РЕАГЕНТ ДЛЯ ФЛОТАЦИИ РУД Российский патент 2006 года по МПК B03D1/04 B03D101/02 B03D103/02 

Изобретение относится к области обогащения руд флотацией, в частности к флотации молибденсодержащих и золотосодержащих руд.

При флотации руд применяют реагенты различного строения, например ксантогенаты и дитиофосфаты для флотации сульфидных руд, жирные кислоты и алкилсульфаты для флотации несульфидных руд, керосин, оксаль для флотации гидрофобных минералов (уголь, молибденит). (Шубов Л.Я., Иванков С.И., Щеглова Н.К. Флотационные реагенты в процессах обогащения минерального сырья. Кн.1. - 400 с.).

Недостатками известных собирателей являются их недостаточно высокие технологические показатели флотации, низкая селективность, дефицитность, токсичность и высокая стоимость.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату при флотации руд является кубовый остаток производства бутиловых спиртов методом оксосинтеза (КОБС) (А.с. СССР №169460, кл. В 03 D 1/02,1967)(прототип).

КОБС производится на ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» в соответствии с требованиями ТУ 38.102167-85 и используется для флотации угля. КОБС имеет следующие физико-химические свойства:

ПоказательНормаПлотность при 20°С, г/см³, не ниже0,840-0,880Фракционный состав:
температура начала кипения, 0°С, не ниже
температура конца кипения, 0°С, не выше 
120
320Массовая доля воды,%, не более0,2

В состав КОБС входят,%: алифатические спирты 50, сложные эфиры 20, ацетали 19, альдегиды 10, углеводороды 1.

Недостатком этого реагента при флотации молебденита является низкая собирательная активность, обусловленная невысоким содержанием в нем высокомолекулярных фракций углеводородов и спиртов.

Технический результат изобретения - повышение технологических показателей обогащения руд.

Он достигается применением реагента для флотации руд, включающего кубовые остатки производства бутиловых спиртов методом оксосинтеза и дополнительно содержащего кубовые остатки производства масляных альдегидов, 2-этилгексанола, 2-этилгексановой кислоты, этилена-пропилена и этилбензола, имеющего следующий хроматографический состав, мас.%:

- изомасляный альдегид0,14-0,05- н-масляный альдегид0,41-0,10- Σ простых эфиров C₈0,21-0,17- изобутанол0,12-0,04- н-бутанол0,67-0,22- 2-этилгексаналь0,07-0,01- 2-этилгексеналь0,50-0,04- Z сложных эфиров C₈0,14-0,03- 2-этилгексанол0,3-0,11- Σ неидентифицированных высококипящих компонентов 97,44-99,23

Заявляемый реагент выпускается ЗАО «Сибурхимпром» в соответствии с требованиями ТУ 38.48424318-03-2000 под торговой маркой «Кубовый остаток нефтехимии ("КОН-92") (углеводороды тяжелые или смола нефтяная тяжелая). КОН-92 получают из отходов производств бутиловых спиртов, масляных альдегидов, 2-этилгексанола, 2-этилгексановой кислоты, этилена-пропилена и этилбензола и применяют в качестве компонента топлива для стационарных котельных и технологических установок. Для флотации руд КОН-92 ранее не применялся.

Предлагаемый реагент представляет собой жидкость от светло-коричневого до темно-коричневого цвета с запахом органических растворителей и имеет следующие физико-химические показатели:

Наименование показателяНорма1. Плотность при 20°С, г/ см0,90-0,952. Кислотное число, мг КОН/г10-203. Число омыления, мг КОН/г65-1104. Эфирное число, мг КОН/г75-855. Карбонильное число, мг КОН/г87-1756. Температура вспышки в открытом тигле, °С75-1107. Температура застывания, °С, не вышеминус 308. Массовая доля серы,%отсутствует9. Массовая доля воды,%, не более0,5-1,510. Содержание водорастворимых кислот и щелочейотсутствует11. Фракционный состав, °С:
- температура начала кипения
- температура окончания кипения
97,5-99,0% вещества отгоняется в интервале 
100-120
295-352
208-352

По степени воздействия на организм человека КОН-92 относится к веществам умеренно опасным (3 класс опасности). ПДК в воздухе рабочей зоны 10 мг/м³.

Повышение технологических показателей при использовании заявляемого реагента объясняется, по всей вероятности, благоприятным химическим составом и соотношением присутствующих в нем компонентов: насыщенных и ненасыщенных тяжелых углеводородов алифатического и ароматического строения, высших альдегидов, спиртов, жирных кислот, простых и сложных эфиров.

Во всех изученных процессах большая длина углеводородных радикалов компонентов смеси является причиной высоких собирательных свойств КОН-92, а наличие полярных сорбционно-активных группировок обеспечивает необходимую для флотации прочность закрепления молекул реагента на минералах.

При этом каждый из присутствующих компонентов в зависимости от типа флотируемой руды выполняет специфическую роль в процессе флотации. В соответствии с этим заявляемый реагент может использоваться как самостоятельный собиратель (при флотации молибденовых руд) и как дополнительный собиратель (при флотации золотосодержащих руд).

Данное изобретение иллюстрируется конкретными примерами его реализации.

Пример 1. Флотация молибденсодержащей руды

Для проведения опытов была использована проба молибденовой руды гранитного типа Южно-Шамейского месторождения, результаты химического анализа которой приведены в табл.1.

Таблица 1
Результаты химического анализа пробы Мо-содержащей руды Южно-Шамейского месторожденияЭлементыСодержание,%ЭлементыСодержание,%SiO₂72,95Р₂O₅0,20TiO₂0,16К₂О4,27Al₂O₃12,50Na₂O3,32Fe₂О₃2,43ппп0,91FeO1,27Н₂O0,16MnO0,05S_общ.0,61MgO0,40S_сульф.0,06СаО1,26Мо0,095

Руду измельчали до крупности 72-77%-0,074 мм, проводили основную и контрольную флотацию. Полученный концентрат подвергали двум перечисткам. В качестве собирателя применяли кубовые остатки производства бутилового спирта методом оксосинтеза (КОБС) (известный реагент) или КОН-92 (заявляемый реагент), в качестве пенообразователя -Т-80.

Расходы реагентов по операциям приведены в табл.2. Сравнительные показатели флотации молибденовой руды с применением заявляемого собирателя и известного реагента представлены в табл.3.

Таблица 2
Расходы реагентов по операциям при флотации МоРеагентыРасходы реагентов по операциям, г/тИзмельчениеОсновн. флотацияКонтр. флотацияПеречисткиВсего1-ая2-аяизвестныйСода
КОБС
Т-80
Жидкое стекло800----800402540-10115-2015--35---50-50заявляемыйСода
КОН-92
Т-80
Жидкое стекло800----800401025--75-1010--20---50-50

Таблица 3
Сравнительные показатели флотации молибденовой руды с применением заявляемого собирателя и известного реагента.Наименование продуктаВыходСодержание МоИзвлечение МоРасход, кг/тСобирательВспенивательКонцентрат Хвосты Исх. руда0,29 99,71 100,030,7
0,006 0,09593,7
6,3
100,0КОБС-115 (известный)Т-80-35Концентрат Хвосты Исх.руда0,35 99,65 100,026,00 0,004 0,09595,8
4,2
100,0КОН-92-75 (заявляемый)Т-80-20

Наличие в заявляемом реагенте преимущественно тяжелых углеводородов, в отличие от реагента-прототипа, содержащего лишь 1% углеводородов, способствует повышенной избирательности флотации молибденсодержащей руды. Присутствие в КОН-92 алифатических спиртов более высокого молекулярного веса, чем в прототипе, благоприятно сказывается на свойствах пены при флотации. Сложные эфиры карбоновых кислот, входящие в состав КОН-92, обладают депрессирующим действием по отношению к пириту и способствуют повышению селективности разделения молебденита и пирита.

Технико-экономическим результатом применения заявляемого реагента является повышение извлечения Мо на 2,1% (95,8% для КОН-92 против 93,7% для КОБС) при снижении суммарного расхода собирателя в 1,53 раза (с 115 г/т до 75 г/т) и вспенивателя в 1,75 раз (с 35 г/т до 20 г/т).

Таким образом применение КОН-92 позволяет сократить затраты на собиратель и вспениватель и при этом обеспечить лучшие показатели флотации молибдена.

Таким образом применение КОН-92 позволяет сократить затраты на собиратель и вспениватель и при этом обеспечить лучшие показатели флотации молибдена.

Пример 2. Флотация золотосодержащей руды

Опыты проводили в открытом цикле на технологической пробе руды Нежданинского месторождения с содержанием золота - 3,0 г/т, серебра - 12.0 г/т, мышьяка - 1,2%, серы общей - 1,45%.

Руду измельчали до крупности 70-75%-0,074 мм 30% твердого, проводили основную и контрольную флотацию. Схема испытаний приведена на чертеже.

КОН-92 испытан как дополнительный собиратель к бутилксантогенату калия. Результаты по флотации благородных металлов и сульфидов бутилксантогенатом и сочетанием его с КОН-92 приведены в табл.4.

В результате флотации благородных металлов и сульфидов установлено, что добавление к бутилксантогенату небольшого количества КОН-92 (0,15 кг/т) позволяет:

- сократить время флотации с 40 до 25 мин;

- повысить извлечение золота на 4,9%, серебра на 3,5%, сульфидов на 10,7% без снижения качества товарных продуктов;

- снизить содержание в хвостах золота с 0,48 до 0,3 г/т, серебра с 1,9 до 1,4 г/т и сульфидов с 0,37 до 0,18%. При этом затраты на реагенты практически не изменяются.

Таблица 4
Флотация благородных металлов и сульфидов бутилксантогенатом и сочетанием его с КОН-92,%.ПродуктВыходЗолотоСереброS_общ.Продолжительность флотации, минСобирательСодержание, г/тИзвлечениеСодержание, /тИзвлечениеСодержание, г/тИзвлечениеКонцентрат Хвосты20,4 79,612,8 0,4887,3 12,751,4 1,987,4 12,65,66 0,3779,7 20,340Бутил-ксантогенат (известный)Исх.руда100,03,00100,012,0100,01,45100,0Концентрат Хвосты22,4 77,612,3 0,392,2 7.848,7 1,490,9 9,15,89 0,1890,4 9,625Бутил-ксантогенат+КОН-92 (заявл.)Исх. руда100,03,0100,012,0100,01,46100,0

Как следует из результатов испытаний, применение реагента КОН-92 позволяет улучшить технологические показатели флотации: повысить извлечение ценных компонентов, снизить их содержание в хвостах флотации, сократить время флотации и снизить расходы реагентов на ее осуществление.

Реагент является дешевым и доступным продуктом. Стоимость КОН-92 составляет 4.52 тыс.руб./т (с учетом НДС на апрель 2004 г.). Он производится отечественной промышленностью в объемах, значительно превышающих потребности флотации.

Реагент КОН-92 может быть рекомендован для промышленного применения на обогатительных фабриках для флотации руд.

Изобретение относится к области обогащения руд флотацией, в частности к флотации молибденсодержащих и золотосодержащих руд. В качестве реагента для флотации руд применяют кубовый остаток нефтехимии, полученный при производстве бутиловых спиртов, масляных альдегидов, 2-этилгексанола, 2-этилгексановой кислоты, этилена-пропилена и этилбензола. Повышение технологических показателей и удешевление процесса. 1 ил., 6 табл.

Реагент для флотации руд, включающий кубовые остатки производства бутиловых спиртов методом оксосинтеза, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кубовые остатки производства масляных альдегидов, 2-этилгексанола, 2-этилгексановой кислоты, этилена-пропилена и этилбензола и имеет следующий хроматографический состав, мас. %:

Изомасляный альдегид 0,14-0,05Н-масляный альдегид 0,41-0,10Σ простых эфиров C₈0,21-0,17Изобутанол 0,12-0,04Н-бутанол 0,67-0,222-этилгексаналь 0,07-0,012-этилгексеналь 0,50-0,04Σ сложных эфиров C₈0,14-0,032-этилгексанол 0,3-0,11Σ неидентифицированных высококипящих компонентов97,44-99,23