КОМПОЗИЦИЯ ЖИРНЫХ КИСЛОТ И N-АЦИЛЬНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ САРКОЗИНА ДЛЯ УЛУЧШЕННОЙ ФЛОТАЦИИ НЕСУЛЬФИДНЫХ МИНЕРАЛОВ Российский патент 2018 года по МПК B03D1/08 B03D1/01 B03D101/00 B03D103/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение касается новой коллекторной композиции, содержащей смесь по меньшей мере двух жирных кислот и по меньшей мере одного N-ацильного производного саркозина, и ее применения в прямой пенной флотации несульфидных минералов. Применение новой коллекторной композиции обеспечивает повышенную эффективность флотации.

Уровень техники

Пенная флотация представляет собой физико-химический процесс, применяемый для отделения минеральных частиц, представляющих экономический интерес, от частиц, считающихся отходами. Он основан на способности пузырьков воздуха селективно прикрепляться к частицам, которым предварительно придается гидрофобность. Комбинации частиц и пузырьков воздуха затем поднимаются в пенную фазу, из которой их удаляют за пределы флотационной камеры, в то время как гидрофильные частицы остаются в флотационной камере. Гидрофобность придают частицам специальные химические реагенты, называемые коллекторами. В системах прямой флотации действие коллекторов придает гидрофобность экономически важным минералам. А в системах обратной флотации коллекторы придают гидрофобность частицам минералов, считающихся отходами. Эффективность процесса разделения количественно оценивают по параметрам выхода и степени чистоты. Выходом называют процент ценного продукта, содержащегося в руде, который попадает в поток концентрата после флотации. Степень чистоты – это процентное содержание экономически ценного продукта в концентрате, полученном после флотации. Более высокие значения выхода и степени чистоты указывают на более эффективную флотационную систему.

Применение смесей жирных кислот и производных саркозина для пенной флотации несульфидных минералов хорошо известно.

В DD-300730 описано применение для пенной флотации флюорита коллекторной композиции, содержащей N-ацил производное саркозина и насыщенную или ненасыщенную жирную кислоту, имеющую углеводородную цепочку с 14 - 24 атомами углерода.

В US-5147528 описан способ прямой флотации фосфата, где в качестве коллектора применяется окисленная смесь жирной кислоты, содержащей 12 - 36 атомов углерода, смолы таллового масла, амина растительного происхождения, саркозина и топочного масла или котельного топлива.

В US-4514290 описана коллекторная композиция, содержащая жирную кислоту или ее соль, амидокарбоновую кислоту или амидосульфокислоту с органической гидрофобной группой или ее соль, неполный эфир фосфорной кислоты и по меньшей мере одного алкоксилированного спирта. Утверждается, что данная композиция показывает улучшенную эффективность в пенной флотации минералов, содержащих щелочноземельные металлы, таких как апатит, шеелит, магнезит и барит. Жирная кислота в предпочтительных композициях содержит от 14 до 22 атомов углерода.

В WO-2014040686 описан флотационный реагент для фосфатной руды, содержащий по меньшей мере одну жирную кислоту и по меньшей мере одно N-ацильное производное саркозина.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение касается новой коллекторной композиции, представляющей собой смесь по меньшей мере двух жирных кислот и по меньшей мере одного N-ацильного производного саркозина, и ее применения для обогащения несульфидных минералов. Композиция из по меньшей мере двух жирных кислот и по меньшей мере одного N-ацильного производного по настоящему изобретению обеспечивает, в сравнении с описанными в предшествующем уровне техники коллекторными композициями, повышение эффективности флотации. Под повышением эффективности флотации понимается достижение более высокого выхода и/или степени чистоты. Кроме того, коллекторная композиция по настоящему изобретению очень легка в приготовлении, осуществляемом простым смешиванием, и не требует какой-либо дополнительной обработки, например в форме стадии окисления, для достижения существенного повышения эффективности флотации.

Неожиданно было обнаружено, что композиция, содержащая 50 - 99 вес.% смеси по меньшей мере двух жирных кислот и 1 - 50 вес.% N-ацильного производного саркозина, обеспечивает улучшенную флотацию несульфидных минералов, выражающуюся в более высоком выходе и/или степени чистоты минерала.

Таким образом, настоящее изобретение касается коллекторной композиции, содержащей

a) 50 - 99 вес.% смеси жирных кислот и

b) 1 - 50 вес.% N-ацильного производного саркозина, имеющего формулу (I)

(I)

где

R представляет собой насыщенную или ненасыщенную углеводородную цепочку, содержащую 7 - 21 атомов углерода, где указанная смесь жирных кислот содержит 10,0 – 35,0 вес.% жирной кислоты, содержащей насыщенную C₁₁ углеводородную группу, 2,5 – 15,0 вес.% жирной кислоты, содержащей насыщенную C₁₃ углеводородную группу, 10,0 – 25,0 вес.% жирной кислоты, содержащей мононенасыщенную C₁₇ углеводородную группу, и 20,0 – 45,0 вес.% жирной кислоты, содержащей диненасыщенную C₁₇ углеводородную группу.

Коллекторная композиция по настоящему изобретению может содержать другие жирные кислоты в оставшемся до 100 вес.% количестве. Весовые проценты приведены относительно общего содержания жирных кислот в коллекторной композиции, принятого за 100 вес.%.

В предпочтительном варианте осуществления, смесь жирных кислот содержит жирные кислоты, содержащие

1,0 - 6,5 вес.% насыщенных C₇

1,0 - 4,0 вес.% насыщенных C₉

10,0 – 35,0 вес.% насыщенных C₁₁

2,5 – 15,0 вес.% насыщенных C₁₃

1,0 - 7,0 вес.% насыщенных C₁₅

0,0 - 1,0 вес.% мононенасыщенных C₁₅

0,0 - 1,0 вес.% диненасыщенных C₁₅

0,5 - 2,0 вес.% насыщенных C₁₇

10,0 – 25,0 вес.% мононенасыщенных C₁₇

20,0 – 45,0 вес.% диненасыщенных C₁₇

0,0 - 2,0 вес.% триненасыщенных C₁₇

0,0 - 1,0 вес.% насыщенных C₁₉

0,0 - 4,0 вес.% мононенасыщенных C₁₉ углеводородных цепочек, и

0,0 - 7,0 вес.% других жирных кислот.

Выражение «насыщенная углеводородная цепочка» предпочтительно означает алкильные группы. Выражение «мононенасыщенная углеводородная цепочка» предпочтительно означает алкенильные группы. Выражение «диненасыщенные углеводородные цепочки» предпочтительно означает алкенильные группы, содержащие две двойные связи.

Жирные кислоты в контексте настоящего изобретения представляют собой смеси карбоновых кислот, имеющих длинные линейные углеводородные цепочки, которые могут быть насыщенными или ненасыщенными или полиненасыщенными. Особенно эффективным в рамках настоящего изобретения является применение жирных кислот из растительных масел и таллового масла. Предпочтительными жирными кислотами в контексте настоящего изобретения являются жирная кислота кокосового масла и жирная кислота таллового масла. Преобладающими карбоновыми кислотами в жирной кислоте кокосового масла являются лауриновая кислота (насыщенная C₁₁ углеводородная цепочка) с содержанием 44 - 54 вес.% и миристиновая кислота (насыщенная C₁₃ углеводородная цепочка) с содержанием 13 - 20 вес.%. Жирная кислота таллового масла предпочтительного качества имеет кислотное число выше 190 мг KOH/г и содержание смоляных кислот и неомыляемых веществ меньше 2,1 вес.% и 2,0 вес.%, соответственно. Преобладающими карбоновыми кислотами в жирной кислоте таллового масла являются олеиновая кислота (мононенасыщенная C₁₇ углеводородная цепочка) с содержанием 25 - 50 вес.% и линолевая кислота (диненасыщенная C₁₇ углеводородная цепочка) с содержанием 35 - 60 вес.%.

Определить распределение алкильных цепочек в жирных кислотах можно посредством газовой хроматографии после превращения карбоновых кислот в их летучие производные – метиловые эфиры – согласно AOCS Method Ce 1 - 62, “Fatty Acid Composition by Gas Chromatography” AOCS Official Methods (2005) American Oil Chemists Society.

Смеси жирных кислот, которые особенно эффективны в коллекторных композициях по настоящему изобретению, содержат от 0,3 до 1,7 весовых частей жирных кислот из растительных масел на 1 весовую часть жирной кислоты таллового масла. Наиболее предпочтительное соотношение в смесях жирных кислот по настоящему изобретению составляет 1 весовая часть жирной кислоты кокосового масла на 1 весовую часть жирной кислоты таллового масла.

Особенно предпочтительными являются N-ацильные производные саркозина, в которых R представляет собой насыщенную или ненасыщенную углеводородную цепочку, содержащую 11 - 19 атомов углерода. Наиболее предпочтительное N-ацил производное саркозина представляет собой N-олеоилсаркозин.

Особенно предпочтительные коллекторные композиции по настоящему изобретению содержат 65 - 99 вес.% смеси жирных кислот (компонент a) и 1 - 35 вес.% N-ацильного производного саркозина (компонент b). Наиболее предпочтительные коллекторные композиции содержат 80 вес.% смеси 1:1 (по весу) жирной кислоты кокосового масла и жирной кислоты таллового масла, и 20 вес.% N-олеоилсаркозина.

Композиция по настоящему изобретению предназначена для применения в качестве коллектора в процессах прямой пенной флотации несульфидных руд. Было обнаружено, что композиция по настоящему изобретению особенно хорошо подходит для прямой пенной флотации несульфидных руд, содержащих щелочно-земельные металлы, таких как апатит, кальцит, шеелит, флюорит, магнезит и барит. Наиболее неожиданным является то, что было обнаружено, что композиция по настоящему изобретению также особенно хорошо подходит для прямой пенной флотации ильменита, титан-железного минерала с формулой FeTiO₃, который является наиболее важным источником титана.

Кроме того, настоящее изобретение касается также способа обогащения несульфидных минералов, включающего стадии контакта коллекторной композиции по настоящему изобретению с водной суспензией несульфидного минерала и вспенивания полученной таким образом пульпы минерала.

Коллекторная композиция по настоящему изобретению предпочтительно применяется в количествах от 100 до 1000 г/тонну твердой руды для прямой пенной флотации несульфидной руды. Можно также добавлять другие флотационные реагенты в пульпу минерала, если это необходимо. Примерами таких реагентов являются пенообразователи, такие как, например, сосновое масло, полигликоли, полиоксипарафины или спирты, подавители флотации, такие как, например, крахмал, карбоксиметилцеллюлоза или силикат натрия, и регуляторы рН, такие как, например, гидроксид натрия или карбонат натрия.

Примеры

1. Общая методика получения коллекторных композиций по настоящему изобретению:

Образец перегнанной жирной кислоты кокосового масла нагревали при 35°C до его полного расплавления, после чего добавляли в образец жирной кислоты таллового масла при комнатной температуре. Полученную смесь жирных кислот затем гомогенизировали при медленном перемешивании. Наконец, медленно добавляли N-олеоилсаркозин в полученную смесь жирных кислот. Затем смесь гомогенизировали еще 10 минут. Процедуру завершали, когда получали прозрачный желтый жидкий раствор.

2. Коллекторные композиции по настоящему изобретению готовили по методике, описанной в п. 1.

Композиция 1:

Компонент a:

80 вес.% смесь 1 весовой части перегнанной жирной кислоты кокосового масла и 1 весовой части жирной кислоты таллового масла, имеющая следующее распределение углеводородных цепочек:

3,25 вес.% насыщенных C₇ углеводородных цепочек

2,85 вес.% насыщенных C₉

25,65 вес.% насыщенных C₁₁

8,60 вес.% насыщенных C₁₃

4,45 вес.% насыщенных C₁₅

0,02 вес.% мононенасыщенных C₁₅

0,20 вес.% диненасыщенных C₁₅

1,25 вес.% насыщенных C₁₇

19,10 вес.% мононенасыщенных C₁₇

28,5 вес.% диненасыщенных C₁₇

0,60 вес.% триненасыщенных C₁₇

0,05 вес.% насыщенных C₁₉

1,25 вес.% мононенасыщенных C₁₉

4,3 вес.% других

Компонент b:

20 вес.% N-олеоилсаркозин

Композиция 2:

Компонент a:

80 вес.% смесь 0,33 весовых частей перегнанной жирной кислоты кокосового масла и 1 весовой части жирной кислоты таллового масла, имеющая следующее распределение углеводородных цепочек:

1,62 вес.% насыщенных C₇ углеводородных цепочек

1,42 вес.% насыщенных C₉

12,82 вес.% насыщенных C₁₁

4,30 вес.% насыщенных C₁₃

2,37 вес.% насыщенных C₁₅

0,04 вес.% мононенасыщенных C₁₅

0,30 вес.% диненасыщенных C₁₅

1,17 вес.% насыщенных C₁₇

24,70 вес.% мононенасыщенных C₁₇

42,15 вес.% диненасыщенных C₁₇

0,90 вес.% триненасыщенных C₁₇

0,02 вес.% насыщенных C₁₉

1,87 вес.% мононенасыщенных C₁₉

6,40 вес.% других

Компонент b:

20 вес.% N-олеоилсаркозин

Композиция 3:

Компонент a:

80 вес.% смесь 1,66 весовых частей перегнанной жирной кислоты кокосового масла и 1 весовой части жирной кислоты таллового масла, имеющая следующее распределение углеводородных цепочек:

4,10 вес.% насыщенных C₇ углеводородных цепочек

3,59 вес.% насыщенных C₉

32,32 вес.% насыщенных C₁₁

10,84 вес.% насыщенных C₁₃

5,53 вес.% насыщенных C₁₅

0,02 вес.% мононенасыщенных C₁₅

0,15 вес.% диненасыщенных C₁₅

1,29 вес.% насыщенных C₁₇

16,19 вес.% мононенасыщенных C₁₇

21,40 вес.% диненасыщенных C₁₇

0,44 вес.% триненасыщенных C₁₇

0,06 вес.% насыщенных C₁₉

0,92 вес.% мононенасыщенных C₁₉

3,21 вес.% других

Компонент b:

20 вес.% N-олеоилсаркозин

Композиция 4:

Компонент a:

67 вес.% смесь 1 весовой части перегнанной жирной кислоты кокосового масла и 1 весовой части жирной кислоты таллового масла, имеющая следующее распределение углеводородных цепочек:

3,25 вес.% насыщенных C₇ углеводородных цепочек

2,85 вес.% насыщенных C₉

25,65 вес.% насыщенных C₁₁

8,60 вес.% насыщенных C₁₃

4,45 вес.% насыщенных C₁₅

0,02 вес.% мононенасыщенных C₁₅

0,20 вес.% диненасыщенных C₁₅

1,25 вес.% насыщенных C₁₇

19,10 вес.% мононенасыщенных C₁₇

28,5 вес.% диненасыщенных C₁₇

0,60 вес.% триненасыщенных C₁₇

0,05 вес.% насыщенных C₁₉

1,25 вес.% мононенасыщенных C₁₉

4,3 вес.% других

Компонент b:

33 вес.% N-олеоилсаркозин

Композиция 5:

Компонент a:

75 вес.% смесь 1 весовой части перегнанной жирной кислоты кокосового масла и 1 весовой части жирной кислоты таллового масла, имеющая следующее распределение углеводородных цепочек:

3,25 вес.% насыщенных C₇ углеводородных цепочек

2,85 вес.% насыщенных C₉

25,65 вес.% насыщенных C₁₁

8,60 вес.% насыщенных C₁₃

4,45 вес.% насыщенных C₁₅

0,02 вес.% мононенасыщенных C₁₅

0,20 вес.% диненасыщенных C₁₅

1,25 вес.% насыщенных C₁₇

19,10 вес.% мононенасыщенных C₁₇

28,5 вес.% диненасыщенных C₁₇

0,60 вес.% триненасыщенных C₁₇

0,05 вес.% насыщенных C₁₉

1,25 вес.% мононенасыщенных C₁₉

4,3 вес.% других

Компонент b:

25 вес.% N-олеоилсаркозин

Композиция 6:

Компонент a:

84 вес.% смесь 1 весовой части перегнанной жирной кислоты кокосового масла и 1 весовой части жирной кислоты таллового масла, имеющая следующее распределение углеводородных цепочек:

3,25 вес.% насыщенных C₇ углеводородных цепочек

2,85 вес.% насыщенных C₉

25,65 вес.% насыщенных C₁₁

8,60 вес.% насыщенных C₁₃

4,45 вес.% насыщенных C₁₅

0,02 вес.% мононенасыщенных C₁₅

0,20 вес.% диненасыщенных C₁₅

1,25 вес.% насыщенных C₁₇

19,10 вес.% мононенасыщенных C₁₇

28,5 вес.% диненасыщенных C₁₇

0,60 вес.% триненасыщенных C₁₇

0,05 вес.% насыщенных C₁₉

1,25 вес.% мононенасыщенных C₁₉

4,3 вес.% других

Компонент b:

16 вес.% N-олеоилсаркозин

3. Сравнительные коллекторные композиции

Композиция 7:

80 вес.% жирная кислота таллового масла, имеющая следующее распределение углеводородных цепочек:

0 вес.% насыщенных C₇ углеводородных цепочек

0 вес.% насыщенных C₉

0 вес.% насыщенных C₁₁

0 вес.% насыщенных C₁₃

0,30 вес.% насыщенных C₁₅

0,05 вес.% мононенасыщенных C₁₅

0,40 вес.% диненасыщенных C₁₅

1,10 вес.% насыщенных C₁₇

30,30 вес.% мононенасыщенных C₁₇

55,80 вес.% диненасыщенных C₁₇

1,20 вес.% триненасыщенных C₁₇

0 вес.% насыщенных C₁₉

2,50 вес.% мононенасыщенных C₁₉

8,50 вес.% других

и

20 вес.% N-олеоилсаркозин

Композиция 8:

80 вес.% перегнанная жирная кислота кокосового масла, имеющая следующее распределение углеводородных цепочек:

6,50 вес.% насыщенных C₇ углеводородных цепочек

5,70 вес.% насыщенных C₉

51,30 вес.% насыщенных C₁₁

17,20 вес.% насыщенных C₁₃

8,60 вес.% насыщенных C₁₅

0 вес.% мононенасыщенных C₁₅

0 вес.% диненасыщенных C₁₅

1,40 вес.% насыщенных C₁₇

7,90 вес.% мононенасыщенных C₁₇

1,20 вес.% диненасыщенных C₁₇

0 вес.% триненасыщенных C₁₇

0,10 вес.% насыщенных C₁₉

0 вес.% мононенасыщенных C₁₉

0,10 вес.% других

и

20 вес.% N-олеоилсаркозин

Композиция 9:

100 вес.% жирная кислота таллового масла, имеющая следующее распределение углеводородных цепочек:

0 вес.% насыщенных C₇ углеводородных цепочек

0 вес.% насыщенных C₉

0 вес.% насыщенных C₁₁

0 вес.% насыщенных C₁₃

0,30 вес.% насыщенных C₁₅

0,05 вес.% мононенасыщенных C₁₅

0,40 вес.% диненасыщенных C₁₅

1,10 вес.% насыщенных C₁₇

30,30 вес.% мононенасыщенных C₁₇

55,80 вес.% диненасыщенных C₁₇

1,20 вес.% триненасыщенных C₁₇

0 вес.% насыщенных C₁₉

2,50 вес.% мононенасыщенных C₁₉

8,50 вес.% других

Композиция 10:

100 вес.% смесь 1 весовой части перегнанной жирной кислоты кокосового масла и 1 весовой части жирной кислоты таллового масла, имеющая следующее распределение углеводородных цепочек:

3,25 вес.% насыщенных C₇ углеводородных цепочек

2,85 вес.% насыщенных C₉

25,65 вес.% насыщенных C₁₁

8,60 вес.% насыщенных C₁₃

4,45 вес.% насыщенных C₁₅

0,02 вес.% мононенасыщенных C₁₅

0,20 вес.% диненасыщенных C₁₅

1,25 вес.% насыщенных C₁₇

19,10 вес.% мононенасыщенных C₁₇

28,5 вес.% диненасыщенных C₁₇

0,60 вес.% триненасыщенных C₁₇

0,05 вес.% насыщенных C₁₉

1,25 вес.% мононенасыщенных C₁₉

4,3 вес.% других

4. Результаты флотационного тестирования

Пример I: Апатитная руда, содержащая 16,1% P₂O₅, 47,9% SiO₂, 21,4% CaO и 0,7% MgO.

390 г образца руды измельчали в лабораторной мельнице из нержавеющей стали в течение 4 минут при 40 об/мин и содержании твердого вещества 66%. Получали следующее распределение частиц по размерам в сырье для флотации: P₅₀ = 17 мкм и P₈₀ = 47 мкм. По окончании стадии измельчения, размолотую суспензию переносили в флотационную камеру вместимостью 2,5 л, где доводили процент содержания твердого вещества примерно до 15% посредством добавления необходимого количества воды. Прибор для проведения флотационных экспериментов представлял собой флотационный аппарат марки Denver D-12, скорость мешалки устанавливали равной 1100 об/мин. Затем флотационную пульпу выдерживали 4 минуты и 3 минуты, соответственно, с подавителями – силикатом натрия (Na₂SiO₃, 550 г/т) и карбонатом натрия (Na₂CO₃, 280 г/т) – в указанном порядке. Затем добавляли коллекторную смесь, которую готовили непосредственно перед началом каждого флотационного теста в виде 1%-ного раствора, и выдерживали с флотационной пульпой 3 минуты. Наконец, устанавливали скорость подачи воздуха равную 2 л/мин, и образовавшийся пенный продукт собирали через 12 минут.

Коллекторная композиция Жирная кислота кокосового масла (вес.%) Жирная кислота таллового масла (вес.%) N-Олеоил саркозин (вес.%) Дозировка (г/т) Степень чистоты P₂O₅
(вес.%) Выход P₂O₅
(вес.%) 1 40 40 20 500 27,86 55,74 2 20 60 20 500 25,47 69,57 3 50 30 20 500 27,77 58,35 7 (C) - 80 20 500 26,56 54,37 8 (C) 80 - 20 500 30,82 42,91

Результаты проведенных флотационных тестов показывают, что коллекторные композиции по настоящему изобретению (1 - 3) демонстрируют прекрасную эффективность флотации и, в частности, значительно улучшенный выход минерала, по сравнению со сравнительными композициями 7 и 8.

Степень чистоты P₂O₅, достигнутая с композициями по настоящему изобретению в лабораторных экспериментах, несколько ниже, чем достигнутая, в частности, со сравнительной композицией 8. Эту разницу в степени чистоты можно считать ничтожной, поскольку на промышленных флотационных установках обычно пропускают грубо обогащенный концентрат через две, три или даже четыре стадии очистки. При этом степень чистоты финального концентрата обычно повышается.

Пример II: Ильменитовая руда, содержащая примерно 32% TiO₂

Отбирали образец объемом примерно 1,2 л из входящего потока сырья для флотации на установке для флотационного обогащения ильменита. Этот образец объемом 1,2 л, состоящий из примерно 1785 граммов сухой руды и 750 граммов воды, затем переносили в флотационную камеру объемом 3,2 л. После этого добавляли коллектор и выдерживали 10 минут в флотационном аппарате Denver D-12 при скорости мешалки 1550 об/мин. Затем процент содержания твердого вещества в суспензии уменьшали с 71% до 51% посредством добавления 1,0 л промышленной воды. После этого подавали поток воздуха 8,5 л/мин и собирали образующийся пенный продукт в течение 270 секунд. В случае указанной руды применяли жирную кислоту и парафин в качестве коллекторной комбинации. Полученные результаты приведены ниже.

Коллек-торная композиция Жирная кислота кокосового масла (вес.%) Жирная кислота таллового масла (вес.%) N-Олеоил саркозин (вес.%) Дозировка коллектора
(г/т) Дозировка парафина
(г/т) Степень чистоты TiO₂
(вес.%) Выход TiO₂
(вес.%) 1 40 40 20 840 360 37,4 81,1 9 (C) - 100 - 840 360 36,8 76,0

Результаты флотационных тестов показывают, что 1:1 замена коллектора, являющегося жирной кислотой, привела к увеличению выхода на 5,1%, вкупе с небольшим увеличением степени чистоты концентрата.

Пример III: Шеелитная руда, содержащая 0.20% WO₃

Измельченную руду выдерживали с подавителями – таннином (25 г/т), силикатом натрия (350 г/т) и карбонатом натрия (1000 г/т) – после чего рН суспензии доводили до pH 10 посредством добавления необходимого количества раствора NaOH. Затем добавляли коллектор и выдерживали с флотационной пульпой 2 минуты, после чего добавляли вспениватель Clariant Flotanol 7026 и выдерживали еще 1 минуту. Добавляли необходимое количество воды для уменьшения содержания твердого вещества в флотационной камере с 60% (на стадии кондиционирования) до 35% на стадии флотации. Подавали ток воздуха 5 л/мин и собирали образующийся пенный продукт в течение 2 минут.

Коллекторная композиция Жирная кислота кокосового масла (вес.%) Жирная кислота таллового масла (вес.%) N-Олеоил саркозин (вес.%) Дози-ровка (г/т) Степень чистоты W₂O₃ (вес.%) Выход W₂O₃
(вес.%) 4 33.5 33.5 33 145 1,16 78,3 5 37.5 37.5 25 194 0,81 84,2 6 42 42 16 151 1,61 78,0 10 (C) 50 50 - 195 1,42 72,7 9 (C) - 100 - 184 0,87 71,3 9 (C) - 100 - 369 0,72 78,2

Применение новой коллекторной смеси привело к существенному росту степени чистоты WO₃ по сравнению со сравнительным продуктом (коллектор, представляющий собой 100% жирную кислоту таллового масла). Кроме того, был получен сопоставимый выход WO₃ при дозировке новой коллекторной смеси 151 г/т, в сравнении с дозировкой 369 г/т сравнительного коллектора, представляющего собой 100% жирную кислоту таллового масла.

Предложенная группа изобретений относится к коллекторной композиции и ее применению в прямой пенной флотации несульфидных минералов. Коллекторная композиция для прямой пенной флотации несульфидных руд, содержащая a) 50-99 вес.% смеси жирных кислот и b) 1-50 вес.% N-ацильного производного саркозина, имеющего формулу (I)

(I)

где R представляет собой насыщенную или ненасыщенную углеводородную цепочку, содержащую 7-21 атомов углерода, где указанная смесь содержит 10,0-35,0 вес.% жирной кислоты, содержащей насыщенную C₁₁ углеводородную группу, 2,5-15,0 вес.% жирной кислоты, содержащей насыщенную C₁₃ углеводородную группу, 10,0-25,0 вес.% жирной кислоты, содержащей мононенасыщенную C₁₇ углеводородную группу, и 20,0-45,0 вес.% жирной кислоты, содержащей диненасыщенную C₁₇ углеводородную группу. Способ прямой пенной флотации несульфидных минералов, включающий стадии контактирования вышеуказанной коллекторной композиции с водной суспензией несульфидного минерала и вспенивания приготовленной таким образом пульпы минерала. Предложенную коллекторную композицию применяют в качестве коллектора для прямой флотации несульфидных руд, в количестве от 100 до 1000 г на тонну руды. Технический результат – повышение эффективности флотации, а также выхода и/или степени чистоты минерала. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 пр.

1. Коллекторная композиция для прямой пенной флотации несульфидных руд, содержащая

a) 50-99 вес.% смеси жирных кислот и

b) 1-50 вес.% N-ацильного производного саркозина, имеющего формулу (I)

(I)

где

R представляет собой насыщенную или ненасыщенную углеводородную цепочку, содержащую 7-21 атомов углерода, где указанная смесь содержит 10,0-35,0 вес.% жирной кислоты, содержащей насыщенную C₁₁ углеводородную группу, 2,5-15,0 вес.% жирной кислоты, содержащей насыщенную C₁₃ углеводородную группу, 10,0-25,0 вес.% жирной кислоты, содержащей мононенасыщенную C₁₇ углеводородную группу, и 20,0-45,0 вес.% жирной кислоты, содержащей диненасыщенную C₁₇ углеводородную группу.

2. Композиция по п. 1, где указанная смесь жирных кислот содержит жирные кислоты, содержащие

1,0-6,5 вес.% насыщенных C₇ углеводородных цепочек,

1,0-4,0 вес.% насыщенных C₉,

10,0-35,0 вес.% насыщенных C₁₁,

2,5-15,0 вес.% насыщенных C₁₃,

1,0-7,0 вес.% насыщенных C₁₅,

0,0-1,0 вес.% мононенасыщенных C₁₅,

0,0-1,0 вес.% диненасыщенных C₁₅,

0,5-2,0 вес.% насыщенных C₁₇,

10,0-25,0 вес.% мононенасыщенных C₁₇,

20,0-45,0 вес.% диненасыщенных C₁₇,

0,0-2,0 вес.% триненасыщенных C₁₇,

0,0-1,0 вес.% насыщенных C₁₉,

0,0-4,0 вес.% мононенасыщенных C₁₉,

0,0-7,0 вес.% других жирных кислот.

3. Композиция по п. 1 и/или 2, где компонент a) представляет собой смесь 0,3-1,7 весовых частей жирной кислоты кокосового масла на 1 весовую часть жирной кислоты таллового масла.

4. Композиция по одному из пп. 1-3, где компонент b) представляет собой N-олеоилсаркозин.

5. Композиция по одному из пп. 1-4, где компонент a) представляет собой 80 вес.% смеси 1 весовой части жирной кислоты кокосового масла и 1 весовой части жирной кислоты таллового масла, и компонент b) представляет собой 20 вес.% N-олеоилсаркозина.

6. Способ прямой пенной флотации несульфидных минералов, включающий стадии контактирования коллекторной композиции по одному или более из пп. 1-5 с водной суспензией несульфидного минерала и вспенивания приготовленной таким образом пульпы минерала.

7. Способ по п. 6, где несульфидные минералы представляют собой апатит.

8. Способ по п. 6, где несульфидные минералы выбраны из группы, состоящей из кальцита, шеелита, флюорита, магнезита и барита.

9. Способ по п. 6, где несульфидный минерал представляет собой ильменит.

10. Способ прямой пенной флотации по пп. 6-9, где количество добавляемой коллекторной композиции составляет от 100 грамм до 1000 грамм на тонну руды.

11. Применение композиции по одному или более из пп. 1-5 в качестве коллектора для прямой флотации несульфидных руд, в количестве от 100 до 1000 г на тонну руды.