FI59538C

FI59538C - Saett att anrika sulfidisk nickelmalm

Info

Publication number: FI59538C
Application number: FI771409A
Authority: FI
Inventors: Ingrid Annelie Askenbom; Karl Martin Edvin Hellsten; Anders William Klingberg
Original assignee: Berol Kemi Ab
Priority date: 1977-05-04
Filing date: 1977-05-04
Publication date: 1981-09-10
Also published as: CA1095640A; FI59538B; FR2389414A1; FR2389414B1; FI771409A

Description

|V£r»i [B] {11)KUULUTUSjULKAISU f O C 7 Q

Ma lJ ' ' UTLÄGGNINGSSKRIFT 0 ~ 0 «> ö C (45) Patentti aydnru-Ity K) J9 11ΰ1 Patent meddelat V ' ^ (51) Kv.lk.Wci.3 B 03 D 1/02 SUOMI —FIN LAND (21) FWttlhtk.mu.-IWtinrfknlni 771^09 (22) Hakamltpllvl —AMttknlnpdtg 0^.05· 77 (23) Alkupilvi—GlMghatadts 0^.05.77 (41) Tullut Julkl««k*l — Riivit offumllg 05 · 11 · 78

Patentti· ia rekiiterihallltua .... __. . , _ , . . (44) Nlhttvtkilptnon Ja kuuLjulkilsun pvm.— „ nr. Q,

Patant- och regictaratyralaan ' Anaekan uttagd och uti.ikrift«n publkarad 29.05. öl (32)(33)(31) Pyydetty atuolkaua —Baglrd priorltat (71) Berol Kemi AB, 01 Stenungsund, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Ingrid Annelie Askenbom, Stenungsund, Karl Martin Edvin Hellsten, Ödsm&l, Anders William Klingberg, Henän, Ruotsi-Sverige(SE) (7M Berggren Oy Ab (5^) Menetelmä sulfidinikkelimalmin rikastamiseksi - Sätt att anrika sulfidisk nickelmalm

Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä sulfidinikkelimalmin rikastamiseksi emäksisistä kalliolajeista vaahdotuksen avulla. Vaah-dotusreagenssina käytetään ditiofosfaattia, jonka pH on 3,5-6,0.

US-patenttijulkaisusta 2 808 931 tunnetaan menetelmä kuparipitoisten mineraalien rikastamiseksi. Menetelmässä kuparimineraali jauhetaan dialkyyliditiofosfaatin allyyliesterin läsnäollessa, jonka jälkeen mineraalijauhe laimennetaan vedellä ja lisätään rikkihappoa ja vaah-dotusainetta, joka koostuu fenoliyhdisteen seoksesta. Tämän jälkeen suoritetaan vaahdotus.

Sulfidinikkelimalmeja, joissa arvometallit esiintyvät erilaisina sul-fideina, esim. pentlandiittina (NiFeS2) ja heazlewoodiittina (Ni.jS2) , on jo kauan rikastettu vaahdotuksella, jolloin pääasiassa rikkipitoisten kokoojareagenssien kuten alkyyliksantaattien ja dialkyyliditio-fosfaattien on todettu olevan sopivia. Näiden kokoojareagenssien käyttöä on selitetty tarkemmin mm. US-patenttijulkaisuissa 2693278 ja 3570772. Vaahdotusprosessi suoritetaan tavallisesti pH-alueella 6-8.

Kuitenkin on olemassa tiettyjä ultraemäksisiä malmityyppejä, ns. peri-dotiittejä, jotka sisältävät nikkelimineraaleja, joiden kohdalla on todettu saatavan parempi nikkelin saanto vaahdotuksessa, jos hienoksi jauhettua malmia ensin käsitellään suhteellisen suurella rikkihappo-määrällä ja sen jälkeen suoritetaan vaahdotus pH-alueella 3,5-6 käyttämällä alkyyliksantaattia kokoojareagenssina. Parempi 2 59538 saanto selittyy todennäköisesti siitä, että nämä malmit ovat osaksi hapettuneita ja että happokäsittelyn avulla vapautetaan nikkelisul-fidipintoja, niin että kokoojareagenssi pääsee niihin käsiksi. Tästä parannetusta teknologiasta huolimatta on osoittautunut vaikeaksi osaksi saada rikasteeseen haluttu nikkelipitoisuus, ts. yli 6 % nikkeliä, osaksi korkea nikkelin kokonaissaanto, ts. yli 70 %:n saanto.

Nyt on havaittu olevan mahdollista, että yllä selitetynlaisessa nik-kelimalmien vaahdotuksessa voidaan huomattavasti parantaa sekä puhtautta että kokonaissaantoa valitsemalla kokoojareagenssiksi ditio-fosfaatti ja lisäämällä tätä kyseiseen lietteeseen viimeistään välittömästi rikkihapon lisäyksen jälkeen. Lietteen konditiointi tapahtuu tavallisesti vähintään 15, edullisesti 20-60 minuutin aikana, minkä jälkeen sulfidinikkelimineraalia vaahdotetaan pH-arvossa 3,5- 6,0 sinänsä tunnetulla tavalla.

Keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä on ratkaisevan tärkeää, ettei ditiofosfaattia lisätä oleellisesti myöhemmin kuin rikkihappoa. Kun rikkihappoa lisätään, alenee pH-arvo hetkellisesti n. 1-2reen, minkä jälkeen se n. 3-10 minuutin jälkeen nousee n. 3,5-6reen sen emäksisen mineraalin vaikutuksesta, jonka pHrssa vaahdotus suoritetaan. Oleellisella tarkoitetaan tässä sitä, ettei ajanjakso saa ylittää 3 minuuttia, sopivasti 2 minuuttia, edullisesti ei 1 minuuttia. Keksintöä käytettäessä reaktioreagenssi on siis läsnä sen ajan verran kuin lietteen pH-arvo alittaa itse vaahdotuksen aikana vallitsevan pH-arvon. Erään edullinen suoritusmuodon mukaan kokoojarea-genssin ja rikkihapon lisäys tapahtuu samanaikaisesti. Haluttaessa voidaan ditiofosfaatti myös lisätä ennen rikkihappoa. Syytä, miksi ditiofosfaatin lisäyksen ajankohta on niin tärkeä, ei ole selvitetty, mutta eräänä teoriana on se, että tietyt nikkelipinnat vapautuvat hetkellisesti siinä alhaisessa pHrssa, joka vallitsee rikkihapon lisäyksen ajankohtana ja välittömästi sen jälkeen.

Keksinnön mukaisena ditiofosfaattiyhdisteenä ovat yhdisteet, joilla on yleinen kaava RT0 ^s

RrI0^ SH

59538 jossa R1 ja R11 toisistaan riippumatta merkitsevät hiilivetyryh-mää, jossa on 2-12 hiiliatomia, tai sen suolaa. Erityisen sopivia ryhmiä ovat isobutyyliryhmät. Ditiofosfaatin lisäys on 25-750, edullisesti 50-400 grammaa per tonni malmia, jolle vaahdo-tus suoritetaan.

Keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä voidaan haluttaessa myös lisätä vaahdotuksessa tavanomaisia lisäaineita, kuten se-kundäärikokoojareagensseja. Esimerkkeinä sopivista sekundääri-kokoojista ovat veteen liukenemattomat, hydrofobit aineet, jotka emulgoidaan veteen sopivalla emulgaattorilla. Muita lisäaineita ovat puristavat ja aktivoivat aineet, vaahdottimet jne.

Keksinnön mukaista menetelmää havainnollistavat lisäksi seuraavat esimerkit.

Esimerkki

Peridoottimalmia, joka sisälsi 0,50 % nikkelisulfidimineraalin muodossa olevaa nikkeliä ja lisäksi kuparikiisun, CuFeS2, muodossa olevaa kuparia, magnesiumsilikaatteja, jotka vastasivat 35 % MgO:a, ja 2 % S:ä vastaavan kokonaismäärän sulfidia, murskattiin 2-4 cm:n kokoisiksi paloiksi, joita sen jälkeen jauhettiin jau-himessa 10 minuutin ajan, jolloin oli läsnä 0,8 1 vettä/kg malmia. Jauhatuksen jälkeen saattoi 80 paino-% läpäistä seulan, jonka silmän koko oli 65^,um. Näin jauhetusta malmista (1 kg malmia ja 1,0 1 vettä) valmistettiin mineraaliliete, joka siirrettiin vaahdotuskennoon. Rikkihappoa, vaahdotusreagenssia ja vaahdotus-muodostinta lisättiin alla olevien taulukkojen mukaisesti. Raaka-vaahdotuksen jälkeen suoritettiin 3 toistoa.

4 59538

Koe 1

Aika - min.

0 Rikkihappoa 20 kg/tonni 15 Kaliumamyyliksantogenaatti 500 g/tonni pH 4,0 20 Raakavaahdotus alkaa pH 4,5 37 Kaliumamyyliksantogenaatti 250 g/tonni pH 4,4 41 " 250 g/tonni pH 4,5 46 " 250 g/tonni pH 4,6 52 " 250 g/tonni pH 4,6 59 " 250 g/tonni pH 4,6 66 " 500 g/tonni pH 4,6 73 1. toisto alkaa pH 4,7 90 2. toisto alkaa pH 4,9 105 3. toisto alkaa pH 5,1

Dipropyleeniglykolimonometyylieetteriä vaahdottimena lisättiin kokonaisuudessaan 375 g/tonni 37. ja 66. minuutin välillä.

Koe 2

Aika - min.

0 Rikkihappo 30 kg/tonni 20 Di-isobutyyliditiofosfaatti 150 g/tonni pH 4,0 25 Raakavaahdotus alkaa pH 4,2 62 Di-isobutyyliditiofosfaatti 100 g/tonni pH 4,6 65-80 1. toisto pH 5,1 - 4,7 80-93 2. toisto pH 4,9 93-104 3. toisto pH 5,1

Koe 3

Aika - min.

0 Rikkihappo 33 kg/tonni Di-isobutyyliditiofosfaatti 150 g/tonni 1 pH 1,7 2 pH 2,1 3 pH 3,6 30 Raakavaahdotus alkaa pH 4,2 39-79 Dipropyleeniglykolimonometyylieetteri

Vaahdotin 120 g/tonni. Jatkuva raakavaahdotus 79-96 1. toisto pH 4,8 96-103 2. toisto pH 5,0 103-111 3. toisto pH 5,1 s 59538

Eri vaahdotusvaiheiden laskeutumistuotteet sekä viimeisen vaiheen vaahdote kuivattiin, punnittiin ja analysoitiin nikkelin suhteen.

Tällöin saatiin seuraavat tulokset.

Raakavaahdotus 1. toisto 2. toisto 3. toisto

Pitoisuus Saanto Pitoisuus Saanto Pitoisuus Saanto Pitoisuus Saanto % % % % % %% %

Koe 1 1,54 76,2 3,83 50,1 5,43 45,8 6,67 43,2

Koe 2 0,87 73,2 1,90 36,9 4,1 32,9 7,1 30,0

Koe 3 2,1 76,8 5,1 71,6 6,48 69,7 7,2 68,5

Koe n:o 1 edustaa tämänhetkisen kaupallisesti käytetyn vaahdotustek-niikan mallia siten, että kokoojareagenssin lisäys tapahtuu yhtämittaisesti ja konditiointiaika ensimmäisen kokoojareagenssin lisäyksen jälkeen on ainoastaan 5 minuuttia. Vaikka kaliumamyyliksantoge-naatin kokonaislisäys on 2 250 g/tonni, on nikkelin saanto huono, ainoastaan 43 % 3. toiston jälkeen.

Kokeessa 2 on kokoojareagenssina ollut di-isobutyyliditiofosfaatti ja sen lisäys on tapahtunut kahdessa vaiheessa. Ensimmäinen lisäys tehtiin 20 minuuttia rikkihapon lisäyksen jälkeen ja toinen 5 minuuttia sen jälkeen. Vaahdotustulos muodostui hyväksi nikkelipitoisuu-den suhteen, mutta huonoksi saannon suhteen.

Kokeessa 3, joka suoritettiin keksinnön mukaisesti, on kokoojarea-genssi ja rikkihappo lisätty samanaikaisesti. Konditiointiaika oli 30 minuuttia. Nikkelipitoisuuden ja saannon saadut arvot, 7,2 ja vastaavasti 68,5 %, ovat molemmat hyvin tyydyttäviä. Vertailtaessa tätä kokeisiin 1 ja 2 on otettava huomioon, että reagenssin määrä kokeessa 3 on ainoastaan vajaat 7 % ja vastaavasti 60 % vertailukokeissa käytetystä määrästä. Keksinnön mukainen menetelmä edustaa niin ollen huomattavasti parempaa tekniikkaa tällä alueella.

Claims

6 59538
1. Menetelmä sulfidinikkelimalmin rikastamiseksi emäksisistä kalliolajeista vaahdotuksen avulla, jolloin malmin vesilietettä käsitellään voimakkaalla hapolla, niin että pH-arvo vaahdotuksen aikana on 3,5-6,0 ja että kokoojareagenssina lisätään ditiofosfaattia, jolla on seuraava kaava R\P^S RII0/" ^ SH III jossa R ja R toisistaan riippumatta merkitsevät hiilivetyryhmiä, joissa on 2-12 hiiliatomia, tai näiden suolaa, tunnettu siitä, että ditiofosfaattia lisätään viimeistään välittömästi hapon lisäyksen jälkeen ja sulfidinikkelimineraalia vaahdotetaan sinänsä tunnetulla tavalla.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lietettä rikkihapon ja ditiofosfaatin lisäyksen jälkeen konditioidaan vähintään 15 minuutin, edullisesti 20-60 minuutin ajan.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu I II siitä, että R ja R toisistaan riippumatta ovat isobutyyliryhmiä.
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ditiofosfaattia lisätään määränä, joka on 25-750, edullisesti 50-400 grammaa/tonni malmia.
1. Sätt att anrika sulfidisk nickelmalm ur basiska bergarter genom skumflotation, varvid en vattensuspension av malmet behandlas med en stark syra, sk att pH-värdet under flotationen är 3,5-6,0, och att man som samlarreagens tillsätter ett ditiofosfat med följande formel RX0 „ S II / \ Raj-0 sh där R1 och R11 oberoende av varandra betecknar kolvätegrupper med 2-12 kolatomer, eller ett sait därav, kännetecknat av att man tillsätter ditiofosfatet senast omedelbart efter syratill-satsen och floterar det sulfidiska nickelmineralet pä i och för sig känt sätt.