CN1329520A - 用于浮选有用矿物的组合物 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于改进浮选技术特征的用于浮选有用矿物的组合物,它包含基于二甲基(异丙烯基乙炔基)甲醇的起沫剂和浮选促集剂,按重量%计,所述起沫剂具有下述化学组成:二甲基(异丙烯基乙炔基)甲醇,95.0－98.0;四甲基丁炔二醇,0.1－1.5;二异丙烯基乙炔,0.1－1.0;2,5－二甲基－1,4－己二烯－3－酮,1.5－2.5。
Description
本发明涉及选矿，它可用于有色金属矿(nonferrous metal ores)、贵金属矿和煤的浮选。
目前，对于煤、有色金属和贵金属矿的浮选，已知使用包含起沫剂和浮选促集剂的组合物。通常在这种情况下使用的起沫剂是各种化学制备过程中的废产物，如来自制备合成橡胶T-66或二甲基二噁烷精馏后残渣的废物(按技术说明书38-103243-74的Oxal T-80)[1]。
在浮选有色金属矿中使用的浮选促集剂通常是异极的含硫有机化合物：黄原酸烷酯和“黑药”(一种浮选剂)。在浮选煤的过程中，使用极性和非极性浮选促集剂[2，3]。对煤、有色金属和贵金属来说，这种类型的组合物不能提供足够高的回收特性。也知道使用二甲基(异丙烯基乙炔基)甲醇(DMIPEC)作为浮选煤的浮选促集剂-起沫剂[4]。
一种包含DMIPEC-基的起沫剂和浮选促集剂[5]的用于浮选有用矿物的组合物在技术实质上与本发明要求的组合物最接近。已知组合物的缺点在于它对目标产物的回收率不够高。
所提出的技术方案是要解决有关在经浮选处理的矿浆的宽的温度和pH值范围内提高目标组分的回收率的问题。
为了解决所提出的问题，提供一种用于浮选有用矿物的组合物，它包含DMIPEC-基的起沫剂和浮选促集剂，DMIPEC-基的起沫剂还包含四甲基丁炔二醇(TMBD)、二异丙烯基乙炔(DIPA)和2，5-二甲基-1，4-己二烯-3-酮(DMHDO)，各组分的比率如下(按重量％计)：
二甲基(异丙烯基乙炔基)甲醇 95.0—98.0
四甲基丁炔二醇 0.1—1.5
二异丙烯基乙炔 0.1—1.0
2，5-二甲基-1，4-己二烯-3-酮 1.5—2.5
所述用于浮选有用矿物的组合物可以包含黄原酸烷酯作为浮选促集剂，在这种情况下，起沫剂与浮选促集剂的重量比为1∶2—15，每吨经浮选处理的含金矿消耗20—200克组合物。
所要求的用于浮选有用矿物的组合物可以包含丁基黑药(butyl aerofloat)作为浮选促集剂，在这种情况下，起沫剂与浮选促集剂的重量比为1∶1.5—20，每吨经浮选处理的含铜矿消耗15—150克组合物。
所要求的用于浮选有用矿物的组合物可以包含基于饱和烃的非极性浮选促集剂作为浮选促集剂，起沫剂与浮选促集剂的重量比为1∶0.1—80.0，每吨经浮选处理的煤消耗25—3500克组合物。
所要求的用于浮选有用矿物的组合物还可以包含0.1—87.5％基于饱和醇的起沫剂。
所要求的用于浮选有用矿物的组合物可以包含起沫剂T-80，即二甲基二噁烷精馏后的残渣作为基于饱和醇的起沫剂。
正如大家所知，在浮选过程中起沫剂主要在液-气界面上，而浮选促集剂在液-固界面上。因此，在浮选过程中最有效的做法是使用由起沫剂和浮选促集剂组成的组合物。在每一种情况下，对浮选过程中组合物的最佳配方及其消耗量的选择取决于相当多的因素，如待浮选处理的矿浆和浮选剂的化学和矿物组成，目前它还无法简化到明确的方案。待浮选处理的矿可以预先用各种改进浮选性的方法加以调整。
起沫剂的作用机理由其在气-液界面上的吸附作用决定，这样就可以改变气泡的聚结能力和这些气泡外壳的结构-力学性能、气泡上升的速度和所得泡沫的稳定性。
在存在起沫剂时，聚结过程急剧减缓，这是由于在液-气界面上形成了起沫剂分子的取向层。在这种情况下气泡的形状接近球形，这是由于在矿浆中的空气含量增大，从而达到更高的浮选效率。
在其它参数都相同的情况下，起沫剂作用的效率取决于温度和pH值，因为这些浮选参数会改变起沫剂的溶解度和其分子在矿浆中的迁移率，这就会导致改变气泡上的吸附层密度的均化速度，从而改变其弹性和泡沫强度。在以改变相当宽范围的参数为特征的工业条件下使泡沫稳定形成的最有效方式是使用起沫剂的混合物或具有配合物组成的起沫剂。
起沫剂(同样也是在液-固界面上的表面活性剂)也会有效地影响表面的疏水化和许多有用矿物的浮选性。
在起沫剂作用下改变矿物浮选性的原因可以是：
-由于吸附起沫剂的烃基而提高矿物表面的疏水度，所述起沫剂的极性基团与表面原子形成化学氢键或被偶极相互作用力所保持；
-浮选促集剂在矿浆中的分散度提高，从而改进其促集作用。
所用浮选促集剂的分子也会同时影响所有这些因素，这就会导致在浮选过程中物理化学相互作用的复杂性。对起沫剂-浮选促集剂组成的不适当选择可能会导致经浮选处理的矿的回收率较低，浮选剂的消耗量增加，对矿组成、浮选温度和介质pH值的敏感度提高。
在配制本发明技术方案所要求的组合物中存在具有不同化学特性的分子的起沫剂可以提高所述组合物的浮选性能(高于其原有的)，同时足够严格地规定该化学组成能稳定这些性能。在某些情况下，所要求的组合物可以与其它用于提高目标产物回收率的起沫剂的混合物的形式来使用。这就可以将所要求的组合物用于很宽范围的有用矿物如有色金属矿、贵金属矿和煤。为了获得最佳的结果，应选择最佳的特定浮选条件：浮选促集剂的种类、起沫剂：浮选促集剂之比、用于浮选的组合物的消耗量等。
本发明技术方案的实质将由实施该方案的特定实施例来说明。
实施例1.将来自Akbakai选矿联合企业(Kazakhstan共和国)的含金矿碾碎成直径小于0.074mm的颗粒的量为85重量％。在带有容量为3升的浮选容器的240FL-A实验室机器上进行浮选。矿浆中矿的含量为20％，浮选时间为3分钟。试验结果列于表1中。
实施例2.准备来自Kounrad采石场(Balkhash，Kazakhstan共和国)的含铜矿，除了浮选剂的组成不同外其余均按实施例1所述进行浮选。试验结果列于表2中。
实施例3.在矿浆密度为100g/l时，对来自Byelovskaya造煤厂(KuznetskCoal Basin，俄罗斯)的含灰量为13.25％的煤浆进行浮选。试验结果列于表3中。
实施例4.准备来自Kounrad采石场(Balkhash，Kazakhstan共和国)的含铜矿，除了浮选剂的组成不同外其余均按实施例2所述进行浮选。试验结果列于表4中。
从按本发明的技术方案使用用于浮选有色金属矿、贵金属矿和煤的组合物的浮选结果来看，与原有的相比，使用本发明的组合物可以提高有用矿物的回收率。
参考文献
1.A.A.Abramov的“富集的浮选方法”(Flotation Methods ofConcentration)，莫斯科，“Nedra”出版社，1993，第199—210页(俄罗斯)
2.G.A.Pikatt-Ordynskii的“浮选富集技术”(Flotation ConcentrationTechnology)，莫斯科，“Nedra”出版社，1972(俄罗斯)
3.S.M.Mitrofanov的“选择性浮选”(Selective Flotation)，莫斯科，GNTI，1958，第73—75页(俄罗斯)
4.USSR发明人证书No.937024
5.Kazakhstan共和国的初级专利No.7383
表1
| 序号 | 浮选条件 | Au的回收率％ | 注 | |||
| 起沫剂的种类 | 起沫剂的消耗量，g/t | 浮选温度，℃ | 介质的pH值 | |||
| 1. | DMIPEC | 70 | 20 | 6—7 | 84.7 | 原有的 |
| 2. | DMIPEC | 70 | 10 | 6—7 | 82.5 | 原有的 |
| 3. | DMIPEC | 70 | 5 | 5—6 | 80.2 | 原有的 |
| 4. | A | 70 | 20 | 6—7 | 94.6 | 按技术方案 |
| 5. | B | 70 | 10 | 6—7 | 92.7 | 同上 |
| 6. | C | 70 | 5 | 5—6 | 93.4 | 同上 |
注：
A—起沫剂的组成，重量％：DMIPEC，95.0；TMBD，1.5；DIPA，1.0；DMHDO，2.5.
B—起沫剂的组成，重量％：DMIPEC，98.0；TMBD，0.1；DIPA，0.1；DMHDO，1.8.
C—起沫剂的组成，重量％：DMIPEC，97.1；TMBD，0.8；DIPA，0.6；DMHDO，1.5.
表2
| 序号 | 浮选条件 | 浮选组成 | Cu的回收率，％ | ||||
| ℃ | pH值 | 起沫剂 | 浮选促集剂 | 起沫剂/浮选促集剂的重量比 | 组合物的消耗量，g/t浮选的矿 | ||
| 1.2.3.4. | 205205 | 6-75-66-75-6 | DMIPECDMIPEC按本发明技术方案的组合物同上 | 黄原酸丁酯黄原酸丁酯黄原酸丁酯同上 | 1∶41∶41∶41∶4 | 200200200200 | 82.377.894.392.9 |
| 5.6.7.8. | 205205 | 6-75-76-75-6 | DMIPECDMIPEC按所要求技术方案的组合物同上 | 黄原酸丁酯同上同上同上 | 1∶21∶21∶21∶2 | 20202020 | 73.073.482.582.0 |
| 9.10.11.12. | 205205 | 6-75-66-75-6 | DMIPECDMIPEC按所要求技术方案的组合物同上 | 黄原酸丁酯黄原酸丁酯同上同上 | 1∶151∶151∶151∶15 | 160160160160 | 80.776.988.287.7 |
注：在实施例3、4中，起沫剂的组成是，按重量％计：(I)，95.0；(II)，1.5；(III)，1.0；(IV)，2.5；在实施例7、8中：(I)，98.0；(II)，0.1；(III)，0.1；(IV)，1.8；在实施例11、12中：(I)，97.3；(II)，0.7；(III)，0.5；(IV)，1.5。其中(I)是DMIPEC；(II)是DIPA；(III)是TMBD；(IV)是DMHDO。
表3
| 序号 | 浮选条件，℃ | 浮选组成 | 煤的回收率，％ | |||
| 起沫剂 | 浮选促集剂 | 起沫剂/浮选促集剂的重量比 | 组合物的消耗量，g/t浮选的煤 | |||
| 1.2. | 205 | DMIPECDMIPEC | 火炉燃料油火炉燃料油 | 1∶0.1-80同上 | 2525 | 63.467.8 |
| 3.4. | 205 | 按本发明技术方案的组合物同上 | 同上同上 | 1∶0.1同上 | 25同上 | 72.375.2 |
| 5.6.7.8. | 205205 | DMIPECDMIPEC按所要求技术方案的组合物同上 | 同上同上同上同上 | 1∶30同上同上同上 | 2500同上同上同上 | 85.483.791.890.7 |
| 9.10.11.12. | 2020520 | DMIPECDMIPEC按所要求技术方案的组合物同上 | 同上同上同上同上 | 1∶80同上同上同上 | 3500同上同上同上 | 83.081.185.586.7 |
注：在实施例3、4、7、8、11、12中，起沫剂的组成(按重量％计)是：DMIPEC，95.0；TMBD，1.5；DIPA，1.0；DMHDO，2.5。
表4
| 序号 | 浮选条件 | 浮选组成 | 铜的回收率，％ | ||||
| ℃ | pH值 | 起沫剂的种类 | 浮选促集剂的种类 | 起沫剂/浮选促集剂的重量比 | 组合物的消耗量，g/t矿 | ||
| 1.2. | 205 | 7-85-6 | T80：DMIPEC4∶1同上 | 黄原酸丁酯同上 | 2∶1同上 | 60同上 | 87.387.2 |
| 3.4. | 205 | 7-85-6 | T80：K1∶999同上 | 同上同上 | 同上同上 | 同上 | 90.190.9 |
| 5.6. | 205 | 7-85-6 | T80：K4∶1同上 | 同上同上 | 同上同上 | 同上同上 | 91.291.1 |
| 7.8. | 205 | 7-85-6 | T80：K7∶1同上 | 同上同上 | 同上同上 | 同上同上 | 87.487.3 |
注：K是按本发明技术方案的组合物，它具有下述组成，按重量％计：DMIPEC，95.0；TMBD，1.5；DIPA，1.0；DMHDO，2.5。
Claims (6)
1.一种用于浮选有用矿物的组合物，它包含基于二甲基(异丙烯基乙炔基)甲醇的起沫剂和浮选促集剂，其特征在于按重量％计，基于二甲基(异丙烯基乙炔基)甲醇的起沫剂具有下述化学组成：
二甲基(异丙烯基乙炔基)甲醇 95.0—98.0
四甲基丁炔二醇 0.1—1.5
二异丙烯基乙炔 0.1—1.0
2，5-二甲基-1，4-己二烯-3-酮 1.5—2.5。
2.如权利要求1所述的用于浮选有用矿物的组合物，其特征在于它包含黄原酸烷酯作为浮选促集剂，起沫剂与浮选促集剂的重量比为1∶2—15，每吨经浮选处理的含金矿消耗20—200克组合物。
3.如权利要求1所述的用于浮选有用矿物的组合物，其特征在于它包含烷基黑药作为浮选促集剂，起沫剂与浮选促集剂的重量比为1∶1.5—20，每吨经浮选处理的含铜矿消耗15—150克组合物。
4.如权利要求1所述的用于浮选有用矿物的组合物，其特征在于它包含基于饱和烃的非极性浮选促集剂作为浮选促集剂，起沫剂与所述非极性浮选促集剂的重量比为1∶0.1—80.0，每吨经浮选处理的煤消耗25—3500克组合物。
5.如权利要求1所述的用于浮选有用矿物的组合物，其特征在于它还包含0.1—87.5％基于饱和醇的起沫剂。
6.如权利要求5所述的用于浮选有用矿物的组合物，其特征在于它包含T-80起沫剂作为基于饱和醇的起沫剂，所述T-80起沫剂包含二甲基二噁烷精馏后的残渣。
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