Реагент для флотации руд
Владельцы патента RU 2275966:
ФГУП "Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии" (RU)
Изобретение относится к области обогащения руд флотацией, в частности к флотации молибденсодержащих и золотосодержащих руд. В качестве реагента для флотации руд применяют кубовый остаток нефтехимии, полученный при производстве бутиловых спиртов, масляных альдегидов, 2-этилгексанола, 2-этилгексановой кислоты, этилена-пропилена и этилбензола. Повышение технологических показателей и удешевление процесса. 1 ил., 6 табл.
Изобретение относится к области обогащения руд флотацией, в частности к флотации молибденсодержащих и золотосодержащих руд.
При флотации руд применяют реагенты различного строения, например ксантогенаты и дитиофосфаты для флотации сульфидных руд, жирные кислоты и алкилсульфаты для флотации несульфидных руд, керосин, оксаль для флотации гидрофобных минералов (уголь, молибденит). (Шубов Л.Я., Иванков С.И., Щеглова Н.К. Флотационные реагенты в процессах обогащения минерального сырья. Кн.1. - 400 с.).
Недостатками известных собирателей являются их недостаточно высокие технологические показатели флотации, низкая селективность, дефицитность, токсичность и высокая стоимость.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату при флотации руд является кубовый остаток производства бутиловых спиртов методом оксосинтеза (КОБС) (А.с. СССР №169460, кл. В 03 D 1/02,1967)(прототип).
КОБС производится на ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» в соответствии с требованиями ТУ 38.102167-85 и используется для флотации угля. КОБС имеет следующие физико-химические свойства:
| Показатель | Норма |
| Плотность при 20°С, г/см3, не ниже | 0,840-0,880 |
| Фракционный состав: температура начала кипения, 0°С, не ниже температура конца кипения, 0°С, не выше | 120 320 |
| Массовая доля воды,%, не более | 0,2 |
В состав КОБС входят,%: алифатические спирты 50, сложные эфиры 20, ацетали 19, альдегиды 10, углеводороды 1.
Недостатком этого реагента при флотации молебденита является низкая собирательная активность, обусловленная невысоким содержанием в нем высокомолекулярных фракций углеводородов и спиртов.
Технический результат изобретения - повышение технологических показателей обогащения руд.
Он достигается применением реагента для флотации руд, включающего кубовые остатки производства бутиловых спиртов методом оксосинтеза и дополнительно содержащего кубовые остатки производства масляных альдегидов, 2-этилгексанола, 2-этилгексановой кислоты, этилена-пропилена и этилбензола, имеющего следующий хроматографический состав, мас.%:
| - изомасляный альдегид | 0,14-0,05 |
| - н-масляный альдегид | 0,41-0,10 |
| - Σ простых эфиров C8 | 0,21-0,17 |
| - изобутанол | 0,12-0,04 |
| - н-бутанол | 0,67-0,22 |
| - 2-этилгексаналь | 0,07-0,01 |
| - 2-этилгексеналь | 0,50-0,04 |
| - Z сложных эфиров C8 | 0,14-0,03 |
| - 2-этилгексанол | 0,3-0,11 |
| - Σ неидентифицированных высококипящих | |
| компонентов | 97,44-99,23 |
Заявляемый реагент выпускается ЗАО «Сибурхимпром» в соответствии с требованиями ТУ 38.48424318-03-2000 под торговой маркой «Кубовый остаток нефтехимии ("КОН-92") (углеводороды тяжелые или смола нефтяная тяжелая). КОН-92 получают из отходов производств бутиловых спиртов, масляных альдегидов, 2-этилгексанола, 2-этилгексановой кислоты, этилена-пропилена и этилбензола и применяют в качестве компонента топлива для стационарных котельных и технологических установок. Для флотации руд КОН-92 ранее не применялся.
Предлагаемый реагент представляет собой жидкость от светло-коричневого до темно-коричневого цвета с запахом органических растворителей и имеет следующие физико-химические показатели:
| Наименование показателя | Норма |
| 1. Плотность при 20°С, г/ см | 0,90-0,95 |
| 2. Кислотное число, мг КОН/г | 10-20 |
| 3. Число омыления, мг КОН/г | 65-110 |
| 4. Эфирное число, мг КОН/г | 75-85 |
| 5. Карбонильное число, мг КОН/г | 87-175 |
| 6. Температура вспышки в открытом тигле, °С | 75-110 |
| 7. Температура застывания, °С, не выше | минус 30 |
| 8. Массовая доля серы,% | отсутствует |
| 9. Массовая доля воды,%, не более | 0,5-1,5 |
| 10. Содержание водорастворимых кислот и щелочей | отсутствует |
| 11. Фракционный состав, °С: - температура начала кипения - температура окончания кипения 97,5-99,0% вещества отгоняется в интервале | 100-120 295-352 208-352 |
По степени воздействия на организм человека КОН-92 относится к веществам умеренно опасным (3 класс опасности). ПДК в воздухе рабочей зоны 10 мг/м3.
Повышение технологических показателей при использовании заявляемого реагента объясняется, по всей вероятности, благоприятным химическим составом и соотношением присутствующих в нем компонентов: насыщенных и ненасыщенных тяжелых углеводородов алифатического и ароматического строения, высших альдегидов, спиртов, жирных кислот, простых и сложных эфиров.
Во всех изученных процессах большая длина углеводородных радикалов компонентов смеси является причиной высоких собирательных свойств КОН-92, а наличие полярных сорбционно-активных группировок обеспечивает необходимую для флотации прочность закрепления молекул реагента на минералах.
При этом каждый из присутствующих компонентов в зависимости от типа флотируемой руды выполняет специфическую роль в процессе флотации. В соответствии с этим заявляемый реагент может использоваться как самостоятельный собиратель (при флотации молибденовых руд) и как дополнительный собиратель (при флотации золотосодержащих руд).
Данное изобретение иллюстрируется конкретными примерами его реализации.
Пример 1. Флотация молибденсодержащей руды
Для проведения опытов была использована проба молибденовой руды гранитного типа Южно-Шамейского месторождения, результаты химического анализа которой приведены в табл.1.
| Таблица 1 Результаты химического анализа пробы Мо-содержащей руды Южно-Шамейского месторождения | |||
| Элементы | Содержание,% | Элементы | Содержание,% |
| SiO2 | 72,95 | Р2O5 | 0,20 |
| TiO2 | 0,16 | К2О | 4,27 |
| Al2O3 | 12,50 | Na2O | 3,32 |
| Fe2О3 | 2,43 | ппп | 0,91 |
| FeO | 1,27 | Н2O | 0,16 |
| MnO | 0,05 | Sобщ. | 0,61 |
| MgO | 0,40 | Sсульф. | 0,06 |
| СаО | 1,26 | Мо | 0,095 |
Руду измельчали до крупности 72-77%-0,074 мм, проводили основную и контрольную флотацию. Полученный концентрат подвергали двум перечисткам. В качестве собирателя применяли кубовые остатки производства бутилового спирта методом оксосинтеза (КОБС) (известный реагент) или КОН-92 (заявляемый реагент), в качестве пенообразователя -Т-80.
Расходы реагентов по операциям приведены в табл.2. Сравнительные показатели флотации молибденовой руды с применением заявляемого собирателя и известного реагента представлены в табл.3.
| Таблица 2 Расходы реагентов по операциям при флотации Мо | |||||||
| Реагенты | Расходы реагентов по операциям, г/т | ||||||
| Измельчение | Основн. флотация | Контр. флотация | Перечистки | Всего | |||
| 1-ая | 2-ая | ||||||
| известный | Сода КОБС Т-80 Жидкое стекло | 800 | - | - | - | - | 800 |
| 40 | 25 | 40 | - | 10 | 115 | ||
| - | 20 | 15 | - | - | 35 | ||
| - | - | - | 50 | - | 50 | ||
| заявляемый | Сода КОН-92 Т-80 Жидкое стекло | 800 | - | - | - | - | 800 |
| 40 | 10 | 25 | - | - | 75 | ||
| - | 10 | 10 | - | - | 20 | ||
| - | - | - | 50 | - | 50 |
| Таблица 3 Сравнительные показатели флотации молибденовой руды с применением заявляемого собирателя и известного реагента. | |||||
| Наименование продукта | Выход | Содержание Мо | Извлечение Мо | Расход, кг/т | |
| Собиратель | Вспениватель | ||||
| Концентрат Хвосты Исх. руда | 0,29 99,71 100,0 | 30,7 0,006 0,095 | 93,7 6,3 100,0 | КОБС-115 (известный) | Т-80-35 |
| Концентрат Хвосты Исх.руда | 0,35 99,65 100,0 | 26,00 0,004 0,095 | 95,8 4,2 100,0 | КОН-92-75 (заявляемый) | Т-80-20 |
Наличие в заявляемом реагенте преимущественно тяжелых углеводородов, в отличие от реагента-прототипа, содержащего лишь 1% углеводородов, способствует повышенной избирательности флотации молибденсодержащей руды. Присутствие в КОН-92 алифатических спиртов более высокого молекулярного веса, чем в прототипе, благоприятно сказывается на свойствах пены при флотации. Сложные эфиры карбоновых кислот, входящие в состав КОН-92, обладают депрессирующим действием по отношению к пириту и способствуют повышению селективности разделения молебденита и пирита.
Технико-экономическим результатом применения заявляемого реагента является повышение извлечения Мо на 2,1% (95,8% для КОН-92 против 93,7% для КОБС) при снижении суммарного расхода собирателя в 1,53 раза (с 115 г/т до 75 г/т) и вспенивателя в 1,75 раз (с 35 г/т до 20 г/т).
Таким образом применение КОН-92 позволяет сократить затраты на собиратель и вспениватель и при этом обеспечить лучшие показатели флотации молибдена.
Таким образом применение КОН-92 позволяет сократить затраты на собиратель и вспениватель и при этом обеспечить лучшие показатели флотации молибдена.
Пример 2. Флотация золотосодержащей руды
Опыты проводили в открытом цикле на технологической пробе руды Нежданинского месторождения с содержанием золота - 3,0 г/т, серебра - 12.0 г/т, мышьяка - 1,2%, серы общей - 1,45%.
Руду измельчали до крупности 70-75%-0,074 мм 30% твердого, проводили основную и контрольную флотацию. Схема испытаний приведена на чертеже.
КОН-92 испытан как дополнительный собиратель к бутилксантогенату калия. Результаты по флотации благородных металлов и сульфидов бутилксантогенатом и сочетанием его с КОН-92 приведены в табл.4.
В результате флотации благородных металлов и сульфидов установлено, что добавление к бутилксантогенату небольшого количества КОН-92 (0,15 кг/т) позволяет:
- сократить время флотации с 40 до 25 мин;
- повысить извлечение золота на 4,9%, серебра на 3,5%, сульфидов на 10,7% без снижения качества товарных продуктов;
- снизить содержание в хвостах золота с 0,48 до 0,3 г/т, серебра с 1,9 до 1,4 г/т и сульфидов с 0,37 до 0,18%. При этом затраты на реагенты практически не изменяются.
| Таблица 4 Флотация благородных металлов и сульфидов бутилксантогенатом и сочетанием его с КОН-92,%. | |||||||||
| Продукт | Выход | Золото | Серебро | Sобщ. | Продолжительность флотации, мин | Собиратель | |||
| Содержание, г/т | Извлечение | Содержание, /т | Извлечение | Содержание, г/т | Извлечение | ||||
| Концентрат Хвосты | 20,4 79,6 | 12,8 0,48 | 87,3 12,7 | 51,4 1,9 | 87,4 12,6 | 5,66 0,37 | 79,7 20,3 | 40 | Бутил-ксантогенат (известный) |
| Исх.руда | 100,0 | 3,00 | 100,0 | 12,0 | 100,0 | 1,45 | 100,0 | ||
| Концентрат Хвосты | 22,4 77,6 | 12,3 0,3 | 92,2 7.8 | 48,7 1,4 | 90,9 9,1 | 5,89 0,18 | 90,4 9,6 | 25 | Бутил-ксантогенат+КОН-92 (заявл.) |
| Исх. руда | 100,0 | 3,0 | 100,0 | 12,0 | 100,0 | 1,46 | 100,0 |
Как следует из результатов испытаний, применение реагента КОН-92 позволяет улучшить технологические показатели флотации: повысить извлечение ценных компонентов, снизить их содержание в хвостах флотации, сократить время флотации и снизить расходы реагентов на ее осуществление.
Реагент является дешевым и доступным продуктом. Стоимость КОН-92 составляет 4.52 тыс.руб./т (с учетом НДС на апрель 2004 г.). Он производится отечественной промышленностью в объемах, значительно превышающих потребности флотации.
Реагент КОН-92 может быть рекомендован для промышленного применения на обогатительных фабриках для флотации руд.
Реагент для флотации руд, включающий кубовые остатки производства бутиловых спиртов методом оксосинтеза, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кубовые остатки производства масляных альдегидов, 2-этилгексанола, 2-этилгексановой кислоты, этилена-пропилена и этилбензола и имеет следующий хроматографический состав, мас. %:
| Изомасляный альдегид | 0,14-0,05 |
| Н-масляный альдегид | 0,41-0,10 |
| Σ простых эфиров C8 | 0,21-0,17 |
| Изобутанол | 0,12-0,04 |
| Н-бутанол | 0,67-0,22 |
| 2-этилгексаналь | 0,07-0,01 |
| 2-этилгексеналь | 0,50-0,04 |
| Σ сложных эфиров C8 | 0,14-0,03 |
| 2-этилгексанол | 0,3-0,11 |
| Σ неидентифицированных высококипящих компонентов | 97,44-99,23 |
