ФЛОТАЦИОННЫЙ СОБИРАТЕЛЬ ДЛЯ НЕСУЛЬФИДНЫХ РУД И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2005 года по МПК B03D1/02 C09F1/04 C09F7/00 C09F7/06 

Изобретение относится к флотационному обогащению несульфидных руд, а именно к получению флотационных реагентов-собирателей на основе жирных кислот.

Основными собирателями для промышленной флотации несульфидных руд являются жирные кислоты (ЖКС) и их мыла (олеиновая кислота, олеат натрия, жирнокислотная фракция таллового масла (ЖКФТМ), талловое масло и др.), алкилсульфаты и собирательные смеси на их основе.

Требования, предъявляемые к собирателям - высокая эффективность и селективность. Однако степень избирательности используемых в настоящее время собирателей для баритовой флотации обычно недостаточна. Для улучшения этих свойств к жирным кислотам добавляются различные химические реагенты и добавки. И ряд изобретений направлен на улучшение их селективности.

Известен способ подготовки жирнокислотного собирателя для флотации барита, в котором жирную кислоту эмульгируют в водном растворе алкилсульфата при 50-70°С [Дудаков С.В. и др. Основы теории и практики применения флотационных реагентов. М.: Недра, 1969, с.376-377]. Недостатком является низкая собирательная способность эмульсии.

Улучшение такой эмульсии раскрыто в известном изобретении [SU 629983 A1, 1978], в котором эмульсию обрабатывают перекисью водорода при 50-100 С.

К недостаткам его можно отнести сложный процесс приготовления и работу с таким реагентом, который требует соблюдения повышенной осторожности.

Дальнейшее усовершенствование раскрыто в способе подготовки жирнокислотного собирателя [SU, 1763028 A1, 1992], заключающемся в том, что в эмульсию жирнокислотного собирателя в водном растворе алкилсульфата вводят этиленгликоль при перемешивании в соотношении с ЖКС от 1:3 до 2:1.

В качестве жирной кислоты смесь содержит жирнокислотную фракцию таллового масла.

Недостатком прототипа, так же, как и аналогов, является низкая избирательная способность вышеописанной смеси в отношении барита.

Задачей настоящего изобретения является создание нового собирателя на основе жирной кислоты для высокоэффективной и высокоселективной флотации несульфидных руд.

Технический результат достигается за счет снижения излишнего пенообразования при флотации и сокращения расхода реагента.

Поставленная задача достигается тем, что, как и в известном в предлагаемом способе, флотационный собиратель для несульфидных руд получают на основе омыленной жирной кислоты.

Новым является то, что перед омылением жирной кислоты ее нагревают до 70-75°С и при перемешивании вводят в качестве регулятора полимеризации фенольный антиоксидант - Агидол-1 в количестве 0,5-5 мас.%.

Кроме того, в качестве жирной кислоты используют жирнокислотную фракцию таллового масла или олеиновую кислоту.

Кроме того, после процесса омыления в полученный собиратель может быть добавлен алкилсульфат натрия в количестве 4-5 мас.%.

Поставленная задача решается также тем, что в полученном по предлагаемому способу флотационном собирателе для несульфидных руд, на основе жирной кислоты и регулятора полимеризации фенольного антиоксиданта - Агидол-1, они взяты при следующем соотношении, мас.%:

Агидол–1 0,5-5

Жирная кислота - остальное.

В основе процессе омыления жирной кислоты, например жирнокислотной фракции таллового масла (ЖКФТМ), лежит нейтрализация жирных кислот едкими и углекислыми щелочами. При нейтрализации жирных кислот едкими щелочами на каждую молекулу жирных кислот расходуется одна молекула едкого натра. В результате реакции образуются натриевые соли жирных кислот и вода. ЖКФТМ имеют в своем составе следующие ненасыщенные кислоты: олеиновую, линолевую, линоленовую, а также незначительное количество насыщенных кислот - пальмитиновую, стеариновую. На примере одной из составляющей ЖКФТМ, а именно олеиновой кислоты, рассмотрим протекание реакции омыления:

где означает, что реакция протекает в прямом и обратном направлении.

В результате химической реакции образуется натриевая соль олеиновой кислоты, т.е. происходит классическая реакция нейтрализации с выделением тепла. Химические реакции для линолевой и линоленовой кислот аналогичны.

Положение двойной связи может меняться при нагревании и различных химических воздействиях. Термообработка в щелочной среде способствует миграции двойной связи в положение, смежное с карбоксильной группой, что ведет к повышенной полимеризации и, как следствие, к повышенному ценообразованию при флотации. Для снижения процесса полимеризации в процессе омыления жирных кислот в настоящем изобретении предлагается введение регулятора полимеризации, приводящее к получению нового продукта-собирателя для пенной флотации несульфидных руд, преимущественно баритсодержащих, но возможно извлечение и флюорита. В качестве регулятора полимеризации предлагается добавление к жирным кислотам (ЖКФТМ, олеиновая кислота и т.п.) фенола-антиоксиданта, например, 2,6-ДИ-трет-БУТИЛ-4-МЕТИЛФЕНОЛ, имеющего торговое название Агидол-1 или Ионол.

Механизм действия Агидола-1 в нашем случае основан на его способности обрывать цепную полимеризацию, собиратель обладает малой молекулярной массой по сравнению с громоздкими полимерными структурами аналога и прототипа. Подвижность молекул в растворах обратно пропорциональна молекулярной массе, более легкие молекулы соединений более подвижны в растворе и обусловливают высокую скорость их взаимодействия с баритом, и, как следствие, усиливает собирательные свойства реагента и уменьшает его расход. К тому же, флокулы разбиваются на мономолекулы и способствуют прекращению излишнего пенообразования, снижая механический вынос пустой породы.

Экспериментально установлены пределы концентрации регулятора полимеризации в заявляемой смеси, уменьшение содержания Агидола-1 менее нижней границы не дает положительного эффекта, а увеличение более 5% приводит к трудности в транспортировке продукта в связи с быстрым пеноразрушением.

Сущность изобретения поясняется примерами его реализации.

Пример 1. Заявляемый собиратель для баритовой флотации изготавливали следующим образом.

В 200 кг ЖКФТМ (ТУ 13-0281078-83-90) нагретой до 75°С добавляли Агидол-1 в количестве 8 кг (4%) и перемешивали до его полного растворения. Затем по стандартной схеме смесь омылялась и смешивалась с алкилсульфатом натрия в количестве 5%.

Заявляемый способ испытан в лабораторных условиях Салаирского ГОКа, перерабатывающего окисленные, баритсодержащие руды с содержанием барита 28-35%.

Навеску измельченной руды Салаирского ГОК крупностью 60%, класса-0,074 мм размещали в лабораторной флотационной машине и в присутствии депрессора (раствора жидкого стекла) в количестве 400 г/т, перемешивали в течение 3-х минут и добавляли предлагаемый собиратель в количестве 300 г/т. Через 1 мин агитации проводили основную флотацию с последующим направлением на контрольную с добавлением 200 г/т заявляемого собирателя. Затем концентрат перечищали. В результате получали баритовый концентрат с содержанием BaSО₄ не менее 96,6 98% (ранее при использовании в качестве собирателя известного флотационного реагента “Баритол” получали концентрат с содержанием BaSО₄ не более 91%). При этом увеличено извлечение на 3-5% по сравнению с аналогами. Расход такого флотационного реагента (20% активности) составил 300-500 г/т, тогда как ранее применяемого реагента “Баритол” требовалось 1000 г/т при той же активности.

Пример 2. Заявляемый собиратель для флюоритовой флотации изготавливали следующим образом.

В 200 кг олеиновой кислоты (ГОСТ 7580-91)) марки Б 14, нагретой до 75°С, добавляли Агидол-1 в количестве 8 кг (4%) и перемешивали до его полного растворения. Затем по стандартной схеме смесь омылялась.

Заявляемый собиратель испытан на руде Ярославского ГОКа при флотации флюорита.

В таблице приведены сравнительные данные, показывающие преимущества по использованию предлагаемого собирателя по отношению к фабричному.

Таблица 1Условия проведения опытовНаименование продуктаВыход %Содержание %Извлечение %Фабричный режим ЯГОКа
Мыло-2100 г/т, рН-9.2, Т-66°С, Na₂S – 300 г/т Ж\ст - 500 г/тКонц-т 2-ой перечистки
Хв-ты 1-ой перечистки
Хв-ты 2-ой перечистки шламы 94.48
4.74
21.84
22.538.7
43.2
16.9
1.2Предлагаемый режим
Флотационный собиратель без алкил сульфата - 2000 г/т, рН-7.5, Na₂S – 300 г/т Ж\ст - 500 г/тК-т 1-ой перечистки
Хв-ты 1-ой перечистки
Хв-ты основной90.66
7.61
1.7394.1
5.4
4.099.44
0.48
0.08

Дополнительным преимуществом при использовании в процессе флотации предлагаемого в настоящем изобретении собирателя является понижение температуры флотации с 25 до 17-18°С.

Изобретение относится к флотационному обогащению несульфидных руд, к получению флотационных реагентов-собирателей на основе жирных кислот. Флотационный собиратель для несульфидных руд получен на основе омыленной жирной кислоты. Перед омылением жирной кислоты ее нагревают до 70-75°С, и при перемешивании вводят в качестве регулятора полимеризации фенольный антиоксидант - Агидол-1 в количестве 0,5-5 мас.% После процесса омыления в полученный собиратель может быть добавлен алкилсульфат натрия в количестве 4-5 мас.%. Флотационый собиратель обладает высокоэффективной и высокоселективной флотацией несульфидных руд, преимущественно баритсодержащих. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения флотационного собирателя для несульфидных руд на основе омыленной жирной кислоты, отличающийся тем, что перед омылением жирной кислоты ее нагревают до 70-75°С и при перемешивании вводят в качестве регулятора полимеризации фенольный антиоксидант Агидол-1 в количестве 0,5-5 мас.%.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве жирной кислоты используют или жирнокислотную фракцию таллового масла, или олеиновую кислоту.3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, после процесса омыления в полученный собиратель может быть добавлен алкилсульфат натрия в количестве 4-5 мас.%.4. Флотационный собиратель для несульфидных руд, полученный на основе жирной кислоты и регулятора полимеризации фенольного антиоксиданта Агидола-1 по пп.1-3, взятых в следующем соотношении, мас.%.

Агидол-1 0,5-5

Жирная кислота Остальное