ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ПЕНООБРАЗОВАНИЯ В СПОСОБЕ ОБРАТНОЙ ФЛОТАЦИИ ДЛЯ ОЧИСТКИ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ Российский патент 2017 года по МПК B03D1/01 B03D1/04 B03D1/08 B01D19/04 

Целью настоящего изобретения является усовершенствованный способ очистки карбоната кальция от примеси силикатно-магниевого минерала. Использование соединения четвертичного аммония в качестве собирателя в этом процессе хорошо известно. Однако, помимо своей функции собирателя, четвертичные аммониевые соединения дают устойчивую пену, что является нежелательным для последующей стадии переработки минерала. Это изобретение предлагает новую композицию с низким пенообразованием, содержащую антивспенивающее соединение и соединение четвертичного аммония, используемую в процессе обратной флотации для очистки карбоната кальция от примесей силикатно-магниевого минерала. Композиция настоящего изобретения способна флотировать указанные примеси минерала без нежелательного пенообразования.

Настоящее изобретение описывает способ очистки руды карбоната кальция, содержащей примесь силикатно-магниевого минерала. Такие силикаты магния являются, например, минералами группы биотита, такими как флогопит и слюды. Способ изобретения использует обратную пенную флотацию, в котором пустая порода минерала силикат магния всплывает и концентрат, содержащий карбонат кальция, остается на дне флотационной камеры.

Очищенный карбонат кальция, обедненный по силикатно-магниевому минералу, используется в качестве сырья, в частности, в цементной промышленности. В цементной промышленности необходим карбонат кальция с низким содержанием MgO, чтобы избежать реакции между MgO и водой (гидратация). Mg(OH)₂ (гидратированное соединение) имеет больший объем, чем MgO, и увеличение его объема ослабляет цемент после схватывания. Карбонат кальция, очищенный способом изобретения, является карбонатом кальция с низким содержанием MgO и высоким коэффициентом извлечения СаО.

В процессе пенной флотации минералы разделяются с помощью воздушных пузырьков в воде в качестве носителя. Чтобы флотировать твердые минеральные частицы, их поверхность необходимо сделать гидрофобной, используя собиратель. Гидрофобизированная поверхность минерала присоединяет воздушные пузырьки и вызывает флотацию частиц. Таким образом, флотационная пена с минералом образуется в верхней части флотационной камеры. Предпочтительно флотационная пена с минералом имеет ограниченную устойчивость. Она должна быть достаточно стабильной, чтобы перетекать из камеры без потери прикрепленных твердых частиц, но она должна разрушаться после поступления в хвостохранилище.

Отделение карбоната кальция от примесей с помощью обратной пенной флотации известно в данной области техники. В частности, хорошо известно использование четвертичных аммониевых соединений в качестве собирателя при флотации руды карбоната кальция. Используемые четвертичные аммониевые соединения обычно включают углеводородные группы различной длины и степени насыщения. Четвертичные аммониевые соединения используются в настоящем изобретении в качестве собирателя для достижения низкого содержания оксида магния наряду с высоким содержанием оксида кальция и высоким выходом.

US-4995965 раскрывает способ очистки руды карбоната кальция, содержащей силикатные примеси, с использованием в качестве собирателя метилсульфата метил-бис(2-гидроксипропил)кокаммония.

US-526539 раскрывает способ обратной флотации для очистки руды кальцита, сырого кальцита или концентрата кальцита, которым их мелкоразмолотые частицы приводят в контакт с флотационным реагентом и флотируют, чтобы удалить кварц, слюдистые минералы, хлорит, пирит и другие минеральные примеси, улучшение которого включает применение флотационного реагента, состоящего, по существу, из соединения, выбранного из группы, состоящей из алкоксилированного С₈-С₂₄-алкилгуанидина, содержащего 1-10 алкоксигрупп, алкоксилированного С₈-С₂₄-алкиламина жирного ряда, содержащего 1-6 алкоксигрупп, и их смеси.

US-5720873 раскрывает способ очистки руды карбоната кальция, содержащей силикатные примеси, в присутствии четвертичного аммониевого соединения и аддукта алкиленоксида с соединением амина и массовым соотношением между соответствующими продуктами 3:2-11:1.

ЕР-2012930 В1 раскрывает процессы обратной пенной флотации для обработки карбоната кальция, содержащего силикаты, с использованием соединения четвертичного ди-алифатического низшего алкилбензиламмония и соединения четвертичного ди-алифатического ди-низшего алкиламмония.

Известный уровень техники не решает проблему стойкой флотационной пены.

Взаимодействие минерал-собиратель сильно влияет на достигаемую степень стабилизации флотационной пены. Помимо придания гидрофобности минеральным частицам, собиратель также увеличивает стабильность пузырьков, и, зачастую, необходимо использование пеногасителя для разрушения стойкой пены или флотационной пены, генерируемой в процессе пенной флотации.

Использование пеногасителя после отделения флотационной пены от карбоната кальция требует, однако, другой стадии, обычно проводимой за пределами флотационной камеры.

Следовательно, существует постоянная потребность в оптимизации способа очистки руды карбоната кальция обратной пенной флотацией, в частности, устранением дополнительной стадии разрушения флотационной пены. Формируемая пена должна быть достаточно стабильной, только чтобы флотировать примеси минеральных частиц из флотационной камеры, и должна быть разрушена после выгрузки из флотационной камеры.

Кроме того, особенно важно достигать содержания оксида магния 5,5 мас.% или менее, высокое содержание оксида кальция и высокий коэффициент извлечения в продукте флотации.

В настоящем описанном способе обратной флотации карбоната кальция пеногаситель добавляется вместе с собирателем, чтобы избежать чрезмерного пенообразования без влияния на взаимодействие минерал-собиратель. Присутствие устойчивой пены или флотационной пены предотвращается устранением образования стабильных пузырьков воздуха с помощью антивспенивателей, которые не влияют на взаимодействие минерал-собиратель. Термин "пеногаситель" в описании используется для химических веществ, предназначенных для предотвращения образования устойчивой пены (далее также упоминается как антивспениватель). В известном уровне техники такие химические вещества также называют ингибиторами пенообразования. Их нужно отличать от пеногасителей, которые разрушают существующую пену.

Пеногасители добавляют вместе с собирателем, чтобы предотвратить формирование устойчивой пены. Пеногасители действуют во флотационной камере для предотвращения избыточного образования пены и стабильности. Существуют различные соединения, которые могут быть использованы в качестве пеногасителя. Любое химическое соединение, которое имеет дестабилизирующее воздействие на пену, можно использовать в качестве пеногасителя.

Использование пеногасителей уменьшает количество пены, формирующейся из четвертичных аммониевых соединений в процессе флотации. Устойчивость пены предпочтительно должна снижаться после процесса флотации. Желательно, чтобы вся пена была разрушена до перекачки сброса флотационной камеры в хвостохранилище.

Таким образом, настоящее изобретение относится к композиции, содержащей

А) по меньшей мере одно соединение четвертичного аммония, которое представляет собой собиратель для обратной флотации минералов магния из карбоната кальция,

B) по меньшей мере один пеногаситель и

C) по меньшей мере один растворитель.

Данное изобретение также относится к применению композиции в соответствии с изобретением в качестве флотационного реагента в обратной флотации минералов силиката магния из руды карбоната кальция.

Это изобретение также относится к способу обратной флотации минералов силиката магния из руды карбоната кальция, включающему добавление композиции изобретения во флотационную камеру, содержащую минералы силиката магния и руду карбоната кальция в водной суспензии, с последующим пропусканием потока воздуха через флотационную камеру и удалением минералов силикатов магния вместе с пеной, формируемой таким образом.

Композиция изобретения содержит по меньшей мере одно соединение четвертичного аммония в качестве собирателя предпочтительно в количестве 20-60 мас.%, в частности, в количестве 30-50 мас.%, более предпочтительно 35-45 мас.%. Количество антивспенивающего реагента в композиции составляет предпочтительно не более 25 мас.%, в частности не более 20 мас.%, более предпочтительно не более 15 мас.%. Нижний предел количества антивспенивающего реагента составляет 5 мас.%, более предпочтительно 10 мас.%.

Количество растворителя предпочтительно составляет до 75 мас.%, более предпочтительно 50-70 мас.%, наиболее предпочтительно 55-65 мас.%. В другом предпочтительном осуществлении количество растворителя составляет остаток до 100 мас.% относительно общего количества собирателя и пеногасителя. Предпочтительными растворителями являются вода, этанол, изопропанол, 2-этилгексанол и парафин или их смеси. Термин "парафин" означает жидкую композицию углеводородов, которые предпочтительно являются насыщенными алифатическими. Их точка затвердевания предпочтительно ниже -6°С. Использование парафина особенно подходит в тех случаях, когда следует избегать запаха спиртов.

В соответствии с Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Foams and Foam Control, (2012) Wiley-VCH Verlag GmbH & Ко KGaA, Weinheim, антивспенивающие реагенты часто используются в виде композитов. Функциональные химические соединения, присутствующие в таких композитах, которые используются как антивспенивающие реагенты, можно разделить на четыре категории:

1. Базисные масла.

2. Активные ингредиенты.

3. Амфифильные вещества.

4. Связующие и стабилизаторы.

Базисные масла сами могут обладать свойство контроля пенообразования. Они включают нерастворимые в воде парафиновые и нафтеновые минеральные масла, растительные масла, такие как талловое масло, касторовое масло, соевое масло или арахисовое масло, остатки синтеза оксо-спирта, алкилбензолы и сырая нефть, полученная низкотемпературной карбонизацией бурого угля, или другие битуминозные материалы.

В настоящем изобретении предпочтительно базисные масла являются минеральными маслами (нафтеновые, ароматические и парафиновые), алкилбензолами и растительными маслами, например соевым маслом. Предпочтительные алкилбензолы являются продуктами реакции олефинов и бензола при алкилировании, димеризации олефинов, диалкилирования бензола, присоединении цикла к олефиндифенилу или бензолу.

Предпочтительные алкилбензолы выбраны из группы, состоящей из алкилбензолов (1), бифенилалканов (2), диалкилбензолов (3), 1,3-диалкилинданов (4) и 1,4-диалкилтетралинов (5) формул 1-5

где

R¹ и R² независимо являются углеводородными группами с 1-30, в частности 2-10, атомами углерода. В одном предпочтительном осуществлении R¹ и/или R² является насыщенной или ненасыщенной, разветвленной или линейной С₆-С₃₀ алифатической углеводородной группой или С₆-С₃₀ ароматической углеводородной группой. В другом предпочтительном осуществлении R¹ и R² независимо являются алкильными группами с 1-30, предпочтительно 2-10, атомами углерода или С₁₀-С₁₃-алкенильными группами.

Парафиновые и нафтеновые минеральные масла можно использовать в качестве и антивспенивателя, и связующего, и стабилизатора.

Активными ингредиентами являются соединения, как правило, нерастворимые в среде пенообразования и имеющие поверхностно-активные свойства. Существенным признаком активного ингредиента является низкая вязкость и способность быстро распространяться по поверхности пены. Он имеет сродство к поверхности воздух-жидкость, где он дестабилизирует тонкую пленку пены. Это приводит к разрыву пузырьков воздуха и разрушению поверхности пены. Пузырьки захваченного воздуха агломерируются, и более крупные пузырьки быстрее поднимаются к поверхности объема жидкости.

Существуют определенные различные классы химических веществ, используемых в качестве активных ингредиентов.

Силиконовые масла являются особенно эффективными пеногасителями за счет их низкого поверхностного натяжения, термической устойчивости, химической инертности и полной нерастворимости в воде.

До сих пор наиболее важными силиконовыми маслами являются диметилполисилоксаны, в которых концы цепи насыщены триметилсилильными группами. Число силоксановых звеньев предпочтительно составляет 2-2000.

В случае, когда сами диметилполисилоксаны проявляют низкую активность в ингибировании пены относительно водных растворов поверхностно-активных веществ, то они могут быть использованы в виде рецептур с добавлением тонкоизмельченных гидрофобных твердых частиц. Эти частицы, по-видимому, придают реальные свойства ингибирования пены, в то время как силиконовое масло действует как гидрофобное базисное масло, которое обеспечивает необычно хорошие свойства растекания.

Гидрофобный диоксид кремния является другим классом активных ингредиентов. Обычно гидрофильный диоксид кремния гидрофобизируется, например:

1) распылением силиконового масла на диоксид кремния и выдерживанием при 250-350°С,

2) обработкой парами кремнийорганического галогенида в автоклаве и

3) диспергированием диоксида кремния в силиконовом масле при повышенной температуре и извлечением твердого вещества центрифугированием.

Гидрофобный диоксид кремния также может быть получен взаимодействием гидрогеля диоксида кремния со спиртами, жирными аминами или воском. Аморфный, осажденный диоксид кремния с размером частиц 1-2 мкм является наиболее подходящим исходным материалом для ингибитора пенообразования.

Гидрофобные жиры и воски, пригодные в качестве активных ингредиентов, включают следующие материалы:

1) сложные эфиры жирных кислот одноатомных и многоатомных спиртов;

2) амиды и сульфаниламиды жирных кислот;

3) парафиновые углеводородные воски, озокерит и горный воск;

4) моно-, ди- и триэфиры жирных спиртов фосфорной кислоты, в случае триэфиров также трибутилфосфат и трибутоксиэтилфосфат имеют свойство ингибирования пенообразования;

5) природные или синтетические жирные спирты;

6) нерастворимые в воде мыла жирных кислот, в том числе стеарат алюминия, стеарат кальция и бегенат кальция;

7) перфторированные жирные спирты.

Если не указано иное, термины "жирные" и "длинная цепь" по отношению к длине цепи атомов углерода, например, в жирной кислоте или жирном спирту означает насыщенную или ненасыщенную прямую цепь из 6-30, предпочтительно 8-24 атомов углерода.

Различные нерастворимые в воде полимеры могут быть использованы в качестве активных ингредиентов, в том числе модифицированные жирными кислотами алкильные смолы; новолаки; сополимеры винилацетата и длинноцепочечные диэфиры малеиновой и фумаровой кислот и сополимеры метилметакрилат-винилпирролидон. Другие соответствующие полимерные материалы включают поли(пропиленгликоль) и аддукты пропиленоксида с глицерином, триметилолпропан (1,1,1-трис(гидроксиметил)пропан), пентаэритрит, триэтаноламин, дипентаэритрит или полиглицерин.

Продукты присоединения бутиленоксида или длинноцепочечных А-эпоксидов с многоатомными спиртами дают те же эффекты, что и полимеры пропиленоксида.

Молекулярные массы таких полимеров могут варьироваться от самой низкой возможной молекулярной массы (две единицы) до 5000 г/моль, предпочтительно 250-3000 г/моль, более предпочтительно 400-1100 г/моль.

Амфифильные вещества являются компонентами с различной растворимостью в воде, чье действие при ингибировании пенообразования обусловлено различными механизмами. Предпочтительными амфифильными веществами являются неионогенные поверхностно-активные вещества, предпочтительно этоксилированные жирные спирты, жирные кислоты, смоляные кислоты, жирные амины и производные алкилфенолов с величинами ГЛБ (гидрофильно-лиофильный баланс) <10.

В настоящем изобретении амфифильные вещества, используемые в качестве пеногасителей, предпочтительно являются алкоксилированными жирными спиртами. Предпочтительные алкоксилированные жирные спирты соответствуют формулам

где

R является насыщенной или ненасыщенной, разветвленной или линейной С₆-С₃₀ алифатической углеводородной группой или С₆-С₃₀ ароматической углеводородной группой,

n является числом 1-30, предпочтительно числом 2-10, и

m является числом 1-30, предпочтительно числом 2-10, и

А и В независимо являются С₂-С₄-алкиленовыми группами при условии, что А отличается от В.

В формулах (6) и (7) А предпочтительно является С₂-алкиленовой группой и В является предпочтительно С₃- или С₄-алкиленовой группой. R предпочтительно является С₈-С₂₀-алкенильной группой или С₇-С₂₀-алкиларилом. Формула (6) обозначает полиоксиалкиленовый гомополимер или полиоксиалкиленовый статистический сополимер. Формула (7) обозначает блок-сополимер полиоксиалкилена.

Для целей настоящего изобретения термин "пеногаситель" включает предпочтительно базисное масло вышеуказанного типа, активные ингредиенты и амфифильные вещества или их смеси.

Собиратель настоящего изобретения представляет собой соединение четвертичного аммония. Соединение четвертичного аммония настоящего изобретения в одном предпочтительном осуществлении соответствует формуле

где

R¹, R², R³ и R⁴ независимо являются линейными, разветвленными, циклическими, насыщенными или ненасыщенными углеводородными группами и

X является анионом.

R¹, R², R³ и R⁴ предпочтительно включают 1-30, предпочтительно 2-20 атомов углерода, при условии, что по меньшей мере один из R¹, R², R³ и R⁴ включает 6-20 атомов углерода. Сумма числа атомов углерода в R¹, R², R³ и R⁴ предпочтительно находится в диапазоне 9-35, в частности 10-30. R¹, R², R³ и R⁴ могут быть алкильной, алкенильной, алкинильной, циклоаликильной или арильной группами.

X может представлять собой хлорид, карбонат, бикарбонат, нитрат, бромид, ацетат или карбоксилат.

Предпочтительное соединение четвертичного аммония соответствует формуле

где

R¹ является линейной или разветвленной С₆-С₂₀ насыщенной или ненасыщенной углеводородной группой, такой как алкильная, алкенильная или алкинильная группа, и X - как определен выше.

Более предпочтительно

R¹ является линейной С₆-C₁₈ насыщенной или ненасыщенной углеводородной группой и

X представляет собой хлорид, карбонат или ацетат.

Другое предпочтительное соединение четвертичного аммония соответствует формуле

где

R¹ является линейной С₆-С₂₀ насыщенной или ненасыщенной углеводородной группой или С₆-С₂₀ замещенной арильной группой, бензилом или незамещенной арильной группой,

R² является линейной или разветвленной С₁-С₂₀ насыщенной или ненасыщенной углеводородной группой или С₆-С₂₀ замещенной арильной группой, бензилом или незамещенной арильной группой и

X - как определен выше.

Предпочтительно R¹ и R² независимо являются линейной или разветвленной С₈-С₁₆ насыщенной или ненасыщенной углеводородной группой. В более предпочтительном осуществлении R¹ и R² независимо являются линейной или разветвленной С₈-С₁₂ насыщенной или ненасыщенной углеводородной группой и

X представляет собой хлорид, карбонат, сульфат или ацетат.

Выражение "замещенный" в соответствии с использованием в описании означает замену на С₁-С₄-алкильную группой, если не указано иное.

Другое предпочтительное соединение четвертичного аммония соответствует формуле

где

R¹ является бензильной группой,

R² является линейной С₁₀-С₂₀ насыщенной или ненасыщенной углеводородной группой и

X - как определен выше.

В соответствии с предпочтительным осуществлением R¹ является бензилом, R² является линейной C₁₂-C₁₈ насыщенной или ненасыщенной углеводородной группой и X является хлоридом.

Другое соединение четвертичного аммония, предпочтительное для использования в настоящем изобретении, соответствует формуле

где

R¹ является С₆-С₂₀ углеводородной группой, в частности линейной или разветвленной, замещенной или незамещенной алкильной группой или С₆-С₂₀ замещенной или незамещенной арильной группой,

R² является углеводородной группой, в частности С₁-С₂₀ линейной или разветвленной, замещенной или незамещенной алкильной группой или С₆-С₂₀ замещенной или незамещенной арильной группой,

n является целым числом 1-5 и

X - как определен выше.

Предпочтительно R¹ и R² являются линейными или разветвленными C₈-C₁₀ замещенными или незамещенными алкильными или арильными группами и более предпочтительно являются децилом.

X предпочтительно является хлоридом.

Другое предпочтительное соединение четвертичного аммония соответствует формуле

где

R¹, R² и R³ независимо являются линейными или разветвленными С₈-С₂₀ насыщенными или ненасыщенными углеводородными группами.

Более предпочтительно

R¹, R² и R³ независимо являются линейными или разветвленными С₈-С₁₀ насыщенными или ненасыщенными углеводородными группами.

X предпочтительно является хлоридом.

Композицию настоящего изобретения добавляют к рудам в количестве 100-5000, предпочтительно 200-4000 г/т руды.

Все проценты в данной заявке являются массовыми процентами, если не указано иное.

Примеры

Эксперименты по пенной флотации проводят с использованием лабораторной флотационной камеры Denver. Около 0,4 кг измельченной руды обрабатывают (1200 об/мин) 0,6 л воды (содержание твердого вещества пульпы 40%). Добавляют собиратель и 1,6 л воды для регулировки содержания воды во флотационной камере (содержание твердого вещества пульпы 15%). pH доводят до 9,5 и смесь перемешивают в течение 2 минут. Открывают забор воздуха и проводят флотацию руды в течение 5 минут, получают грубый концентрат и хвосты. Полученный продукт переносят в поддон и сушат при 105±5°С, затем взвешивают и анализируют для определения содержания оксида магния и качества оксида кальция.

Содержание твердого вещества пульпы включает массовое процентное содержание твердого вещества в зависимости от общего массового процентного содержания (твердое вещество + вода) во флотационной камере.

Описание испытания пенообразования в цилиндре: для оценки стабильности пены готовят 100 мл эмульсии изобретения и переносят в мерный цилиндр емкостью 500 мл. Цилиндр встряхивают 10 раз переворотом на 180°. После 10 переворотов включают хронометр и высоту пены измеряют в начале и каждую минуту в течение 5 минут. Это испытание пенообразования в цилиндре также проводят в присутствии руды, имитирующей твердую составляющую пульпы.

Описание теста Росс-Майлса (ASTM Dll 73/1980): в градуированную колонку Росс-Майлса (1 м высоты) добавляют эмульсию изобретения до метки 0,0 мл. Другую аликвоту переносят в ампулу (200 мл) и присоединяют в верхней части градуированной колонки. Затем жидкость выпускают из ампулы под действием силы тяжести. Включают хронометр после истечения всей жидкости и высоту пены контролируют в начале и каждую минуту в течение 5 минут.

Приготовление композиции изобретения

Соединение четвертичного аммония нагревают до температуры 50°С до расплавления и гомогенизации всего твердого вещества. Некоторое количество гомогенизированного соединения четвертичного аммония взвешивают в химическом стакане при 25°С и добавляют пеногаситель при перемешивании при около 100 об/мин. Затем медленно при перемешивании добавляют растворитель в течение 30 минут до полной гомогенизации. Полученная композиция прозрачная и желтоватого цвета.

Используемые материалы:

Praepagen^® WB = хлорид дистеарилдиметиламмония (Clariant S/A);

Flotigam^® K2C = хлорид диметилдикокоалкиламмония (Clariant S/A);

Genamin^® Т 150 = этоксилированный алкиламин (Clariant S/A);

Detalp^® 360 = алкилбензолы (Deten Quimica S/A);

Isocer^® NL = парафиновое масло (Isogama).

Пример 1

Композицию изобретения 1 (таблица 1) сравнивают со стандартным продуктом в испытании по пенной флотации. Стандартный продукт, как полагают, включает соль четвертичного дикокодиметиламмония, растворенную в изопропаноле. Он не содержит пеногасителя.

Результаты флотационных испытаний представлены в таблице 2, в которой композиция изобретения 1 представляет более высокое извлечение кальция с содержанием MgO ниже 5,5 мас.% по сравнению с результатами стандартного продукта.

Проводят испытание пенообразования, сравнивая композицию 1 и стандартный продукт. Результаты (таблица 3) показывает более низкое пенообразование в присутствии антивспенивающего реагента.

Отсюда можно сделать вывод, что композиции 1 дает более низкое пенообразование и более высокое извлечение кальция, чем стандартный продукт.

Пример 2

Композицию изобретения 2 сравнивают с композицией 2-А (обе - как определено в таблице 4) в испытании пенной флотации. Результаты флотационных испытаний представлены в таблице 5, в которой эмульсия композиции 2 дает немного более высокое извлечение кальция с содержанием MgO, в обоих случаях ниже 5,5 мас.%.

В композиции 2-А исключено использование 2-этилгексанола из-за запаха. 2-Этилгексанол заменен на парафин Isocer.

Очевидно, что замена 2-этилгексанола на парафин не порочит полезность заявленного изобретения.

Пример 3

Проводят испытания пенообразования в цилиндре сравнением соединения четвертичного аммония в чистом виде (сравнительное) и в виде, предлагаемом изобретением, вместе с пеногасителем (композиции таблицы 6). Результаты показывают более низкое пенообразование в присутствии антивспенивающего реагента (композиция 3-А, 4-А и 5-А). Оба испытания с рудой и без руды представляют более низкое пенообразование в присутствии антивспенивающего реагента (таблицы 7 и 8).

Пример 4

Испытание пенообразования Росс-Майлса проводят сравнением пенообразующих свойств соединений четвертичного аммония в отсутствие руды, в присутствии и без антивспенивающего реагента (таблица 6). Результаты (таблица 9) показывают более низкое пенообразование в присутствии антивспенивающего реагента (композиция 4-А и 5-А).

Предложенная группа изобретений относится к способу обратной флотации силиката магния из руды карбоната кальция. Композиция содержит по меньшей мере одно соединение четвертичного аммония, которое является собирателем в обратной флотации минералов магния из карбоната кальция, по меньшей мере один пеногаситель и по меньшей мере один растворитель, причем пеногаситель выбран из группы, состоящей из алкилбензолов и по меньшей мере одного этоксилированного спирта, соответствующего формулам (6) и (7)

где n является числом 1-30, m является числом 1-30, А является C₂-C₄-алкиленовой группой, В является C₂-C₄-алкиленовой группой, R является C₆-C₃₀ углеводородной группой. Количество компонента A составляет 20-60 мас.%, количество компонента B составляет 5-25 мас.% и компонента C - 15-75 мас.%. Данная композиция применяется в качестве флотационного реагента в обратной флотации силикатных минералов магния из руды карбоната кальция. Способ обратной флотации силикатных минералов магния из руды карбоната кальция включает добавление вышеуказанной композиции во флотационную камеру, содержащую силикатные минералы магния и руду карбоната кальция, последующее пропускание воздуха через флотационную камеру и удаление силикатных минералов магния полученной таким путем пеной. Технический результат – повышение эффективности флотации силикатных минералов магния из руды карбоната кальция. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 9 табл., 4 пр.

1. Композиция, содержащая

A) по меньшей мере одно соединение четвертичного аммония, которое является собирателем в обратной флотации минералов магния из карбоната кальция,

B) по меньшей мере один пеногаситель и

C) по меньшей мере один растворитель, причем пеногаситель выбран из группы, состоящей из алкилбензолов и по меньшей мере одного этоксилированного спирта, соответствующего формулам (6) и (7)

где n является числом 1-30;

m является числом 1-30;

А является C₂-C₄-алкиленовой группой;

В является C₂-C₄-алкиленовой группой;

R является C₆-C₃₀ углеводородной группой.

2. Композиция по п. 1, в которой соединение четвертичного аммония соответствует формуле (8)

где R¹, R², R³ и R⁴ независимо являются углеводородными группами, содержащими 1-30 атомов углерода, при условии, что по меньшей мере один из R¹, R², R³ и R⁴ содержит 6-20 атомов углерода, и

X выбран из хлорида, карбоната, бикарбоната, нитрата, бромида, ацетата или карбоксилата.

3. Композиция по п. 2, в которой общее число атомов углерода в R¹, R², R³ и R⁴ составляет 9-35.

4. Композиция по п. 2, в которой соединение четвертичного аммония соответствует формуле (9)

где R¹ является C₆-C₂₀ углеводородной группой.

5. Композиция по п. 2, в которой соединение четвертичного аммония соответствует формуле (10)

где R¹ и R² являются C₆-C₂₀ углеводородными группами.

6. Композиция по п. 2, в которой соединение четвертичного аммония соответствует формуле (11)

где R¹ является бензильной группой и R² является линейной C₁₀-C₂₀ углеводородной группой.

7. Композиция по п. 2, в которой соединение четвертичного аммония соответствует формуле (12)

где и R¹, и R² независимо являются C₆-C₂₀ углеводородной группой и n является целым числом 1-5.

8. Композиция по п. 2, в которой соединение четвертичного аммония соответствует формуле (13)

где R¹, R² и R³ независимо являются линейными или разветвленными C₆-C₂₀ насыщенными или ненасыщенными углеводородными группами.

9. Композиция по п. 2, в которой X является хлоридом.

10. Композиция по п. 1, в которой количество компонента A составляет 20-60 мас.%.

11. Композиция по п. 1, в которой количество компонента B составляет 5-25 мас.%.

12. Композиция по п. 1, в которой количество компонента C составляет 15-75 мас.%.

13. Композиция по п. 1, в которой растворитель выбирают из группы, состоящей из воды, этанола, изопропанола, 2-этилгексанола и парафина или их смесей.

14. Композиция по пп. 1-13, в которой пеногаситель включает по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, состоящей из соединений в соответствии с формулами 1 или 3

где R¹ и R² независимо являются углеводородными группами, содержащими 1-30 атомов углерода.

15. Композиция по п. 1, в которой n и m независимо являются числом 2-10.

16. Композиция по п. 1, в которой R выбран из алкильных и алкенильных групп.

17. Композиция по п. 1, в которой формула (6) обозначает полиоксиалкиленовый гомополимер или полиоксиалкиленовый статистический сополимер.

18. Композиция по п. 1, в которой формула (7) обозначает полиоксиалкиленовый блок-сополимер.

19. Композиция по п. 1, в которой A является C₂-алкиленовой группой и B является C₃-или C₄-алкиленовой группой.

20. Применение композиции по пп. 1-19 в качестве флотационного реагента в обратной флотации силикатных минералов магния из руды карбоната кальция.

21. Способ обратной флотации силикатных минералов магния из руды карбоната кальция, включающий добавление композиции по пп. 1-19 во флотационную камеру, содержащую силикатные минералы магния и руду карбоната кальция, последующее пропускание воздуха через флотационную камеру и удаление силикатных минералов магния полученной таким путем пеной.