EA043320B1 - Способ флотации силикатсодержащей железной руды с использованием катионного собирателя - Google Patents
Способ флотации силикатсодержащей железной руды с использованием катионного собирателя Download PDFInfo
- Publication number
- EA043320B1 EA043320B1 EA202192951 EA043320B1 EA 043320 B1 EA043320 B1 EA 043320B1 EA 202192951 EA202192951 EA 202192951 EA 043320 B1 EA043320 B1 EA 043320B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- formula
- branched
- linear
- compound
- alkyl
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 83
- 238000005188 flotation Methods 0.000 title claims description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 54
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims description 35
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 79
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 32
- 229910001608 iron mineral Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 25
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 24
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 19
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 19
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 19
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 19
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 19
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 12
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L Phosphate ion(2-) Chemical compound OP([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-M dihydrogenphosphate Chemical compound OP(O)([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M hydrogensulfate Chemical compound OS([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 4
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 claims description 3
- 229940104869 fluorosilicate Drugs 0.000 claims description 3
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims 1
- -1 methylene carboxylic acid Chemical class 0.000 description 65
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 25
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 19
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 13
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 10
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 9
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 8
- 238000009291 froth flotation Methods 0.000 description 8
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 8
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 8
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 7
- XFNJVJPLKCPIBV-UHFFFAOYSA-N trimethylenediamine Chemical compound NCCCN XFNJVJPLKCPIBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 6
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- QIQJKQRBYLSPDM-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-3-(dodecylamino)propan-2-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCNCC(O)CCl QIQJKQRBYLSPDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 description 5
- 238000001460 carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 5
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 5
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 5
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 5
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- UYBWIEGTWASWSR-UHFFFAOYSA-N 1,3-diaminopropan-2-ol Chemical class NCC(O)CN UYBWIEGTWASWSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N Sodium methoxide Chemical compound [Na+].[O-]C WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 4
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N caprylic alcohol Natural products CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 4
- MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N decan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCO MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 3
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BYZUUGQWIHPYKZ-UHFFFAOYSA-N NCCCNCC(CNCCCCCCCCCCCC)O Chemical compound NCCCNCC(CNCCCCCCCCCCCC)O BYZUUGQWIHPYKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- STHDJZHBGWXRJX-UHFFFAOYSA-N NCCNCC(CNCCCCCCCCCCCC)O Chemical compound NCCNCC(CNCCCCCCCCCCCC)O STHDJZHBGWXRJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 3
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 3
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 3
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- XUJLWPFSUCHPQL-UHFFFAOYSA-N 11-methyldodecan-1-ol Chemical compound CC(C)CCCCCCCCCCO XUJLWPFSUCHPQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexan-1-ol Chemical compound CCCCC(CC)CO YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAXCZCOUDLENMH-UHFFFAOYSA-N 3,3,3-tetramine Chemical compound NCCCNCCCNCCCN ZAXCZCOUDLENMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CUFBDUDYFHCIOH-UHFFFAOYSA-N 3-(11-methyldodecoxy)propan-1-amine Chemical compound CC(C)CCCCCCCCCCOCCCN CUFBDUDYFHCIOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 description 2
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 2
- 238000006957 Michael reaction Methods 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- BELZJFWUNQWBES-UHFFFAOYSA-N caldopentamine Chemical compound NCCCNCCCNCCCNCCCN BELZJFWUNQWBES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 2
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N hexan-1-ol Chemical compound CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 2
- GKQPCPXONLDCMU-CCEZHUSRSA-N lacidipine Chemical compound CCOC(=O)C1=C(C)NC(C)=C(C(=O)OCC)C1C1=CC=CC=C1\C=C\C(=O)OC(C)(C)C GKQPCPXONLDCMU-CCEZHUSRSA-N 0.000 description 2
- YZGGABQGIYPLRM-UHFFFAOYSA-N n'-[3-(11-methyldodecoxy)propyl]propane-1,3-diamine Chemical compound CC(C)CCCCCCCCCCOCCCNCCCN YZGGABQGIYPLRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N n-Octanol Natural products CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005456 ore beneficiation Methods 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 125000006413 ring segment Chemical group 0.000 description 2
- 150000003335 secondary amines Chemical group 0.000 description 2
- 238000005029 sieve analysis Methods 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- QGLWBTPVKHMVHM-KTKRTIGZSA-N (z)-octadec-9-en-1-amine Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCN QGLWBTPVKHMVHM-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- KOPMZTKUZCNGFY-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-triethoxybutane Chemical compound CCCC(OCC)(OCC)OCC KOPMZTKUZCNGFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RSIHFAJKPXFCNK-UHFFFAOYSA-N 1-(11-methyldodecoxy)propan-1-amine Chemical compound C(CCCCCCCCCC(C)C)OC(CC)N RSIHFAJKPXFCNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ARFDIYMUJAUTDK-UHFFFAOYSA-N 1-hydroxypentyl 2-methylpropanoate Chemical compound CCCCC(O)OC(=O)C(C)C ARFDIYMUJAUTDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004806 1-methylethylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- FTZCHYSHSVRTEG-UHFFFAOYSA-N 1-n-(3-decoxypropyl)propane-1,2-diamine Chemical compound CCCCCCCCCCOCCCNCC(C)N FTZCHYSHSVRTEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 2-[2,4-di(pentan-2-yl)phenoxy]acetyl chloride Chemical compound CCCC(C)C1=CC=C(OCC(Cl)=O)C(C(C)CCC)=C1 NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDEQYUNQSDHREP-UHFFFAOYSA-N 3,6,8,8-tetramethylnonan-1-amine Chemical compound NCCC(C)CCC(C)CC(C)(C)C XDEQYUNQSDHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WVYWICLMDOOCFB-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2-pentanol Chemical compound CC(C)CC(C)O WVYWICLMDOOCFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBAQYPYDRFILMT-UHFFFAOYSA-N 8-[3-(1-cyclopropylpyrazol-4-yl)-1H-pyrazolo[4,3-d]pyrimidin-5-yl]-3-methyl-3,8-diazabicyclo[3.2.1]octan-2-one Chemical class C1(CC1)N1N=CC(=C1)C1=NNC2=C1N=C(N=C2)N1C2C(N(CC1CC2)C)=O HBAQYPYDRFILMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 1
- 244000075850 Avena orientalis Species 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 1
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- MRVZBRUZKFGDCQ-UHFFFAOYSA-N N'-[3-(3-tridecoxypropylamino)propyl]propane-1,3-diamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCOCCCNCCCNCCCN MRVZBRUZKFGDCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000010582 Pisum sativum Nutrition 0.000 description 1
- 240000004713 Pisum sativum Species 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 244000062793 Sorghum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006231 alkoxy propyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001723 carbon free-radicals Chemical group 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 125000003636 chemical group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- JRBPAEWTRLWTQC-UHFFFAOYSA-N dodecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCN JRBPAEWTRLWTQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- KKTHRZMKMWBNQQ-UHFFFAOYSA-N ethene;phosphoric acid Chemical compound C=C.OP(O)(O)=O KKTHRZMKMWBNQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006266 etherification reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- 235000019713 millet Nutrition 0.000 description 1
- XMMDVXFQGOEOKH-UHFFFAOYSA-N n'-dodecylpropane-1,3-diamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCNCCCN XMMDVXFQGOEOKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 1
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052592 oxide mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 229910052585 phosphate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010665 pine oil Substances 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052604 silicate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000003760 tallow Substances 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- RBNWAMSGVWEHFP-UHFFFAOYSA-N trans-p-Menthane-1,8-diol Chemical compound CC(C)(O)C1CCC(C)(O)CC1 RBNWAMSGVWEHFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RIUWBIIVUYSTCN-UHFFFAOYSA-N trilithium borate Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[O-]B([O-])[O-] RIUWBIIVUYSTCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 1
Description
Настоящее изобретение касается способа производства концентрата, обогащенного железосодержащими минералами из руды, которая содержит железосодержащий минерал и силикат, путем обратной флотации с помощью производных 3-амино-2-гидроксипропиламина. Дополнительные варианты осуществления касаются применения производных 3-амино-2-гидроксипропиламина в качестве флотационного собирателя, особых производных 3-амино-2-гидроксипропиламина как таковых и способа производства особых производных 3-амино-2-гидроксипропиламина.
Для осуществления обычного процесса обогащения железной руды требуется стадия флотации для удаления оксида кремния (SiO2) из ценного железосодержащего минерала, например, из класса оксидов, такого как гематит или магнетит, и, таким образом, для получения концентрата с высоким содержанием железосодержащих минералов. Концентрат с высоким содержанием железосодержащих минералов может использоваться для производства высококачественной стали. Удаление SiO2 из различных руд с помощью пенной флотации в комбинации с гидрофобными аминами является известным процессом. С использованием подходящих аминов можно гидрофобизировать отрицательно заряженные частицы силиката. При подаче воздуха во флотационную камеру образуются гидрофобные пузырьки газа, которые могут транспортировать гидрофобизированные частицы силиката в верхнюю часть флотационной камеры. Гидрофобизированные частицы силиката попадают в образовавшуюся пену, которую можно стабилизировать с использованием соответствующего химического вещества, выступающего в качестве регулятора пенообразования. Наконец, осуществляют удаление пены из верхней части флотационной камеры, а обогащенный минерал остается в нижней части флотационной камеры.
В документе СА 1273024 описан способ и композиции для обогащения железосодержащих руд, содержащих силикатные и фосфатные минералы, путем пенной флотации, при этом указанные способ и композиции включают использование в качестве собирателей комбинации первичного амина и соединения азота, содержащего анионную группу, выбранную из метиленкарбоновой кислоты, этиленфосфорной кислоты и метиленфосфоновой кислоты. Первичный амин имеет общую формулу R1-[OCn1H2n1]m1[NHCn2H2n2]m2-NH2, причем R1 означает углеводородную группу с 6 - 18 атомами углерода, n1 и n2 означают 2 или 3; m1 означает число от 0 до 1, и m2 означает число от 0 до 1. В контрольном примере и в примерах 3-13 используют (C8_10H17_21)-O(CH2)3-NH2. В примере 1 используют C10H21-NH2. В примере 2 используют C10H21O(CH2)3 -NH-(CH2)3NH2.
В документе СА 2205885 описаны алкиламины, алкилдиамины, алкилполиамины, эфироамины и эфирполиамины, нейтрализованные С3-24 карбоновыми кислотами, которые обеспечивают улучшенную текучесть и в некоторых случаях образуют стабильные дисперсии в воде. Они могут эффективно использоваться для пенной флотации при удалении примесей из руды. В частности, описывается удаление кремнистых примесей из железосодержащей руды при высоких значениях рН. Предпочтительные алкилдиамины имеют формулу (R6)(R7)N(CH2)2_3N(R8)(R9), где каждая из групп R6, R7, R8 и R9 представляет собой алкил, содержащий 1-30 атомов углерода, или R7, R8 и/или R9 могут представлять собой водород. Группы R6-9 могут быть разветвленными, неразветвленными, циклическими или ароматическими. Алкилполиамины включают алкилполиамины с формулой X-(alk-N(R10))p-Y, где X означает -NH2 или -Н, р означает 2-10, каждая alk-группа представляет собой независимо алкилен, содержащий 1-6 атомов углерода, каждая группа R10 представляет собой независимо -Н или алкил, содержащий 1-22 атома углерода, a Y представляет собой -Н, алкил, содержащий 1-22 атома углерода, или алкенил, содержащий 2-22 атома углерода. В примерах используются первичные кокосовые жирные амины, первичный амин ндодецилэфира, изододецилэфирамин, эфирамин, соответствующий формуле (C8-С10-алкил)-О-СН2-СН2CH2-NH2.
В документе СА 2205886 описаны алкиламины, алкилдиамины, алкилполиамины, эфироамины и эфирполиамины, нейтрализованные С3-24 карбоновыми кислотами, которые обеспечивают улучшенную текучесть и стабильность и легко образуют стабильные однофазные дисперсии в воде. Они могут эффективно использоваться для пенной флотации при удалении кремнистых примесей из руд, таких как магнитные и гематитовые железные руды, при высоком рН. Предпочтительные алкилдиамины имеют формулу (R6)(R7)N(CH2)2_3N(R8)(R9), где каждая из групп R6, R7, R8 и R9 представляет собой алкил, содержащий 1-30 атомов углерода, или R7, R8 и/или R9 могут представлять собой водород. Группы R6-9 могут быть разветвленными, неразветвленными, циклическими или ароматическими. Алкилполиамины включают алкилполиамины с формулой X-(alk-N(R10))p-Y, где X означает -NH2 или -Н, р означает 2-10, каждая alk-группа представляет собой независимо алкилен, содержащий 1-6 атомов углерода, каждая группа R10 представляет собой независимо -Н или алкил, содержащий 1-22 атома углерода, a Y представляет собой -Н, алкил, содержащий 1-22 атома углерода, или алкенил, содержащий 2-22 атома углерода. В примерах используют первичные кокосовые жирные амины, первичный амин н-додецилэфира, изододецилэфирамин, эфирамин, преимущественно соответствующий формуле R3-O-R4- NH-R5-NH2, где R3 представляет собой неразветвленный С14-алкил, a R4 и R5 представляют собой неразветвленный С3алкил, и эфирдиамин, преимущественно соответствующий формуле R3-O-R4- NH-R5-NH2, где R3 представляет собой смесь неразветвленного С12 и С14-алкила, a R4 и R5 представляют собой неразветвленный С3-алкил.
В документе SE 421177 описано обогащение оксидных минералов, таких как минеральное железо и
- 1 043320 минеральный кальций, за счет отделения кремнийсодержащих частиц путем пенной флотации. В качестве собирателя в процессе используют комбинацию эфирдиамина и жирного амина. С помощью этого процесса обеспечивается возможность уменьшения степени загрязнения без снижения требований к выходу. Устройство для осуществления способа включает комбинацию эфирдиамина и жирного амина, предпочтительно жирного диамина, причем присутствует избыток массы эфирдиамина, а отношение между эфирдиамином и жирным амином больше чем 1,0:1. В примерах используют N-(3додекоксилпропил)пропилендиамин, додецил-1,3-пропилендиамин, 3-додекокси-пропилен амин, N-(3ноноксипропил)пропилендиамин, N-(3 -декоксипропил)-пропилендиамин, N-(3 -ундекоксипропил)пропилендиамин, коко-1,3-пропилендиамин и кокоамин.
В документе US 4168227 описан способ обогащения окисленных руд путем пенной флотации. В качестве собирателя используют комбинацию, содержащую: по меньшей мере, первое соединение, выбранное из продуктов амино-1-алкана с общей формулой R1-(NH-CH2-CH2-CH2)n-NH2, причем R1 представляет собой насыщенную или ненасыщенную, разветвленную или неразветвленную углеродную группу, содержащую 8-18 атомов углерода, a n- целое число в диапазоне от 0 до 3, и, по меньшей мере, второе соединение, выбранное из продуктов аминоэфира с одной амино функцией и, по меньшей мере, одной эфирной функцией общей формулы R2-O-(CH2-CH2-O)n-CH2-CH2-CH2-NH2, причем R2 представляет собой насыщенную или ненасыщенную, разветвленную или неразветвленную углеродную группу, содержащую 2-18 атомов углерода, а n - целое число в диапазоне от 0 до 2. В примерах алкиламин представляет собой жирный амин, полученный из кокосового жмыха, первый эфирамин имеет формулу R-OCH2-CH2-CH2-NH2, где R получена из смеси н-октанола и н-деканола, второй эфирамин имеет формулу R-O-CH2-CH2-CH2-NH2, где R получена из н-дециклического спирта, третий эфирамин имеет формулу RO-CH2-CH2-CH2-NH2, где R получена из моногексициклического эфира этиленгликоля, а четвертый эфирамин имеет формулу R-O-CH2-CH2-CH2-NH2, где R получена из н-октанола.
В документе GB 1343957 описано, что руды класса оксидов ниобия, например, пирохлор, микролит или перовскит, содержащие шламы, обогащаются путем преобразования измельченной руды в водную пульпу и пенной флотации после добавления пенообразующего вещества и флотационного собирателя для сбора частиц руды, богатых ниобием, в пене. Флотационный собиратель состоит, по меньшей мере, из одного алифатического полиамина с общей формулой R-[NH-(CH2)p]n-NH2, где n больше 1, р - число от 2 до 6, a R - углеродный радикал с 8 - 22 атомами углерода, предпочтительно с 16 - 18 атомами углерода. К пульпе может быть добавлен подавитель пустой породы. Полиаминами, указанными в качестве собирателей, являются N-алкил-дипропилентриамин и N-алкил-трипропилен-тетрамин и их смеси. Для их более эффективной дисперсии или растворения в воде полиамины могут быть, по меньшей мере, частично, обработаны соляной кислотой с образованием соли амина или растворителем. В примерах используют N-алкил-дипропилентриамин и N-алкил-трипропилентетрамин и диамин. Используемая алкильная группа дополнительно не указывается.
В документе GB 957723 описано, что твердые частицы подвергаются поверхностной обработке водной эмульсией соединения R-[NH-(CH2)p]n-NH2, причем R представляет собой насыщенную или ненасыщенную, разветвленную или неразветвленную, алифатическую или циклоалифатическую С8-С22 углеводородную группу (или соответствующую ацил-группу); n - целое число от 2 до 5, а р - 2 или 3. Соединения могут смешиваться с керосином, веретенным маслом, антраценовым маслом, соевым маслом или талловым жиром. Указанными полиаминами для получения соединений являются дипропилен триамин, трипропилен тетрамин и тетрапропилен пентамин. В примерах указано, что дипропилен триамин, трипропилен тетрамин и тетрапропилен пентамин получены из талловой кислоты, в которой углеродные цепи содержат по преимуществу 16 -18 атомов углерода, при этом одна часть цепи, которая содержит 18 атомов углерода, имеет двойную связь. В примерах использовали эти 3 полиамина.
В документе WO 2008/077849 описан процесс обратной пенной флотации для удаления силикатов из железной руды с K80>110 мкм с использованием препаратов, содержащих алкил эфирдиамин и алкил эфирмоноамин, алкиламин или алкил диамин. Композиция собирателя содержит первый компонент а), который может быть описан общей формулой (I) R1O-A-NH(CH2)nNH2, причем R1 представляет собой разветвленную или неразветвленную гидрокарбильную с 12-15 атомами углерода, А - группа CH2CHXCH2-, где X означает водород или гидроксильную группу, n - число от 2 до 6; и второй компонент b), который может быть соответствующим образом выбран из группы соединений, описываемых формулами: R2NH2 (IIa), R3NHC3H6NH2 (IIIa), R2OC3H6NH2 (IIb) и R3OC3H6NHC3H6NH2 (ШЬ), причем R2разветвленная или неразветвленная гидрокарбильная группа с 12-24 атомами углерода, a R3разветвленная или неразветвленная гидрокарбильная группа с 16-24 атомами углерода. В примерах используются N-(3-изотридекоксипропил)-1,3-пропандиамин, N-(C8-C10-αлкоксипропил)амин, N-(C12алкоксипропил)амин, N-(C14-C15αлкоксипропил)амин, олеиламин, (кокоалкил)амин, N-(талловый алкил)1,3-пропандиамин, N-(олеил)-1,3-проnαндиαмин, N-(C12-алкоксипропил)-1,3-пропандиамин, N-(кокоалкил)1,3-пропандиамин, N-(изотридекоксипропил)амин, (С10-алкил)амин и N-(C12-алкоксипропил)-1,3пропандиамин.
В документе WO 2012/139985 описаны соединения формул: RO-X-NH2 (Ia); RO-X-NH3+Y- (Ib); ROX-NH-Z-NH2 (IIa) и RO-X-NH-Z-NH3+Y- (IIb), где X означает группу алифатического алкилена, содержа
- 2 043320 щую 2-6 атомов углерода; Z - группа алифатического алкилена, содержащая 2-6 атомов углерода; Y анион; и R -алифатическая изо-С13Н27-группа со средней степенью разветвленности в диапазоне от 1,5 до 3,5. В частности, эти соединения могут использоваться в качестве флотационных собирателей для обогащения железосодержащего минерала из железной руды, содержащей силикат. В примерах используются u3o-C13H27-CH2-CH2-CH2-NH2 со средней степенью разветвленности в диапазоне от 2,0 до 2,4, изоC13H27-O-CH2-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-CH2-NH2 со средней степенью разветвленности в диапазоне от 2,0 до 2,4,iC12оксипропиламин, iC13оксипропил-1,3-пропандиамин, iC12оксипропил-1,3-пропандиамин и 3,6,8,8-тетраметилнонан-1 -амин.
В документе US 4760189 описан процесс получения соединений формулы R-NH-CH2-CH(OH)-CH2NH2, где R означает радикал C1-С30-алкила, отличающийся тем, что аммиак реагирует с соединением формулы R-NH-CH2-CH(OH)-CH2-X, где R имеет приведенное значение, а X означает атом галогена. Осуществляют исследование бактерицидной активности некоторых из указанных соединений.
В документе GB 2148294 описаны соли с формулой Y-NH3+ RCO2- (I), где Y-группа формулы R1XCH2CH(OH)CH2-, R и R1 являются одинаковыми или различными, при этом они представлют собой разветвленную или неразветвленную алкильную группу с 1-18 атомами углерода, разветвленную или неразветвленную алкенильную группу с 2 - 18 атомами углерода, циклоалкильную группу с 4-12 атомими в кольце, арильную группу с 6-10 атомими в кольце, или аралкильную группу с 7-10 атомами углерода; и X означает О, СО2, NH, NR2 или S (R2-разветвленная или неразветвленная алкильная группа с 1-18 атомами углерода или алкенильная группа с 2-18 атомами углерода). Эти соли могут использоваться в качестве ингибиторов коррозии.
По-прежнему существует потребность в улучшенных способах обратной флотации руд, содержащих железосодержащие минералы и силикаты. В частности, качество руд за последнее время снизилось. При более высоком содержании SiO2 в руде селективное удаление силикатов сложнее, чем в прошлом, когда в рудах было более низкое содержание SiO2. С одной стороны, необходимо, чтобы в процессе флотации не происходили потери железосодержащего минерала, то есть необходимо обеспечить высокую степень извлечения, а с другой стороны, необходимо обеспечить низкое содержание SiO2 в концентрате, обогащенном железосодержащим минералом, то есть обеспечить селективность. В частности, для процессов прямого восстановления с использованием концентрата желательно низкое содержание SiO2. Как правило, на руднике, как на участке переработки руды, устанавливают максимальный уровень остаточного содержания SiO2, который может оставаться в концентрате в конце процесса флотации. К примеру, такой уровень может составлять 2 мас.%. Обычно цель состоит в том, чтобы, по меньшей мере, обеспечить этот максимальный уровень оксида кремния без значительной потери содержания железосодержащих минералов. Более эффективное извлечение в сочетании с сопоставимой или лучшей селективностью позволяет снизить потери железосодержащего минерала в хвостах и дает преимущества с экономической точки зрения.
Цель настоящего изобретения - получить способ производства концентрата, обогащенного железосодержащим минералом, высокую степень извлечения железосодержащего минерала из используемой руды и низкое содержание SiO2 в используемой руде. В то же время, является преимуществом, если в способе материал используют в относительно химически чистой и, следовательно, в однородной форме, что целесообразно с экономической точки зрения. При использовании относительно химически чистого материала в соочетании с другими материалами, в частности, с другими совместными собирателями, свойства такого материала могут быть точно скорректированы в соответствии со свойствами определенной руды.
Цель изобретения достигается, в соответствии с изобретением, способом производства концентрата, обогащенного железосодержащими минералами из руды, которая содержит железосодержащий минерал и силикат, путем обратной флотации, при этом указанный способ включает этап (с) добавления соединения формулы I
причем R1 означает С9-С22-алкил или алкенил, который является линейным или разветвленным, R2 означает Н, С1-С4-алкил, который является линейным или разветвленным, R3 означает -X-NH2, H или
С1-С4-алкил, который является линейным или разветвленным, и X означает С2-С4-алкилен, который является линейным или разветвленным, или соли протонированного соединения формулы I и аниона, к приготовленной водной пульпе руды и, при необходимости, одному или более вспомогательным средствам флотации, с получением водной смеси.
Предпочтительно, способ производства концентрата, обогащенного железосодержащими минералами из руды, которая содержит железосодержащий минерал и силикат, путем обратной флотации, включает этап (с) добавления амина к приготовленной водной пульпе руды и, при необходимости, одному или более вспомогательным средствам флотации, с получением водной смеси,
- 3 043320 отличающийся тем, что амин представляет собой соединение формулы I
причем R1 означает С9-С22-алкил или алкенил, который является линейным или разветвленным, R2 значает Н, С1-С4-алкил, который является линейным или разветвленным, R3 означает -X-NH2, H или
С1-С4-алкил, который является линейным или разветвленным, и X означает С2-С4-алкилен, который является линейным или разветвленным, или соли протонированного соединения формулы I и аниона.
Предпочтительно способ производства концентрата, обогащенного железосодержащими минералами из руды, которая содержит железосодержащий минерал и силикат, включает следующие этапы (а) предоставление руды, которая содержит железосодержащий минерал и силикат, (b) приготовление из предоставленной руды водной пульпы путем добавления воды и, при необходимости, одного или более вспомогательных средств флотации, (c) добавление соединения формулы I
в которой R1 означает С9-С22-алкил или алкенил, который является линейным или разветвленным, R2 означает Н, С1-С4-алкил, который является линейным или разветвленным, R3 означает -X-NH2, H или
С1-С4-алкил, который является линейным или разветвленным, и X означает С2-С4-алкилен, который является линейным или разветвленным, или соли протонированного соединения формулы I и аниона, к приготовленной водной пульпе руды и, при необходимости, одному или более вспомогательным средствам флотации, с получением водной смеси, (d) аэрацию водной смеси во флотационной камере с образованием пены, которая обогащена силикатом, и удаление образовавшейся пены из флотационной камеры, (e) получение концентрата, обогащенного железосодержащими минералами, во флотационной камере.
Этапы (а), (b), (с), (d) и (е) более подробно описывают обратную флотацию.
Руда, которая содержит железосодержащий минерал и силикат (SiO2), получена, например, из магматических отложений или из осадочных отложений. Этап предоставления руды (а) включает, например, также дробление или помол, т.е. измельчение руды. В случае руды из магматического месторождения этап предоставления руды включает, например, также дробление и помол, т.е. измельчение руды. В случае руды из осадочного месторождения этап предоставления руды включает, например, дробление руды, в частности дробление руды и влажный помол руды. Предпочтительно, на этапе предоставления руды (а) получают частицы руды, 60-100% которых от общей массы частиц проходят через стальной сито с ячейками 100 мкм при измерении стандартным сухим ситовым анализом.
Руда содержит, например, 20-80 мас.% силиката из расчета на массу руды, в частности, 25-75 мас.%, в особенности 30-55 мас.% и особенно 30-40 мас.%.
Предпочтительно 90-100 мас.% железосодержащего минерала представляет собой оксид железа от всей массы железосодержащего минерала в руде. Еще более предпочтительно по меньшей мере 97-100 мас.% железосодержащего минерала представляет собой оксид желез, особенно предпочтительно 99-100%. Типичными оксидами железа являются гематит (Fe2O3 с содержанием железа 69,9 мас.%), магнетит (Fe3O4 с содержанием железа 72,4 мас.%) или их смеси. Массовое содержание железа означает массовое содержание атомов Fe.
Типичная руда содержит 40-70 мас.% гематита и 30-50 мас.% оксида кремния, в частности, 4565 мас.% гематита и 30-45 мас.% оксида кремния.
Предпочтительной является руда, содержащая железосодержащий минерал, при этом более 50 мас.% содержащегося железосодержащего минерала является оксидом железа, который представляет собой гематит. Особенно предпочтительно, более 70-100% является оксидом железа, который представляет собой гематит.
В указанном способе соединение формулы I выступает в качестве собирателя для пенной флотации.
Соединение формулы I несет асимметричный атом углерода, то есть атом углерода, замещенный гидрокси-группой. Это приводит к получению двух энантиомеров. В случае разветвленного заместителя R1 возможен дополнительный асимметричный атом углерода в зависимости от положения разветвления у заместителя. Это приводит к получению двух диастереомеров.
С9-С22-алкил или алкенил, который является линейным или разветвленным, представляет собой, например, н-нонил, 2-метилоктил, 7-метилоктил, н-децил, 2-метилнонил, 8-метилнонил, н-ундецил, 2метилдецил, 9-метилдецил, н-додецил, 2-метилундецил, 10-метилундецил, н-тридецил, 2-метилдодецил, 11-метилдодецил, 2,10-диметилундецил, 7,10-диметилундецил, 2,6,9-триметилдецил, 2,7,9триметилдецил, 3,6,9-триметилдецил, 2,4,6,8-тетраметилнонил, н-тетрадецил, 2-метилтридецил, 12
- 4 043320 метилтридецил, н-пентадецил, 2-метилтетрадецил, 13-метилтетрадецил, н-гексадецил, 2метилпентадецил, 14-метилпентадецил, н-гептадецил, 2-метилгексадецил, 15-метилгексадецил, ноктадецил, 2-метилгептадецил, 16-метилгептадецил, (Е)-октадец-9-енил, (2)-октадец-9-енил, (Е)-октадец11-енил, (2)-октадец-11-енил, (9Z,12Z)-октадека-9,12-диенил, н-нонадецил, 2-метилоктадецил, 17метилоктадецил, н-икозил, 2-метилнонадецил, 18-метилнонадецил, н-геникозил, 2-метиликозил, 19метиликозил, н-докозил, 2-метилгеникозил или 20-метилгеникозил. Предпочтительным является С9-С18алкил, который является линейным или разветвленным, или С18-алкенил, который является линейным. Очень предпочтительным является С9-С15-алкил, который является линейным или разветвленным. Весьма предпочтительным является С10-С14-алкил, который является линейным или разветвленным. Крайне предпочтительным является С12-С14-алкил, который является линейным или разветвленным. Особенно предпочтительным является С12-С14-алкил, который является линейным. Чрезвычайно предпочтительным является С12-алкил, который является линейным (= н-додецил).
С1-С4-алкил, который является линейным или разветвленным, представляет собой, например, метил, этил, н-пропил, 2-метилэтил, н-бутил, 1-метилпропил, 2-метилпропил или 1,1-диметилэтил. Предпочтительным является С1-С4-алкил, который является линейным. Очень предпочтительным является метил или этил, особенно предпочтительным является метил.
С2-С4-алкилен, который является линейным или разветвленным, представляет собой, например, -CH2-CH2-, -CH2-CH2-CH2-, -СН2-С(СН3)Н- (= 1-метилэтилен), -CH2-CH2-CH2-CH2-, -СН2-С(СН3)Н-СН2-СН2или -С(СН3)Н-С(СН3)Н-. Предпочтительным является С2-С3-алкилен, который является линейным или разветвленным. Очень предпочтительным является -СН2-СН2- или -CH2-CH2-CH2-.
В случае когда R3 означает -X-NH2, формула I также выражается как формула I-Х Н О'н R2 Н R х Н (1-Х).
Анион представляет собой депротонированную форму кислоты А(-Н)р, где -Н представляет собой кислотный протон, а р- число кислотных протонов кислоты А(-Н)р. В зависимости от силы кислоты А(Н)р, некоторые кислотные протоны кислоты А(-Н)р могут не депротонироваться в соли с соединением формулы I.
Когда R3 означает Н или С1-С4-алкил, который является линейным или разветвленным, соль протонированного соединения формулы I и аниона также выражается формулой I-t1-1+, I-t2-1+ или I-t1-2+, и в случае когда R3 означает -X-NH2 - формулой I-X-t1-1+, I-X-t2-1+, I-X-t3-1+, I-X-t1-2+, I-X-t2-2+, I-X-t3-2+ или I-X-t1-3+
- 5 043320
- 6 043320
H O'H R2 (Ay')i/y (I-X-t3
O'H R2 H ?+
1/y 2 (I-X-tl-2+)
[(Ay) 1 _
1/y 2 (I-X-t2-2+)
H ,vn.
O'H R2
2+
Н
[(Ay-^l2 (I-X-t3-2+)
H I
N.
rh
O'H R2
3+
[(Ay'),,yl3 (I-X-tl-3+), где А представляет собой анион, у-целое число, по меньшей мере, 1, у представляет собой отрицательный заряд аниона, у не может быть больше, чем р, которое означает число кислотных протонов кислоты А(-Н)р. Предпочтительным является анион, который представляет собой депротонированную кислоту А(-Н)р, где р означает 1, 2 или 3, а у означает 1, если р=1, у означает 1 или 2, если р=2, и у означает 1, 2 или 3, если р=3.
Формулы I-t1-1 + и I-t2-1+ описывают таутомерные формы одной и той же соли. Формулы I-X-t1-1+, I-X-t2-1+ и I-X-t3-1+ описывают таутомерные формы одной и той же соли. Формулы I-X-t1-2+, I-X-t2-2+ и I-X-t3-2+ описывают таутомерные формы одной и той же соли.
Анион представляет собой, например, C1-C18-карбоксилат, фторид, хлорид, бромид, йодид, сульфонат, гидросульфат, сульфат, дигидрофосфат, гидрофосфат, фосфат, нитрат, гидрофторсиликат или фторсиликат. C1-C18-карбоксилат представляет собой, например, алифатический или олефиновый карбоксилат, предпочтительно алифатический С1-С13-карбоксилат, очень предпочтительно алифатический C1-C6карбоксилат и особенно формат, ацетат или пропионат. Предпочтительным является C1-C18-карбоксилат, фторид, хлорид, сульфонат, гидросульфат, сульфат, дигидрофосфат, гидрофосфат, фосфат или нитрат. Очень предпочтительным является алифатический или олефиновый C1-C18-карбоксилат, особенно предпочтительным является формат, ацетат или пропионат.
Предпочтительным является способ, при котором анион представляет собой C1-C18-kарбоксилат, фторид, хлорид, бромид, йодид, сульфонат, гидросульфат, сульфат, дигидрофосфат, гидрофосфат, фосфат, нитрат, гидрофторсиликат или фторсиликат.
В случае когда R2 означает Н, и R3 означает -X-NH2, формула I также выражается формулой II |_|
Н О' н н (|h
Предпочтительным является способ, при котором в формуле I R1 означает С9-С15-алкил, который является линейным или разветвленным, R2 означает Н, R3 означает -X-NH2, и X означает С2-С4-алкилен, который является линейным или разветвленным.
Предпочтительным является способ, при котором в формуле I X означает -СН2-СН2- или -СН2-СН2-СН2-.
Предпочтительным является способ, при котором в формуле I R1 означает С10-С14-алкил, который является линейным или разветвленным.
Предпочтительным является способ, при котором соединение формулы I представляет собой со- 7 043320 единение (101) или соединение (102)
Соединение формулы I добавляют предпочтительно в количестве 10г-300 г на тонну руды. Расчет производится по сухой руде. Очень предпочтительно, количество составляет 20г-200г на тонну руды, особенно предпочтительно 30г-150 г на тонну руды, в частности, 40г-120 г на тонну руды, еще более предпочтительно 50г-90 г на тонну руды.
Предпочтительным является способ, при котором соединение формулы I добавляют в количестве 10г-300г на тонну руды.
Значение рН на этапах (с) и (d) способа предпочтительно регулируется с использованием регулятора рН до определенного значения рН, как правило, до значения рН в диапазоне 8-12, в частности 9-11. Регулятор рН обычно представляет собой сильное основание, например, гидроксид натрия, гидроксид калия, карбонат натрия или карбонат калия. Предпочтительно, значение рН водной пульпы составляет 8 12, в частности, 9-11. Предпочтительно этап (с), то есть добавление соединения формулы к водной пульпе, проводится при значении рН в диапазоне 8-12, в частности, 9-11. Предпочтительно значение рН водной смеси составляет 8-12, в частности, 9-11. Предпочтительно этап (d), т.е. аэрацию водной смеси проводят при значении рН в диапазоне 8-12, в частности, 9-11. Предпочтительно этап (е), т.е. получение концентрата, обогащенного железосодержащими минералами, проводится при значении рН в диапазоне 8-12, в частности, 9-11. Регулированием значения рН обеспечивается то, что руда, в частности, частицы руды, имеют необходимый поверхностный заряд.
Предпочтительным является способ, при котором значение рН на этапе (с) составляет 8-12.
Предпочтительным является способ, при котором значение рН на этапе (с) и на этапе (b) составляет 8-12.
Предпочтительным является способ, при котором значение рН на этапе (с) и на этапе (d) составляет 8-12.
Предпочтительным является способ, при котором значение рН на этапе (с), на этапе (b) и на этапе (d) составляет 8-12.
Предпочтительным является способ, при котором значение рН на этапе (с), на этапе (b), на этапе (d) и на этапе (е) составляет 8-12.
Вспомогательное вещество для флотации представляет собой, например, подавитель, регулятор пенообразования, совместный собиратель или масло-наполнитель.
Подавитель помогает предотвратить флотацию того ингредиента руды, который не должен попасть в пену, или подавитель в целом обеспечивает селективность способа производства концентрата. Подавитель представляет собой, например, гидрофильный полисахарид, в частности крахмал или силикат натрия. Крахмал представляет собой, например, нативный крахмал или модифицированный крахмал. Нативный крахмал представляет собой, например, крахмал из кукурузы, пшеницы, овса, ячменя, риса, проса, картофеля, гороха, тапиоки или маниока. Нативный крахмал предпочтительно предварительно желатинизирован, то есть нагрет для желатинизации крахмала. Модифицированный крахмал может представлять собой деградированный крахмал, который имеет пониженную средневесовую молекулярную массу по сравнению с исходным крахмалом, химически модифицированный крахмал или комбинацию деградированного и химически модифицированного крахмала. Деградирование крахмала может осуществляться, например, путем окисления или обработки кислотой, основанием или ферментами. В результате деградирования, как правило, увеличивается содержание олигосахаридов или декстринов. Химическая модификация - это функционализация крахмала путем ковалентного связывания химической группы с крахмалом. Химически модифицированный крахмал может быть получен, например, путем эстерификации или этерификации крахмала. Эстерификацию кислоты крахмалом осуществляют, например, с использованием ангидрида кислоты или хлоридо кислоты. Этерификация крахмала может осуществляться, например, с использованием органического реагента, который содержит реактивную эпоксидную функциональную группу. Предпочтительным является подавитель, который представляет собой нативный крахмал, в частности, предварительно желатинизированный крахмал. Подавитель предпочтительно добавляют в количестве 100-3000 г на тонну руды. Расчет осуществляют по сухой руде. Очень предпочтительно, количество составляет 300-2200 г на тонну руды, особенно предпочтительно 400-1900 г на тонну руды, в частности, 500-1700 г на тонну руды, еще более предпочтительно 600-1400 г на тонну руды.
Регулятор пенообразования повышает эффективность способа производства, препятствуя образованию пены. Одним из свойств пены является, например, высота пены и, соответственно, объем пены или стабильность пены, то есть время оседания пены после прекращения аэрации. Регулятор пенообразования представляет собой, например, сосновое масло, метилизобутил карбинол, С6-С12 спирт, в частности, 2-этилгексанол или гексанол, спиртовой эфир, в частноси, смесь, содержащую 2,2,4-триметил-1,3- 8 043320 пентандиол моноизобутират, терпинол, триэтоксибутан, алкоксилированный спирт, в частности, этоксилированный и/или пропоксилированный спирт, полиэтиленгликоль или полипропиленгликоль.
Совместный собиратель представляет собой поверхностно-активное соединение, которое отличается от соединения формулы I. Совместный собиратель может быть, например, катионным, неионным или анионным, предпочтительно катионным или неионным, очень предпочтительно - катионным. Катионный совместный собиратель представляет собой, например, С9-С18-алкиламин, 2-(С9-С18-алкил-амино)этил-1амин, N'-(С9-С18-алкил)nроnан-1,3-диамин, 3-(С9-С18алкокси)пропил-1-амин, N'-(3-(С9-С18-алкокси)пропил)пропан-1,3-диамин. Неионный совместный собиратель представляет собой, например, разветвленный С9-С15-алкиловый спирт или разветвленный этоксилированный С9-С15-алкиловый спирт, который этоксилирован 2-4 молями этиленоксида. В случае использования совместного собирателя в качестве вспомогательного вещества для флотации, совместный собиратель может добавляться вместе с соединением формулы I. В этом случае эта часть этапа (b) осуществляют одновременно с этапом (с).
Масло-наполнитель представляет собой, например, керосин.
Предпочтительным является способ, при котором на этапе (b) добавляют одно или более вспомогательных веществ для флотации, одно из вспомогательных средств флотации представляет собой подавитель, регулятор пенообразования, совместный собиратель или масло-наполнитель.
Предпочтительным является способ, при котором одно из вспомогательных средств флотации, добавленных на этапе (b), представляет собой подавитель.
Предпочтительным является способ, при котором одно из вспомогательных средств флотации, добавленных на этапе (b), представляет собой подавитель, который является крахмалом.
Предпочтительным является способ, при котором одно из вспомогательных средств флотации, добавленных на этапе (b), представляет собой подавитель, и одно из вспомогательных средств флотации является совместным собирателем, который добавляют на этапе (b) перед этапом (с) или добавляют одновременно с соединением формулы I.
В способе получения концентрата может использоваться обычное оборудование для обратной флотации. Предпочтительно, соединение формулы I и, при необходимости, одно или несколько вспомогательных веществ для флотации, которые представляют собой совместный собиратель, добавляют к водной пульпе, которая уже находится во флотационной камере, которую используют для аэрации смеси на этапе (d).
После добавления соединения формулы I к водной пульпе, полученную водную смесь предпочтительно выдерживают в течение периода кондиционирования, в частности, при перемешивании, до аэрирования водной смеси. В результате этого при использовании соединения формулы I и, при необходимости, вспомогательного вещества для флотации, которое представляет собой совместный собиратель, осуществляют кондиционирование руды, в частности частиц руды, в водной смеси. Продолжительность периода кондиционирования может составлять, например, одну минуту или до 10-15 мин.
При аэрации водной смеси воздух, как правило, подают в нижнюю часть флотационной камеры. Образуются пузырьки воздуха, которые поднимаются к поверхности с образованием на поверхности пены. Подача воздуха может продолжаться до тех пор, пока не прекратится пенообразование. Это может длиться, например, одну минуту или 15-20 мин. Пену удаляют.
Для получения концентрата, обогащенного железосодержащими минералами, аэрацию обычно прекращают. Концентрат, богатый железосодержащим минералом, как правило, опускается на дно флотационной камеры.
В некоторых случаях может быть целесообразно повторно обработать концентрат, обогащенный железосодержащими минералами, аналогичным образом. Например, могут повторяться этапы (с) и (d): перед этапом (е) осуществляют этап (d-c), а за ним следует этап (d-d).
Концентрат, богатый железосодержащим минералом, предпочтительно содержит не менее 60 мас.% атомов Fe от общей массы концентрата, богатого железосодержащим минералом, предпочтительно 65 мас.%. Вес атомов Fe означает массовое содержание железа. Концентрат, богатый железосодержащим минералом, содержит предпочтительно менее 2 мас.% SiO2 от общей массы концентрата, богатого железосодержащим минералом, предпочтительно менее 1,9 мас.%, особенно предпочтительно 1,8% или менее 1,8 мас.% SiO2. Концентрат, богатый железосодержащим минералом, содержит предпочтительно, по меньшей мере, 60 мас.% атомов Fe и менее 2 мас.% SiO2 от общей массы концентрата, богатого железосодержащим минералом, очень предпочтительно, по меньшей мере, 65 мас.% атомов Fe и менее 1,9 мас.% SiO2.
Вышеописанные преимущества для способа производства концентрата или для добавленного соединения формулы I описаны для способа. Эти преимущества относятся также к дополнительным вариантам осуществления изобретения.
Еще один вариант осуществления изобретения касается применения соединения формулы I
- 9 043320 причем R1 означает С9-С22-алкил или алкенил, который является линейным или разветвленным, R2 означает Н, С1-С4-алкил, который является линейным или разветвленным, R3 означает -X-NH2, H или
С1-С4-алкил, который является линейным или разветвленным, и X означает С2-С4-алкилен, который является линейным или разветвленным, или соли протонированного соединения формулы I и аниона в качестве флотационного собирателя для производства концентрата, обогащенного железосодержащими минералами из руды, которая содержит железосодержащий минерал и силикат, путем обратной флотации.
Предпочтительным является применение амина в качества флотационного собирателя для производства концентрата, обогащенного железосодержащими минералами из руды, которая содержит железосодержащий минерал и силикат, путем обратной флотации, отличающийся тем, что амин представляет собой соединение формулы I
причем R1 означает С9-С22-алкил или алкенил, который является линейным или разветвленным, R2 означает Н, С1-С4-алкил, который является линейным или разветвленным, R3 означает -X-NH2, Н или
C1-С4-алкил, который является линейным или разветвленным, и X означает С2-С4-алкилен, который является линейным или разветвленным, или соль протонированного соединения формулы I и аниона.
Предпочтительным является применение, причем в формуле I R1 означает С9-С15-алкил, который является линейным или разветвленным, R2 означает Н, R3 означает -X-NH2, и X означает С2-С4-алкилен, который является линейным или разветвленным.
Еще один вариант осуществления изобретения касается соединения формулы I Н О'Н R2 R R (I), причем в формуле I R1 означает С9-С15-алкил, который является линейным или разветвленным, R2 означает Н, R3 означает -X-NH2, и X означает С2-С4-алкилен, который является линейным или разветвленным, или соли протонированного соединения формулы I и аниона.
Еще один вариант осуществления изобретения касается способа производства соединения формулы I
Н О'н R2 рА-АД * R R (I), причем в формуле I R1 означает С9-С15-алкил, который является линейным или разветвленным, R2 означает Н, R3 означает -X-NH2, и X означает С2-С4-алкилен, который является линейным или разветвленным, при этом указанный способ включает этап (I) реакции соединения формулы INT-I-1
и основания, или соединения формулы INT-I-2 с соединением формулы INT-II
Н Н НАХАН (INT-II), с получением соединения формулы I.
Было обнаружено, что реакция соединения формулы INT-II с соединением формулы INT-I-1 и основания или соединения формулы INT-I-2 приводит к получению соединения формулы I в химически относительно чистом виде. Как правило, ожидается что полученные молекулы соединения формулы I далее будут реагировать с соединением формул INT-I-1 или INT-I-2 в виду одной первичной и двух вторичных аминных функциональных групп в соединении формулы I. Также ожидается, что соединение формулы INT-I-1 или INT-I-2 реагирует само с собой в виду вторичной функциональной аминной группы. Относительно химически чистый в контексте настоящего изобретения означает, что из выделенного материала, по меньшей мере, 75% молярного количества соединения формул INT-I-1 и INT-I-2 реагирует с соединением формулы I, предпочтительно 80-100%, очень предпочтительно 85-100% и особенно предпочтительно 90-100%.
- 10 043320
Основание представляет собой, например, алкоксилат натрия, алкоксилат калия, гидроксид натрия или гидроксид калия. Алкоксилат представляет собой, например, метоксилат, этоксилат или пропоксилат.
Реакция предпочтительно проходит в растворителе или без растворителя, предпочтительно в растворителе, которым является спирт, простой эфир или кетон, особенно предпочтительно в растворителе, которым является спирт, еще более предпочтительно в растворителе, которым является метанол, этанол, пропанол или бутанол.
Молярное отношение между суммой соединения формулы INT-I-1 и соединения INT-I-2 и соединения формулы INT-II предпочтительно составляет 0,1-1,2, очень предпочтительно 0,15-1,1, особенно предпочтительно 0,18-1, особенно предпочтительно 0,2-0,9.
Ниже приведены схемы и их описание, с фиг. 1 по фиг. 8.
Фиг. 1 показывает спектр 1Н-ЯМР в CDCl3 материала, полученного в примере А-2.
Фиг. 2 показывает спектр 1Н-ЯМР в диапазоне от около 0.5 ч./млн до около 4.0 ч./млн материала, полученного в примере А-2 в CDCl3. Фиг. 2 является увеличенным участком из фиг. 1.
Фиг. 3 показывает спектр 13С-ЯМР в CDCl3 материала, полученного в примере А-2.
Фиг. 4 показывает спектр 1Н-ЯМР в CDCl3 материала, полученного в примере А-3.
Фиг. 5 показывает спектр 13С-ЯМР в CDCl3 материала, полученного в примере А-3.
Фиг. 6 показывает спектр 1Н-ЯМР в CDCl3 материала, полученного в примере А-4.
Фиг. 7 показывает спектр 1Н-ЯМР в диапазоне от около 2.30 ч./млн до около 2.95 ч./млн материала, полученного в примере А-4 в CDCl3. Фиг. 7 является увеличенным участком из фиг. 6.
Фиг. 8 показывает спектр 13С-ЯМР в CDCl3 материала, полученного в примере А-4.
Настоящее изобретение поясняется следующими примерами, которые не несут ограничительного характера. Если не указано иное, процентные значения означают массовый процент.
А) Используемые собиратели и прекурсор.
А-1: N'-(изотридекоксипроnил)nропан-1,3-диамин isO’C13H27.o^^^N^^^N Н2 Н (301)
Изотридеканол N (степень разветвленности ~2,2) взаимодействует в реакции Михаэля с акрилонитрилом в мольном отношении 1:1. За этим следует гидрирование промежуточного продукта над кобальтом Ренея с получением 3-изотридекоксипропан-1-амина. На следующей стадии добавляют дополнительное количество акрилонитрила в молярном отношении 1: 1 и осуществляют реакцию Михаэля. Затем осуществляют гидрирование над кобальтом Ренея. Путем газовой хроматографии было определено, что полученный материал содержит 2,9% изотридеканола N, 11,7% изотридекоксипропан-1-амина, 78,1% N'(изотридекоксипропил)пропан-1,3-диамина (представлен как соединение (301)) и 4,0% N-[3-(3тридекоксипропиламино)пропил]пропан-1,3-диамина. Полученный материал используют для сравнительного примера А-1.
Полученный материал является обычным типом аминного собирателя для обогащения железной руды в соответствии с описанием в документе WO 2012-139985, который удаляет оксид кремния в процессе обратной флотации.
А-2: 1 -хлор-3 -(додециламино)пропан-2-ол
(201)
Перемешанный раствор додециламина (200 г, 1.08 моль) в изопропаноле (540 мЛ) охлаждают до 15 °С и каплями добавляют эпихлоргидрин (100 г, 1.08 моль). Скорость добавления регулируют таким образом, чтобы реакционная смесь не превышала 30°С. После полного добавления, реакционную смесь перемешивают в течение 18 ч при температуре окружающей среды и затем охлаждают в ледяной бане. Белый осадок собирают фильтрованием, промывают холодным изопропанолом и высушивают под вакуумом. Получают 1-хлор-3-(додециламино)пропан-2-ол (116 7, 38%/представленный как соединение (201) / CAS-№ 1191-55-5) в виде белого твердого вещества.
Спектры 1Н-ЯМР (500 MHz) и 13С-ЯМР (125 MHz) белого твердого вещества измеряют в CDCl3. Фиг. 1 и фиг. 2 представляют спектр 1Н-ЯМР. Фиг. 3 представляет спектр 13С-ЯМР.
А-3: 1 -((2-аминоэтил)амино)-3-(додециламино)пропан-2-ол
Материал, полученный из А-2 (100 г, 0.36 моль, рассчитанный на основе 1-хлор-3(додециламино)пропан-2-ола) и этан-1,2-диамин (108 г, 1.80 моль) растворяют в этаноле (800 мЛ). Раствор метилата натрия в метаноле (25.3 мас.%, 81.3 г, 0.38 моль) добавляют каплями при температуре окружающей среды, и смесь перемешивают в течение ночи. Полученную суспензию отфильтровывают, и фильтрпрессную лепёшку промывают этанолом. Объединенные концентраты концентрируют при пониженном давлении, и остаток высушивают под вакуумом (95°С, 15 мбар), с получением материала, со- 11 043320 стоящего главным образом из 1-((2-аминоэтил)амино)-3-(додециламино)пропан-2-ола (97.8 г, 90% рассчитанного на основе 1-((2-аминоэтил)амино)-3-(додециламино)пропан-2-ола / представленного как соединение (101)) в виде белого твердого вещества.
Спектры 1Н-ЯМР (500 MHz) и 13С-ЯМР (125 MHz) белого твердого вещества измеряют в CDCl3.
Фиг. 4 представляет спектр 1Н-ЯМР. Фиг. 5 представляет спектр 13С-ЯМР.
А-4: 1 -((3-аминопропил)амино)-3-(додециламино)пропан-2-ол
(102)
Материал, полученный из А-2 (100 г, 0.36 моль, рассчитанный на основе 1-хлор-3(додециламино)пропан-2-ола) и пропан-1,3-диамин (133 г, 1.79 моль) растворяют в этаноле (800 мЛ). Раствор метилата натрия в метаноле (25.3 мас.%, 81.3 г, 0.38 моль) добавляют каплями при температуре окружающей среды, и смесь перемешивают в течение ночи. Полученную суспензию отфильтровывают, и фильтрпрессную лепёшку промывают этанолом. Объединенные концентраты концентрируют при пониженном давлении, и остаток высушивают под вакуумом (95°С, 15 мбар) с получением продукта, состоящего главным образом из 1-((3-аминопропил)амино)-3-(додециламино)пропан-2-ола (102 г, 90%, рассчитанный на основе 1-((3-аминопропил)амино)-3-(додециламино)пропан-2-ола/представленного как соединение (102)) в виде белого твердого вещества.
Спектры 1Н-ЯМР (500 MHz) и 13С-ЯМР (125 MHz) белого твердого вещества измеряют в CDCl3. Фиг. 6 и фиг. 7 представляют спектр 1Н-ЯМР. Фиг. 8 представляет спектр 13С-ЯМР.
В) Флотация.
Настоящее изобретение поясняется следующими примерами, которые не несут ограничительного характера. Если не указано иное, процентные значения означают массовый процент.
500 г руды (на основе гематита, 63% Fe2O3 [44% атомов Fe], 34% SiO2), которую измельчали до состояния, при котором 80% частиц проходит сито с размером ячеек 100 мкм (при измерении стандартным сухим ситовым анализом), поместили во флотационную камеру объемом 1,5 л флотационного устройства Denver D10. Добавляют 500 мл дистиллированной воды при температуре окружающей среды (~21°С), в результате чего происходит образование 50% твердых веществ. Эту пульпу кондиционируют с использованием предварительно желатинизированного кукурузного крахмала в количестве 1000 г/т (при расчете на тонну сухой руды) от массы сухого крахмала в течение 3 мин. при 1000 об/мин. Затем значение рН регулируют до 9,5 с использованием 5% водного раствора гидроксида натрия. Добавляют собиратель (указанный в табл. В-1 в количестве 70 г/т (при расчете на тонну сухой руды) в виде 1% водного раствора, который получают с использованием дистиллированной воды. Значение рН доводят до 10,5 с использованием 5% водного раствора гидроксида натрия и пульпу дополнительно кондиционируют в течение 1 мин. с такой же скоростью вращения. После кондиционирования, объем реакционной емкости заполняют дистиллированной водой до уровня на 2 см ниже уровня кромки при скорости вращения 1000 об./мин. Значение рН снова доводят до 10,5 с использованием 5% водного раствора гидроксида натрия. Затем начинают аэрацию, и пену полностью собирают в лоток объемом 2 л. Собранную в лотке и содержащую твердые частицы пену и оставшуюся в камере фракцию отдельно обезвоживают, сушат и взвешивают. Осуществляют дисперсноэнергетический рентгеновский флуоресцентный анализ содержания Fe и SiO2 в твердых частицах в пене и в оставшейся в камере фракции на таблетке на основе бората лития. Результаты перечислены в табл.В-1.
Таблица В-1
| Пример | Собиратель | Степень концентрации Fec) [Масса атомов Fe в процентах] | Степень концентрации SiO2 d) [Масса SiO2 в процентах] | Степень извлечения Fe е) [Масса атомов Fe в процентах] | Потери SiO20 [%] |
| В-1 а) | А-1 | 70 | 1.2 | 91.5 | 97.9 |
| В-2 Ь) | А-3 | 70 | 1.4 | 93.5 | 96.6 |
| В-3 Ь) | А-4 | 69 | 1.8 | 93.8 | 97.9 |
Примечания:
а) сравнительный пример;
b) в соответствии с изобретением;
c) степень концентрации Fe означает содержание атомов Fe в оставшейся в камере фракции;
d) степень концентрации SiO2 означает содержание SiO2 в оставшейся в камере фракции;
-
Claims (15)
- e) степень извлечения - это отношение между общим количеством атомов Fe, содержащимся в оставшейся в камере фракции, и общим количеством атомов Fe, содержащимся в руде, используемым в качестве исходного материала;f) потери SiO2 - это процентное количество SiO2, удаленного из оставшейся в камере фракции, и выраженного в процентах из расчета на количество SiO2, содержащегося в руде, используемого в качестве исходного материала.Из результатов в табл. В-1 видно, что в целевая степень концентрации <2,0% SiO2 и >67% Fe достигается для В-1, В-2 и В-3. При такой целевой степени концентрации в примерах В-2 и В-3 обеспечивается более высокая степень извлечения ценного концентрата железной руды.ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ производства концентрата, обогащенного железосодержащими минералами из руды, которая содержит железосодержащий минерал и силикат, путем обратной флотации, при этом указанный способ включает этап (с) добавления соединения формулы IН О'н R2 s (О.в которой R1 означает С9-С22-алкил или алкенил, который является линейным или разветвленным, R2 означает Н, С1-С4-алкил, который является линейным или разветвленным, R3 означает -X-NH2, H или С1-С4-алкил, который является линейным или разветвленным, и X означает С2-С4-алкилен, который является линейным или разветвленным, или соли протонированного соединения формулы I и аниона, к приготовленной водной пульпе руды и, при необходимости, одному или более вспомогательным средствам флотации, с получением водной смеси.
- 2. Способ по п.1, включающий следующие этапы:(a) предоставление руды, которая содержит железосодержащий минерал и силикат, (b) приготовление из предоставленной руды водной пульпы путем добавления воды и, при необходимости, одного или более вспомогательных средств флотации, (c) добавление соединения формулы IН О'Н R2R/ R в которой R1 означает С9-С22-алкил или алкенил, который является линейным или разветвленным, R2 означает Н, С1-С4-алкил, который является линейным или разветвленным, R3 означает -X-NH2, H или С1-С4-алкил, который является линейным или разветвленным, и X означает С2-С4-алкилен, который является линейным или разветвленным, или соли протонированного соединения формулы I и аниона, к приготовленной водной пульпе руды и, при необходимости, одному или более вспомогательным средствам флотации, с получением водной смеси, (d) аэрацию водной смеси во флотационной камере с образованием пены, которая обогащена силикатом, и удаление образовавшейся пены из флотационной камеры, (e) получение во флотационной камере концентрата, обогащенного железосодержащими минералами.
- 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в формуле I R1 означает С9-С15-алкил, который является линейным или разветвленным, R2 означает Н, R3 означает -X-NH2, X означает С2-С4-алкилен, который является линейным или разветвленным.
- 4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что X означает -СН2-СН2или -СН2-СН2-СН2-.
- 5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в формуле I R1 означает С10-С14-алкил, который является линейным или разветвленным.
- 6. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что соединение формулы I представляет собой соединение (101) или соединение (102) н он н (101), н ОН н (102)
- 7. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что анион представляет собой C1-C18-карбоксилат, фторид, хлорид, бромид, йодид, сульфонат, гидросульфат, сульфат, дигидрофосфат, гидрофосфат, фосфат, нитрат, гидрофторсиликат или фторсиликат.- 13 043320
- 8. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что соединение формулы I добавляют в количестве 10-300 г на тонну руды.
- 9. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что значение рН на этапе (с) составляет 8-12.
- 10. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что одно или более вспомогательных средств флотации добавляют на этапе (b), и одно из вспомогательных средств флотации представляет собой подавитель, подавитель, регулятор пенообразования, совместный собиратель или масло-наполнитель.
- 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что одно из вспомогательных средств флотации представляет собой подавитель, который является крахмалом.
- 12. Применение соединения формулы I, как определено в п.1, или соли протонированного соединения формулы I и аниона, как определено в п.1, в качестве флотационного собирателя для производства концентрата, обогащенного железосодержащими минералами из руды, которая содержит железосодержащий минерал и силикат, путем обратной флотации.
- 13. Применение по п.12, отличающееся тем, что в формуле I R1 означает С9-С15-алкил, который является линейным или разветвленным, R2 означает Н, R3 означает -X-NH2, X означает С2-С4-алкилен, который является линейным или разветвленным.
- 14. Соединение формулы I причем в формуле I R1 означает С9-С15-алкил, который является линейным или разветвленным, R2 означает Н, R3 означает -X-NH2, X означает С2-С4-алкилен, который является линейным или разветвленным, или соль протонированного соединения формулы I и анион.
- 15. Способ производства соединения формулы I причем в формуле I R1 означает С9-С15-алкил, который является линейным или разветвленным, R2 означает Н, R3 означает -X-NH2, X означает С2-С4-алкилен, который является линейным или разветвленным, при этом указанный способ включает этап (I) реакции соединения формулы INT-I-1Л .Cl (ΙΝΤ-Ι-1) и основания, или соединения формулы INT-I-2H О1 ό A (ΙΝΤ-Ι-2)R^ с соединением формулы INT-II с получением соединения формулы I.-
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19171801.4 | 2019-04-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA043320B1 true EA043320B1 (ru) | 2023-05-12 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2742931C (en) | Mixture of an amine alkoxylate ester and a quaternary ammonium compound as a collector for minerals containing silicate | |
| US9561512B2 (en) | Amine and diamine compounds and their use for inverse froth flotation of silicate from iron ore | |
| WO2012139986A2 (en) | Amine and diamine compounds and their use for inverse froth flotation of silicate from iron ore | |
| US9346061B2 (en) | Diamine compounds and their use for inverse froth flotation of silicate from iron ore | |
| US20220212204A1 (en) | Method for flotation of a silicate-containing iron ore with a cationic collector | |
| WO2021005020A1 (en) | Method for flotation of a silicate-containing iron ore with an amidoamine collector | |
| EA043320B1 (ru) | Способ флотации силикатсодержащей железной руды с использованием катионного собирателя | |
| US11596952B2 (en) | Esterquats for the flotation of non-sulfidic minerals and ores, and method | |
| CN113874118B (zh) | 用于浮选方法的捕收剂 | |
| US20240082854A1 (en) | Method for flotation of a silicate-containing iron ore | |
| CA3188495A1 (en) | Method for flotation of a silicate-containing iron ore |