ES2208138A1 - Colector para el tratamiento de sulfuros de metales no ferreos. - Google Patents

Abstract

Colector para el tratamiento de sulfuros de metales no férreos. Es objeto del invento un reactivo de flotación, que contiene compuestos de las Fórmulas (1) y (2) en los que R1 y R2, independientemente uno de otro, significan grupos alquilo con 1 a 18 átomos de carbono, y R3 y R4, independientemente uno de otro, significan hidrógeno o alquilo, C1-C6, y M representa hidrógeno o un metal alcalino, en la relación en peso de (1):(2) = de 95:5 a 75:25.

Description

Colector para el tratamiento de sulfuros de metales no férreos.

El presente invento concierne a la utilización de mezclas a base de tiocarbamatos y mercapto-benzotiazoles como colectores para menas, en particular menas del tipo de sulfuros.

La separación de minerales se realiza mediante una serie de diferentes procesos, tales como p.ej. una separación electrostática o magnética. Sin embargo, con el fin de separar minerales finamente distribuidos, el proceso de flotación es el único procedimiento razonable desde el punto de vista económico. Los otros procesos, o bien solamente se pueden aplicar para determinados minerales o están limitados a combinaciones especiales de minerales. La flotación aprovecha las diferentes propiedades químicas de la superficie de los distintos minerales y se puede llevar a cabo con un gran número de diferentes productos químicos.

En el proceso de flotación, la separación de los diferentes minerales se puede conseguir mediante el recurso de añadir productos químicos que controlan la mojabilidad de los minerales individuales en la masa turbia de flotación.

Estos productos químicos se pueden clasificar de modo basto en algunas pocas categorías, a saber, las de colectores, espumantes, depresores, activadores y agentes de modificación.

Son colectores los reactivos, que procuran principalmente la hidrofugación del mineral valioso. Éstos son sustancias orgánicas activas superficialmente (tensioactivas), que son adsorbidas junto a la superficie del mineral. Los colectores contienen un grupo funcional polar, que está unido con la superficie de los minerales a causa de su hidrofilia, y un grupo no polar, que está adherido a una burbuja de aire a causa de su hidrofobia. La parte hidrófoba del colector es usualmente un radical hidrocarbilo. Los colectores son clasificados o bien en virtud de su grupo funcional o según el tipo del mineral recogido. Importantes colectores comercialmente disponibles son ciertos xantatos, ditiofosfatos y tionocarbamatos (Schubert: Aufbereitung fester mineralischer Rohstoffe [Tratamiento de materias primas minerales sólidas], tomo II, 1977, páginas 296 y siguientes). Sin embargo, en algunos casos (p.ej. en el caso de la presencia de menas mixtas complejas) la producción y la selectividad, que se pueden conseguir con estos colectores clásicos, son totalmente insatisfactorias, por lo que se necesitan tipos especiales de colectores.

Los tionocarbamatos son colectores selectivos y muy activos para muchos minerales del tipo de sulfuros, en particular para minerales de cobre y blendas de zinc. El sector principal de aplicación es la flotación de menas de cobre, en las que como minerales valiosos se presentan sobre todo cobre vidrioso (calcosina Cu_{2}S), índigo de cobre (covellina CuS), pirita de cobre (calcopirita CuFeS_{2}), cobre abigarrado (bornita Cu_{5}FeS_{4}) y tetraedrita (Cu_{12}Sb_{4}S_{13}). Una alta selectividad de un tionocarbamato llama la atención sobre todo en el caso de las menas, en las que los minerales de cobre están acompañados por contenidos elevados de minerales del tipo de sulfuros de hierro (pirita, marcasita, pirrotina, arsenopirita).

El documento de patente de los EE.UU. US-4.699.711 divulga un procedimiento para la flotación con espuma de minerales del tipo de sulfuros, en particular de minerales del tipo de sulfuros que contienen cobre, y un correspondiente colector. Este colector contiene, en una forma de realización preferida, tionocarbamatos sustituidos con alquilo de cadena corta.

El mercapto-benzotiazol es, en el intervalo desde neutro hasta ácido, un colector universal muy eficaz para todos los minerales del tipo de sulfuros de Ag, Cu, Pb, Zn, Bi, Sb, As, Ni, Co, Mo y Fe, así como de metales puros y vírgenes tales como Cu, Bi, Ag, Au y PGM (del alemán Platin Gruppe-Metalle, = metales del grupo del platino). En algunos casos aquél supera a los xantatos más fuertes (xantato de K-amilo, xantato de K-hexilo) en cuanto a la actividad, lo cual es válido no solamente para bajos valores del pH (<4), en los que los xantatos pierden su actividad. El mercapto-benzotiazol se puede emplear tanto a solas como también en combinación con otros colectores del tipo de sulfhidrilo, tales como xantatos, ditiofosfatos aromáticos y alifáticos, tiocarbamatos, ésteres de ácido xantogénico, etc. El mercapto-benzotiazol apoya la actividad y la selectividad de los otros colectores, cuya elección puede ser determinada por el mineral que se ha de someter a flotación y el carácter de la mena.

Se describen tionocarbamatos y mercapto-benzotiazoles en la citada obra de Schubert: Aufbereitung fester mineralischer Rohstoffe, tomo II, 1977, páginas 300 y siguientes.

El O-isopropil-N-etil-tionocarbamato y el 2-mercapto-benzotiazol se describen como colectores para minerales de cobre en la cita de R. Woods y colaboradores, Minerals Engineering (Ingeniería de los minerales), volumen 13, N° 14, páginas 345-356. Sin embargo, el documento no menciona mezclas de estos materiales como colectores apropiados.

El documento de solicitud de patente europea EP-A-0.298.392 divulga un procedimiento de flotación y un colector para minerales del tipo de sulfuros. El colector consta de una amina primaria o secundaria, que lleva sustituyentes alquilo o alquenilo con 8 a 22 átomos de C, así como de un compuesto de azufre. Como compuesto de azufre se mencionan, entre otros, mercapto-benzotiazoles y tionocarbamatos, pero no mezclas de ellos.

Fue misión del presente invento descubrir un mejorado reactivo de flotación para menas del tipo de sulfuros, en particular para una mena de cobre, teniendo el reactivo que ser apropiado en particular para las menas que están asociadas con otros minerales valiosos. El reactivo de flotación debe, además de ello, ser activo en cantidades menores que los reactivos de flotación del estado de la técnica.

Sorprendentemente, se descubrió por fin que los tionocarbamatos, en unión con mercapto-benzotiazoles, mejoran la flotación de menas del tipo de sulfuros, en particular sobre la flotación de una mena de cobre, que está asociada con molibdeno y/u oro.

Es objeto del invento por consiguiente un reactivo de flotación, que contiene compuestos de las Fórmulas (1)

3

y (2)

4

en los que R^{1} y R^{2}, independientemente uno de otro, significan grupos alquilo con 1 a 18 átomos de carbono, y R^{3} y R^{4}, independientemente uno de otro, significan hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{6}, y M representa hidrógeno o un metal alcalino, en la relación en peso de (1):(2) = de 95:5 a 75:25.

Un objeto adicional del invento es la utilización del reactivo de flotación conforme al invento para realizar la flotación de menas del tipo de sulfuros. En el caso de las menas del tipo de sulfuros se trata preferiblemente de menas que contienen cobre.

R^{1} y R^{2} pueden representar radicales lineales o ramificados. Ellos significan de modo preferido alquilo C_{1}-C_{6}, en particular alquilo C_{1}-C_{3}. El compuesto de la Fórmula (1) es, en una forma preferida de realización, O-isopropil-N-etil-tionocarbamato (IPETC).

R^{3} y R^{4} pueden estar situados en cualquiera de las posiciones aromáticas libres. Ellos significan de modo preferido alquilo C_{1}-C_{3}, en particular H. M representa de modo preferido Na.

La relación de mezcladura de los compuestos de las Fórmulas 1 y 2 está situada preferiblemente entre 93:7 y 80:20, en particular entre 92:8 y 87:13 según el peso.

En otra forma preferida de realización del invento, el reactivo de flotación conforme al invento contiene hasta 50% en peso, referido al peso del reactivo de flotación, de dietilen-glicol o mono- y di-etanol-amina respectivamente.

El reactivo de flotación conforme al invento está de modo preferido esencialmente libre de aminas sustituidas con alquilo o alquenilo, en las que los grupos alquilo o alquenilo no contienen ningún grupo hidroxi.

Con el reactivo de flotación conforme al invento se pueden conseguir, al realizar la flotación de sulfuros de metales no férreos, en comparación con colectores clásicos, resultados mejorados en lo que se refiere a la selectividad y al rendimiento.

Se pueden someter a flotación todos los sulfuros de metales (excepto Fe), habiéndose de resaltar en especial Cu, Mo, Pb, Zn y Ni. Se consiguen resultados especialmente buenos en el caso del tratamiento de Cu, Zn y Mo. El reactivo de flotación conforme al invento se puede aplicar en un amplio intervalo de valores del pH (de 2 a 12) y es añadido a la masa turbia acuosa en una concentración comprendida preferiblemente entre 0,01 y 1,0 kg/tonelada de masa turbia.

Con el reactivo de flotación conforme al invento se consigue, sobre todo en el caso de menas mixtas complejas que contienen Cu, una importante mejora de la selectividad y de la producción.

Ejemplo Preparación de la mezcla de colectores

Los componentes se mezclan a 50 hasta 80°C en un recipiente con sistema de agitación, hasta que se presente una solución homogénea.

Investigaciones técnicas de aplicaciones: Flotación de calcopirita

\nobreak\vskip.5\baselineskip\centering\small\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|c|c|}\hline
 Ej. N°  \+ Carga  \+ Concentración  \+ Descarga  \+  Cantidad  \+
Producción  \+ Tipo de  colector  \+ Adición \\   \+ % de Cu  \+ %
de Cu  \+ % de Cu  \+  %  \+ de Cu  \+  \+ g/t \\\hline  1 (comp.) 
\+ 1,41  \+ 9,7  \+ 0,14  \+ 13,3  \+ 91,4  \+ Tionocarbamatos*  \+
22 \\  2 (comp.)  \+ 1,41  \+ 10,8  \+ 0,13  \+ 12,0  \+ 91,9  \+
Tionocarbamatos*  \+ 22 \\  Prom. de 1  -  2  \+ 1,41 
\+ 10,3   \+ 0,14  \+ 12,7  \+ 91,7  \+ Tionocarbamatos*  \+ 22
\\\hline  3 (comp.)  \+ 1,42  \+ 11,4  \+ 0,14  \+ 11,4  \+ 91,3  \+
Tionocarbamatos*  \+ 22 \\  4 (comp.)  \+ 1,42  \+ 11,3  \+ 0,12  \+
11,7  \+ 92,5  \+ Tionocarbamatos*  \+  22 \\  Prom. de
3  -  4  \+ 1,42  \+ 11,3  \+ 0,13  \+ 11,6  \+ 91,9  \+
 Tionocarbamato*  \+ 22 \\\hline  5  \+ 1,41  \+ 11,5  \+ 0,15  \+
11,19  \+ 90,6  \+
Na  -  mercapto  -  benzotiazol  \+ 22 \\  6
 \+ 1,41  \+ 11,2  \+ 0,14  \+ 11,48  \+ 91,2  \+
Na  -  mercapto  -  benzotiazol  \+ 22 \\ 
Prom. de 5  -  6  \+ 1,42  \+ 11,4  \+ 0,15  \+ 11,34 
\+ 90,9  \+ Na  -  mercapto  -  benzotiazol 
\+  22 \\\hline  7  \+ 1,42  \+ 12,1  \+ 0,12  \+ 10,9  \+  92,5  \+
Colector según el invento**  \+ 22 \\  8  \+ 1,40  \+ 13,9  \+ 0,12 
\+ 9,3  \+ 92,2  \+ Colector según el invento**  \+ 22 \\  Prom. de
7  -  8  \+ 1,41  \+ 13,0  \+ 0,12  \+ 10,1  \+ 92,4  \+
Colector según el invento**   \+ 22
\\\hline\end{tabular}\par\vskip.5\baselineskip

* N-Etil-O-isopropil-tionocarbamato

** El colector conforme al invento es una mezcla de 65% en peso de N-etil-O-isopropil-tionocarbamato, 5% en peso de la sal de sodio (Na) de mercapto-benzotiazol y 30% en peso de dietilen-glicol

Prom. = en promedio

comp. = de comparación

Claims (6)

1. Reactivo de flotación, que contiene compuestos de las Fórmulas (1)

5

y (2)

6

en los que R^{1} y R^{2}, independientemente uno de otro, significan grupos alquilo con 1 a 18 átomos de carbono, y R^{3} y R^{4}, independientemente uno de otro, significan hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{6}, y M representa hidrógeno o un metal alcalino, en la relación en peso de (1):(2) = de 95:5 a 75:25.

2. Reactivo de flotación de acuerdo con la reivindicación 1, en el que R^{1} y R^{2}, independientemente uno de otro, representan grupos alquilo de C_{2} a C_{6}.

3. Reactivo de flotación de acuerdo con las reivindicaciones 1 y/o 2, en el que R^{3} y R^{4}, independientemente uno de otro, representan hidrógeno o grupos alquilo de C_{1} a C_{3}.

4. Reactivo de flotación de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la relación de mezcladura de los compuestos de las Fórmulas 1 y 2 está situada entre 93:7 y 80:20 según el peso.

5. Reactivo de flotación de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, que contiene hasta 50% en peso de dietilen-glicol, monoetanol-amina y/o dietanolamina.

6. Utilización de un reactivo de flotación de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, para la flotación de menas del tipo de sulfuros.