FI76934B - Foerfarande foer separering av molybden och andra metaller ur malm eller metallurgiskt koncentrat genom anvaendning av salter av karboxialkyltritiokarbonater som nedtryckaraemnen i skumflotation. - Google Patents

Description

1 76934

Menetelmä molybdeenin ja muiden metallien erottamiseksi malmista tai metallurgisesta rikasteesta käyttämällä karboksi-alkyylitritiokarbonaattien suoloja painajina vaahdotuksessa Tämä keksintö koskee karboksialkyylitritiokarbonaattien suolojen käyttöä painajina vaahdotusprosesseissa mineraalien talteenottamiseksi niiden malmeista. Toisessa kohdassaan keksintö koskee molybdeeniä sisältävien mineraalien talteenottoa niiden malmeista.

Vaahdotus on menetelmä mineraalien rikastamiseksi malmeista. Vaahdotusprosessissa malmi murskataan ja märkäjauhetaan lietteen saamiseksi. Lisäaineita, kuten kokooja- tai mineraali-vaahdotusaineita ja vaahdotusaineita lisätään lietteeseen auttamaan seuraavissa kellutusvaiheissa erottamaan arvokkaita mineraaleja malmin epämieluisista osista. Lietettä ilmastetaan sitten vaahdon muodostamiseksi pinnalle. Mineraalit, jotka tarttuvat kupliin tai vaahtoon, kuoritaan tai poistetaan muulla tavoin ja mineraalia sisältävä vaahto kerätään talteen ja jatkokäsitellään haluttujen mineraalien saamiseksi. Usein muita kemikaaleja lisätään erotettuun mineraalia sisältävään vaahtoon auttamaan seuraavissa erotuksissa erityisesti, kun merkittäviä määriä kahta tai useampaa mineraalia on läsnä erotetussa mineraalia sisältävässä vaahdossa. Tällaiset kemikaalit tunnetaan painajina. Näistä materiaaleista käytetään toisinaan sopivammin nimitystä deaktivaattorit ja niitä käytetään erottamaan selektiivisesti yhtä mineraalityyppiä toisesta mineraalityypistä.

Tämä keksintö käsittelee karboksialkyylitritiokarbonaattien suolojen käyttöä yksin tai yhdessä muiden aineiden kanssa reagensseina malminvaahdotusproseseeieea. Eräs toteutusmuoto käsittelee prosessia, jossa metallurgiseen rikasteeseen, joka sisältää molybdeenipitoisia yhdisteitä, sekoite 2 76934 taan vaahdotueproeeeeieea tietty määrä yhtä tai useampaa orgaanisen tritioJcarbonaatin substituoitua suolaa riittävästi painamaan alas kuparia ja rautaa sisältävien materiaalien kellutus.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada yhdisteiden luokka, jotka ovat hyödyllisiä painajina malminvaahdotuspro-seseeieea.

Toisena tarkoituksena on saada aikaan menetelmä molybdeeniä sisältävien aineiden talteenottamiseksi malmeista, jotka sisältävät molybdeenipitoisten mineraalien ja muita metalleja sisältävien mineraalien seoksia, vaahdotusproseseimenettelyl-lä, jossa kuparin ja raudan kellutus hävitetään saattamalla malmi kosketukseen tässä käytettyjen yhdisteiden kanssa.

Vielä muuna tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan malminerotusmenetelmät, joissa käytetään sekä kellutusaineita että kellutusta alas painavia aineita.

Toisin kuin kaupalliset painajat, kuten NaCN, NaSH, tioglyko-lihappo ja Nokes-liuos (te. P2Sg/NaOH) tässä käytetyt paina-jareagenssit eivät vapauta vaarallisia kaasuja, kuten eyani-deja ja rikkivetyä ilmakehään.

Sitä paitsi tässä keksinnössä käytettyjä yhdisteitä voidaan käyttää pienempiä määriä kuin määrät, joita vaaditaan tavanomaisten painajien tehokkaaseen käyttöön.

Keksinnön eräässä toteutusmuodossa malminvaahdotusproseeeiesa, jossa käytetään kokoojareagensseja molybdeenin erottamiseen, aikaansaadaan parannus käyttämällä karboksialkyylitritiokar-bonaatteja pyriitin ja kuparin painamiseen vaahdotuksessa. Karbokeimetyylitritiokarbonaatti sallii 84-%:sen Mo:n talteenoton Fe:n talteenoton ollessa vain 3 X ja Cu:n 30 X. Kun käytetään NaCN:n ja Nokesin liuoksen kaupallista painajaseosta 76934 karbokeimetyylitritiokarbonaatin sijasta, Mo:n talteenotto on 85,5 X, mutta Fe:n talteenotto on 5,2 X ja Cu:n talteenotto on 68,3 X.

Erotuereageneeeina tässä käytetyt yhdisteet ovat substituoi-tujen hiilivetytritiokarbonaattien ammonium- tai ryhmän IA tai I IA metal1isuoloja. Ne vastaavat yleistä kaavaa

S

II

YOOC -R-S-C-S-Y (!) jossa R on C1-C12-alkyleeniryhmä; ja Y on ryhmän IA tai I IA metalli-ioni tai ammoniumioni. Yleensä ne ovat karboksisubs-tituoitujen orgaanisten tritiokarbonaattien suoloja.

Nämä suolat voidaan valmistaa hyvin tunnetulla tekniikalla. Erästä tekniikkaa edustaa yhtälö

S

li Y'OOC - R - SH - CS2 + YOH -^ YOOC - RSC - SY + H20 jossa R ja Y tarkoittavat samaa kuin edellä esitettiin ja Y' tarkoittaa vetyä tai samaa kuin Y.

Edellä olevassa kaavassa (I) on edullista, että Y on litium, natrium, kalium, kalsium- tai magnesium. On erittäin edullista, että Y on natrium.

Keksinnön reagensseissa orgaaninen osa R on ryhmä kuten metyleeni-, etyleeni- ja tertiäärinen butyleeni-ryhmä.

Ainakin yksi Y-substituentti on kiinnittynyt tritiokarbonaa-tin pääterikkiatomiin. Vaikka Y voi olla -NH^-ioni tai jokin ryhmän IA tai ryhmän I IA metalli-ioni, on suositeltavaa että Y on ryhmän IA metalli-ioni. Natrium on erittäin edullinen.

76934

Eräe täeeä käytettyjen erotuereageneeien edullinen ryhmä ovat kakeoieeuolat, kuten: S-ammonium-0-ammonium-3-karbokeipropyylit r i t iokarbonaatt i, S-natrium-O-natriumkarbokeimetyylitritiokarbonaatti, S-natrium-O-natrium-2-karbokeietyylitritiokarbonaatti, S-natrium-O-natrium-3-karbokeipropyylitritiokarbonaatti, S-natrium-O-natrium-6-karbokeiheksyylitritiokarbonaatti, S-natrium-O-natrium-2-karbokeidodekyylitritiokarbonaatti, S-natrium-O-natrium-2-karboksi-2-metyyli-2-butyylietyylitri- tiokarbonaatti, yme. ja niiden seokset.

Minkä tahansa kaavan <I) esittämien reagenssien seokset samoin kuin näiden seokset muiden tavanomaisten erotuereageneeien kanssa ovat hyödyllisiä tässä keksinnössä. Tässä keksinnössä hyödylliset vaahdotus- tai kokooja-aineet voidaan valita mistä tahansa tunnetuista käyttökelpoisista yhdisteistä, joita ovat ksantaatit, ditiofosfaatit, ditiokarbamaatit, tiolit (merkaptaanit>, tiokarbani1idi, rasvahapposaippuat, areeni-sulfonaatit tai alkyyliareenisulfonaatit, alkyylisulfaatit, primääriset amiinit, kvaternääriset ammoniumsuolat ja alkyy-lipyridiniumsuolat. Edullisia vaahdotusaineita ovat alkalime-tallialkyyliksantaatit. Sopivia alkalimetallialkyyliksantaat-teja, joita voidaan käyttää, ovat etyy1iksantaatin, isopro-pyyliksantaatin, butyyliksantaatin, amyyliksantaatin, heksyy-liksantaatin, setyylikeantaatin yme. kalium- tai natriumsuo-lat.

Käytetty vaahdotusaineen määrä vaihtelee huomattavasti riippuen käytetystä vaahdotusaineen tyypistä, pH-arvosta ja vaahdotettavan materiaalin tyypistä (esim. sulfidi, oksidi jne.), sulfidimineraalin vaahdotukseen tarvitaan yleensä noin 0,005-0,5 kg ksantaattia tonnia kohti malmia.

5 76934

Karboksialkyylitritiokarbonaattisuolan määrä, jota käytetään yhden tai useamman mineraalin painajana voi vaihdella suuresti. Yleensä käytetty määrä riippuu käytetyn vaahdotus- tai kokooja-aineen määrästä, käytetystä vaahdotustekniikasta ja malmissa olevien mineraalien määrästä ja laadusta. Kun molybdeenin pitoisuus on suuri (te. se on malmin primääriaine>, käytetty tritiokarbonaattialue voi olla n. 0,005-0,05 kg/ton-ni käytettyä malmia. Kun molybdeenin pitoisuus on pieni (te.

Cu on malmin primääriaine), käytetty tritiokarbonaattimäärä voi olla n. 0,05-2,5 kg/tonni rikastetta. Eräässä tämän keksinnön edullisessa toteutusmuodossa käytetään karboksialkyy-litritiokarbonaatteja Cu:n ja Fe:n ja "liukenemattomien" (Ca- ja Mg-silikaattien) painajina molybdeenin läsnäollessa.

Näissä malmeissa tavattuihin molybdeenipitoisiin mineraaleihin kuuluvat sellaiset aineet kuin molybdeniitti, M0S2 ja wulfeniitti, PbMoO^. Nämä ja muut molybdeeniä sisältävät materiaalit voidaan eristää mineraaleja sisältävästä vaahdosta, kun taas vähemmän toivotut mineraalit painetaan keksinnön reagensseilla.

Tässä keksinnössä voidaan käyttää mitä tahansa vaahdontuslai-tetta. Yleisimmin käytettyjä kaupallisia vaahdotuskoneita ovat Agitair (Galigher Co.), Denver D-2 (Denver Equipment Co.) ja Fagergren (Western Machinery Co.). Pienempiä laboratorio-mittakaavan laitteita, kuten Hallimond-kennoa voidaan myös käyttää.

Tätä keksintöä demonstroitiin kokeissa, jotka suoritettiin huoneen lämpötilassa ja normaalipaineessa. Kuitenkin mikä tahansa alaan perehtyneiden yleisesti käyttämä lämpötila tai paine kuuluu keksinnön suojapiiriin.

Esimerkit

Seuraavien esimerkkien tarkoituksena on kuvata tämän keksinnön käyttökelpoisuutta.

76934

Esimerkki I

Tämä esimerkki kuvaa tässä esitettyjen karboksialkyylitritio-karbonaattien valmistusta. Tämä menettely on tyypillinen kaikille valmistetuille yhdisteille. Kolmikaulaiseen lasikolviin, joka oli varustettu jäähdyttäjällä, sekoittajalla, lämpömittarilla ja tiputussuppilolla, lisättiin 1Θ0 ml vettä ja 42 g <1,05 moolia) natriumhydroksidia. Jäähdytyksen jälkeen alle o 50 C:n 53 g <0,5 moolia) 3-merkaptopropionihappoa lisättiin hitaasti samalla sekoittaen 20 minuutin aikana. Seos jäähdy-o tattiin alle 45 C:n, minkä jälkeen 38 g <0,5 moolia) rikki- hiiltä lisättiin hitaasti 30 minuutin aikana. Sameaa seosta o pidettiin sekoittaen 45 C:ssa 1,5 tuntia, jolloin liuoksesta tuli kirkas. Kirkkaan oranssi kirkas liuos jäähdytettiin huoneen lämpötilaan ja pullotettiin. Lioksen laskettiin olevan 40 painoprosenttien 2-karboksietyylitritiokarbonihapon di-natriumsuolan suhteen, josta käytetään tässä myös nimitystä S-natrium-O-natrium-2-karboksietyylitritiokarbonaatti.

Samalla tavoin valmistettiin karboksimetyylitritiokarboniha-pon dinatriumsuolan 40-painoprosenttinen vesiliuos 42 g:sta <1,05 moolia) natriumhydroksidia 144 ml:sta vettä, 46 grata <0,5 moolia) tioglykolihappoa ja 38 grata <0,5 moolia) rikki-hiiltä. Samoin valmistettiin 2-hydroksietyylitritiokarboniha-pon mononatriumsuolan 40-painoprosenttinen vesiliuos 22 greta <0,55 moolia) natriumhydroksidia, n. 140 mlrsta vettä, 39 greta <0,5 moolia) 2-hydroksietyylimerkaptaania ja 38 greta <0,5 moolia) rikkihiiltä.

Esimerkki II

Tämä esimerkki kuvaa vaihtoehtoista menetelmää S-natrium-O-natriumkarboksimetyylitritiokarbonaatin valmistamiseksi, joka voi tarjota taloudellisia etuja esimerkin I menetelmään nähden. Vetoisuudeltaan 300 ml m sekoitettuun ruostumattomaan teräsreaktoriin lisättiin 30 g vettä ja 20 g <0,5 moolia) natriumhydroksidia. Reaktori suljettiin ja rikkivetyä <16 g, 0,47 moolia) puristettiin hitaasti reaktoriin noin 20 minuu- 7 76934 tin aikana. Jäähdytystä suoritettiin jäähdytyekierukoiden o avulla lämpötilan pitämiseksi alle 38 C:n. Reaktorin paine oli 480 kPa. Rikkihiiltä <19 g, 0,25 moolia) lisättiin hitaasti samalla jäähdyttäen ja sekoittaen 50 minuutin aikana o lämpötilan ollessa n, 28 C ja paineen 415-515 kPa. Liuos, joka sisälsi 58 ml vettä, 10 g <0,25 moolia) natriumhydroksi- dia ja 23,5 g <0,25 moolia) kloorietikkahappoa, pumpattiin reaktoriin 30 minuutin aikana samalla, kun lämpötila pidet-o tiin alle 35 C:n. Reaktorin paine kohosi hitaasti 1 MPariin lisäyksen päättymiseen mennessä. Kun lisäys oli saatu päätök- o seen, seosta pidettiin 1 tunti 50 C:ssa, jäähdytettiin

O

n. 25 C:een ja laskettiin ulos, jolloin saatiin 146 g poisto-tuotetta, jonka laskettiin olevan noin 40-painoproeenttinen dinatriumkarboksimetyylitritiokarbonaatin vesiliuos <sisälsi tritiokarbonaattia, vettä ja natriumkloridia).

Esimerkki III

Tämä esimerkki on tarkistusesimerkki, joka kuvaa standardi malminvaahdotusproseesia kuparin ja raudan painajan <esim. Nokesin reagenssin) kanssa ja ilman sitä. Esimerkki kuvaa menettelyä, jota käytettiin tässä kaivoskemikaalien arvioimiseen. Kuulamyllyyn panostettiin 1005 grammaa etupäässä molybdeeniä sisältävää malmia, jonka toimitti Amax Mines, Climax, Colorado, yhdessä 0,3 gramman kanssa kalkkikiveä, 500 ml:n kanssa vettä, tärpättiä <0,012 kg/tonni malmia), Syntex-valmistetta <0,02 kg/tonni malmia), joka on sulfonoitu kookos-öljy, jota valmistaa Colgate-Palmolive, höyryöljyä <0,17 kg/-tonni malmia), natriumsilikaattia <0,30 kg/tonni malmia) ja Nokesin reagenssia <0,01 kg/tonni malmia), P § ^NaOH:n vesiliuosta kuparin ja raudan painamiseksi. Seosta jauhettiin 4 minuuttia Θ sekuntia, jolloin hiukkaekokojakautumaksi saatiin 35 X + 100 Tyler-verkkoseulakokoa. Seos siirrettiin Denver D-2-kelluttimeen yhdessä riittävän vesimäärän kanssa 20 painoproeenttisen kiinteän aineen vesiseoksen muodostamiseksi. Vielä 0,014 kg/tonni malmia Nokesin liuosta lisättiin ja seosta vakioitiin 2 minuuttia sekoittaen samalla nopeudella 8 76934 1000 rpm. Ilmaa syötettiin lietteeseen sekoittimen läpi no- <3 peudella 1,2 m /min. Rikastetta kaavittiin lavalla noin 25 iskua minuutissa 5 minuutin vaahdotuksen ajan. Vaahdotuk-sen jälkeen rikaste kuivattiin ja analysoitiin. Menettely toistettiin useita kertoja. Ensimmäisessä toistossa Nokesin liuos jätettiin pois. Toisessa Nokesin liuos korvattiin tiodiglykolilla ja kolmannessa toistossa Nokesin liuos korvattiin dinatriumkarboksimetyylitritiokarbonaatilla (toimitettiin 40 paino-%:sena vesiliuoksena). Nämä tulokset, jotka luetellaan taulukossa I, osoittavat että dinatriumkarboksime-tyylitritiokarbonaatti pienentää suuresti vaahdotetun raudan ja kuparin määrää verrattuna muihin käytettyihin systeemeihin samalla, kun ylläpidetään suurempaa tai ainakin vertailukel-posta molybdeenin talteenoton määrää.

Taulukko 1

Pe:n ja Cu:n painaminen Mo-pitoisen malmin vaahdotusproses- aiaaa_

Painaja Karkeampi rikaste <0,014 kg/tonni jauhimeesa Grammaa % rikasteessa ia kennossa)_£e_Cy_Mo Fe_£u_Mo

Tarkistus ei painajaa 0,926 0,083 1,57 4,03 0,36 6,81

Nokes-P2S5/NaOH 1,530 0,038 1,63 5,23 0,13 5,59

Tiodiglykoli 1,490 0,087 1,68 5,13 0,30 5,74 S-natrium-O-natrium-karboksimetyylitri- tiokarbonaatti 0,490 0,012 1,45 2,75 0,07 8,16

IV

Tämä esimerkki sisältää keksinnön ajoja, jotka kuvaavat kar-boksialkyylitritiokarbonaattisuolojen vaikutusta painajina (tai keruuaineina) raudan, kuperin ja molybdeenin erotuksessa vaahdottamalla. Esimerkissä III kuvattua yleistä menettelyä S 76934 noudatettiin, mutta eräin pienin poikkeuksin. Esimerkiksi jauhimeen lisättiin 1005 grammaa malmia, 497 ml vettä, kalkkikiveä (0,09 kg/tonni malmia), tärpättiä (0,017-0,024 kg/-tonni malmia), Syntex-valmistetta (0,02 kg/tonni malmia), natriumsilikaattia (0,30 kg/tonni malmia) ja höyryöljyä (0,17 kg/tonni malmia). Jokaisessa ajossa tehtiin kolme vaah-dotusta. Painajaa (tai keruuainetta) lisättiin 0,018 kg/tonni malmia ennen ensimmäistä vaahdotusta. Ennen sekä toista että kolmatta vaahdotusta lisättiin vielä Syntex-valmistetta (0,009 kg/tonni malmia) ja 0,073 kg/tonni malmia höyryöljyä. Kukin vaahdotus kesti 2 minuuttia. Kun Nokesin reagenssia (0,014 kg/tonni malmia) käytettiin, se lisättiin jauhinvai-heessa. Näiden ajojen tulokset luetellaan taulukossa II, josta voidaan nähdä, että karboksialkyylitritiokarbonaatti-suolat painavat rautaa ja erityisesti kuparia merkittävästi paremmin kuin kaupallisesti saatava kuparin ja raudan painaja, Nokesin reagensei. Tulokset osoittavat myös, että 2-hydrok-sietyylitritiokarbonaattieuola, joka on analoginen keksinnön karboksialkyylitritiokarbonaateille, ei paina kuparia tai rautaa. Itse asiassa tulokset näyttävät osoittavan, että hyd-roksialkyylitritiokarbonaatti todellisuudessa parantaa raudan vaahdotusta. Lisäksi tulokset osoittavat, että karbok-sialkyylitritiokarbonaatit toimivat paremmin raudan painajina Nokesin reagenssin poissaollessa. Samoin tulokset osoittavat, että karboksietyylitritiokarbonaatti on parempi Cu:n painaja kuin karboksimetyylitritiokarbonaatti, kun taas karboksime-tyylitritiokarbonaatti on parempi Fe:n painaja kuin karbok-sietyylitritiokarbonaatti.

10 76934

Taulukko II

Fe:n ja Cu:n painaminen Mo:a sisältävän malmin vaahdotuspro- seasissa___ a no Nokes Kellutuksen hävitysaine Talteenotto kg/tonni 0.018 ka/tonni malmia_Fe Cu Mo 1 0,014 Ei lainkaan - tarkistus 5,15 68,30 85,50 2 Ei lainkaan - tarkistus 7,70 65,10 79,00 3 0,014 S-natrium-2-hydroksi- etyylitritiokarbonaatti 22,20 63,90 84,60 4 0,014 S-natrium-O-natrium-2- karboksietyylitritio- karbonaatti 4,24 24,49 80,49 5 - S-natrium-O-natrium-2- karboksietyylitritio- karbonaatti 3,44 21,91 75,48 6 0,014 S-natrium-O-natrium- karboksimetyylitritio- karbonaatti 3,16 28,03 83,19 7 ~ S-natrium-O-natrium- karboksimetyylitritio- karbonaatti 2,76 30,08 84,19 a) Nokesin reagenssi on ?2θ5:η ja NaOH:n vesiliuos.

Kohtuullisia muutoksia, kuten niitä, jotka tulisivat alaan tavanomaisesti perehtyneiden mieleen, voidaan tehdä tähän esitykseen Poikkeamatta keksinnön suojapiiristä.

Claims (5)

11 76934

1. Menetelmä molybdeenin ja muiden metallien erottamiseksi malmista tai metallurgisesta rikasteesta vaahdotuksen avulla, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää vaiheen, jossa saatetaan vaahdotusrikaste kosketukseen yhden tai useamman painajan kanssa, jolla on yleinen kaava S YOOC -R-S-C-S-Y <I> jossa R on C^-C2~alkyleeniryhmä; ja Y on ryhmän IA metalli-ioni, ryhmän I IA metalli-ioni tai ammoniumioni.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että Y on alkali- tai maa-alkalimetalli.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että Y on ryhmän IA metalli-ioni, edullisesti natrium-ioni .

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että karboksyylin ja rikin Y-ryhmät ovat identtisiä.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään painajana S-natrium-O-natrium-2-karbok-sietyylitritiokarbonaattia tai S-natrium-O-natriumkarboksime-tyylitritiokarbonaattia.