Способ флотации руд редких металлов и олова

 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и предназначено для доизвлечения минералов редких металлов и олова из труднооботатимых руд и продуктов. Цель изобрег тения - повышение извлечения ценных компонентов и их содержания в концентратах . Сырье измельчают, пульпируют, обрабатывают собирателем - смесью алкоксиполиалкиленоксидных моно-, дии тризфиров фосфорной кислоты или ее солей формулы но-(снг-сп-о)п-(сн2-сн2- о) РО(ОЯ) , R у где R - углеводородный радикал п 0-45, т 45-0, п+т 9-45, К -Н; CHj; , k 1-3, R; - водород или щелочной металл, и флотируют . Собиратель обладает гидрофобизирующими свойствами, образует большое число донорно-акцепторных связей с атомами и ионами тяжелых металлов, следствием чего является его флотационная активность. При извлечении вольфрама и шеелита способ позволяет увеличить соответственно содержание триоксида вольфрама и его извлечение в концентрат на 1,1 и 7,1%. При флотации танталити касситеритсодержащих продуктов извлечение повышается на 11,7 и 7,1% соответственно.

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН щ) В 03 D 1/014

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4720466/03 (22) 31.05.89 (46) 30.04.91.Бюл. Р 16 (71) Казахский государственный университет им ° С.M.Êèðîâà и Институт металлургии и обогащения АН КазССР (72) Б.А.Уткелов, Т.Л.Гак, И.К.Абдрахманова, B.Г.Варламов, Е.Х.Уткелов и Е.Е.Гргожин (53) 622.765.06 (088.8) (56) Патент США У 3804243, кл.209-166, опублик.1975.

Патент Великобритании и 1451194, кл. В 2 Н, опублик. 1976. (54) СПОСОБ ФЛОТАЦИИ РУД РЕДКИХ

ИЕТАЛЛОВ И ОЛОВА (57) Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и предназначеI но для доизвлечения минералов ред-! ких металлов и олова из труднообо-! гатнмых руд и продуктов. Цель изобрел тения — повьппение извлечения ценных компонентов и их содержания в концентратах. Сырье измельчают, пульпируют, обрабатывают собирателсм — смесью

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых флотацией, в частности к процессу доизвлечения минералов редких металлов и олова из труднообогатимых руд и хвостов гравитационного обогащения.

Целью изобретения является повыше. ние извлечения ценных компонентов, в частности вольфрамита, неелита, касситерита, танталита, и их содержания в концентратах.

ÄÄSUÄÄ 1645()24 А 1 алкоксиполиалкиленоксидных моно-, ди- и триэфиров фосфорной кислоты или ее солей формулы (н0- сн— з (г сн 0)л (Qi -Сн — 0) 1 paIQgfl I

m) g ()зн

:где К вЂ” углеводородный радикал С -C,-, n = 0-45, m = 45-0, n+m = 9-45, R -Н СН С Н k = 1-3 .R — во$> 1 дород или щелочной металл, и флотируют. Собиратель обладает гидрофобичируюцими своиствами, образует больщое число донорно-акцепторных связей с атомами и ионами тяжелых металлов, 9 следствием чего является его флота" ционная активность. При извлечении вольфрама и шеелита способ позволяет увеличить соответственно содержание триоксида вольфрама и его извле- Я чение в концентрат на 1,1 и 7,17.. При

Ч флотации танталит- и касситеритсодержащих продуктов извлечение повышается на 11,7 и 7.1Х соответственно.

Способ флотации руд редких металлов н олова включает обработку руды в виде пульпы реагентом-собирателем смесью алкоксиполиалкиленоксидных моно-, ди-., и трнэфиров фосфорной кислоты или их солей формулы (к0 (сн сн 0)п-(сн1 сн1 0)m) РО(Ок j>- ñ

a.

:где В. — углеводородный радикал С-1-СХ, и =* 0-45; m = 45-0; n + m = 9-45;

1645024

R =Н СН СН k= 1-3 R

Ф Ф g $ Ô ф водород или щелочной металл, и выделение концентрата.

Реагент-собиратель представляет смесь моно-, ди- и триэфиров фосфорной кислоты или ее солей с модифицированной структурой углеводородного радикала.

Физическая форма и цвет: вязкая !О темно-коричневая жидкость. Степень ионизации: анионный. Плотность при о

20 С? около 1,01 г/см ; точка замерзания: ниже (-20) С;. точка воспламенения: около 1000Ñ, реакция силь-15 нокислая„ величина рН 1 -ного ðàñòвора: 1,8-2,0; растворимость: ХР в бензоле, толуоле, этаноле, р. в эфире, слабее растворим в воде т кипения — разложения 150 С. 20

Токсичность: реагент относится к 3 классу умеренно токсичных соединений. Реагент чувствителен к жесткой воде. Следовательно, для приготовления растворов надо пользоваться мяг" кой водой. Во флотационный процесс подают в виде 1 -ного водного раствора.

Способ получения флотореагента основан а реакции: 30

RQH + P 0 . -э RO — РО(0Н). „ где k = 1-3.

Собиратель имеет углеводородный радикал небольшой длины (С1-С ). Из 35 ! практики флотации известно что соУ биратели с более коротким углеводородным радикалом обладают более высокой флотационной активностью, вслед-: ствие меньшей способности его при 40 взаимодействии с минеральной поверхностью сворачиваться в клубочек в водной среде, а также вследствие луч шей ионизации и диссоциации, а следовательно, и большей растворимости 15 самого реагента в воде.

При числе атомов углерода в радикале Р более 7 размеры углеводородных радикалов велики, что не позволя. ет им достаточно прочно закрепиться 50 на поверхности минерала, следствием чего является снижение степени гидрофобизации рудной частицы и уменьшение извлечения и содержания металлов в, концентрате. }5

Большое число полиалкиленоксидных составляющих (и+я = 9-45) обеспечивает более высокий хелатный эффект за счет большого числа атомов кислорода, взаимодействующих с минеральной поверхностью. Большее число атомов кислорода, участвующих в хелатном эффекте, усиливает возможность полиалкиленоксидных составляющих развернуть клубочек углеводородного радикала меньшей длины (С -С7), чем у прототипа (Сб-С д), что увеличивает гидрофобизацию рудной частицы. Кроме того, донорные атомы кислорода по" лиалкиленоксидных звеньев образуют большее число донорно-акцепторных связей с атомами и ионами тяжелых металлов, следовательно, более гидрофо- бизированную поверхность частицы. Отсюда высокая флотационная активность предлагаемого реагента, способствующая повышению извлечения ценных компонентов и их содержания в концентратах.

Использование алкиленоксидных составляющих (n + m) (9 при относительно коротком углеводородном радикале (С -С ) не обеспечивает высокие технологические показатели по флотации, так как образующееся низкомолекуляр-, ное соединение не обеспечивает достаточную гидрофобизацию минеральной поверхности. Кроме того, число ал= киленоксидных составляющих (n + ш)<9: не способно полностью развернуть клубочек углеводородного радикала в водной среде что также снижает гидрофо- бизацию минеральной поверхности, а следовательно, извлечение и содержа ние ценных компонентов. уменьшается.

При использовании реагентов, содержащих более 45 алкиленоксидиых составляющих. (и> 45; ш «р 45 или и +

+ ш; 45),т.е ° когда степень полимеризации более 45, возникают сложности при синтезе реагента.

Пример 1. Редкометалльная руда содержит триоксида вольфрама

0,4% в виде минерала вольфрамита.

Пустая порода до 70 .представлена кварцем. Руда содержит до 10 пирита.

Присутствуют флюорит, рутил, слюда, магнетит и др.

Измельчение руды проводили в стержневой мельнице до содержания класса минус 71 мкм 753 при подаче соды 1 кг/т. Во флотомашине емкостью

1 л проводилась флотация руды (навеска 500 r) . Время флотации 20 мин.

С целью удаления сульфидов перед вольфрамовой флотацией проводилась сульфидная флотация при следующем

Для сопоставления результатов испытаний с применением собирателя по прототипу и по предлагаемому иэобре5 тению для вольфрамита проведены опыты с собирателем-прототипом.

Опыт 5-. 2%-ный водный раствор сме си моно-, диэфиров фосфорной кислоты формулы

5 1645024 реагентном режиме: керосин 0,1 кг/т; вспениватель Т-80 0 1 кг/т, рН 8-9, время флотации 15 мин.

Вольфрамовая флотация осуществлялась при следующих реагентных режимах.

Опыт 1. 2%-ный водный раствор бутоксиполипропиленок идных моно-, ди-, и триэфиров фосфорной кислоты (СООР 0-(СНР-ОЙ- О) Д -Pa(OZ) 3

1 где R = С Н9, п=9, ш = О, R = СН, R" = Н, n + ш = 9, k = 1-3 подавали во флотационный процесс из расчета

300 r/ò питания.

Опыт 2. 2%-ный водный раствор бутоксиполиэтиленбутиленоксидных моно-, ди-, и триэфиров фосфорной кислоты

О НО-0-(CHC-CH-О)-(CHc-CHc-0)sjH РО)ОН)и-О, в

C,È5

О

t н где К;С4Н, R = С Н, R = Н; n=1, m=8; n + m=9; k=1-3 подавали во флотационный процесс из расчета 300 г/т питания.

Опыт 3. 2%-ный водный раствор смеси моно-, ди-, и триэфиров метоксиполипропиленоксидных эфиров фосфорной кислоты где RCH>, Rt=CH>, Rn= Н; n=45;m=0;

;и+ш=45 k=1-3 подавали во флотационйый процесс из расчета 300 г/т питаНИЯО

Опыт 4.2%.-ный водный раствор

Na-соли фосфата гептилоксиблоксополи-, мера окиси этилена и пропилена формулы ™ ("н 0)н)-(,-w oj„j «-po(oNaj где R=C H<<,R = СН, R = Na; n 20; l . н ш=25, и + ш = 45; k f-2 подавали ва флотационный процесс из расчета, 300 г/т питания. овнРО-о(сРн,о}))н-р (îí), „

И

15 где R = 8 ° n = 2. ш = 1. Х вЂ” среднее между 1 и 2, подавали во флотационный процесс из расчета ,300 г/т питания.

Из сравнения -показателей по опи20 мываемому способу и по способу-прототипу следует: извлечение триоксида вольфрама составляет 85,34% при содержании 1,3%, а среднее извлечение

25 триоксида вольфрама по данному способу 92,16% при среднем содержании

2,52%.

П р и м е p) 2. Редкометалльная руда содержала вольфрам (0,49%) в виде минерала шеелита.

Измельчение руды проводилось в стержневой мельнице до содержания класса минус 71 мкм 75%. Во флотомашине емкостью 1 л проводилась флотация руды (навеска 500 г).

С целью удаления сульфидов перед вольфрамовой флотацией проводилась - сульфидная при следующем реагентном . режиме: сода в измельчение 1,5 кг/т, бутиловый ксантогенат 0,2 кг/т; Т-80

40 О,f кг/т; время флотации f5 мин.

Вольфрамовую флотацию проводили с использованием собирателя по данному изобретению.

Опыт 1. 2%-ный водный раствор смеси бутоксиполипропиленоксидных моно-, ди- и триэфиров фосфорной кислоты формулы

5Р ОООНР— 0-(СН,-ОН вЂ” 0)ci) H — ÐH(ÎÍ), Н, )

СН, де RHHC

= 25: k = 1-3; R = Н подавали во

)()лотационный процесс из расчета

300 г/т питания.

Опыт 2. 2%-ный водный раствор смеси моно-, ди- и триэфира фосфорной кислоты формулы

1645024.где В.=С Н7, n =- 0; R = Н; R Н; 20 (m = 45: и + m = 45; k = 1-3 подавали во Флотационный процесс из расчета

300 г/т питания.

Опыт 4. 2%-ный водный раствор сме си моно=, ди- и тризфира фосфорной кислоты Формулы

I ( (c a„-o(cíг-(н-o)-((снг нг 0)го)» -РМОм())3 q, 45, . с(нг

t ()1 (г -01гн-(снг- нг-o))H) -РО(ОК)3 сгн5 где R = С Н1, и = 20; m = 15; и+в

=35;1 =1-3; В. =СН; R"-Н

5 Н подавали во флотационный процесс из расчета 300 г/т питания.

Опыт 3. 2%-ный водный раствор про поксиполиэтиленоксидного моно-, дии триэфира Фосфорной кислоты (С Н, -0-(СН -СН -О)Д „"PO(OH)) ), где К=С Нгз - R =Н; R = Н; и = 0; m = 9; и + m = 9; k = 1-3 подавали во Флотационный процесс из расчета

300 г/т питания.

Для сопоставления результатов испытаний с применением собирателя по прототипу и по данному изобретению для вольфрамита авторами были прове" дены Флотационные опыты с собирателем-прототипом — эфиром фосфорной; кислоты.

Оныт 5. Брали 2%-ный водный раствор эфира фосфорной кислоты формулы

1,5%, а с описываемым собирателем извлечения составляет 91,87-93,3Х при содержании 2,2-2,96Х.

Опыт 3. Для флотационного исследования использовали гравитационные шламы редкометалльной руды, содержащей тантал 33-34 г/т питания в виде минерала тантала и олова 128-145 r/ò питания в виде минерала касситерита.

Пустая порода представлена в основном слюдами, полевым шпатом и кварцем.

Крупность гравитационных шламов, поступающих на Флотацию, составляла

70% класса минус 71 мкм. Во флотацион ной машине емкостью 1 л проводили коллективную тантало-оловянную флотацию (навеска - 500 г). Время флотации 8 мин. В результате основной

Флотации бып получен коллективный тантало-оловянный концентрат.

Коллективная тантало-оловянная флотация осуществлялась с применением данного собирателя.

Опыт 1. 2Х-ный водный раствор смесм Фосфорнокислотного моно-, ди- и триэфира бутоксисополимера пропиленоксида и этиленоксида со статическим распределением звеньев молекулярной массы 500 вводили во флотационный процесс из расчета 300 г/т питания. (o(ca ((н-(г)г-(csH-снг-еЬ) г(-) О "н1г-)( г

I (:н, где R=C H1 R Н R СНн, и = 8; ф ш= 5; и+ш=13;k=1-3.

Опыт 2. 2Х-ный водный раствор нат риевой соли Фосфата блоксополимера окиси пропилена и этилена (С Н,н-О(С6)(160)В) H 1 МЗ-Н где R = 8; и = 4; m = 8 Х = 1-2:подавали во флотационный процесс из расчета 300 г/т питания.

Из полученных данных видно, что ,извлечение триоксида вольфрама в виде минерала шеелита в вольфрамовый ! ,,концентрат с применением прототипа составляет 85,4Х при содержании г где Р = С Н, R = Н; R = СН>; и = 15: m = 20; и + ш = 35; k 1-2 подавали во Флотационный процесс из расчета 300 г/т питания.

Опыт 3. 2%-ный водный раствор сме. си фосфорнокислотного моно-, и дни триэфира бутоксиполиэтиленоксида

Ф. (C H 0 (CH -CÍ2 Î)óðj — РО(ОН) 1645024

10 (С aН и — 0 С iНаО) g) — Р— (OH) g х

О (О-(Жг СН-0)л (Сиг-СНг-О)т)Х РО(ОЯ")>, ) к" где R — углеводородный радикал С -С, п = 0-45; ш =45 — О, n + m = 9: ..45;

R = CHQ p H H 1(= 1,—:,3

f и»

R — водород илн щелочной металл.

Составитель Е.Тарасова

Редактор Н.Горват Техред M.Дидык

Корректор Н.Ревская Заказ 1310 Тираж 345 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский .комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101 где R C H; R H; R = H; n = p; ф ()й т

m = 30; n + m = 30; k 1-3 подавали во гглотационньп процесс из расчета 300 г/т.

Опыт 4. По способу-прототипу. Брали 2Х-ный водный раствор эфира фосфорной кислоты, формулы где R С Игг, п 4; m = 8; Х = 1-2. ,Расход 300 г/т.

Из полученных данных следует, что в результате основной флотации гравитационных шламов с применением собирателя-прототипа извлечение тантала составляет 65,6Х при содержании

220 г/т, а извлечение олова 79,5 при содержании 1050 г/т. С примене! нием данного собирателя извлечение тантала в концентрат составляет 25

75,9-78,4 при содержании 350-330 г/т.

Извлечение олова 85,3-88,0Х при содержании 1650-1440 г/т.

) Таким образом, в,результате основ)ной флотации руды, содержащей вольфрам в виде минерала вольфрамита и шеелита, среднее извлечение триоксида вольфрама по способу-прототипу составляет 85,4Х при среднем содержании 1,4, а по описываемому спо собу среднее извлечение триоксида вольфрама 92,5 при среднем содержании 2,5 . При этом извлечение триоксида вольфрама в среднем повышается на 7,t, а содержание на 1,1X..

В результате основнои флотации гравитационных шламов, содержащих танталит и касситерит, извлечение тантала по способу-прототипу составляет 65,6 при содержании 220 г/т, извлечение олова 79,5 . при содержании 1050 г/т. С применением описы. ваемого собирателя среднее извлечение тантала составляет 77,3Х при среднем содержании 340 г/т, а среднее извле, чение олова 86,6Х при среднем содержа.нии 1540 г/т. При этом среднее извле» чение тантала повышается на 1t,7Х. а олова на 7,1 .

Формула изобретения °

Способ флотации руд редких металлов и олова, включающий обработку руды в виде пульпы реагентом-собирателем — эфирами фосфорсодержащих соединений и выделение концентрата, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения извлечения ценных компонентов и их содержания в концентратах, в качестве собирателя вводят смесь алкоксиполиалкиленоксидных моно-, ди- и тризфиров фосфорной кислоты или ее солей, формулы