Собиратель для флотации калийных руд Советский патент 1985 года по МПК B03D1/02 

Изобретение относится к обогащению полезных HCKonaeNSHX флотацией а именно к флотационным реагентам, частности .к алифатическим аминам, применяемым как реагент-собиратель для флотации калийных руд, Для улучшения флотации хлористо го калия известно применение смеси из 65-75% кислой соли гидрированно го стеариламина и 35-25% кислой соли перегнанного кокосового амина. Смесь содержит до 10% аминов с дво ными связями/ что отвечает значени йодного числа () 0-12. Указанный флотореагент представ ляет смесь аминов с четным числом углеродных атомов в цепи С,, С . рекомендуется к применению-только при нормальной температуре l} , Недостатками реагента являются отсутствие фракции ниже C,g и выше , особенно с нечетнымччислом . углеродных атомов, что снижает раст воримость аминов, ухудшает процесс гидрофобизации хлористого калия, чт обусловливает уменьшение извлечения КС в концентрат, и получение флото реагента из остродефицитных жиров и масел животного и растительного про исхохздения,. Для эффективной флотации хлористого калия при изменении температуры оборотных щелоков в интервале 25-35°С предложена смесь алифатических насыщенных и ненасыщенных аминов с четным числом атомов углерода в -углеводородном радикале, содержа111ая фракции Cg и характеризующаяся значительным йодным числом 10-20, что соответствует содержанию нзпредель.ных аминов 8-17%. При более низких тeмпepaтypax.флoтa ция обеспечивается -добавкой к указанной смеси ароматических и алифатических масел 2 . Недостатком флотореагента являет ся использование алифатических аминов только с четным числом атомов углерода в углеводородной цепи из дефицитного дорогостоящего сырья растительного и лсивотного происхождения, характеризующихся высоким йодным числом. Содержание аминов с четным и нечетным числом углеродных атомов обеспечивает плотный сорбционный слой на поверхности хлористого калия, что улучшает процесс ег гидрофобизации и повшиает извлечение в концентрат, Содержание ненасыщенных связей в углеводородной цепи амина до и.ч. 2р, что-соответствует 17%, вызывает снижение его термостабильности. На калийнык предприятиях амин претерпевает длительное температурное воздействие в процессе разогревания, разгрузки, хранения расплава и приготовления рабочих растворов. Вследствие термического воздействия на амины с высоким содержанием ненасыщенных связей (свыше 15%, что по и.ч. составляет свыще 18) в их составе количество непредельных аминов увеличивается, количество первичных аминон уменьшается, образуются отрицательно влияющие на флотацию вторичные амины и нитрилы. Это приводит к снижению извлечения хлористого калия в концентрат, ухудшает селективность процесса, активируя флотацию глинистокарбонатных шламов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является собиратель для флотации калийных руд, содержащий насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 8-14, алифатические амины с числом атомов углерода 15-20, алифатические амины с -числом атомов углерода 21-28, Данный собиратель обеспечивает получение стабильных показателей флотации -в интервале температур щелоков 20-40С. Положительным качеством собирателя является недефицитность исходного сырья, содержание фракций с четным и нечетным числом атомов углерода, что обеспечивает его хорошую растворимость, оптимальную плотность сорбционного слоя на поверхности хлористого калия, так как наличие низкомолекулярных фракций позволило ввести в состав собирателя высокомолекулярные фракции и улучшить гидрофобизацию поверхности кристаллов хлористого калия з , Однако в составе, этого собирателя имеется значительное количество ненасыщенных связей (свьаше 15%) , снижающих флотационную активность амина, что обусловлено снижением сорбции амина на поверхности хлористого калия из-за образования менее активной цис-формы амина в солевых растворах и снижения энергии дисперсионного взаимодействия между его углеводородными радикалами. Кроме того, повышенное содержание ненасыщенных связей вызывает снижение его тераюстабильности, образование вторичных аминов, нитрилов, амидов, а в итоге снижение флотоактивности амина. Цель изобретения - повышение флотационной активности реагента в диапазоне температур 20-40 С. Поставленная цель достигается тем, что собиратель для флотации калийнвк руд, содержащий,насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 8-14, насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 1520, насыщенные алифатические аминыс числом атомов углерода 21-28, дополнительно содержит ненасыщенные

алифатические амины при следующем соотношении компонентов, мае,%: Насьиценные алифатические амины с числом атЪмов углерода 8-143-15 Насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 15-20 25-64 Насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 21-28 24-63 Ненасыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 15-204-8 Ненасыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 21-281-2 При общем йодном числе амина 6-12 Указанный состав обеспечивает высокие стабильные качественно-количественные показатели флотации хлористого калия независимо от сезонных колебаний температуры и уменшение потерь хлористого калия. I Содержание в составе реагента ненасыщенных аминов менее 5% снижает его растворимость и вызывает интенсивное высаливание амина из насыщенных растворов солей особенно при содержании в нем высокомолеку-. лярных фракций С 20 28 свыше 25%.

Содержание ненасьлценных аминов свыше 10% вызывает снижение термостабильности реагента, снижает извлечение хлористого калия в концентрат, увеличивает пенообразовани ухудшает селективность процесса, активируя флотацию глинисто-карбонатных шламов особенно в присутствии низкомолекулярных фракций CgC .

Указанное соотношение насыщенных и ненасыщенных алифатических аминов (соответственно 90-95% и 5-10%) способствует образованию оптимальной по дисперсности формы амина в интервале температур флотационных щелоков 20-40°С и повышает флотационную активность собирателя, содержащего, например, фракции 3-15 С,5 -С20 28-72%; С 2,-С g 25-65% .

Флотореагент прошел испытания в лабораторных условиях.Опыты проводились во флотационной машине ФЛ-137 при температуре флотационного щелок 20 и . Руда содержала 25% KCI, 71% NaC и 4% нерастворимого остатна. В качестве депрессора использовали Na-карбоксиметилцеллюлозу (бООг на тонну), в качестве вспенивателясосновое масло (10 г на тонну). В качестве собирателя использовали образцы гидрохлорида первичного амина с содержанием фракций С (4 и ниже3,7 15%; Ci5 - Сго 28,55, 72%; Cj, и выше-25, 30, 65%, содержащих непредельные амины -4 - 16%.

0

Расход амина 50 г/т.

Основным показателем флотационной активности аминов являлось извлечение хлористого калия в концентрат ( Е г %).

В таблице приведены данные с указанием количества непредельных (ненасыщенных) аминов по фракциям С.-С 5д и С, - Cjg . .

Извлечение (Е, %) хлористого калия при использовании амина с раз0личным содержанием непредельных (ненасыщенных) и предельных (насыщенных) аминов.

Высокое извлечение хлористого

5 калия в концентрат (свыше 90%) при температуре флотационного щелока 20-40°С достигается при содержании непредельных (ненасыи.енных) аминов во фракции С ,-С 20 4-8%, 60 фракции

0 Cj, -С28 1-2%, при йодном числе аминов 6-12.

Отсутствие ненасыщенных связей, а также содержание меньшего или большего указанного выше количества

5 вызывает при температуре флотационного щелока 20-40с снижение извлечения хлористого калия в концентрат до 89-85.%.

В таблице приведены для сравне0ния опыты с аминами, содержаицими отличное от предлагаемого соотношение фракций (прототип) или повышенное количество, свыше 10%, непредельных аминов. Извлечение хлорис5того калия в концентрат снижается до 78-80%.

Применение аминов предложенного состава позволит повысить извлечение хлористого калия в концентрат в среднем на 2%.

0

Экономический эффект от применения С1МИНОВ такого состава может быть получен от дополнительного выпуска продукции за счет увеличения извлечения KCI в концентрат и сос5тавит 3,25 млн.руб/год. ,

I I 1

,

3

« « I I.

«- I -

I « I I

Продолжение таблицы

СОБИРАТЕЛЬ ДЛЯ ФЛОТАЦИИ КАЛИЙНЫХ РУД, содержащий насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 8-14, насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 15-20, насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 21-28, отличающийся тем, что, с целью повышения флотационной активности реагента в диапазоне температур 20-40°С, он содержит дополнительно ненасыщенные алифатические амины при. следукадем соотношении компонентов, мас.%: Насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 8-143-15 Насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 15-20 25-64 Насыщенные алифатические амины с числом атомов уг§ лерода 21-28 24-63 . НенасьЕценные алифатические (Л аилины с числом атомов углерода 15-204-8 Ненасыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 21-281-2 При общем йодном числе ами6-12 на САЭ 00 4

15 -

15 I -

15

15 I 15 -

15 I I

15 I -

15 -

15 I I

15 I -

15

Продолжение таблицы 24 .. « I

Извлечение по прототипу.

.Продолжение таблицы 4 64 || 11 б 64 ««