СПОСОБ ФЛОТАЦИИ СУЛЬФИДНЫХ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ РУД Российский патент 2007 года по МПК B03D1/14 

Изобретение относится к области обогащения руд цветных металлов и может быть использовано при обогащении сульфидных медно-никелевых руд.

При флотации сульфидных руд известно применение различных реагентов - собирателей. Наиболее распространенными являются сульфгидрильные - ксантогенаты, особенно бутиловый, дитиофосфаты и их сочетания. Ксантогенаты являются весьма эффективными собирателями всех сульфидных минералов. Дитиофосфаты обладают достаточной селективностью действия, но имеют меньшую собирательную способность [1, 2].

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является применение в качестве собирателя при флотации сульфидных медно-никелевых руд бутилового аэрофлота [3].

Недостатками бутилового аэрофлота, как собирателя, при флотации сульфидных медно-никелевых руд являются невысокая селективность извлечения меди в медный концентрат, значительный расход собирателя.

Изобретение направлено на повышение селективности извлечения меди в медный концентрат, расширение ассортимента селективно-действующих собирателей для сульфидных медно-никелевых руд. Это достигается использованием в качестве собирателя смеси трис(пропенил)фосфиноксидов (SF-239).

Положительные результаты флотации сульфидных медно-никелевых руд получены при использовании смеси трис(пропенил)фосфиноксидов (SF-239) в качестве собирателя при флотационном обогащении медно-никелевой руды "Октябрьского" месторождения.

Среди наиболее перспективных способов получения органических фосфиноксидов в первую очередь следует отметить методы, основанные на прямом фосфорилировании органических соединений элементным фосфором в присутствии сильных оснований. Именно этот удобный подход к формированию С-Р связи был использован для синтеза пропенилфосфиноксидов из аллилгалогенидов и красного фосфора [4, 5].

Так, фосфорилирование аллилбромида красным фосфором протекает в системе 60%-ный водный раствор КОН - диоксан с образованием смеси трис(пропенил)фосфиноксидов: три(пропен-1-ил)фосфиноксида 1, ди(E-пропен-1-ил)(пропен-2-ил)фосфиноксида 2 и (пропен-2-ил)(E-пропен-1-ил)(Z-пропен-1-ил)фосфиноксида 3, суммарный выход которых составляет 23%.

К смеси 315 г КОН, 32.55 г красного фосфора в 420 мл диоксана добавляли по каплям 210 мл воды, поддерживая температуру реакционной смеси 50-60°С, затем добавляли по каплям 101,6 г аллилбромида при температуре 70°С в течение 90 мин. Реакционную смесь перемешивали еще 3.5 ч при температуре 93-95°С, охлаждали, отделяли диоксановый слой, сушили его поташом, диоксан отгоняли при пониженном давлении, остаток вакуумировали, получили 11.1 г (выход 23%) продукта, т. кип. 115-128°С (1 мм рт.ст.), содержащего по данным спектра ЯМР ¹H и ³¹P 48% три(пропен-1-ил)фосфиноксида 1 (δ_Р, м.д.: 15.53), 42% ди(E-пропен-1-ил)(пропен-2-ил)фосфиноксида 2 (δ_Р, м.д.: 22.80) и 10% (пропен-2-ил)(Е-пропен-1-ил)(Z-пропен-1-ил)фосфиноксида 3 (δ_P, м.д.: 30.39).

Положительное влияние данного реагента на процесс флотации показано на нижеследующем примере.

ПРИМЕР.

Исследования флотоактивности SF-239 проводились в лабораторных условиях при флотационном обогащении сульфидной медно-никелевой руды, содержащей 7,4-7,9% меди и 3,4-3,6% никеля. Флотировалась измельченная до 80-85% класса - 0,045 мм руда в открытом цикле, медная флотация - 12 мин, никелевая - 18 мин, рН (8,5 в медном и 10,5 в никелевом циклах флотации) регулировался с помощью извести. В качестве собирателя в цикле медной флотации использовался SF-239, расход которого был переменным. Параллельно поставлен опыт по варианту аналога (применение в качестве собирателя бутилового аэрофлота (БА). На всех стадиях флотации в качестве пенообразователя применялся Т-80, расход которого составлял 20 г/т. В цикле никелевой флотации в качестве собирателя использовался бутиловый ксантогенат калия (БКК). Результаты обогащения руды приведены в таблице.

 Результаты флотации сульфидной медно-никелевой руды месторождения "Октябрьское"Тип и расход собирателя, г/тПродукты флотацииСодержание, %Извлечение, %  NiCuNiCuБутиловыйМедный концентрат1,9024,2313,8678,86аэрофлот20,0Никелевый    (аналог)концентрат7,003,8574,4218,27 Хвосты1,020,5611,722,87 Исходная руда3,407,86100,0100,0БутиловыйМедный концентрат1,9824,1615,8286,95аэрофлот10,0Никелевый    SF-23910,0концентрат7,382,3075,2610,57 Хвосты0,890,558,922,48 Исходная руда3,547,86100,0100,0SF-23920,0Медный концентрат1,4022,4511,3280,68 Никелевый     концентрат6,643,0983,5117,27 Хвосты0,650,585,172,05 Исходная руда3,497,86100,0100,0SF-239 10,0Медный концентрат2,1416,0224,2187,47 Никелевый     концентрат7,82,6759,419,82 Хвосты2,60,7416,382,71 Исходная руда3,777,81100,0100,0

Из таблицы видно, что использование реагента SF-239 в качестве собирателя (при его расходе-20 г/т) взамен бутилового аэрофлота в цикле медной флотации позволяет увеличить извлечение меди в одноименный концентрат на 1,82%, потери никеля с хвостами снизить на 6,55%. Отношение меди к никелю (медное отношение) в медном концентрате возрастает с 12,75 до 16,03, что свидетельствует о повышении селективности процесса медной флотации.

Таким образом, исследованный реагент, представляющий собой смесь трис(пропенил)фосфиноксидов, следует считать эффективным собирателем для флотационного обогащения сульфидных медно-никелевых руд при расходе 20 г/т.

Применение реагента SF-239 может быть легко осуществлено в промышленной практике и позволит исключить из процесса более дорогостоящий флотореагент - бутиловый аэрофлот.

Источники информации

1. Шубов Л.Я., Иванков С.И., Щеглова Н.К. Флотационные реагенты в процессах обогащения минерального сырья, кн.1, М., Недра, 1990, с.79-90.

2. Тюрникова В.И., Наумов М.Е. Повышение эффективности флотации, М., Недра, 1980, с.92-101.

3. Богданов О.С. Теория и технология флотации руд, М., Недра, 1990, с.363-367.

4. Гусарова Н.К., Малышева С.Ф., Арбузова С.Н., Трофимов Б.А. Синтез органических фосфинов и фосфиноксидов из элементного фосфора и фосфина в присутствии сильных оснований // Изв. РАН сер. хим., 1998, № 9, с.1695-1702.

5. Малышева С.Ф., Арбузова С.Н. Синтез фосфинов и фосфиноксидов на основе элементного фосфора реакцией Трофимова-Гусаровой // Современный органический синтез, под ред. Д. Рахманкулова, М., Химия, 2003, с.160-187.

Изобретение относится к флотации сульфидных медно-никелевых руд. Позволяет повысить технологические показатели и расширить ассортимент применяемых флотореагентов. Способ включает кондиционирование пульпы с собирателем и пенообразователем, выведение минералов меди и никеля в пенные продукты с оптимальным расходом реагента-собирателя - 20 г/т. В качестве собирателя применяют смесь трис(пропенил)фосфиноксидов. 1 табл.

Способ флотации сульфидных медно-никелевых руд, включающий кондиционирование пульпы с собирателем и пенообразователем, выведение минералов меди и никеля в пенные продукты с оптимальным расходом реагента-собирателя 20 г/т, отличающийся тем, что для повышения технологических показателей процесса, расширения ассортимента эффективно действующих флотореагентов, в качестве собирателя применяют смесь трис(пропенил)фосфиноксидов формулы