащий минерал приводят в контакт, по меньшей мере, с одним флотореагентом формулы 1:
,
где R - линейная или разветвленная алкильная или алкениловая группа с 6-20 атомами углерода, А - алкиленовая группа с 2-4 атомами углерода.



 

Похожие патенты:

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 использованию собирателей при флотационной обработке силикатсодержащих полезных ископаемых и руд, в частности железной руды. .

Изобретение относится к разделительному процессу пенной флотации и активаторам для подобного процесса флотации. .
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 области обогащения полезных ископаемых методом флотации и может быть использовано при флотационном обогащении комплексных руд редких металлов и олова, в том числе содержащих топаз.

Изобретение относится к области обогащения руд цветных металлов, в частности сульфидных медно-никелевых руд. .

Изобретение относится к области флотации сульфидных медно-молибденовых руд. .

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 обогащению полезных ископаемых флотацией и может быть использовано при переработке как сульфидных полиметаллических, так и окисленных золотосодержащих руд, а также при доизвлечении золота и серебра из ранее сформировавшихся отходов горно-обогатительного производства.

Изобретение относится к коллектору для отделения, путем флотации, карбонатов и может быть использован для осуществления процесса флотации фосфорнокислых горных пород

Изобретение относится к агентам для пенной флотации и способам пенной флотации, предназначенным для использования при обогащении и извлечении металлов из минеральных руд

Изобретение относится к способу удаления глинистых шламов из калийных руд флотацией

Изобретение касается применения композиций из солей алкиламмония и сложных эфиров аминоалкоксилата при очистке методом флотации силикатсодержащих минералов и руд. Композиция состоит из по меньшей мере одного четвертичного аммониевого соединения, содержащего по меньшей мере один органический радикал с 1-36 атомами углерода, который связан с аммониевым атомом азота и, возможно, содержит гетероатомы, и по меньшей мере одного сложного эфира аминоалкоксилата формулы или его соли, где A, B независимо друг от друга представляют собой C2-С5 алкилен, R1 представляет собой С8-С24 алкил или алкенил, R2, R3, R4 независимо друг от друга представляют собой H или C8-С24 ацил, при условии, что по меньшей мере один из радикалов R2, R3 или R4 представляет собой C8-С24 ацил, и х, y, z независимо друг от друга представляют собой целые числа от 0 до 50, при условии, что сумма x+y+z равна целому числу от 1 до 100, в количествах от 10 до 5000 грамм на тонну руды в качестве собирателя при флотации силикатов. Технический результат - повышение эффективности флотации силикатов. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 пр.
Изобретение относится к флотационным реагентам и способу пенной флотации с использованием флотационных реагентов для усовершенствованного извлечения ценных сульфидных минералов и драгоценных металлов из руд, содержащих силикаты Мg, шламообразующих минералов и/или глины. Способ включает следующие операции: добавление на одной или нескольких стадиях процесса пенной флотации, осуществляемого в щелочных условиях, модификатора пенной фазы и усиливающего действие модификатора агента, представляющего собой однозарядный ион. Модификатор пенной фазы представляет собой полимер, включающий одну или несколько функциональных групп, подобранных из группы, состоящей из карбоксильных групп или групп, преобразующихся в карбоксильные в результате гидролиза, сульфонатных групп или соответствующих им кислот, фосфатных групп или соответствующих им кислот, фосфонатных групп или соответствующих им кислот, фосфинатных групп или соответствующих им кислот, гидроксаматных групп или соответствующих им кислот, силановых групп и силанольных групп. Композиция для повышения извлечения ценных сульфидных минералов и/или минералов драгоценных металлов из руды содержит: руду, содержащую ценный сульфидный минерал и/или минерал драгоценных металлов и один или несколько из силиката Mg, шламообразующего минерала и/или глины; модификатор пенной фазы, подобранный из одного или нескольких полимеров, и один или несколько собирателей, подобранных из одного или нескольких соединений из группы, состоящей из алкоксикарбонилалкилдитиокарбамата, меркаптобензотиазола, диалкилдитиокарбамата, диарил- или диалкилдитиофосфата, диалкилдитиофосфината, алкоксикарбонилалкилтионокарбамата, аллилалкилтионокарбамата, сложного эфира аллилалкилксантата и диалкилтионокарбамата. Комплект для повышения извлечения ценных сульфидных минералов и/или минералов драгоценных металлов из руды, подвергаемой способу пенной флотации в щелочных условиях, содержит в одном или нескольких контейнерах модификатор пенной фазы, собиратель, один или несколько усиливающих действие модификатора агентов, представляющих собой однозарядный ион, подобранных из группы, состоящей из NaOH, KOH, NH4OH, LiOH, гидроксида тетраметиламмония и гидроксида тетраэтиламмония. Технический результат - повышение извлечения ценных сульфидных минералов и/или минералов драгоценных металлов. 3 н. и 29 з.п. ф-лы, 12 табл., 65 пр.

Изобретение относится к способу флотационного обогащения сульфидных медно-никелевых руд, содержащих металлы платиновой группы, и может быть использовано при коллективной флотации сульфидов из вкрапленных медно-никелевых руд. В способе проводят измельчение и кондиционирование руды в присутствии сульфгидрильного собирателя - бутилового ксантогената калия, введение в стадию флотации вспенивателя и выделение сульфидов никеля и меди в пенные продукты, а минералов пустой породы - в отвальные хвосты. В качестве вспенивателя вводят реагент В-56, представляющий собой полистирилфосфиноксид формулы (C25H30O5P2)к, с расходом 20 г/т. Технический результат заключается в повышении технологических показателей флотационного процесса, расширении ассортимента эффективных флотореагентов-вспенивателей. 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к способу разделения силикатов и карбонатов щелочноземельных металлов пенной флотацией. Способ разделения силикатов и карбонатов щелочноземельных металлов включает следующие стадии: a) подготовка по меньшей мере одного минерального материала, включающего по меньшей мере один силикат и по меньшей мере один карбонат щелочноземельного металла, при этом упомянутый минеральный материал имеет средневесовой диаметр зерен, составляющий от 5 до 1000 мкм; b) подготовка по меньшей мере одного гидрофобно модифицированного полиалкиленимина; c) контакт упомянутого минерального материала (материалов) со стадии а) с упомянутым гидрофобно модифицированным полиалкиленимином (полиалкилениминами) со стадии b) за одну или более стадий в водной среде для формирования водной суспензии, имеющей рН, равный от 7 до 10; d) пропускание газа через суспензию со стадии с); e) регенерация содержащего карбонат щелочноземельного металла продукта и содержащего силикат продукта из суспензии; f) повышение рН силикатной фракции со стадии е) в водной среде по меньшей мере на 0,5 единицы рН с целью десорбции всего или части гидрофобно модифицированного полиалкиленимина (полиалкилениминов) из силикатной фракции и экстрагирования гидрофобно модифицированного полиалкиленимина (полиалкилениминов) в промывочную жидкость, и g) обработка жидкой фракции со стадии f) кислотой для снижения рН данной жидкой фракции по меньшей мере на 0,5 единицы рН. Полиалкиленимин гидрофобно модифицируют посредством замещения всех или части атомов водорода их первичных и/или вторичных аминогрупп функциональной группой R, где R включает линейную, или разветвленную, или циклическую алкил- и/или арилгруппу и содержит от 1 до 32 атомов углерода. Модификация полиалкиленимина приводит к повышению количества атомного С относительно немодифицированного полиалкиленимина, составляющему от 1 до 80%. До модификации полиалкиленимин содержит по меньшей мере 3 алкилениминовых повторяющихся звена и имеет молекулярную массу, составляющую от 140 до 100000 г/моль. Технический результат - повышение эффективности разделения. 25 з.п. ф-лы, 13 табл., 7 пр.

Изобретение относится к флотационному реагенту для железных руд, содержащих магнетит и/или гематит. Применение композиции, содержащей A) по меньшей мере один аминалкоксилатный сложный эфир формулы (1) или его соль: где А, В являются, независимо один от другого, С2-С5-алкиленовым радикалом, R1 -С8-С24-алкильным или -алкенильным радикалом, R2, R3, R4 являются, независимо друг от друга, Н или C8-С24-ацильным радикалом при условии, что по меньшей мере один из радикалов R2, R3 или R4 является С8-С24-ацильным радикалом, x, y, z являются, независимо друг от друга, целым числом от 0 до 50 при условии, что х+y+z дает целое число от 1 до 100, и B) соединение формулы D-NH2, где D - углеводородный радикал, имеющий от 1 до 50 атомов углерода, который может содержать либо атом кислорода, либо атом кислорода и атом азота, в количествах от 10 до 5000 г/т в качестве собирателя при обратной флотации железной руды, которая содержит магнетит, гематит или и оба компонента, кальцита, фосфатной руды и полевого шпата. Технический результат - повышение эффективности флотации. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение может быть использовано в горнодобывающей промышленности при выделении минеральных компонентов из руд для улучшения эффективности процессов разделения пенной флотацией. Способ предусматривает добавление к исходной суспензии эффективного количества фосфорорганического соединения, выбранного из группы, состоящей из полиаминополиэфирметиленфосфонат - ПАПЭМФ, в форме кислоты или соли; триалканоламинтри(эфир фосфорной кислоты), в форме кислоты или соли. Затем осуществляют селективную флотацию продукта в виде частиц путем барботирования суспензии до формирования концентрата и жидкого раствора. Способ обеспечивает повышение степени извлечения целевого продукта в виде частиц из тонко измельченной сульфидной минеральной руды, а также приводит к уменьшению энергетических затрат и увеличению эффективности других стадий обработки и очистки, что помогает в охране окружающей среды. 14 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.
Наверх