СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ КАЛИЙНЫХ РУД Российский патент 2004 года по МПК B03D1/08 B03D1/02 B03D101/02 B03D103/10 

Изобретение относится к технологии переработки полезных ископаемых, конкретно к технологии переработки калийных руд методом флотации.

Известен способ флотационного обогащения калийных руд, включающий измельчение и обесшламливание руды, классификацию питания флотации по крупности 0,1-0,3 мм, обработку реагентами и раздельную флотацию хлористого калия из крупной и мелкой фракций руды, при этом флотацию хлористого калия из фракции руды крупностью менее 0,3 мм осуществляют амином с добавкой полиакриламида при соотношении 1:0,05-0,3, или амином с добавкой органических углеводородов (ОУ) парафинового, ароматического, нафтенового ряда или их смесей при соотношении 1:0,5-3,0 соответственно, или совместно с органическими углеводородами и полиакриламидом (Патент РФ №2136383, МПК⁶ В 01 D 1/02, В 03 D 103/10, опубл. 10.09.99).

Совместная добавка полиакриламида и органических углеводородов увеличивает скорость флотации, но существенным недостатком данного способа является использование ароматических и нафтеновых углеводородов, обладающих повышенным токсикологическим воздействием на организм человека и неблагоприятными экологическими характеристиками.

Известно также применение для флотации шламов в качестве флокулянта полиакриламида и оксиэтилированных жирных кислот в качестве реагента-собирателя (Титков С.Н., Мамедов А.И., Соловьев Е.И. “Обогащение калийных руд”, М.: Недра, 1982, с. 126).

Использование оксиэтилированных жирных кислот в качестве реагента-собирателя приводит к повышенному расходу дорогостоящего реагента - полиакриламида.

Наиболее близким к предлагаемому является способ флотационного обогащения калийных руд, включающий измельчение руды, обработку руды флокулянтом и реагентом-собирателем, флотацию шламов, флотацию хлористого калия с применением в качестве собирателя первичных алифатических аминов C₁₆-C₁₈. В качестве реагента-собирателя для флотации шламов используют оксиэтилированные алкилфенолы с длиной углеводородного радикала С₉ и количеством оксиэтильных групп в радикале 12-20, получаемые на основе тримеров пропилена (Патент РФ №2165797, МПК⁷ B 03 D 1/008, 1/004, B 03 D 101/02, 103/10; опубл. 27.04.2001).

Положительной стороной описанного способа является низкая стоимость реагента-собирателя, уменьшение расхода полиакриламида, но использование указанных оксиэтилированных алкилфенолов в качестве реагента-собирателя недостаточно эффективно, особенно в условиях повышенных температур маточного раствора.

Задачей изобретения является разработка способа флотационного обогащения калийных руд, позволяющего повысить эффективность обесшламливания руды.

Поставленная задача решается способом флотационного обогащения калийных руд, включающим измельчение руды, обработку руды флокулянтом, реагентом-собирателем, флотацию шламов и флотацию хлористого калия, при этом в качестве реагента-собирателя для флотации шламов используют полиоксиэтиленгликолевые эфиры моноалкил-фенолов, имеющие 8-14 атомов углерода в алкильной группе, с количеством оксиэтильных групп в радикале 20-30.

Отличием предлагаемого способа флотационного обогащения калийных руд от наиболее близкого является использование в качестве реагента-собирателя полиоксиэтиленгликолевых эфиров моноалкилфенолов, имеющих 8-14 атомов углерода в алкильной группе и 20-30 оксиэтильных групп в радикале.

При получении полиоксиэтиленгликолевых эфиров в качестве моноалкилфенолов используют продукты, полученные алкилированием фенола олефиновыми фракциями C₈-C₁₄, в том числе тримерами и тетрамерами пропилена. Полученные на основе указанных моноалкилфенолов полиоксиэтиленгликолевые эфиры имеют степень оксиэтилирования в пределах 20-30.

Полиоксиэтиленгликолевые эфиры моноалкилфенолов получают следующим образом.

Моноалкилфенолы смешивают с 20-36 мас.% водным раствором гидроксида щелочного металла (калия или натрия), взятого в количестве, обеспечивающем содержание гидроксида щелочного металла в моноалкилфенолах, подаваемых на оксиэтилирование, в интервале 0,1-0,3 мас.%. Полученную смесь обезвоживают при одновременном вакуумировании и барботаже азотом. Процесс оксиэтилирования проводят в реакторе периодического действия при температуре 160-200°С и давлении 0,4-0,7 МПа. Реакционную массу выдерживают 10-30 мин, выгружают в промежуточную емкость, где производят нейтрализацию щелочи уксусной кислотой до рН 7±1. При необходимости проводят осушку полученного полиоксиэтилированного моноалкилфенола.

Предлагаемый способ испытывали в лабораторных условиях на сильвинитовой руде Верхнекамского месторождения. При флотации шламов в качестве флокулянта использовали полиакриламид марки “Аккофлок А-110” (производства Японии, Митсуи Сайтек ЛТД). После проведения шламовой флотации осуществляют флотацию сильвина (хлористого калия) любыми известными способами с применением, например, в качестве собирателя первичных алифатических аминов.

Жидкая фаза флотации - насыщенный раствор (маточный раствор) плотностью 1,235 г/см³ готовился в лабораторных условиях на основе сильвинитовой руды.

Осуществление предлагаемого способа флотационного обогащения калийных руд иллюстрируют следующие примеры.

Пример 1

Руду измельчают до крупности менее 2,0 мм, флотационное обесшламливание осуществляют с применением в качестве реагента-собирателя полиоксиэтиленгликолевого эфира моноалкилфенола на основе олефиновой фракции C₈ с количеством оксиэтильных групп в радикале 20.

Результаты испытаний приведены в таблицах 1 и 2.

Пример 2

Способ флотационного обогащения калийных руд осуществляют также, как описано в примере 1, но в качестве реагента-собирателя используют полиоксиэтиленгликолевый эфир моноалкилфенола на основе тримеров пропилена с количеством оксиэтильных групп в радикале 25.

Результаты испытаний приведены в таблицах 1 и 2.

Пример 3

Способ флотационного обогащения калийных руд осуществляют также, как описано в примере 1, но в качестве реагента-собирателя используют полиоксиэтиленгликолевый эфир моноалкилфенола на основе олефиновой фракции С₁₄ с количеством оксиэтильных групп в радикале 30.

Результаты испытаний приведены в таблицах 1 и 2.

Как видно из результатов испытаний, флотационное обесшламливание с применением в качестве реагента-собирателя полиоксиэтиленгликолевых эфиров моноалкилфенолов, имеющих 8-14 атомов углерода в алкильной группе и с количеством оксиэтильных групп в радикале 20-30, более эффективно, особенно в условиях повышенных температур. Повышается извлечение нерастворимого остатка в черновой шлам, снижается остаточное содержание нерастворимого остатка в камерном продукте (питании сильвиновой флотации), повышенное содержание которого в дальнейшем приводит к ухудшению технологических показателей сильвиновой флотации и увеличению количества нежелательных примесей в готовом продукте.

Изобретение относится к технологии переработки полезных ископаемых, конкретно к технологии переработки калийных руд методом флотации. Технический результат – повышение эффективности обесшламливания руды. Способ включает измельчение руды, обработку руды флокулянтом, реагентом-собирателем, флотацию шламов и флотацию хлористого калия. В качестве реагента-собирателя для флотации шламов используют полиоксиэтиленгликолевые эфиры моноалкилфенолов, имеющие 8-14 атомов углерода в алкильной группе, с количеством оксиэтильных групп в радикале 20-30. 2 табл.

Способ флотационного обогащения калийных руд, включающий измельчение руды, обработку руды флокулянтом, реагентом-собирателем, флотацию шламов и флотацию хлористого калия, отличающийся тем, что в качестве реагента-собирателя для флотации шламов используют полиоксиэтиленгликолевые эфиры моноалкилфенолов, имеющие 8-14 атомов углерода в алкильной группе с количеством оксиэтильных групп в радикале 20-30.