Способ подготовки жирнокислотного собирателя для флотации барита Советский патент 1992 года по МПК B03D1/00 

Изобретение относится к флотационному обогащению баритсодержащих руд.

Известно, что для флотации барита из баритсодержащих руд в основном применяют жирнокислотные собиратели (ЖКС) - олеиновую кислоту, ЖКФТМ, алкилсульфа- ты, талловое масло и др. Однако некоторые ЖКС характеризуются низкой растворимостью в водных растворах, в результате часть поданного в процесс флотации собирателя остается неиспользованной. Кроме того, часть растворившегося собирателя находится в форме флокул и мицелл, вызывая резкое ухудшение процесса флотации. Отрицательное влияние мицеллообразования устраняется повышением дисперсности растворов собирателя за счет применения различных добавок.

Известен способ приготовления собирателя применением смеси ЖКС с диметил- фталатом. При данном способе приготовления ЖКС образуется высокая устойчивость пены, что затрудняет ведение технологического процесса и приводит к снижению технологических показателей обогащения руды. Кроме того, данный способ предусматривает подогрев смеси до 50- 60°С. Известен способ подготовки ЖКС в смеси с перманганатом калия или натрия. Данный способ затруднительно применить при флотации руд из-за необходимости подогрева всего объема пульпы до 50-60°С и высокого расхода жидкого стекла - 15 кг/т.

Известен также способ приготовления комплексного соединения ЖКС с мочевиной. Недостатком данного способа является необходимость выдерживания точного сте- хиометрического соотношения ЖКС и мочевины при приготовлении комплексного собирателя, так как нарушение соотношений ведет к образованию коллоидного раствора и как следствие этого, его низкая собирательная способность. Кроме того, применение данного способа вызывает образование устойчивой пены, отрицательно влияющей на селективность флотационного процесса.

Прототипом является способ подготовки ЖКС путем его эмульгирования в присутствии перекиси водорода при 50-100°С. Данный способ не нашел широкого применения из-за необходимости: строгого соСО

VJ о со

о

го

00

блюдения правил техники безопасности при хранении и работе с перекисью водорода; подогрева до 100°С эмульсии ЖКС и перекиси водорода; подавать его во флотацию в подогретом состоянии до 50°С, так как при комнатной температуре эмульсия теряет свою текучесть.

Цель изобретения - повышение флотационной активности жирнокислотного собирателя, снижение вязкости его водного раствора без подогрева и получение легкоразрушаемой пены.

Сущность способа заключается в том, что в процесс приготовления водного раствора ЖКС в щелочной среде дополнительно вводится этиленгликольформулы HOCHz - СН20Н в соотношении с ЖКС от 1:2 до 3:1. Существенным отличием предлагаемого способа подготовки ЖКС является применение жидкости, имеющей низкую температуру замерзания,

Этиленгликоль СНаОН - СНаОН простейший двухатомный спирт, жидкость не имеющий запаха. Хорошо растворим в воде, спирте, уксусной кислоте и др. органических растворителях. Водные растворы эти- ленгликоля в зависимости от его концентрации имеют следующие температуры застывания (см. табл.1).

Этиленгликоли применяют в смеси с водой в антифризах, в производстве пластмасс, в текстильной, парфюмерной и др. отраслях промышленности. Этиленгликоль нашел широкое применение, как незамерзающая жидкость в установках, работающих при низких температурах, а также для охлаждения двигателей. Этиленгликоль обладает низкой вязкостью, не вызывает коррозии металлов и не разъедает материалы соединительных шлангов.

Механизм действия этиленгликоля в процессе подготовки ЖКС к флотации барита сводится к следующему: повышается флотационная активность ЖКС за счет снижения ЖКМ (критическая концентрация ми- целлообразования); снижается вязкость раствора ЖКС за счет введения антифриз- ной добавки; сохраняется устойчивость эмульсии растворов ЖКС при низких температурах.

Заявляемый способ опробован в лабораторных условиях института на баритсо- держащей руде следующего состава,% : барит 41,0; оксид кальция 9,38; оксид кремния 7,5; оксид алюминия 3,2; железо 3,6; свинец 0,01; цинк 0,05.

Наиболее высокие технико-экономические показатели по флотации барита получены на смеси ЖКС и этиленгликоля в пределах соотношений от 1:2 до 3:1 соответственно, Приготовленная без подогрева эмульсия собирателя в пределах соотношений, отмеченных выше, способствует сохранению высоких флотационных свойств и не

теряет при этом текучести, что является необходимым условием при дозировании и транспортировании ЖКС во флотацию и получения стабильности технологического процесса. Снижение нижнего предела соот0 ношения ЖКС в смеси от 1:2 до 1:3 и ниже приводит к снижению флотационной активности собирателя. Увеличение верхнего предела соотношения приводит к увеличению вязкости эмульсии собирателя.

5 Пример1 (прототип). Для осуществления способа по прототипу навеску руды массой 0,8 кг измельчают в одну стадию в шаровой мельнице с поворотной осью при Т:Ж:Ш 0,8:0,5:8 до крупности 90% -74 мкм.

0 После измельчения навеску загружают в 3 л флотомашину и подвергают перемешиванию в присутствии 10 мл 10%-ного раствора жидкого стекла в течение 3 мин. После перемешивания с жидким стеклом вводят 12

5 мл 1 %-ного раствора ЖКС. Подготовку ЖКС к флотации осуществляют следующим образом: готовят 5%-ный раствор алкилсульфата в воде, для чего 25 г алкилсульфата баритол и 20% активности растворяют в 100 мл воды

0 при температуре 40°С; в раствор алкилсульфата вводят 67 мл 5%-ного раствора омыленного ЖКФТМ (жирнокислотная фракция таллового масла) в соотношении баритол : ЖКФТМ 3:2 при непрерывном перемеши5 вании; нагревают смесь собирателей до 50°С в течение 10 мин и вводят 5% перекиси водорода в количестве 40 мл при непрерывном перемешивании, нагревают смесь до 80-100°С и выдерживают ее при этой темпе0 ратуре в течение 10 мин до получения, однородной массы с последующим охлаждением реагента до комнатной температуры. Приготовленный в описанной выше последовательности реагент дозиру5 ют во флотацию. После минутной агитации пульпы включают воздух( 2 л/мин) и в течение 8 мин производят съем пены. Пенный продукт основной баритовой флотации подвергают трехразовой перечистке в присут0 ствии 300 г/т жидкого стекла в первой перечистке. В перечистных операциях используют флотомашины с объемами камер 1,5, 1,0 и 0,75 л, Количество подаваемого воздуха во флотомашины составляет 1.0,

5 0,8, и 0,5 л/мин соответственно. Время проведения перечистных операций 4,3 и 2 мин соответственно. Хвосты основной баритовой флотации являются отвальными продуктами, Опыты проведены в замкнутом цикле, имитирующим непрерывный процесс из 8

навесок руды по 0,8 кг каждый, с возвратом промпродуктов последующих операций в предыдущие. В результате применения во флотации ЖКС, подготовленного по способу-прототипу, получен баритовый концентрат с содержанием 88,9% барита при извлечении барита из руды (извлекают 85,75%).

Пример 2(предлагаемый способ). Опыты по флотации барита в замкнутом цикле по предлагаемому способу проводят по условию примера 1, однако подготовку ЖКС к флотации проводят последовательно по следующей схеме: 5%-ный раствор ал- килсульфата (баритола) смешивают с 5%- ным раствором омыленного ЖКФТМ в соотношении 3:2 (90 мл алкилсульфата + 60 мл ЖКФТМ); в готовую смесь вводят 37,5 мл 40%-ного раствора эти лен гликоля, что соответствует соотношению ЖКС : этиленгли- коль 1:2, при перемешивании на механической импеллерной мешалке в течение 10 мин, что обеспечивает однородность состава и устойчивость ЖКС при хранении и дозировании реагента во флотацию. В результате проведенных опытов получен баритовый концентрат, содержащий 91,5 % сульфата бария, при его извлечении из руды 86,35-88,4% .

Пример 3 (предлагаемый способ). Опыты проводят по условию примера 2, однако соотношение ЖКС и этиленгликоля равно 3:4, Получен баритовый концентрат, содержащий 90,6% сульфата бария, при его извлечении 87,93%.

П р и м е р 4 (предлагаемый способ). Опыты проводят по условию примера 2, однако соотношение ЖКС : этиленгликоль 3:2. Получен баритовый концентрат, содержащий 89,7% сульфата бария, при извлечении барита в концентрат 88,4% .

Пример 5 (предлагаемый способ). Опыты проводят по условию как и в примере 2, однако соотношение ЖКС: этиленгликоль 3:1 . Получен баритовый концентрат, содержащий 88,3% сульфата бария при извлечении 87,33% .

Пример 6( предлагаемый способ). Опыты проводят по условию примера 2, однако соотношение ЖКС :этиленгликоль 4:1. Получен баритовый концентрат, содержащий 87,5% сульфата бария, при извлечении 85,66%.

Пример 7 (предлагаемый способ). Опыты проводят по условию как и в примере 2, однако соотношение ЖКС :этиленгликоль 1:3. При этом извлечение барита в концентрат составляет 85,6% при качестве баритового концентрата 88,2%.

Результаты опытных данных и высоты пенного слоя готового концентрата приведены в табл.2. Высоту пены замеряют мерным стаканом объемом 1 л.

Из табл.2 следует, что снижение расхода этиленгликоля в смеси с ЖКС при соотношении 1:4 и ниже приводит к снижению качества баритового концентратого с 88,9 до 88,2%. Увеличение расхода этиленглико0 ля выше соотношения 4:1 способствует снижению качества баритового концентрата с 88,9 до 87,5%. Из приведенных данных высоты пенного слоя готового баритового концентрата наблюдается уменьшением пены с

5 увеличением расхода этиленгликоля в ЖКС в сравнении с прототипом на 3-5 см, что свидетельствует о легкоразрушаемости пены. В табл.3 приведены данные изменения вязкости от введения в ЖКС этиленгликоля

0 приведенных соотношений.

Из приведенных данных в табл.3 видно, что при введенных в ЖКС этиленгликоля при температуре +15°С снижается вязкость смеси, в сравнении с прототипом при рав5 ных соотношениях добавок с 26,0 до 18,7 ост. Таким образом в пределах соотношения ЖКС с этилен гликолем от 1:2 до 3:1 наблюдается повышение качества баритового концентрата без снижения степени из0 влечения и снижение вязкости смеси.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа в сравнении с прототипом. Наиболее удовлетворительные ре- зультаты по заявляемому способу

5 подготовки жирнокислотного собирателя для флотации руд достигаются применением при их массовом соотношении от 1:2 до 3:1. По сравнению с прототипом при выдерживании соотношения указанной смеси в

0 процессе его подготовки извлечение барита повышается на 2-2,5% (с 85,75 до 88,40%) при одновременном повышении качества баритового концентрата на 0,5-1 % (с 88,9 до 91,0%). Предлагаемый способ может быть

5 легко внедрен на обогатительных фабриках, перерабатывающих баритсодержащие руды. Для приготовления раствора смеси жирнокислотного собирателя с этиленгликолем не требуется изготовление специального

0 оборудования, а достаточно наличие уже имеющегося в реагентном отделении растворного чана. Кроме того, в процессе приготовления реагента не требуется его подогревание и соблюдение особых мер по

5 технике безопасности, так как используемые реагенты нетоксичны. Ожидаемый экономический эффект от использования заявляемого способа на одной из секций Кентауской обогатительной фабрики, пере- эабатывающей баритсодержащие руды,

при средней производительности 500 тыс.т руды в год составит 675 тыс.руб. Формула изобретения Способ подготовки жирнокислотного собирателя для флотации барита, включающий эмульгирование жирнокислотного собирателя (ЖКС) в водном растворе алкилсульфата и введение в эмульсию дополнительного реагента, отличающий- с я тем, что.с целью повышения качества подготовки реагента за счет повышения флотационной активности, снижения вязкости и получения легко разрушаемой пены, в качестве дополнительного реагента в эмульсию вводятэтиленгликоль при перемешивании в соотношении с ЖКС 1:3 - 2:1..

Использование: при флотационном обогащении баритсодержащих руд. Сущность изобретения: в эмульсию жирнокислотного собирателя в водном растворе алкилсульфа- та вводят этиленгликоль при перемешивании в соотношении с ЖКС от 1:3 до 2:1. Предлагаемый способ подготовки жирно- кислотного собирателя позволяет повысить его флотационную активность и снизить вязкость.

ый

ый

ый

ый

ый

ый

ый

концентрат

концентрат

концентрат

концентрат

концентрат

концентрат

концентрат

39,14 60,86 100,0

38,7

61,26 100,0 39,16 60,84 39,54 60,46 100,0 39,81 60,19 100,0 40,02 59,98 100,0 39,75 60,25 100,0

88,90

9,50

40,58

91,50

9,15

41,05

90,60

8,00

89,70

7,70

40,12

88,30

8,47

40,25

87,50

9,78

40,89

88,20

9,80

40,97

Таблица 1

8.5Прототип аат.св. № 629983 1976

3,4 Способ заяал.

Соотношение ЖКС: этиленгликоль 1:2

ЖКС:этиленгликоль 3:4 4,4 Заявляемый способ

ЖКС : этиленгликоль

3:2 6,0 Заявляемый способ

ЖКС: этиленгликоль 3:1

6,0 Заявляемый способ

ЖКС:этиленгликоль 4;1

3,0 Заявляемый способ

ЖКС:этиленгликоль 1:3

I