FI70378C - Samlare foer malmer mineraler och foereningar - Google Patents

Description

1 70378

Kokooja malmeja, mineraaleja ja yhdisteitä varten Tämä keksintö koskee fosfaattia ja fluoridia sisältäville malmeille, mineraaleille ja yhdisteille sekä 5 kuparia ja kobolttia sisältäville malmeille, mineraaleille ja yhdisteille erittäin selektiivisten kokoojien synteesiä ja käyttöä.

Etelä-afrikkalaisessa patentissa 79/0902 (Berol Kemi Ab) kuvataan amfoteeristen pinta-aktiivisten yhdis-10 teiden, joilla on yleinen kaava:

R-(0) -(A) -CH2-CH(OH)-CH.-N-C H, Y

π P Ä £ , q ^q

H

15 jossa R on 7-24 hiiliatomia sisältävä hiilivetyryhmä, A on 2-4 hiiliatomia sisältävä oksialkyleeniryhmä, R]_ on 1-4 hiiliatomia sisältävä hiilivetyryhmä tai vety, Y on ryhmä C00 tai ryhmä SO^, n on 0 tai 1, p on 0-5 ja q on 1 tai 2, käyttö vain fosfaatin vaahdotuksessa.

20 Näiden yhdisteiden on havaittu olevan rajoitetusti käyttökelpoisia etelä-afrikkalaisten fosfaattia sisältävien malmien vaahdotuksessa eikä lainkaan käyttökelpoisia fluoridia tai kuparia tai kobolttia sisältävien malmien vaahdotuksessa.

25 Tämän keksinnön mukaisesti esitetään amfoteeriset pinta-aktiiviset yhdisteet, joilla on yleinen kaava (1), sekä niiden käyttö kokoojina yllä mainittujen malmien, mineraalien tai yhdisteiden vaahdotuksessa: 30 Κ Ι 1 RCOO(A) -CH~-CH(OH)CH^-N-C H_ YM (1) x 2 2 n 2n jossa kaavassa R on 1-21 hiiliatomia sisältävä hiilivetyryhmä 35 A on 2-4 hiiliatomia sisältävä oksialkyleeniryhmä x on luku nollasta viiteentoista 2 70378 R^ on 1-8 hiiliatomia sisältävä hiilivetyryhmä tai vety n on luku yhdestä kolmeen Y on COO tai SO^ M on NH4, Na, K tai H.

5 RCOO on edullisesti alifaattisen rasvahappoyhdisteen radikaali ja se voi olla joko synteettinen tai luonnossa esiintyvä, tyydyttynyt ja/tai tyydyttymätön, haarau-tumattomia ja/tai haarautuneita alkyyliketjuja, joita voidaan käyttää yksittäisinä yhdisteinä tai seoksina.

10 Sopivia materiaaleja saadaan mm. vehnänalkioöljystä, auringonkukkaöljystä, soijapapuöljystä, seesamöljystä, safloriöljystä, unikonsimenöljystä, rapsiöljystä, maapähkinäöljystä, oliiviöljystä, palmuöljystä, niger-siemen-öljystä, pellavansiemenöljystä, mäntyöljystä, maissiöljys-15 tä, puuvillansiemenöljystä ja niihin kuuluvat esim. pal-mitiini-, layriini-, muristiin!-, pelmito-oleiini-, pellavaöljy-, linoleeni-, oleiini- ja beheenihappo.

voi olla tyydyttynyt ja/tai tyydyttymätön, haarautu-maton ja/tai haarautunut, aromaattinen ja/tai alifaati-20 nen.

Keksinnön mukaisia yhdisteitä voidaan valmistaa seuraavasti:

Rasvahappo tai sen alkyleenioksidiaddukti saatetaan reagoimaan epikloorihydriinin kanssa ja muodostunut kloori-25 glyseryylieetteri saatetaan sitten reagoimaan joko yh disteen kanssa, jolla on yleinen kaava: H-N-CnH2nY 111 30 tai ensin kaavan ?1 (ii)

H-N-H

35 mukaisen ammoniakin tai primaarisen amiinin kanssa ja sen jälkeen yleisen kaavan 3 70378 C1CnH2nY (iii> mukaisen yhdisteen kanssa.

Rasvahapon tai sen alkyleenioksidiadduktin ja 5 epikloorihydriinin välinen reaktio toteutetaan lämpötila- välillä 50-150°C katalysaattorin läsnä ollessa. Reaktio katalysoidaan Lewis-hapon avulla. BF3:n on havaittu olevan erityisen käyttökelpoinen, koska tällöin rekatio on helposti hallittavissa.

10 Klooriglyseryylieetteri aminoidaan primaarisella amiinilla tai ammoniakilla siten, että läsnä on alkalia kuten esimerkiksi kaliumhydroksidia lämpötilavälillä 80-120°C. Reaktio toteutetaan yleensä käyttäen mukana polaarista liuotinta, esimerkiksi vettä tai pienimole-15 kyylistä alkoholia kuten metanolia tai etanolia.

Näin muodostuneen sekundaarisen amiinin reaktio kaavan (iii) mukaisen yhdisteen kanssa saatetaan tapahtumaan neutraloidussa vesiliuoksessa reaktioajan ollessa 2-6 tuntia 50-120°C:ssa.

20 Keksinnön mukainen karboksyyliyhdiste voi sisältää rasvahappoja, joissa on 2-22 hiiliatomia ja joita on edellä kuvattu tarkemmin.

Sopivia monoamiineja ovat allyyliamiini, butyylia-miini, mutta voidaan käyttää myös monoamiineja, joissa 25 on 1-18 hiiliatomia. Kaavan (iii) mukaisen yhdisteen tulisi olla. (λ- monohalogenoitu, jotta reaktio sekundaarisen amiinin kanssa tapahtuisi nopeasti. Esimerkkejä edullisista<^s-monohalogenoiduista yhdisteistä ovat<^\-mo-nokloorietikkahappo, -monohalogenoitu klooripropioni-30 happo ja cA -monokloorivoihappo sekä «λ-monokloorietaani- sulfonihappo, -monoklooripropaani sulfonihappo,c^-mono-klooributaanisulfonihappo. Kaavan (i) mukaisista yhdisteistä mainittakoon myös cJL-aminoyhdisteet, vaikkakin ^-ami-noyhdisteitä voidaisiin periaatteessa käyttää. Esimerk-35 kejä kaavan (i) mukaisista yhdisteistä ovat metyyliglysii- ni ja metyylitauriini.

4 70378

Kun tätä menetelmää käytetään vaahdotuksessa, voidaan pH-säätäjiä, painajia ja aktivaattoreita käyttää tunnetuilla tavoilla. Koska yleisiä ohjeita on mahdotonta muotoilla täsmällisemmin, täytyy kutakin malmia käsitellä 5 sen kemiallisen ja fysikaalisen koostumuksen mukaisesti.

Keksinnön mukaista yhdistettä ja menetelmää havainnollistetaan seuraavalla esimerkillä.

Esimerkki 1 a) Yleinen synteesi polyoksietyleeni-rasvahappo-ad- 10 duktien valmistamiseksi

Rasvahappoa 1 mooli

Alkyleenioksidia (esim. etyleenioksidia) n moolia

Emästä (esim. kaliumhydroksidia) 0,01 moolia

Rasvahappo tai rasvahappojen seos, KOH ja etyleeni-15 oksidi punnitaan autoklaaviin ja saatetaan 5 barin typpi- paineeseen. Sitten seos kuumennetaan hitaasti. 150°C:n ja 170°C:n välillä tapahtuu erittäin eksoterminen reaktio, jonka vaikutuksesta lämpötila nousee noin 230°C:een. Aloitetaan jäähdytys ja jäähdytetään reaktioseos huoneen 20 lämpötilaan.

b) Yleinen synteesi polyoksietyleeni-rasvahappo- adduktien klooriglyseryylieetterin valmistamiseksi Rasvahappoadduktia 1 mooli l-kloori-2,3-epoksipropaania 1 mooli 25 (epikloorihydriini)

Booritrifluorieteraattia 0,02 moolia

Rasvahappoesteri ja booritrifluoridi annostellaan reaktoriin ja sekoitetaan. Epikloorihydriini lisätään sellaisella nopeudella, että lämpötila pysyy 150°C:n alapuo- 30 leila. Reaktion päätyttyä tuote pestään vedellä.

c) Yleinen synteesi polyoksietyleeni-rasvahappo- adduktien looriglyseryylieetterin amiinijohdannaisen valmistamiseksi 5 70378

Glyseryylieetteriä 1 mooli

Amiinia (tai ammoniakkia) 1 mooli

Emästä (esim. kaliumhydroksidia) 1 mooli

Vettä 6 moolia 5

Kaikki aineosat lisätään reaktoriin, sekoitetaan ja kuumennetaan. Kuumennetaan palautusjäähdyttäen 1 tunnin ajan. Lopetetaan sekoittaminen je erotetaan.

d) Yleinen synteesi lopputuotteen valmistamiseksi 10 Amiini- tai ammoniakkijohdannaista 1 mooli d· -monohalogeenihappoa (iii) 1 mooli

Mineraalihappoa (esim. suolahappoa 33 %)

Emästä (esim. KOH) 2 moolia

Vettä 18 moolia 15 Amiinijohdannainen neutraloidaan suolahapolla. cK-mono- halogeenihappo liuotettuna 6 mooliin vettä lisätään reaktoriin ja refluksoidaan samalla sekoittaen 4 tuntia. Kaliumhydroksidi liuotettuna 12 mooliin vettä lisätään hitaasti reaktioseokseen. Tuote erotetaan sitten vesi-20 kerroksesta.

Käyttö kokoojina

Tuotteita (kokoojia) käytettiin apatiitin saamiseksi malmista, jonka likimääräinen koostumus oli seu-raava: 25 Apatiitti 22 %

Diopsidi 62 %

Flogopiitti 12 %

Kalkkisälpä 2 %

Muut 2 % 30 Tämän kysymyksessä olevan malmin saamiseksi käy tetty vaahdotusmenetelmä on seuraava: 1) Jauhetaan 1 kg malmia 5 minuuttia.

2) Valmennetaan 2 kg:n kennossa nopeudella 2100 kierrosta minuutissa.

35 3) Lisätään 0,3 g petrolisulfonaattia.

4) Valmennetaan 2\ minuuttia.

6 70378 5) Lisätään 0,5 g kokoojaa.

6) Valmennetaan 3 minuuttia.

7) Hidastetaan siipiratas nopeuteen 1100 kierrosta minuutissa.

5 8) Vaahdotetaan kunnes puhdistuu.

9) Puhdistetaan 500 g:n kennossa nopeudella 900 kierrosta minuutissa.

Seuraavat tulokset saatiin vaihdeltaessa kokoojaa esitetyllä tavalla.

10 (I)

r-(a)x-ch2-ch-ch2-n-c h2 YM

x I I n n

OH R

15 CH3-(CH2)3 a) r-(ch2-ch2-o)2-ch2-ch(oh)-ch2-n-ch2-c-ok I! o 7 70378 I ;

H os — I I

C eg QJ O---- oj a £ •S S* ° - 1 1 CQ J____ro_ Γ- -ί — m Π u ^ (~g r- c-) oo oo r~ h a oo >— m 0(« ...

Ö r· U P~ O — , .

•H in ^ <r <T

J C___ Ο Ό CO

O' vo o pi eg o oo .

- O' o' oO , I 0Ä P- Ό U0 _r4 00 CO 00 U~l I I ...

I—I 0 . -

Oavor'-— Ό oo O

c a - - - ---

HfOOeioo— CJ — O O' ,_q co co or co co <o

__I -H

1 1 " —— "" “ ** _ _ --- Jj oo oo ^ -P ^ c G r» O kD \C r~) fg esc: — <r on 03 * r\ ~ ~ * rrt os oo ρή frj * as en σ* m I o--» =_ ^ 00 “ •na Y „ Y ΰ eg--« rH (Ö00r^O X ' 0 ,£ ro co <r υζ 0Ä I CO oo UO ^ - 1 Λ# „ * 1 ό co O' E o <r oo o ... υ co co -o □ X bs CO o Γ- e w r-· Γ-- Ό I 1-- 54 a f—' (0 (0 = φ XI eg CO uo o ij.pj * ^ <r co m 77, r O uo ON o X Pi - - - UJ ^-1 (O io g U vj cm o I O' O' o' ΠΓ---" 0 O-- Q) O' CM X Q.

<u " * 1 υ a ^ O oi o <r ο 1 Jig

:*a 00 ^ 3 ^ js u * -. Y

% &---(0 o >i -:< -ο· σ' eg β <D (0 O oo (Ol-ro cm eg co (* Ό Ä - - I r-t ™ I—(____ (Ö

G -H o -O e- X JO eH

D C eo CO C_> ^ φ I -M 0) 0) - “ -- H f» II (/)4-)4-) ,.

X Φ (/) (/) " σ' ο cj ii v ro to I «: oo <r 1 ° Y 06 x Vi -¾ .¾ u « ^ - · * “ ‘S “ “ * SS, - c - 1- -1 W H ™ 1

•w a * I -Q

4-> (Ö U vO O'

H .£ CM CM

_ ,i 4J φ φ

" M 4-) -P

^ nj cn co 05 Μ (0 (0 •H AS λ: 5-1 Ή Ή

H (¾ K

CO

W H CN

S 70378 ! m ld oo * W «.

(¾ CN Γ~ CO]

I Oi CO CO

cd O-H--1-

rö i—f ro r» O

4-> >1 . « « » o

O ,Λ^ ^ ^ '•X

•rl r— oo σ\ Γ—| λ - * >, ai o vo o o n e M-- CU _ - _ ---—- 73 ...

O 0-3-0- 00 «3- Q ro ri «3- •d “ £ s’ ^ -> - s m -rl , oS o- rsi o c 0 -H _ iH { r-« vO u"\ ^ rH 'b <n — 1---—- r3 U ^ o 1 c , ^ ~ ^ ä O ^ ! ϋ 00 r- O 1 —^— - _______ M-ί CN ΓΛ <r ! li ^ ^ CO 00 - ! 05 1 ", , Ού r·^ ΙΛ 00 ~ ~ ~ , VO U"\ V* ,_J ^ C ^ ^ M CT- CO 1

0} rH

TT^" s B ^ ^- °« U E £ S § 3 o ro fn JS a_|_____ ---g — o o

® ® - Λ—o | , Oi «M I/O <N

QS — -3- «tn 05 V “ ° 3 r- -o m

I on oo n Λ *H

O 'd S I rH ro O uo I g ----- _ U O >i - - - ..

_ U —.O grH K ' 03 >-, e> en \c o ^ N i < “"f HH? coj ro ro j N Ϊ>1 03 “ ·> ·» <* U——————— = υ k# U S ^ ° Ä oor-vo 0\| WO ro ro -3· o . . .

w X2 ““----- I -H oi r- -3 — « L £ -H cc co co 3

=: * -3 ro uo O ^---- -P

U V * sr" rsT o" = 3 ^ '“Ί - g

OocTiOvPo _rHcjror-.Or-c X ---— & ' o < (O r < O 3 J? Ά --P-- £ ä ^ ™ g & ,n- ^; " O Qt o * ~ ~ Il 1 ^, DES m CM ; O , O J~? QJ * i—I >i j '-o 1 n rrt 03 03 v Äomo-cr.

< " J <rt nj I S-jccuroro o- II < ΐ| i2 J2 " 11 ——_ i u ti *h a osa -h « a o os m tfl·· o- +5(1)05 O i·. I W_ - Oi II (0 05 03 ^ (0 w

^ ^ i ä S

S rl (N

9 70378 O CN P** Ρύ <N CO m σχ go oo

CM

-' Ox o o

S vfl ΙΠ Ο- Γ>* \0 IA

* * m 00 00 00 o — O ox en m m — - -

__ _« A

' ’™ 1 vO P-» n U m oo — O m η . m c ---

' 00 Ό CM

__M——___ Ot -O’ frt —

~~" Ox Ox ON

co oo _ A A flj — — ' '

X -- oo r-. Z

On 00 00 O 0ft r-.

n ---—1 _ u oo γμ <r 2 — <m cm ;

^ <r — ia O

O -J 00 ON .μ CJeO 4J

>/ tA on ca h * oo oo — c c (3 — η/ —Γ 2 π r« ____ - /Η Λ f*- 02 ON pn

/-s k - ft υ ^ oo p (Q

m C 00 vD O' " I

ffi U ---11 35—Z -> ---- II

O I Q£ 00 O <r U I X

S_/-s 300000 05 ^ Z ι^·νθ<Τ05 II « X ---

n μ cm ____Z O O O n- O

— — O I tn on .3· u α o o c-ι q I ... X , —. -- ,......

/-* o m oo o O

X <n cn on ^ O\om 0 Z ...

w 1 -- --— CJ at cn σ> r* — I -K σ' oo oo O J* : 1 OO CO ’ *---

0* a a a w p. 3C I

x r> - -o o 1 a frt oo m f} U ίΤ'ΓΛΓΜ, Oi ^ AA A c-> I Cij _ _ /-nDj ομτοοο ·!3 « 0< —-- 3 om * cn cn sr $ -N re +3 I Λ___: ,3 9 Λ r-.vOMr|§ χ^ <ϋ rt £ ? O - O ^ V H Π ϋ “

S i—i___^ ^ ^ » c O n 3 tn Ui O

—" il , qj ω v 3 11 s H 9 9 s os . g s s « ^ “ i “ 2 ί 3 C L~ '3^2

^ 1- * ί ^ CM

10 70378

Kokoojaa käytettiin fluorisälvän (CaF2) saamiseksi graniittikiviaineksesta. Seuraavaa menetelmää käytettiin fluorisälvän vaahdotuksessa.

1) 930 g jauhettua malmia ja 70 g limaa punnitaan 5 1 kg:n kennoon ja täytetään vedellä.

2) Lisätään 0,15 g kokoojaa.

3) Valmennetaan 2 minuuttia nopeudella 1300 kierrosta minuutissa.

4) Vaahdotetaan kunnes puhdistuu.

10 5a) Puhdistetaan 500 g:n kennossa.

5b) Lisätään 0,3 g kokoojaa ja valmennetaan 1 minuutti. 6b) Vaahdotetaan kunnes puhdistuu.

Saatiin seuraavat tulokset.

11 70378 j 3 I ·Η r- I -A tn « d M o I o o oo <D ·Α I — iH C ·Η O__ S cm -H ~ o u; 8.H K ° vO 5 — oE>i -p u-t-m 5 ϋ ö <H ?! ° ’$

— ^ ~ B

* °. ¢1 „ n I 02 O cn O' ..

* R ·? . £ ^ - * c & Sh 3 _ g ^--8 £ ^ ” IN ^ ^ Z <Tv<N <n3 _ -I—i >-1 to 4-> Γ9 _ +) ' g &% a__~ s g g ·— q m ^ Z & -H 0ί O O' CN "fl! I H O 00 «N 05

" £1 !>ί 1 — -H

X H So--> o 0 I I -P ·— O Si fN ·ί N ·Η Λ -S (§υϋνΟιΑιΛ+3

Ζ _>J_ m oo f"· rcJ

w cn p S L ~ °. § I rö o r* <n ä = 5 I O 00 m ^ CJ C ·Η -H i ____ [0 I ® C H O 2

X °ί 9< >— C :«i o m n O

< ? 13« | " ° «,· r,- r.- O - T .S oi| § " ” ^ g

^ · <r S

m <nj jij

a-:< - - M

Oi O vO <N m .1 . ‘o 2 - - £ 2 d r? ~ 3 ·* -- Oi

rH 3w CN ^ O CO O -H

§rfr| li "* “ " “ Jj

^jn H O u~i Γ» ΓΊ H

Jjv (5 en oo σν ?3 J 6JQ_______pfl r—I 04 « ω <u *

I -P -P

jb -h w ω οί< X oi~ c >v X JS«^ 12 70378 R Öljyhappo A Etyleenioksidi X 2

Butyyli 5 n 2 y co3

M K

G R

Raaka- X0 malmi 26,9 100

Rikaste 1 -Rikaste 2 92,2 60,7

Kokoojaa käytettiin kuparin saamiseksi kuparia si-15 sältävästä oksidimalmista. Kuparin vaahdotuksessa käytet tiin seuraavaa menetelmää.

1. 2 kg:n malminäyte jauhettiin hienousasteeseen 5 % - 200 mikronia.

2. Valmennettiin 10 minuuttia käyttäen mukana 500 g/t 20 natriums il ikaatt ia.

3. Vaahdotettiin 12 minuuttia nopeudella 1500 kerrosta minuutissa.

4. TEB (20 g/t) käytettiin vaahdotteena.

Saatiin seuraavat tulokset.

13 70378 ------ -^ __ ___ _ ____-|^ Ο <Γ Ό o vo <n I si — I, -h o__ o d ^ o

H Q j>i Ο ιΛ r- O

Q & , fr cm m — 5 S' "S o - •H g 3 o vo m .

iJ Ä ffl m

O lO <T

I X O 00 —

*H

?c kä ii M !? ~ § x ϋ ~ ~ ™ « -n E >1 rn +J ^ u - == si is*· a “ o ----———--- ^ o f~ <n -7* | CÄ O r- cm “ -H I — ^ C -H O <t -—-

*7 3) ·Η ι-H — O X r~ncO

1- j, g, ä a g: ° z "· ”- ~ ·π ES !* « (N -U cwr'·- Λ ng 3___ϋ_

X

2 I c vj- mj ~ I x o oo — ie »H 1 .— V fi - o-- = i,ä M M” ° O S- S.

t ~ < /—N 1 ' ' " ΠΓ 1 1 1 *7, O CN 00

7 I -): O r* (N

* , -i . li__i_ HO 8¾ O * 'T- o -n B& « " 8« υ ·6 °- T- * dj? a -¾ £S_ 00 * ^ (A < X X C X Σ g 7p β ω ^ β rt __ 70378 14 R Öljyhappo Öljyhappo \ A Etyleenioksidi Etyleenioksidi| X 2 2 ' !

Ri Butyyli- Butyyli j 5 n 1 1 y COO- S03 {_M_K__K__ G* R* G Pv ; jRaakamalmi 7,99 100 7,96 100 i 10 Jäte 6,08 72 5,57 61 j

Rikaste 38,8 28 24,38 39 : * Saanti R ja laatu G .ovat kumulatiiviset

Claims (6)

15 70378

1. Menetelmä fosfaattia, fluoridia, kuparia tai kobolttia sisältävien malmien, mineraalien tai yhdisteiden vaahdot- 5 tamiseksi, tunnettu siitä, että vaahdotus suoritetaan siten, että läsnä on amfoteerinen kokooja, jolla on yleinen kaava RCOO(A) CH.-CH(OH)CH„N-C H. YM x Z 2 n Zn 1 o jossa R on 1-21 hiiliatomia sisältävä hiilivetyryhmä, A on 2-4 hiiliatomia sisältävä oksialkyleeniryhmä, on 1-18 hiiliatomia sisältävä hiilivetyryhmä tai vety, Y on ryhmä COO tai ryhmä SO^, x on 0-15, n on 1-3 ja M on vety, airano-15 nium, natrium tai kalium.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että R on 9-17 hiiliatomia sisältävä hiilivetyryhmä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n -20 n e t t u siitä, että R^ on 2-6 hiiliatomia sisältävä hiilivetyryhmä.

4. Amfoteerinen yhdiste, jolla on kokoojaominaisuuksia, tunnettu siitä, että sillä on yleinen kaava 25 1 ^ RCOO(A) CH„-CH(OH)CH0N-C YM x 2 2 n 2n jossa R on 1-21 hiiliatomia sisältävä hiilivetyryhmä, A on 2-4 hiiliatomia sisältävä oksialkyleeniryhmä, R^ on 1-18 hiiliatomia sisältävä hiilivetyryhmä tai vety, Y on ryhmä COO 30 tai ryhmä SO^, x on 0-15, n on 1-3 ja M on vety, ammonium, natrium tai kalium.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen yhdiste, tunnettu siitä, että R on 9-17 hiiliatomia sisältävä hiilivetyryhmä.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen yhdiste, tunnet- t u siitä, että on 2-6 hiiliatomia sisältävä hiilivety-ryhmä .