Способ извлечения металлсодержащих полезных частиц из металлсодержащей руды Советский патент 1988 года по МПК B03D1/02 

Изобретение отиоси.тся к способам для извлечения металлических полезных частиц руды из металлических руд посредством пенной флотации.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса флотации.

Согласно предлагаемому способу для извлечения металлсодержащих полезных частиц из металлической руды последнюю в виде водной пульпы подвергают пенной флотации, причем собирателем является соединение формулы

R,-XiR))a (H)b Н

О

25

30

40

де R - -CHj-.- C- , - С- или их

ОН

смеси, где R может встречаться в случайной последовательности, п - целое число 1-6,

ибо

-Р)„- ()-C н, где m - целое число 0-6;

, и

J - каждый независимо леводородный радикал или Г. ,-С -углеводородный радикал, замещенный одной или более группам гидроксила, амино, фосфонила, алкокси, имино, карбамида, карбонила, тиокар- бонила, циано, галоиде, простого эфира карбоксила, углеводородные радикалы: тис, окси, амино или имино при условии, что К может быть двухвалентным радикалом, обе валентности которого присоеди-д5 нены непосредственно к атому N.

35

X --S-i-0-i-N-R

э

О

II

C-S -,

де R- О RS

II г. C-N

или

о II -со- -,

а b

Н, С,-С,J-углеводородный радикал или замещенный С ,-С„-углевородный радикал ;

целое число 0-2; целое число 0-2, при усЛовии, что а b 2, исключая случай, когда R - двух вал ентньп1 радикал, обе валентности которого присоединены непосредственно к атому N, в случае которого а 1 и b О, либо (-R-)n () С, в случае которого а b О, и при последую0

щем условии, что, когда X - -i О

II

СО- карбонильный ос, О R,

J Г

-C-N или

таток присоединен к R, .

Изобретением также является способ извлечения металлсодержащих по- лезньк частиц руды из металлической руды, который содержит подвергание металлической руды в виде водной пульпы процессу пенной флотации в присутствии флотационного собирателя при таких условиях, чтобы металлические полезные частицы руды извлечь В пене, причем собиратель содержит соединение формулы

-X(-R-)NlrR2)a

(H)b

НО

III

где к- ,-С- ; -Сд5

35

ОН

0

5

5

или

0

их смеси, где R может встречаться в случайной последовательности;

п - целое число 1-6, или (-R-)n - (-СН,-) С, где тцелое число 0-6; R, и

RJ -каждый независимо С,-C j-углеводородный радикал или -углеводородный радикал, замещенный одной или более группами гидроксила, амино, фосфонила, алкокси, имино, карбамида, карбонила, тиокарбонила, циано, галоидо, простого эфира, карбонила, тиокарбонила, циано, галоидо, простого эфира, карбоксила, углеводородные радикалы: тио, окси, амино или амино; -S-, -0-, -N-R,,

X - О

II

-C-S

о R, II I C-N

О

Н

или -со -

J1

где R - подорсш, C,-С, j-углеводородный радикал или замещенный С,-С г-углеводородный радикал;

а - целое число 0-2; b - целое число 0-2, при условии, что а + b 2, исключая случай, когда R - двухвалентный радикал, обе валентности которого присоединены непосредственно к атому N, в случае которого а О и b 1, и когда (-К-)„ - (-CHj-)r С, в случае которого а + b О, и при последующем условии, что когда X О о Вч о

11 II I 11

( (2-- или -со- карбо- t нильная группа присоединена к R.

В предпочтительном варианте изобретения собиратель содержит соединение формулы 1

R -X(-CH2))a (Н)ь

где R, - С,-С -углеводородный радикал или С,-С2 -углево- дородный радикал, заме- щенньй одной или более группами, выбранными из гидроксила, амине, фос- фонила или алкокси; R - С,-Сб-алкил, С,-Сб-алкил- карбонил, С,-Сб-алкильную группу, замещенную амино, гидроксилом или фосфокиль- ным остатком, либо -алкилкарбонильнуто группу, замещенную амино, гидроксилом или фосфонильной группой;

Х,а,Ь,п имеют указанные значения.

Предлагаемые собиратели способствуют флотации широкого спектра металлических полезных частиц руды, включая сульфидные руды, оксидные руды и благородные металлы. Кроме того, такие собиратели обеспечивают улучшенное извлечение рудных полезных ископаемых, включая рудные оксиды, рудные сульфиды и благородные металлы. Достигнуты высокие уровни извлечения, кроме того, селективность по отношению к нужному рудному полезному ископаемому является высокой.

7

Предпочтительные новые собиратели включают омега-(углеподородный ра- дикал-тио)-алкиламины; омега-(углеводородный радикал-тио)-алкиламиды; З-(омег а-аминоалкил) -тиокарбоновые эфиры; N-(углеводородный радикал)- -альфа, омега-алкандиамины; (омега- -аминоалкил)-углеводородамиды; омега-(углеводородный радикал-окси)-алкиламины; омега-аминоалкиловые эфиры карбоновых кислот или их смеси. Более предпочтительные собиратели включают омега-(углеводородный

радикал-тио)алкиламины; омега-(угле- водородный радикал-тио)-алкил-амиды; N-(угле водородный радикал)-альфа; омега-алкандиамины и омега-(углеводо- родный радикал-окси)-алкиламины или

их смеси. Наиболее предпочительные собиратели включают омега-(углеводо- родньш радикал-тио)-алкиламины; оме- га-(углеводородный радикал-тио)-алкиламиды; N-(углеводородный радикал)-альфа; омега-алкандиамины или их смеси. Самым предпочтительным классом собирателей является омега-(уг- леводородный радикал-тио)-алкиламины и омега-(углеводородный радикал-тио)-алкиламиды.

В представленной формуле предпочтительного варианта К - предпочтительно С.j-C,4-углеводородный радикал и более предпочтительно , -углеводородный радикал, R - предпочтительно С,-С -алкил или -алкилкарбонил, более предпочтительно С,-С4-алкил или С,-С -алкилкар- бонил и наиболее предпочтительно

С,-С -алкил или С,-С -алкилкарбонил, R - предпочтительно водород или Сj-C,-углеводородный радикал, более предпочтительно водород или С4-См - -углеводородный радикал и наиболее

предпочтительно водород, а - предпочтительно целое число О или 1, b - предпочтительно целое число 1 или 2, п - предпочтительно целое число 1-4 и наиболее предпочтительно

целое число 2 или 3, X - предпочтительно -S-, -N-Rj или -0-, более предпочтительно -S- или -N-R и наиболее предпочтительно -S-.

Предпочтительные 5-(омега-аминоалкил)-тиокарбоновые эфиры соответствуют формуле Q

B -C-3-lCH2)nNtR)a Wlb

1 де R, R, a b, n

- имеют указанные

эначет я.

Предпочтительные омега-(углево- дородный радикал-тио)-алкиламины или омега-(углеводородный радикал-тио)- -алкиламиды соответствуют формуле

де

R-SiCH2)nNtR)a

(H)b R,, R/,

4

b, n

в тех

имеют указанные значения, вариантах, где X - -S- или

О II -C-S

R

является Сд-С, предпочтительно

-углеводородным радикалом. Предпочтительные N-(углеводородный радикал)-альфа,омега-алкандиамин соответствуют формуле

R -NlCH2)nN(R2)a I

{H)b

где

R,, R, Rj, а, b, n

имеют указанные значения.

Предпочтительнь е Ы-(омега-амино- алкил)-углеводородные амиды соответсвуют формуле

О

. R -c-mcH2))b

Б 5 (Н1а

где R,, R

1

RJ, а, Ь, n имеют указанные значения. В тех вариантах, где X - или

,

О R

II I С -N содержание углерода в

группах R, и RJ предпочтительно составляет 1-23, более предпочтительно 2-16 и наиболее предпочтительно

4-15.

Предпочтительные омега--(углеводородный радикал-окси)-алкиламины Соответствуют формуле

Б -0(СН2)пМН)а Ш)ь

где R, R,

а, b, n имеют указанные значения. Предпочтительные омега-аминоал- кильные эфиры карбоновых кислот соответствуют формуле

.1

О и

R -CiCH2))Q (H)b

-R ., R,

It a, b, n

имеют указанные

значения. О

в тех вариантах, где X - СО - или -О- R, - наи&олее предпочтительно C(,-C -углеводородный радикал.

Углеводород означает органическое соединение, содержащее атомы углерода и водорода. Термин углеводород включает следующие органические соединения: алканы, алкены, алкины, цикпоалканы, циклоалкены, циклоалки- ны, ароматические соединения, алифатические и циклоалифатические арал- каны и алкилзамещенные ароматические соединения. Алифатическими здесь называют насыщенные или ненасыщенные углеводородные соединения с прямой и с разветвленной цепью, т.е. алканы, алкены или алкины.Циклоалифатически- ми здесь называют иасьпценные или не- насьпценные циклические углеводороды, т.е. циклоалкены и циклоалканы. Термин ароматический относится здесь к биарилу, бензолу, нафтену, фенан- трацену, антрацену и к двум арильнь1м группам,соединенным мостиковой ал- киленовой группой.

Циклоалкан относится к алкану, содержащему одно, два, три или более циклических колец. Циклоалкен относится к МОНО-, ди- и полициклическим группам, содержащим одну или более двойных связей.

Галоидо означает хлоро, бромо или йодо, предпочтительно хлоро.

Углеводородный радикал означает здесь органический радикал, содержащий углеродные и водородные атомы. Термин углеводородный радикал вклю- , 1чает следующие органические радика- лы: алкил, алкеншт, .ялкинил, циклоал7

кил, циклоалкенмл, арил, алифатические и циклоллнфатические аралкил и алкарил. Алифатический радикал относится к насыщенным я ненасыщенным углеводородам с прямой и с разветвленной цепью, т.е. к алкилу, алкенклу или алкинилу. Циклоалифатический ра- дикал относится к насьпценным и к не- насьпценным циклическим углеводородам, т.е. к циклоалкенилу и циклоалкилу. Термин арил относится к биарилу, би- фенилилу, фенилу, нафтилу, фенинтре- нилу, антраценилу и к двум арильным группам, соединенным мостиковой ал- келеновой группой. Алкарил относится к алкил-, алкенил- или алкинилэаме- щенному арильному заместителю, где арил определен вьпие. Аралкил означает алкильную, алкенильную или алки- нильную группу, замещенную арильной группой, где арил является таким, как определено вьпие. Алкенарил относится к радикалу, который содержит по меньщей мере одну алкеновую часть И одну ароматическую часть, и он включает те радикалы, в которых более одного алкенового радикала чередуется более, чем с одним арильным радикалом. С,-Сц,-алкил включает пря- моцепные и разветвленноцепные группы метила, этила, пропила, бутила, пентила, гексила, гептила, октила, нонила, дещша, ундецила, додецила, тридецила, тетрадецила, пентадеци- а, гексадецила, гептадецила, ск- тадецила, нонадецила и эйкозила, С,-С -алкил включает метил, этил, пропил, бутил и пентил. Циклоалкил относится к алкиль- ным группам, содержащим одно, два, три или более циклических колец.Цик- оалкенил относится к моно-, ди- и олициклическим группам, содержащим одну или более двойных связей. Цик- оалкенил также относится к цикло- алкенильным группам, где имеется две или более двойных связей.

Предлагаемый способ пригоден для извлечения пенной флотацией металлических полезных частей руды из металических руд. Этот процесс мЬжно использовать для извлечения окислов металлов, сульфидов металлов.

Другие металлические полезные ис- копаемые, для которых этот способ является полезным, включают золотосодержащие руды, руды, содержащие платину, палладий и серебро.

, -

195078

Предлагаемые собиратели можно использовать при любом расходе, которьп обеспечивает извлечение нужных метал- , лических полезных частиц руды, предпочтительно 5-10 - 2510 кг/кг РУДЫ.

Для пенной флотации нужно использовать пенообразователи. Пригоден лю10 бой известный пенообразователь, кото- рый приводит к извлечению нуяГных металлических полезных частиц руды.

Пример 1. Пенная флотация сульфида меди.

15500 г медной руды, халькопиритной медносульфидной руды, предварительно упакованной, помещают в-стержневую мельницу с 257 г деионизованной воды. Медная руда содержит 80,2% ча20 стиц размером 75 мкм или менее. Некоторое количество извести также добавляют к стержневой мельнице, в расчете на нужное значение рН для последующей флотации. Стержневую мель25 ницу затем вращают со скоростью

60 об/мин, в целом 360 оборотов. Измельченную суспензию переносят в ячейку 1500 МП флотационной машины, перемешивают со скоростью 1 150 об/мин

30 и значение рН доводят до 10,5 путем добавления дополнительного количества извести, если это нужно.

Собиратель добавляют во флотационную ячейку (в количестве 50 г/т), после чего кондиционируют в течение 1 мин, в течение которой добавляют пенообразователь DOV FROTH (в количестве 40 г/т) . После дополнительного кондиционирования в течение

д0 1 мин во флотационную ячейку подают воздух со скоростью 4,5 л/мин и запускают автоматические лопатки для удаления пены. Образцы пены отбирают в момент времени 0,5; 1,5; 3; 5

дс и 8 мин, высущивают в течение ночи в печи вместе с хвостами флотации. Высушенные образцы взвешивают, разделяют на подходящие образцы для анализа, измельчают, чтобы гарантировать подходящую мелкозернистость,

35

50

55

и растворяют в кислоте для анализа. Образцы анализируют с помощью плазменного спектрографа.

Результаты показывают, что предлагаемые соединения являются эффективными для извлечения медносулъфид- ного минерала и проявляют значительную степень извлечения и селективность минерала.

Пример 2. Медноокисную руду из Центра-пьной Африки (CUjO) подвергают пенной флотации по примеру 1, используя на 1 т АО г пенообразователя Dowfroth l Извлечение медного Полезного ископаемого возрастае на 14,8% по отношению к известно) собирателю.

Пример 3. Сульфидную руду из Центральной Канады, содержащую сульфид меди, сульфид никеля, платину, палладий и золото, подвергают Серии пенных флотации, описанных в примере 1, используя предлагаемые собиратели и несколько известных собирателей. Используют пенообразователь Sowfroth 1263 в концентрации 0,00625 фунтов/т (3,12 г/т). Собиратели используют в концентрации 0,0625 фунтов/т (31,2 г/т).Полученную пену извлекают в моменты времени 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 7,0; 11,0 и 16,0 мин. Сравнение результатов показывает возможность уменьшения извлечения пирротита до 15,5%. Существенное улучшение также проявляется в уменьшении потерь платины, палладия и золота.

Пример 4. Пенная флотация сульфида меди.

500 г медной руды из Западной Канады (высокосортная халькопиритная медносульфидная руда с небольшим количеством пирита) вместе с 257 г де- ионизованной воды помещают в стержневую мельницу, имеющую стержни в 1 дюйм, и измельчают смесь в течение 420 оборотов со скоростью 60 об/мин, чтобы получить распределение частиц на 25% ниже 100 меш. Некоторое количество извести также добавляют в стержневую мельницу в расчете на нужное значение рН для последующей флотации. Измельченную суспензию переносят в ячейку 1500 мп флотационной машины. Флотационную ячейку перемешивают при скорости 1150 об/мин, и значение рН доводят до 8,5 путем добавления дополнительного количества извести.

Собиратель составляют во флотационную ячейку в количестве 8 г/т, после чего кондиционируют в течение 1 мин, в этот момент добавляют пенообразователь Dowfroth 250 в количестве 18 г/т. После дополнительного кондиционирования в течение дополнительной 1 мин подают воздух во флотационную ячейку со скоростью 4,5 л/мин и включают автоматические лопатки для удаления пены. Образцы пены отбирают в момент времени 0,5; 1,5; 3; 5 и 8 мин.

Соединения, использованные в примерах 1-4 по отдельности:

1

(cн,)w,

(т-бутил)

т

(сн,)

н б I II

C.6Hi3(CH2)2N C-C2H5

Н О

I II C,oH2i-CCH2)2N-C-C2H5

(C4H),,-N(CH.j) NH,,

Н

I

о

(т-бутил) S(CH2)2N-C-C2H5

о Н

II I C9H,(CH2)2NH2

Н О I II (CH2)2N-C-C2H5

Н О

I II C,2H25S-(CH2)2N-C-C2H5

40 10. C8H,7S-(CH2)2-C-NH2

11

Н О

I II

S-ICH2)2N-C-CH3

12,

CgH,T S-(CHj)

jNH

50

13. CgH,,S(CH)jNCS

14.

15,

S-ICH2)2NH2.

H

C6H,3-C-S(CH2) СНз

н

I419S07

1 2

H S

Изобретение относится к способам извлечения металлсодержащих полезных ископаемых посредством пенной флотации. Цель изобретения - повышение эффективности процесса флотации. Металлсодержащую руду измельчают и водную пульпу подвергают пенной флотации, используя в качестве собирателя соединение формулы R,-X(R)nN(R2)a (Шь Н О тде R - -СН.-С-, -G- , или I ОН их снеси, п - целое число 1-6,либо (R)n - (-CHj-) С- ,где m - целое .число 0-6: R и R-i - каждый незав и- симо С,-Счг углеводородньй радикал или - углеводородный радикал, замещенный одной или более группами гидроксила, амино, фосфонила, алкокси, имино, карбамида, карбонила, тиокарбонила, циано, карбоксила, углеводородные радикалы - тио, окси, амино или имино, при условии, что RJ м.б. двухвалентным радикалом, обе валентности которого присоединены неI посредственно к атому N; X - -S-, О о R. О ;-о-. ,-C-N -СОRJ- водород или с,- С углеводородный ра- ., дика л, а и Ь - целые числа - О, 2 , при условии, что сумма а и b равна 2, исключая случая, когда К, - двухвалентный радикал, обе которого присоединены венно к атому N, в b 1 и а О, или ::огда (-R ) представляет собой () С, в этом случае а + b О, и при последующем условии, что, когда X предстазвалентности непосредст- этом случае § со со ел О R, .И О ляет собой-С-S С-N -СО - карбонильная группа присоединена к R|, Приведены другие варианты формулы собирателя. Количество вводимого собирателя 5-10 - 2540 руды. 4 з.п. ф-лы. кг/кг см

16.CigHi7S(CH2)2N

I Н-С N

N-C-N

X

СНз - С-С С-СНз

н н

C,8H,7SICH2)2N

м с

/ /

HzN-C /

Н C8H,7SICH2)2-N

.

1 CH-t-S

Н

IхСН

I

СНз

20.C5Hi,S{CH2)3N-C-OC2H

он

I

H 0

I II

0

H I

I

H

OH

H H

H

HCHj

29 CHjN-(CH,l,N-CMrCH(OH)-CHj-0-CHrCHlCjH5),

u

31.CgH,, -S(CHj)C N

Пример 5. Пенная флотация

никелево-кобальтовой руды.

В пульпу добавляют CuSO в количестве 0,2 кг/т, затем смесь кондиционируют в течение 7 мин, добавляют 0,1 кг/т собирателя, кондиционируют в течение 3 мин, добавляют 0,14 кг/т кизельгурового депрессанта для талька и 0,16 кг/т собирателя, затем добавляют пенообразователь (например, триэтоксибутан), чтобы получить разумный слой пены. Сбор концентрата производят в течение 5 мин (предварительный концентрат). Затем к остальному содержимому ячейки добавляют собиратель в количестве 0,16 кг/т

вместе с«кизельгуром в количестве 0,07 кг/т вместе с необходимым пенообразователем, и сбор концентрата производят в течение 9 мин. После этого предварительный концентрат переносят в меньшую ячейку, в ячейку без пенообразователя добавляют собиратель в количестве 0,08 кг/т и кизельгур в количестве 0,14 кг/т, сбор концентрата прсцаводят в течение

3 мин.

Используют следующие собиратели:

О

I

3 -CeHuSlCHzlaN-C-CzHs

Н

II III

Полученные данные доказывают значительное снижение потерь металлов с хвостами.

Пример 6. Пенная флотация комплексной Р. /ZnCu/Ag руды.

Руду измельчают и переносят во флотоячейку. Затем проводят двухступенчатый способ флотации,На первой стадии получают коллективный про дукт меди (свинца) серебра, а на второй стадии - цинковый продукт; Дпя начала флотации на первой стадии добавляют 1,5 г/кг , и значение рН доводят до 8,5, после чего добавляют собиратели. Пульпу затем кондиционируют в течение 5 мин при продувке воздухом и при перемешивании. После этого следует период кондиционирования в течение 2 мин только при перемешивании. Затем добавляют ме- тилизобутилкарбинольный пенообразователь (0,015 МП/кг). Получают мед- но-свинцовый концентрат. Во вторую стадию флотации добавляют СиЗОд в количестве 0,3 кг/т. Затем рН доводят до 9,5 путем добавления извести, кондиционируют в течение 5 ми только при одном перемешивании, контролируют рН, доводят до 9,5 с по- мощью извести, В этот момент добавляют собиратель, после чего кондиционируют в течение 5 мин при одном только перемешивании. Затем добавляют метилизобутилкарбинол (0,020 мл/кг Концентрат собирают в течение 5мин.

Извлечение металлов повьш1ается на 3-6%, Формула изобретения

1, Способ извлечения металлсодер- жащих полезных частиц из металлсодержащей руды, включающий стадии пенной флотации руды в виде водной пульпы в присутствии флотационного собирателя с извлечением полезных

металлсодержащих частиц в пену, о т- личающийся тем, что, с целью повьппения эффективности процесса в качестве собиратели вводят соединение формулы,

R,-XlR)

Ш)ь Н

о

где R - -СН,;- С ; - С- «ли их

он

смеси; п - целое число 1-6;

либо

(-Ю, - (-СН,-) С ,где m - целое число 0-6;

R, и R - каждый независимо C,-Cj -углеводородный радикал или С,-С а-утлеводородньм радикал, замещенный одно или более группами гид- роксила, амино, фосфони- ла, алкокси, имино, карбамида, карбонила, тио- карбонила, циано, карбоксила, углеводородные радикалы: тио, окси, амино или имино при условии, что Rj может быть двухвалентным радикалом, обе валентности которого присоединены непосредственно к атому N,

О

X - -S-; -0-;

О Вч,о

11 гII

-C-N или -СОгде R - водород или С -С -угпезо- дородный радикал;

а - целое число 0-2;

b - целое число 0-2; при условии, что а « b 2, исключая случай, когда R - двухвалентный радикал, обе валентности которого присоединены непосредственно к атому N в случае которого b 1 и а О, или когда (-R-)n - () С, в случае которого а -ь b О, и при последующем условии, что когда X Оо RS

IIJ г

C-S -C-V

или

-со

карбонильная группа присоединена к R,,

2, Способ поп,1, отлич аю- щ и и с я тем, что собиратель со- ответвует общей формуле

R-X(CH2)nN(R2)a Н

.Де R( - С ,-C,2j-углеводородный радикал, замещенный одной

10

1 1/4l9 507

или finnee группами гилро- ксила, aNniHo, фосфонила или алкокси;

R - С,-С -ялкил, С,-Сь-алкил- с карбонил, С,-Сj-алкиль- ную г руппу, замещенную амино, гидрокснлом или фосфонильным остатком, или С,-С -алкилкарбониль- ную группу, эамещеннук) амино, гидроксилом или фосфоимльньгм остатком; X, а, b - имеют указанные значеия .

R, - ,4 -углеводородный радикал ;

R - С,-Сб-алкил или С, килкарбонил;

15

щ

ю

20

дя -

16

0

с

5

R., - водород или С -С д-углеводородный радикал; а - О или 1; b - 1 или 2; п - целое число 1-4. Д. Способ поп.З, отличающий с я тем, что

R - С4-С„ -углеводородный радикал;R - С4-С4-алкил или С -е4 алкилкарбонил;

Rj - водород или -углеводородный радикал; q - 2 или 3; X - -S-; -N-R, или -0-.

дят в пульпу в количестве - 25-10 кг/кг руды.

5-10