FI77169C - Samlarreagens foer flotation av sulfidmineralier och foerfarande foer anrikning av sulfidmineralier. - Google Patents

Description

1 77169

Kokoojareagenssi sulfidimineraalien vaahdotusta varten ja menetelmiä sulfidimineraalien rikastamiseksi

Esillä oleva keksintö koskee vaahdotusmenetelmiä 5 metallien talteenottamiseksi epäjalojen metallien sulfidi-malmeista. Erityisesti se koskee uusia, entistä parempia sulfidikokoojia, jotka sisältävät tiettyjä hydrokarboksi-karbonyylitionokarbamaatti-yhdisteitä, joilla on erinomainen metallurginen suorituskyky laajalla pH-alueella.

10 Vaahdotus on eräs laajimmin käytetyistä menetel mistä arvokkaita mineraaleja sisältävien malmien rikas-tuksessa. Sitä käytetään erityisesti hienoksi jauhettujen arvokkaiden mineraalien erottamiseen sivukivestä tai arvokkaiden mineraalien erottamiseen toisistaan. Menetelmä 15 perustuu sopivasti preparoitujen mineraalipintojen affiniteettiin ilmakuplien suhteen. Vaahdotuksessa vaahto muodostetaan johtamalla ilmaa sekoitettuun, hienoksi jauhe-‘ tun malmin vesilietteeseen, joka sisältää vaahdotusainet- ’·[ ta. Pääasiallisena etuna vaahdotuserotuksella on, että se : ; 20 on muihin menetelmiin verrattuna suhteellisen tehokas toi menpide olennaisesti alemmin kustannuksin.

Nykyisen teorian ja käytännön mukaan sulfidivaahdo-tuksen onnistuminen riippuu suuressa määrin reagenssista tai reagensseista, joita nimitetään kokoojiksi, joiden 25 vaikutuksesta muista mineraaleista erotettava sulfidimine-raali tulee selektiivisesti hydrofobiseksi. Yhden mineraa-lilajin vaahdotuserottaminen toisesta lajista riippuu siten mineraalipintojen suhteellisesta kostutettavuudesta veden avulla. Tyypillisesti vapaa pintaenergia tarkoituk-30 sella alennetaan saattamalla pinta adsorboimaan heteropo-laarisia kokoojia. Näin aikaansaatu hydrofobinen päällyste toimii tämän selityksen mukaan siltana siten, että mi-neraalihiukkaset saattavat kiinnittyä ilmakuplaan. Tämän keksinnön käytäntö ei kuitenkaan ole sidoksissa tähän tai 35 muihin vaahdotusteorioihin.

2 77169

Kokoojan lisäksi tarvitaan myös useita muita rea-gensseja. Näistä vaahdotusaineitä käytetään stabiilin vaah-dotusvaahdon muodostamiseen joka vaahto on riittävän pysyvä, ettei sitä voida hajottaa seuraavien menetelmävaihei-5 den suorittamiseksi. Tavallisimmin käytettyjä vaahdotusaineita ovat mäntyöljy, kreosootti ja kresyylihappo sekä alkoholit, kuten 4-metyyli-2-pentanoli, propyleeniglykolit ja eetterit jne.

Lisäksi sulfidimineraalien vaahdotuserotuksen onnis-10 tuminen riippuu suuresti tietyistä muista tärkeistä rea-gensseista, kuten modifiointiaineista. Modifiointiainei-siin kuuluvat kaikki sellaiset reagenssit, joiden pääasiallisena tehtävänä ei ole toimia kokoojina tai vaahdotusaineina, vaan niiden tehtävänä on mineraalin pinnan modifioiminen 15 siten, että kokooja joko adsorboituu siihen tai ei adsorboidu. Modifiointiaineet voivat siten olla depressantteja, aktivaattoreita, pH-säätäjiä, dispergoivia aineita, de-aktivaattoreita jne. Usein modifiointiaine suorittaa samanaikaisesti useita tehtäviä. Sulfidivaahdotuksen nykyi-20 sen teorian ja käytännön mukaan kaikkien vaahdotusaine- luokkien teho riippuu suuressa määrin malmilietteen alka-lisuus- tai happamuusasteesta. Tämän johdosta modifiointi-aineet, jotka säätävät pH-arvoa, ovat erittäin tärkeitä. Tavallisimmin käytettyjä pH-säätäjiä ovat kalkki, kalsinoi-25 tu sooda ja vähäisemmässä määrin natriumhydroksidi. Sulfi-divaahdotuksessa käytetään kuitenkin ylivoimaisesti eniten kalkkia. Esimerkiksi kuparisulfidivaahdotuksessa, joka on tärkein sulfidivaahdotusteollisuus, käytetään kalkkia pH-arvon pitämiseksi yli 10,5, tavallisemmin yli 11,0 30 ja usein niinkin korkealla kuin 12 tai 12,5. Tunnetuissa sulfidivaahdotusmenetelmissä lietteen pH on etukäteen säädettävä arvoon 11,0 tai korkeammaksi ei ainoastaan tunnettujen sivukivenä olevien rautamineraalisulfidien, kuten pyriitin ja pyrrotiitin torjumiseksi, vaan myös parantamaan 35 useimpien tavanomaisten sulfidikokoojien, kuten ksantaattien, 3 77169 ditiofosfaattien, tritiokarbamaattien ja tionokarbamaat-tien suorituskykyä. Kalkin lisäämisestä johtuvat kustannukset tulevat melko korkeiksi, ja laitosten johto on kiinnostunut vaahdotusmenetelmistä, joissa tarvitaan vain vä-5 hän tai ei lainkaan kalkkilisäystä, so vaahdotusmenetelmistä, jotka voidaan suorittaa lievästi aikalisissä, neutraaleissa tai jopa happamissa pH-arvoissa. Neutraalit ja happamet kiertovaahdotusmenetelmät ovat erityisen toivottuja, koska lietteet voidaan helposti tehdä happamiksi li-10 säämällä rikkihappoa, ja rikkihappoa saadaan monissa laitoksissa sulattimon sivutuotteena. Siten vaahdotusmenetel-mät, joissa pH-arvoa ;ei etukäteen tarvitse säätää tai joiden pH-arvon etukäteensäätö neutraaliksi tai happameksi voidaan suorittaa käyttäen vähemmän kallista rikkihappoa, 15 ovat edullisempia kuin nykyiset vaahdotusmenetelmät, koska nykyisissä vaahdotusmenetelmissä pH-arvon säätäminen etukäteen korkeisiin aikalisiin arvoihin, vähintään noin ll,0:ksi, käyttäen kalkkia, on kalliimpaa.

Nykyisten ongelmien selventämiseksi paremmin todet-20 takoon, että 1980 USA:n kupari- ja molybdeenikaivosteolli- suus käytti kalkkia lähes 25Q miljoonaa kg. Tämä teollisuus-kalkin määrä vastasi lähes 92,5 paino-% koko käytettyjen reagenssien määrästä, ja käytetyn kalkin rahallinen arvo oli noin 51,4 % reagenssien kokonaiskustannuksista tässä 25 teollisuudessa, so yli 28 miljoonaa US-dollaria.

Kuten edellä mainittiin, eri laitosten kalkin kulutus voi vaihdella käsitellyn malmin 1 tonnia kohti noin 0,5 kg :sta niinkin korkeaan määrään kuin 10 kg. Tietyillä alueilla, kuten Etelä-Amerikassa, kalkkia on huonosti saa-3Q tavissa ja kalkin kuljetus ja/tai maahantuonti on viime vuosina nostanut kustannuksia huomattavasti. Vielä eräänä tunnettujen vahvasti alkalisten menetelmien onjelmana on, että lisättäessä suuria määriä kalkkia riittäcän korkean pH-arvon saamiseksi tehtaan vaahdotuslaitteistossa muodos-35 tuu karstaa, jonka usein tapahtuva poistaminen vaatii laitoksen pysäyttämistä puhdistusta varten ja siten lisää kustannuksia.

77169 4

On siten ilmeistä, että on vahvasti toivottavaa, että kalkin lisäämisen tarvetta sulfidivaahdotusmenetel-missä voitaisiin vähentää tai poistaa täysin, jolloin saataisiin olennaisia säästöjä reagenssikustannuksissa. Lisäk-5 si kalkin vähentämistä tai poisjättämistä sulfidimalmikä-sittelyssä seuraa mahdollisesti muita etuja, koska tällöin helpottuvat myös muut kuin vaahdotusoperaatiot, kuten esimerkiksi lietteen käsittely.

Aikaisemmin epäjalojen metallien sulfidimalmien 10 vaahdotuksessa on käytetty sulfidikokoojina ksantaatteja ja tiofosfaatteja. Näiden tavanomaisten sulfidikokoojien suurimpana ongelmana on, että pH-arvoissa alle 11,0 pyriit-ti ja pyrrotiitti saadaan heikosti torjuttua. Lisäksi alennettaessa pH-arvoa näiden sulfidikokoojien kokoamiskyky 15 myös alenee, mikä tekee ne sopimattomiksi lievästi alkali-seen, neutraaliin tai happameen ympäristöön. Tästä kokoa-miskyvyn alenemisesta pH-arvon alentuessa esim. alle noin 11,Q aiheutuu, että kokoojan annosta on korotettava useampikertaiseksi, mikä on taloudellisesti vähemmän miellyt-2Q tävää. Kokoojan aktiivisuuden aleneminen pH-arvon aletessa saattaa johtua monista tekijöistä. Kokooja saattaa vaikuttaa eri tavalla eri sulfidimineraaleihin tietyssä pH-arvos-sa. Toisaalta alhaisessa pH-arvossa saattaa liuoksen huono pysyvyys, kuten esimerkiksi ksantaatti- ja tritiokarbo-25 naattiliuosten huono pysyvyys, selittää havaitun heikon kokooj a-akti ivisuuden.

Pyrkimyksissä edellä esitettyjen puutteiden poistamiseen kehitettiin ksantaattien neutraaleja johdannaisia, alkyyliksantogeenialkyyliformiaatteja, joita voidaan esit-30 tää seuraavalla yleisellä kaavalla: S 0 RO-C-S-C-OR'

Alkyyliksantogeenialkyyliformiaatit on patentoitu sulfidikokoojina US-patenttijulkaisussa 2 412 500. Muita tämän 35 yleisen rakenteen rakennemuunnoksia esitettiin myöhemmin.

5 77169

Esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 2 608 572 alkyylifor-miaatti-substituentit sisältävät tyydyttymättömiä ryhmiä. US-patenttijulkaisussa 2 608 573 kuvatut alkyyliformiaat-ti-substituentit sisältävät halogeeni-, nitriili- ja nit-5 roryhmiä. US-patenttijulkaisussa 2 608 814 on kuvattu sul-fidikokoojina käytettäviksi bis-alkyyliksantogeeniformi-aatteja. Nämä muunnetut rakenteet eivät ole saavuttaneet samaa kaupallista käyttöä kuin muuntamattomat rakenteet. Alkyyliksantogeenialkyyliformiaattia on esimerkiksi nykyi-10 sin kaupallisesti saatavissa kauppanimellä MINERAC A firmasta Minerec Corporation. MINERAC A, joka on etyyliksan-togeenietyyliformiaatti, sekä myös sen korkeammat homologit eivät toimi täysin tyydyttävästi pH-arvoissa alle 11,0, vaan niiden kokoojavoima ja pyriittitorjunta jättävät toi-15 vomisen varaa.

Eräs sulfidikokoojien luokka, joka on jossain määrin saavuttanut kaupallista menestystä vaahdotuksessa, kä-sittää öljymäiset sulfidikokoojat, jotka sisältävät dialk-‘ ' yylitionokarbamaatti- tai diuretaaniyhdisteitä, joiden ylei-

20 nen kaava on : S

RO-CNHR1 Γ: Näiden yhdisteiden valmistukseen ja käyttöön liit tyy useita haittoja. US-patenttijulkaisussa 2 691 635 on 25 esitetty menetelmä dialkyylitionokarbamaattien valmistamiseksi. Kuvatun reaktiosarjän kolme vaihetta ovat hankalia suorittaa, ja lopullisena sivutuotteena saadaan metyy-limerkaptaania, joka on ilman saastuttaja, jonka käsittely on kallista. US-patenttijulkaisussa 3 907 854 on kuvat-30 tu parannettu menetelmä dialkyylitionokarbamaattien valmistamiseksi. Vaikka menetelmän uusina piirteinä esitetään hyvä saanto ja korkea puhtausaste, niin on huomattava, että reaktion sivutuotteena on natriumhydrosulfidi, joka on myös ympäristömyrkky ja vaatii erityiskäsittelyä. US-pa-35 tenttijulkaisussa 3 590 998 on esitetty tionokarbamaatti- 6 77169 sulfidi-kokoojayhdiste, jossa N-alkyylisubstituentti liittyy alkoksikarbonyyliryhmien välityksellä. Kuvatussa menetelmässä on käytettävä kalliita aminohappoestereitä ksantaattien tioesterien korvausreaktioon. Tämän menetelmän 5 sivutuotteita ovat joko metyylimerkaptaani tai natriumtio-glykolaatti. Lisäksi tämäntyyppinen rakenteellisesti muunnettu tionokarbamaatti ei ole saavuttanut suurtakaan kaupallista menestystä. Kuten esillä olevan keksinnön selityksestä jäljempänä ilmenee, dialkyylitionokarbamaatit ovat 10 heikkoja kokoojia pH-arvon alentuessa tiettyjen arvojen alapuolelle.

Esillä olevan keksinnön kohteena on näin ollen saada aikaan uusi, parannettu sulfidikokooja ja vaahdotusme-netelmä sulfidimineraalien rikastamiseksi käyttäen vaahdo-15 tusmenetelmää, jossa pH-arvon etukäteen säätäminen vahvasti alkaliseksi ei ole tarpeen.

Keksinnön toisena kohteena on uusi, parannettu sulfidikokooja ja vaahdotusmenetelmä sulfidimineraalien rikastamiseksi siten, että saadaan talteen selektiivisesti arvo-20 metallisulfidit ja selektiivisesti torjutaan pyriitti, pyr-rotiitti ja muut sivukivisulfidit.

Edelleen keksinnön kohteena on uusi, parannettu sulfidikokooja ja vaahdotusmenetelmä sulfidimineraalien rikastamiseksi vaahdotusmenetelmällä käyttäen uutta sulfidikokoo-25 jareagenssien luokkaa, joita reagensseja voidaan valmistaa ja käyttää ilman, että muodostuu haitallisia sivutuotteita tai ympäristömyrkkyjä.

Keksinnön kohteena on edelleen vaahdotusmenetelmä sulfidimalmien rikastamiseksi pH-arvossa 10,0 tai sen alle 30 käyttäen tiettyjä uusia kokoojia, jotka sisältävät uusia donoriatomiyhdistelmiä, ja jotka ovat erityisesti suunniteltuja alhaisessa pH-arvossa tapahtuvaan vaahdotukseen.

Edelleen keksinnön kohteena on uusi, parannettu menetelmä sulfidien selektiiviseksi vaahdottamiseksi happo-35 kierrossa, jossa pH-arvon säätämiseen käytetään halpaa rikkihappoa.

7 77169

Keksinnön kohteena on tarkemmin sanottuna kokooja-reagenssi sulfidimineraalien vaahdotusta varten. Keksinnön mukaiselle kokoojareagenssille on tunnusomaista, että se käsittää vähintään yhden hydrokarboksikarbonyylitio-5 nokarbamaatin, joka on N-etoksikarbonyyli-O-isobutyylitio-nokarbamaatti ? N-etoksikarbonyyli-O-sek-butyylitionokarba-maatti; N-etoksikarbonyyli-O-n-amyylitionokarbamaatti; N-etoksikarbonyyli-O-isoamyylitionokarbamaatti; N-etoksi-karbonyyli-O-fenyylitionokarbamaattiy N-fenoksikarbonyyli-10 O-etyylitionokarbamaattiy N-fenoksikarbonyyli-O-isopropyy-litionokarbamaatti; N-fenoksikarbonyyli-O-n-butyylitiono-karbamaatti; N-fenoksikarbonyyli-O-isobutyylitionokarba-- maatti; N-fenoksikarbonyyli-O-sek-butyylitionokarbamaatti; N-fenoksikarbonyyli-O-n-amyylitionokarbamaatti; tai N-fe-15 noksikarbonyyli-O-isoamyylitionokarbamaatti.

Yleisesti keksinnön mukaisia uusia, parannettuja hydrokarboksikarbonyylitionokarbamaatti-kokoojia voidaan käyttää malmi-tonnia kohti noin 0,0025-0,25 kg, edullisesti ti noin 0,005-0,05 kg (kuitenkaan rajoittumatta näihin ar- 20 voihin) metallien ja mineraalien talteenottamiseksi tehok-kaasti ja selektiivisesti metallisulfidimalmeista samalla I.. selektiivisesti painamalla pyriitti ja muut sivukivisul- fidit. Keksinnön mukaisia uusia, parannettuja sulfidiko-: : : koojia voidaan yleisesti käyttää riippumatta malmilietteen 25 pH-arvosta. Jälleen ilman rajoitusta näitä kokoojia voi-dana käyttää pH-arvoissa noin 3,5-11,0, edullisesti noin 4,0-10,0.

Keksinnön kohteena on myös uusi, parannettu menetelmä sulfidimineraaleja sisältävän malmin rikastamiseksi 30 selektiivisesti painamalla pyriitti ja pyrrotiitti, jossa menetelmässä malmi jauhetaan vaahdotuskokoa oleviksi hiukkasiksi, hiukkaset lietetään vesiväliaineeseen, liete valmennetaan tehokkailla määrillä vaahdotusainetta ja metal-likokoojaa, ja halutut sulfidimineraalit vaahdotetaan 35 edullisesti sivukivisulfidimineraalien päälle vaahdotus- 8 771 69 prosessilla, jolloin mainittu metallikokooja sisältää ainakin yhtä edellä esitettyä hydrokarboksikarbonyylitiono-karbamaattia.

Erityisen edullinen toteutusmuoto käsittää uuden, 5 parannetun menetelmän kuparisulfidimineraalien talteenot-tamisen parantamiseksi erilaisia sulfidimineraaleja sisältävästä malmista vaahdotusprosessilla, joka suoritetaan säädetyssä pH-arvossa enintään 10,0 ja lisäämällä kokoojaa vaahdotuskennoon.

10 Esillä olevan keksinnön kohteina ovat siten uudet sulfidikokoojät ja uudet epäjalojen metallisulfidimalmien vaahdotusmenetelmät. Esillä olevan keksinnön mukaisilla hydrokarboksikarbonyylitionokarbamaattikokoojilla saadaan yllättäen jopa alhaisemmilla kokooja-annoksilla parempi 15 metallurginen talteenotto vaahdotuserotuksessa kuin tavanomaisilla sulfidikokoojilla, ja ne ovat tehokkaita hap-pamissa, neutraaleissa ja lievästi aikalisissä pH-olosuh-teissa. Keksinnössä tuodaan esille sulfidimalmivaahdotus-menetelmä, jolla samanaikaisesti saadaan erittäin hyvä 20 sulfidimineraalien rikastus ja huomattava kalkinkulutuk- sen säästö.

Keksinnön mukaisia hydrokarboksikarbonyylitiono-karbamaatti-yhdisteitä voidaan sopivasti valmistaa ilman, että muodostuu ympäristövaarallisia sivutuotteita, saat-25 tamalla ensin vastaava klooriformiaatti reagoimaan ammonium-, natrium- tai kaliumtiosyanaatin kanssa isotiosya-naattivälituotteeksi seuraavan yhtälön (1) mukaisesti:

O O

R^0-C-C1 + XSCN -> R1-0-C-NCS + XC1 (1) 30 jossa R1 merkitsee samaa kuin edellä, ja X on NH^+, Na+ tai K+.

Sitten hydrokarboksikarbonyyli-isotiosyanaatti-välituote saatetaan reagoimaan aktiivisen hydroksyyliyh-35 disteen kanssa yhtälön (2) mukaisesti: 9 77169

0 OHS

R1-0-C-NCS + R2OH -> R^D-C-N-C-OR2 (2)

Aktiivisella hydroksyyli-yhdisteellä tarkoitetaan mitä 5 tahansa yhdistettä, jossa on hydroksyyliryhmä, joka helposti reagoi isotiosyanaatin kanssa vastavan tionokarba-maatin muodostamiseksi. Esimerkkejä aktiivisista hydrok-syyli-yhdisteistä ovat alifaattiset alkoholit, sykliset ja asykliset, tyydyttyneet ja tyydyttämättömät alkoholit, 10 jotka ovat substituoimattomia tai substituoituja polaarisilla ryhmillä, kuten halogeenilla, esim. kloorilla, bro-. . millä tai jodilla, nitriili- tai nitroryhmillä, aryylial- koholit, kuten bentsyylialkoholi, etoksyloidut ja/tai propoksyloidyt alkoholit ja fenolit.

15 Edellä olevan yhtälön (1) mukaisessa reaktiossa klooriformiaatin ja ammonium-, natrium- tai kaliumtiosya-naatin kesken tarvittavia klooriformiaatteja voidaan valmistaa vastaavien alifaattisten tai aromaattisten alkoho-V; lien ja fosgeenin välisessä reaktiossa seuraavan yhtälön 20 (3) mukaisesti: ‘K 0 0 R40H + C1-C-C1-> R40-C-C1 + HC1 (3) 4 25 jossa R on jokin edellä määritellyistä aktiivisista hyd-roksyyli-yhdisteistä. Klooriformiaattien valmistusta tällä menetelmällä etoksyloiduista tai propoksyloiduista alkoholeista voidaan edelleen valmistaa seuraavalla reaktio-kaaviolla : 30 0 0 R5(OCH„CH„) OH+C1-C-C1 -> R5(0CHoCH») 0C-C1+HC1 (4) 2 2 n 22 n jossa R5 on C^_Cg-alkyyli, ja n on 1-4, valmistusta aromaattisista alkoholeista kuten fenoleista, kresoleista 35 ja ksylenoleista esittää seuraava reaktiokaavio: 10 771 69 ί :: · O (5) 2 6 ^-O-C-Cl + HC1

5 Cl-C-Cl->R

jossa = H tai CH^, ja R^ = H, CH^, Cl, Br, I, -NC^ tai -C=N.

10 Keksinnön mukaisten uusien, parannettujen hydro- karboksikarbonyylitionokarbamaatti-sulfidikokoojien valmistusta esittävistä yhtälöistä (1) ja (2) ilmenee, että yhtälön (1) mukaisessa reaktiossa muodostuu sivutuotteena ainoastaan vaaratonta natriumkloridia. Lisäksi yhtälön 15 (2) mukainen isosyanaatin ja aktiivisen hydroksyyliyhdis- teen kondensaatio on nopea ja täydellinen, eikä siinä muodostu ympäristövaarallisia sivutuotteita.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti edellä kuvattuja hydrokarboksikarbonyylitionokarbamaatteja käytetään 20 sulfidikokoojina uudessa, parannetussa menetelmässä sulfi-dimineraalien rikastamiseksi epäjalojen metallien sulfidi-malmeista laajalla pH-alueella ja erityisesti happamissa, neutraaleissa, lievästi aikalisissä ja vahvasti aikalisissä olosuhteissa.

25 Esillä olevan keksinnön mukaisesti uusi, parannet tu, olennaisesti pH-arvosta riippumaton menetelmä mineraalien rikastamiseksi epäjalojen metallien sulfidimalmeista käsittää ensimmäisenä vaiheena malmin hiukkaskoon pienentämisen vaahdotukseen sopivaksi. Kuten alan ammatti-ih-30 minen tietää, hiukkaskoko, johon malmi tulee hienontaa, jotta halutut mineraalit voitaisiin vapauttaa niihin liittyneestä sivukivestä tai muista mineraaleista, so. vapautuskoko, vaihtelee eri malmeilla riippuen useista tekijöistä, kuten esimerkiksi mineraalikerrostumien geomet-35 riasta malmissa, esim. juomuista, agglomeraateista, yh-teismatriiseista jne. Joka tapauksessa, kuten alalla on il 77169 tavallista, määritys hiukkaskoon pienenemisestä vapautus-kokoon voidaan suorittaa mikroskooppitutkimuksella. Yleensä sopiva hiukkasko vaihtelee noin 50 meshistä noin 400 meshiin, jolloin nämä arvot eivät kuitenkaan ole rajoitta-5 via. Malmit hienonnetaan edullisesti vaahdotuskokoisiksi hiukkasiksi, jotka ovat välillä noin +65 mehs - noin -200 mesh. Erityisen edullisesti esillä olevan keksinnön tarkoituksiin epäjalon metallin sulfidimalmi hienonnetaan siten, että noin 14-30 paino-% hiukkasista on +100 mesh ja 10 noin 45-75 paino-% hiukkasista on -200 mesh.

Malmit voidaan hienontaa millä tahansa alalla tunnetulla menetelmällä. Malmi voidaan esimerkiksi murskata kokoon -10 mesh ja sitten märkäjauhaa teräskuulamyllyssä määriteltyyn mesh-kokoon tai voidaan käyttää autogeenista 15 tai puoliautogeenista jauhamista tai jauhaa putkimyllyssä.

. . Malmin hienontamiseen käytetty menetelmä ei ole kriitti- ; ; nen keksinnön kannalta, kun vain saadaan tehokkaaseen ·’·’ vaahdotukseen sopivia hiukkasia.

pH-arvon etukäteen säätö suoritetaan sopivasti li-20 säämällä säätöainetta hienonnusvaiheen kuluessa jauhetta-vaan malmiin.

. Malmilietteen pH-arvo voidaan säätää mihin tahansa haluttuun arvoon lisäämällä joko happoa tai emästä, tyypillisesti tähän tarkoitukseen käytetään rikkihappoa tai 25 kalkkia. Keksinnön mukainen menetelmä on selvästi edullinen siinä suhteessa, että uusia, parannettuja hydrokarbok-sikarbonyylitionokarbamaattisulfidikokoojia voidaan käyttää keksinnön mukaisessa menetelmässä ilman pH-arvon etu-käteissäätöä, ja vaahdotus voidaan yleensä suorittaa mal-30 milietteen luonnollisessa pH-arvossa, mikä yksinkertaistaa menetelmää, alentaa kustannuksia ja pienentää kalkin-kulutusta ja siitä johtuvia käyttökatkoja. Hyvä rikastus on saatu esimerkiksi keksinnön mukaisella menetelmällä pH-arvoissa 3,5-11,0, ja erityisen hyvä rikastustulos on 35 havaittu pH-arvoissa noin 4,0-10,0.

12 771 69

Hienonnettu malmi, joka sisältää esim. vapautumis-kokoon hienonnettuja hiukkasia, lietetään sitten vesivä-liaineeseen helppojuoksuiseksi lietteeksi. Vesipitoinen, vaahdotuskokoisia malmihiukkasia sisältävä liete sääde-5 tään tyypillisesti vaahdotuslaitteessa sellaiseksi, että se sisältää noin 10-60 paino-% lietettyä kiintoainetta, edullisesti 25-50 paino-% ja erityisen edullisesti noin 30-40 paino-% kiintoainetta.

Keksinnön mukaisen menetelmän edullisessa toteutus-10 muodossa kupari-, sinkki- ja lyijysulfidin vaahdotus suoritetaan pH-arvossa korkeintaan 10,0, edullisesti alle 10.0. On todettu, että suorittamalla vaahdotus tässä pH-arvossa keksinnön mukaisilla uusilla, parannetuilla hyd-rokarboksikarbonyylitionokarbamaattikokoojilla on erityi- 15 sen hyvä kokoojateho ja samalla erittäin hyvä kokoojase-lektiivisyys myös alennetuilla kokooja-annoksilla. Siten tässä edullisessa menetelmässä käytetään tarvittaessa rikkihappoa lietteen pH-arvon säätämiseksi arvoon korkeintaan 10.0.

20 Kaikissa tapauksissa ja mistä tahansa syystä liet teen pH voidaan tällöin haluttaessa säätää etukäteen millä tahansa tunnetulla menetelmällä.

Kun liete on valmistettu, se valmennetaan lisäämällä tehokkaat määrät vaahdotusainetta ja kokoojaa, joka 25 sisältää vähintään yhtä edellä kuvattua hydrokarboksikar-bonyylitionokarbamaatti-yhdistettä. "Tehokkaalla määrällä" tarkoitetaan sellaista määrää komponenttia, joka aikaansaa halutun metallin rikastumisen halutun tasoisesti.

Mitä tahansa vaahdotusainetta voidana käyttää esil-30 lä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä. Joitakin käytettäviksi sopivia vaahdotusaineita mainittakoon esimerkkeinä; voidaan käyttää suora- tai haarautunutketjuisia alhaismolekyylipainoisia hiilivetyalkoholeja, kuten Cg-Cg-alkanoleja, 2-etyyliheksanolia ja 4-metyyli-2-pentanolia, 35 joka tunnetaan myös nimellä metyyli-isobutyylikarbinoli (MIBC), sekä mäntyöljyjä, kresyylihappoa, polyglykoleja 13 771 69 tai polyglykolien monoeettereitä ja alkoholietoksylaatteja. Yleensä vaahdotusainetta tai -aineita käytetään tavanomaisia määriä, ja määrät noin 0,005-0,1 kg/tonni käsiteltävää malmia ovat sopivia, jolloin näistä määristä voidaan 5 kuitenkin myös poiketa.

On myös yllättäen havaittu, että päinvastoin kuin yleensä uskotaan, neutraali, öljymäinen kokooja on tehokkain, kun se lisätään jauhatukseen eikä vaahdotuskennoon, sillä keksinnön mukaiset uudet, parannetut hydrokarboksikar-10 bonyylitionokarbamaattikokoojät ovat tehokkaampia, kun nii tä lisätään vaahdotuskennoon eikä jauhatukseen. Vaikka kek--V sinnön mukaiset uudet kokoojat ovat käytännöllisesti kat soen veteen liukenemattomia, niillä on selvänä etuna helppo dispergoituvuus. Kun uusia kokoojia lisätään vaahdotus-15 kennoon, niillä saadaan ensimmäisessä vaahdotusvaiheessa parempi kuparin talteenottotulos sekä parantunut kuparin talteenotto kaikenkaikkiaan, mikä viittaa vaahdotuksen pa-rantuneeseen kinetiikkaan, jota kuvataan täydellisesti jäl-jempänä. Uusia, parannettuja kokoojia voidaan tietenkin li-20 sätä myös tavanomaisella menetelmällä jauhatukseen, ja sil-loinkin saadaan parantunut epäjalojen metallien talteenotto.

Edellä on kuvattu keksinnön mukaisia uusia hydrokar-boksikarbonyylitionokarbamaattikokoojia ja menetelmiä, joissa niitä käytetään tiettyjen metallisulfidien konsentroimi-25 seksi tai keräämiseksi selektiivisesti, tavallisesti kupari-, nikkeli-, lyijy- ja sinkki-sulfidien erottamiseksi sivukivisulfideista, esim. pyriitistä ja pyrrotiitista, ja muista sivukivimateriaaleista, esim. silikaateista, karbonaateista jne. Joissakin tapauksissa on kuitenkin toivot-30 tua koota kuparisulfidin lisäksi kaikki malmin sisältämät sulfidit, myös sfaleriitti (ZnS) ja rautasulfidit, so. pyriitti ja pyrrotiitti.

Erityisesti tämä koskee tiettyjä massiivisia tai kompleksisia sulfidimalmeja, jotka sisältävät suuria mää-35 ria rautasulfidimineraaleja, kuten pyriittiä tai pyrrotiittia. Näistä kompleksisista sulfidimalmeista halutaan usein vaah- 14 771 69 dottaa rautasulfidimineraalit sulfidin talteenottamiseksi mineraaleista, joista jatkokäsittelyllä saadaan rikkiä ja rikkireagensseja. Näissä olosuhteissa käytetään edullisesti yhteisvaahdotusta eli koostevaahdotusta, so. vaahdo-5 tusta, jossa kaikki sulfidimineraalit joutuvat vaahtoon ja kootaan. Koostevaahdotusta käytetään myös edullisesti jalometallien rikastamiseksi jalometalleja sisältävistä py-riitti- ja pyrrotiittimineraaleista.

Nämä massiiviset tai kompleksiset sulfidimineraalit 10 sisältävät kuitenkin usein erilaisten epäjalojen metalli-sulfidien, kuten kupari-, sinkki-, lyijy-, nikkeli-, ko-bolttisulfidien ohella läheisesti liittyneenä sivukiveä, kuten karbonaatteja sekä silikaatteja ja piipitoisia aineksia.

15 Tällaiset massiiviset tai kompleksiset sulfidimal- mit eivät ole epätavallisia, ja ne edustavat ainutlaatuista ongelmaa vaahdotusrikastuksessa. Näiden malmien kooste-sulfidivaahdotusta ei voida menestyksellisesti suorittaa tavanomaisissa vaahdotusolosuhteissa, so pH-arvossa 10,0, 20 koska pyriitti ja pyrrotiitti tulevat torjutuiksi korkeissa pH-arvoissa. pH-arvoissa 3,0-5,0 koostevaahdotustulos on hyvä käytettäessä tavanomaisia kokoojia, kuten ksantaat-teja, ja rikkihappoa käytetään modifioijana lietteen pH-arvon alentamiseen näihin arvoihin. Näiden kompleksisten 25 malmien sisältämät karbonaattisivumineraalit ovat happo-liukoisia, joten rikkihappoa vaaditaan suuret määrät, esim. noin 5-6 kg/tonni malmia, mikä ei ole taloudellisesti houkuttelevää, ja käytettäessä rikkihappoa maa-alka-limetallikarbonaatteja, kuten kalsiittia, dolomiittia ym 30 sisältävien malmien yhteydessä muodostuu suuria määriä liukenemattomia maa-alkalimetallisulfaatteja, jotka aiheuttavat tehdaslaitteistossa vakavaa karstanmuodostusta, joka taas vaatii usein tapahtuvia ja kalliita käyttötau-koja. Lietteen pH-arvoilla noin 6,0-9,0 koostesulfidivaah-35 dotustulos tavanomaisia kokoojia, kuten ksantaatteja käyttäen on alle optimin.

15 771 69

Yllättäen on havaittu, että keksinnön mukaisilla uusilla, parannetuilla hydrokarboksikarbonyylitionokarba-maatti-kokoojilla saadaan tarkasti määritellyissä olosuhteissa yhteissulfidien optimivaahdotustulos sulfidipitoi-5 sista malmeista. Esillä olevan keksinnön tämän aspektin mukaan koostesulfidivaahdotusten optimitulos saadaan suorittamalla vaahdotus neutraaleissa tai lievästi aikalisissä pH-arvoissa, erityisesti pH-arvoissa 6,0-9,0, ja käyttämällä suurempia määriä keksinnön mukaisia hydrokarboksi-10 karbonyylitionokarbamaatti-kokoojia, nimittäin tasolla noin 0,05-0,5 kg/tonni tai toisin ilmaistuna tasolla vähintään noin 0,3 mol/tonni malmia.

Kun sulfidiyhteiskonsentraatti on valmistettu vaahdottamalla näissä pH-olosuhteissa ja käyttäen määriteltyjä 15 kokooja-annoksia, kupari-, lyijy- ja sinkkisulfidit erotetaan yhteiskonsentraatissa suurina määrinä olevista rau-tasulfideista toisessa vaahdotusvaiheessa korkeammassa pH-arvossa, so yli 9,0 pH-arvossa, jolloin mainitut sul-fidit kootaan ja rautasulfidit painetaan selektiivisesti.

20 Aikaisemmin koostevaahdotuksessa käytettiin ksantaatti-kokoojia pH-arvossa 3,0-5,0, ja toinen vaahdotusvaihe, jossa rautasulfidit painettiin selektiivisesti, oli suoritettava pH-arvossa noin 11,0, koska pyriitin ehkäisy ksantaatti-kokoojien suhteen on huono pH-arvoissa alle 11,0. 25 Voidaan huomata, että pH-arvon säätämiseen tätä toista vaah-dotusvaihetta varten oli lisättävä huomattavat määrät kalkkia. Esillä olevan keksinnön tämän aspektin mukaan käyttämällä hydrokarboksikarbonyylitionokarbamaatti-kokooj ia yhteissulfidivaahdotus voidaan suorittaa korkeammassa pH-30 arvossa 6,0-9,0, ja toisessa vaahdotusvaiheessa, so arvokkaampien metallisulfidien erotuksessa rautasulfideista, tarvittava kalkkimäärä on pienempi. Lisäksi keksinnön mukaiset hydrokarboksikarbonyylitionokarbamaatti-kokoojät ovat paljon tehokkaampia kuparin, lyijyn ja sinkin kokoo-35 jia pH-arvoissa 9,0-11,0, joten toinen vaahdotusvaihe voi- 16 771 69 daan suorittaa pH-arvoissa, jotka juuri riittävät rauta-sulfidien torjumiseen, jolloin pH-arvoa ei tarvitse korottaa yli 11,0, ja siten saadaan lisäsäästöä kalkin kulutuksessa.

5 Muut kohteet ja edut, joita keksinnön mukaisilla uusilla, parannetuilla kokoojilla ja menetelmällä saavutetaan, selviävät seuraavista suoritusesimerkeistä, joiden tarkoituksena on ainoastaan lähemmin valaista keksintöä jotta alan ammatti-ihmiset paremmin ymmärtävät ja pysty-10 vät soveltamaan käytäntöön esillä olevaa keksintöä.

Valmistus 1

Etoksikarbonyyli-isotiosyanaatin synteesi 2 litran kolmikaulapyöröpohjakolvi, joka oli varustettu pystyjäähdyttäjällä, jossa oli kosteussuojana 15 vedetöntä kalsiumsulfaattia sisältävä putki, tiputussuppi-lolla ja mekaanisella sekoittajalla, pantiin kuumennus-vaippaan. Kolviin lisättiin 700 ml vedetöntä asetonitrii-liä ja 194 g kaliumtiosyanaattia. Seos kuumennettiin 70°C: seen samalla sekoittaen, sitten ulkoinen kuumennus lopetet-20 tiin. Seokseen lisättiin tiputussuppilosta 40 minuutin aikana sekoittaen 217 g etyyliklooriformiaattia. Reaktio oli eksoterminen. Seos paksuni ja muuttui keltaiseksi. Lisäyksen päätyttyä reaktioseoksen lämpötila oli 77°C. Reaktioseosta sekoitettiin ilman ulkoista kuumennusta 25 3 tuntia. Tämän jälkeen reaktioseos jäähdytettiin huoneen lämpötilaan, ja sakka poistettiin suodattamalla. Sakka pestiin vedettömällä asetonitriilillä. Suodos ja pesunesteet yhdistettiin ja konsentroitiin haihduttamalla alennetussa paineessa. Jäännöksenä saatu neste tislattiin käyt-30 täen fraktiokolonnia. Saatiin 86,9 g etoksikarbonyyli- isotiosyanaattia värittömänä nesteenä, jonka kp oli 45°C/ 11 mm Hg tai 48°C/12 mm Hg.

Valmistus 2 N-etoksikarbonyyll-O-isopropyylitionokarbamaatin 35 synteesi 10 g:aan etoksikarbonyyli-isotiosyanaattia (Vai- i7 771 69 mistus 1) lisättiin 40 ml isopropyylialkoholia ja liuosta sekoitettiin hyvin. Eksotermisen reaktion päätyttyä reaktioliuoksen annettiin seistä yön yli, ja reaktionkul-kua seurattiin reaktioliuoksen infrapunaspektrin avulla.

5 Reaktion päättymistä osoitti N=C=S-ryhmän absorptiovyön häviäminen kohdassa 1960-1990 cm Ylimääräinen isopropyy-lialkoholi haihdutettiin alennetussa paineessa, jolloin saatiin öljymäinen jäännös. Kiteyttämällä petrolieetteris-tä (kp 35-60°C) saatiin 13,1 g väritöntä kiteistä N-etoksi-10 karbonyyli-O-isopropyylitiokarbamaattia, sp 32-33°C.

Valmistus 3 N-etoksikarbonyyli-O-isobutyylitionokarbamaatin synteesi 10 g:aan etoksikarbonyyli-isotiosyanaattia (Val-15 mistus 1) lisättiin 40 ml isobutyylialkoholia. Reaktion päätyttyä ylimääräinen isobutyylialkoholi haihdutettiin alennetussa paineessa. Saatiin 15 g N-etoksikarbonyyli- O-isobutyylitionokarbamaattia värittömänä öljynä.

• - Valmistus 4 20 N-fenoksikarbonyyli-O-etyylitionokarbamaatin synteesi

Reaktiosarja kokonaisuudessaan <2>~» S- 25 30 250 ml:n pyöröpohjäinen kolmikaulakolvi varustettiin pystyjäähdyttäjällä, lämpömittarilla, tiputussuppi-lolla ja mekaanisella sekoittajalla. Kolviin lisättiin 100 35 ml etyyliasetaattia ja 9,7 g kaliumtiosyanaattia. Seosta 18 771 69 sekoitettiin ja kuumennettiin. Seokseen lisättiin tipoit-tain 30 minuutin kuluessa tiputussuppilosta 15,7 g fenyy-liklooriformiaattia. Eksotermisen reaktion lakattua reak-tioseosta sekoitettiin 1,5 tuntia (kaasukromatografia osoit-5 ti fenyyliklooriformiaatin reagoineen täydellisesti). Lisättiin 10 ml vedetöntä etyylialkoholia. Reaktioseosta sekoitettiin, ja reaktionkulkua seurattiin infrapunaspektrin avulla kunnes fenoksikarbonyyli-isotiosyanaatti oli täysin reagoinut. Kiinteän aineen liuottamiseksi lisättiin 50 ml 10 vettä. Reaktioseos siirrettiin 250 ml:n erotussuppiloon. Orgaaninen kerros erotettiin. Se kuivattiin MgSO^:llä ja suodatettiin. Suodos konsentroitiin haihduttamalla haihtuvat aineet. Saatiin 2Q,4 g kiinteätä ainetta. Se kiteytettiin uudelleen heksaanista. Puhtaan tuotteen sp 81-83°C.

15 Edellä syntetisoituja hydrokarboksikarbonyylitiono- karbamaatteja käytettiin kokoojina erilaisten sulfidimal-mien rikastuksessa, niiden rikastusominaisuuksia kokeiltiin erilaisissa pH-arvoissa ja niitä verrattiin tunnettuihin sulfidikokooja-yhdisteisiin. Seuraavissa esimerkeissä käy-20 tettyjä muita homologisia ja/tai analogisia hydrokarboksi-karbonyylitionokarbamaatteja voidaan valmistaa olennaisesti identtisin valmistusmenetelmin käyttämällä sopivaa vas- 2 taavaa aktiivista hydroksyyliyhdistettä osoitetun R -ryhmän saamiseksi yhdisteeseen.

25 Kaikissa seuraavissa esimerkeissä käytettiin seuraa- via yleisiä valmistus- ja koemenetelmiä:

Sulfidimalmit murskattiin kokoon -10 mesh. Noin 500-20QQ g murskattua malmia märkäjauhettiin teräskuula-myllyssä/ jossa teräskuulien määrä oli 5,3-10,7 kg ja kiin-30 toaine-% 50-75 %; jauhamisaika oli 6-14 minuuttia eli kunnes liete oli saanut ilmoitetun kokojakautuman, yleensä noin 10-20 % +65 mesh, 14-30 % +100 mesh ja 43-80 % -200 mesh. pH-arvon säätämiseen tarvittavalle alueelle käytettiin modifioijina kalkkia ja rikkihappoa. Näitä modifioijia 35 lisättiin yleensä jauhatukseen. Joissakin kokeissa käytet- i9 771 69 tyä vaahdotinta lisättiin jauhatukseen ja toisissa sitä lisättiin vaahdotuskennoon. Tietyissä kokeissa 50 % kokoojaa lisättiin jauhatukseen, muuten kokooja lisättiin kondi-tioinnin ensimmäisessä ja toisessa vaiheessa vaahdotus-5 kennoon.

Hienonnettu liete, joka mahdollisesti sisälsi vaahdotin- ja kokoojalisäaineita, siirrettiin suorakulmaiseen Denver Dl2-vaahdotuskennoon. Lietteen tilavuus säädettiin 1200-2650 ml:ksi lisäämällä vettä siten, että lietteen ti-10 heydeksi tuli noin 20-45 % kiintoaineita ja lietteen taso kennossa oli noin 2 cm reunan alapuolella.

Lietteeseen lisättiin kokooja ja/tai vaahdotin sekoittamalla lietettä kierrosnopeudella noin 1100-1400 r/min. Lietettä konditioitiin 2 minuuttia, jona aikana suoritet-15 tiin lämpötilamittauksia. 2 minuutin konditioinnin päätyttyä johdettiin ilmaa paineilmapullosta noin 5-7 litraa/min. Vaahdotusta jatkettiin noin 3 minuuttia, jona aikana ensimmäisen vaiheen konsentraatti koottiin. Tämän jälkeen il-mahana suljettiin, ja lietteeseen lisättiin lisää kokoojaa 20 ja vaahdotinta ja lietettä konditoitiin vielä 2 minuuttia. Toisen 2 minuutin konditiointivaiheen jälkeen ilmahana avattiin ja toisen vaiheen konsentraatti koottiin. Vaahdo-tusajat oli etukäteen määrätty sellaisiksi, että vaahdotuk-sen päättyessä saatu vaahto ei sisältänyt mineraaleja.

25 Ensimmäisen ja toisen vaiheen konsentraatit ja ri- kastusperät suodatettiin, kuivattiin, ja niistä otetuista näytteistä määritettiin kupari, rauta ja rikki. Kaikissa kokeissa käytettiin tarvittavan lämpöistä vesijohtovettä.

Esimerkki 1 30 Vaahdotus luonnollisessa pH-arvossa Tässä koesarjassa käytettiin USA:n lounaisosan kupa-rimalmia, jonka kuparipitoisuus oli 0,3 % ja pyriitti-(FeS2) pitoisuus 1,7 %. Tässä ja kaikissa seuraavissa esimerkeissä sivukiven rautamineraaleista, kuten pyriitistä, 35 pyrrotiitista jne käytetään yksinkertaisuuden vuoksi nimi- 20 7 7 1 6 9 tystä pyriitti. Pääasialliset kuparimineraalit olivat , kalkosiitti ja kalkopyriitti.

460 g malmia jauhettiin 60 %:n kiintoainepitoisuu-dessa 8,5 minuuttia, jolloin saatiin liete, jonka koko-5 jakautuma oli seuraava: 17,5 % +65 mesh, 35,2 % +100 mesh ja 41 % -200 mesh. Lietteen luonnollinen pH-arvo, so pH-ar-vo ilman kalkki- tai rikkihappolisäystä oli 5,5. Liete kon-ditioitiin 30 %:n kiintoainepitoisuudessa käyttäen ilmoitettua kokoojaa ja vaahdotinta, joka sisälsi painosuhtees- 10 sa 50/50 MIBC/mäntyöljyä, lisäysmäärä 0,04 kg/tonni malmia, ja ensimmäinen ja toinen vaahdotus suoritettiin edellä kuvatuilla menetelmillä. Käytetyt kokoojat ja konsentraattien ja rikastusperien analyysit on esitetty taulukossa 1: 15 Taulukko 1

Luonnollinen pH 5,5; vaahdotin - 1:1 MIBC/mäntyöljy 0,04 kg/tonni. Alkuaineanalyysi: CU - 0,3 %, FeS2 - 1,7 %

Esim. Kokooja Annos Talteen-Cu-pitoisuus Talteenotettu % otettu _Cu %_FeS^, % 20 A Natriun-etyyliksantaatti 0,054 18,6 0,7 2,1 B Natrium-etyyliksantaatti 0,200 82,8 4,0 89,7 C Natriun-dietyyliditio- 0,100 66,6 3,3 64,4 fosfaatti D Natriunr^-isobutyyli- 0,054 69,3 2,3 11,2 ditiofosfinaatti 25 E Etyyliksantogeeni-etyy li formaatti

Panos 1 0,054 84,1 2,3 74,2

Panos 4 0,054 79,2 1,9 51,2

Panos 5 0,054 86,4 3,9 91,1 30 F (>isqpropyyli-N-etyyli- 0,054 73,2 2,7 57,1 tionckarbamaatti G O-isobutyyli-N-etyyli- 0,054 78,0 3,2 51,1 tionckarbamaatti 1 N-etoksikarbonyyli-O-iso- 0,054 90,8 9,6 67,3 propyylitionokarbamaatti 35 aMINEREC®A, Minsrec Corporation, Baltimore, Md USA.

21 77169

On ilmeistä, että esimerkkien A-G tavanomaiset kokoojat ovat tässä pH-arvossa paljon heikompia kuin keksinnön mukainen esimerkin 1 kokooja. Esimerkin 1 hydro-karboksikarbonyylitionokarbamaatilla saatiin kuparin mak-5 simitalteenoton lisäksi kokeilluilla kokoojilla myös maksi mi kuparipitoisuus samalla kun pyriittitorjunta oli hyväksyttävä.

Esimerkit 2-3

Seuraavissa esimerkeissä käytettiin USA:n lounaisosan ΙΟ kupari-molybdeenimalmia, jonka alkuaineanalyysi oli 0,458 % kuparia ja 2,2 % pyriittiä. Malini sisälsi kalkopyriittiä, kalkosiittia ja kovelliittia pääasiallisina kuparimineraa-leina. Malmi jauhettiin 63 %:n kiintoainepitoisuudessa te-räskuulamyllyssä lietteeksi, jonka hiukkaskokojakautuma oli 15 noin 16,4 % +65 mesh, 30 % +100 mesh ja 43,9 % -200 mesh. Malmilietteen luonnollinen pH-arvo oli 5,0. Vaahdottimena käytettiin 50 g/tonni 1:1 MIBC/mäntyöljyä. Vertailujen tekemiseksi tarkemmiksi ja merkitseviksi kokoojia annostettiin ekvimolaarisina määrinä 0,03 mol/tonni, joka vastaa 20 suunnilleen 0,005 kg/tonni. Lisäksi jokaiselle kokeillulle kokoojalle laskettiin selektiivisyys/suorituskyky-kerroin.

Selektiivisyys/suorituskyky-kerroin laskettiin seu-raavan yhtälön mukaan: T _ (100 - talteenotettu pyriitti %) 25 1cu ~ ” “ ' 2 (100 - talteenotettu kupari %)

Kuparin selektiivisyyskerroin on sopiva mitta, joka ilmoittaa paitsi kuparin talteenoton myös selektiivisyyden pyriitin torjumiseksi. Esimerkiksi, jos tämän malmin ta-3Q pauksessa kuparin talteenotto 90 % ja pyriitin talteenotto 50 % hyväksytään optimiksi, niin selektiivisyyskerroin kuparille on: = (100-50) CU (100-90)2 = 0,5 35 22 771 6 9

Kokeillut kokoojat ja niillä saadut tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa 2:

Taulukko 2 5 Luonnollinen pH 5,0 (ei kalkkia); vaahdotin - 1:1 MIBC/-mäntyöljy 50 g/tonni; kokoojat 0,03 mol/tonni (noin 0,005 kg/tonni)

Esim. Kokooja Talteen- Cu-pitoisuus Talteenotettu

otettu % FeS~ I

___ Cu, t_2 01 10 H Natriumisobutyyli- 33,2 4,3 9,6 0,02 ksantaatti I O-isobutyyli-N-etyyli- 76,8 8,2 46,6 0,100 tionokarbamaatti J O-isopropyyli-N-metyyli- 67,7 5,8 38,8 0,059 tionokarbamaatti 15 K Etyyliksantogeenietyyli- 84,6 9,2 50,0 0,211 formiaatti, panos 1 88,2 7,1 55,5 0,319

Etyyliksantogeenietyy- 86,2 6,3 52,7 0,248 liformiaatti, panos 2

Etyyliksantogeenietyy- 85,7 6,4 56,9 0,212 20 liformiaatti, panos 3, puhdas L Natriunrrn-butyy li tri- 58,8 6,4 16,9 0,049 tickarbonaatti M Isobutyyliksantogeeni- 85,6 7,7 38,2 0,297 etyy liformiaatti 25 N Isopropyyliksantogeeni- 86,2 6,5 65,5 0,180 etyy liformiaatti O Isopropyyliksantogee- 88,7 6,1 64,6 0,277 nibutyy li formiaatti P Etyyliksantogeeni- 83,3 8,4 45,4 0,196 fenyyliformiaatti 30 2 N-etoksikarbonyyli- 90,8 9,6 67,3 0,389 0-isopropyylitionokarbamaatti 3 N-etoksikarbonyyli- 91,1 6,7 58,3 0,525 O-anryy li tionokarbamaatti 35 X Tässä yhdessä ainoassa ajossa saatiin epätavallisen korkea kiparin talteenotto. Kaikku muut luvut edustavat toisinnettavia tuloksia.

23 771 69

Taulukon 2 tuloksista nähdään selvästi keksinnön mukaisten kokoojien paremmuus, so esimerkkien 2-3 paremmat tulokset verrattuna tavanomaisilla kokoojilla esimerkeissä H-P saatuihin tuloksiin. Esimerkeissä 2 ja 3 kupa-5 rin talteenotto oli korkea samalla kun pyriitin torjunta oli tyydyttävä. Ainoastaan esimerkkien 2 ja 3 kokoojilla saatiin I -arvot lähellä optimia 0,5. cu

Esimerkit 4-7

Seuraavissa esimerkeissä kokeet suoritettiin käyt-10 täen samaa malmia kuin esimerkeissä 2-3 ja käyttäen erilaisia kokoojia, jotta voitaisiin määrittää, olivatko keksinnön mukaiset kokoojat parempia myös korkeammilla annosta-soilla vai rajoittuiko niiden paremmuus juuri yhteen annos-tasoon. Kokeillut kokoojat, annokset ja saadut tulokset on 15 koottu taulukkoon 3: 771 69 24

Taulukko 3

Esim. Kokooja Annos Talteen- Cu-pitoi- Talteen-

irol/t otettu suus, % otettu I

_Cu, %_Fes2, % Q Etyyliksantogeeni-5 farmiaatti (panos 1) 0,04 86,0 8,8 55,6 0,227 (panos 3), piiidas 0,04 88,6 6,0 65,7 0,261 4 N-etcksikarbonyyli-O- 0,04 91,2 7,1 78,5 0,277 iscpropyylitionokaz- bamaatti 5 N-etoksikarbcnyyli-O- 0,04 89,5 6,6 63,9 0,330 10 butyylitionckarbamaatti R Natrium-etyy liksan- 0,14 41,3 5,0 38,3 0,018 taatti 5 Natriuit-di-isobutyyli- 0,14 59,0 7,7 24,0 0,045 ditiofosfinaatti T Etyyliksantogeeni- 0,14 86,0 8,1 91,5 0,043 15 e tyyli formi aatti (panos 1) U Natriunbutyylitritio- 0,14 83,8 6,6 43,5 0,216 karbonaatti V Diallyylitritiokarbo- 0,14 79,4 9,2 50,1 0,117 naatti 20 W Amyyliallyyliksantaat- 0,14 75,4 . 9,8 40,4 0,099 tiesteri 6 N-etokslkarbcnyyli-O 0,03 90,8 9,6 67,3 0,389 isopropyyliticnckarba- maatti 7 N-etoksikarbonyyli-O- 0,014 89,4 8,4 48,6 0,456 isopropyylitionokarba- 25 naatti

Kuten taulukon 3 luvut osoittavat, kummankin esimerkin 4 ja 5 uusilla, parannetuilla kokoojilla saatiin parempi kuparin talteenotto ja I -arvo annoksella 0,04 w vl 3Q mol/tonni kuin tavanomaisilla esimerkin Q kokoojilla. Lisäksi tavanomaiset kokoojat R-W olivat esimerkkien 4, 5, 6 ja 7 kokoojia huonompia myös annoksella 0,14 mol/tonni. Nämä luvut osoittavat, että pH-arvossa 5,0 keksinnön mukaisilla uusilla kokoojilla saadaan huomattavasti parempia 35 kuin tavanomaisilla kokoojilla tuloksia jopa vahvasti 25 7 7 1 69 alennetuilla annostasoilla, esim. 1/5:11a esimerkissä 6 ja 1/10:11a esimerkissä 7.

Esimerkit 8-14 Käyttämällä samaa malmia tavanomaisten kokoojien 5 ja keksinnön mukaisten kokoojien suorituskykyä verrattiin, jolloin hiilivetyketjun pituuden ja rakenteen vaikutusta verrattiin käyttäen vertailuun tunnettuja dialkyyliksan-togeeniformiaatteja. Kokeillut kokoojat ja saadut tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa 4: ^ Taulukko 4

Luonnollinen pH 5,0 (ei kalkkia)? vaahdotin - 1:1 MIBC/mäntyöljy 50 g/tonni; kokoojat 0,03 mol/tonni (noin 0,005 kg/tonni)

Esim. Kokooja Talteen- Cu-pitoisuus, Taiteena I

15 otettu % otettu 011

Cu, % FeS2' %

Alkyyliksantogeenialkyyli (fenyyli) formiaatti S 0 tl tl

Rl-O-C-S-C-O Ro 20

Rl=C2H5, R2=C2H5, 50 0 0 211

Batch 1 84|6 9>2 U'Zi

Batch 2 86>2 6>3 52,7 °'248

Batch 3 8V 6»4 56’9 °’212 25 Y Ri=i-C3H7, R2=C2H5 86>2 6*5 65»5 °»180 Z Ri=i-C4H9, R2=C2H5 85»6 7I7 38'2 0,297 AA Ri=i-C3H7, R2=n-C4H9 88t7 6»1 64»6 0,277 3Q BB R1-1-C3H7, R2=CeH5 89»7 6,7 71,1 0,273 CC Ri*C2H5, R2-C6H5 83'3 8,4 45f4 0,196 26 77169

Esim. Kokooja Talteen- CU-pitoi- Talteen- I

otettu suos, % otettu 011

Cu, S ^e^2' *

Etoksi(fenoksi)karbonyylialkyylitionokarbamaatti

5 0 S

R10-C-NH-C-0R2 8 Ri=C2H5, R2=C2H5 83^2 10,1 38,2 0,219 9 R!=C2H5, R2=i-C3H7 90,8 9,6 67,3 0,389 10 ' 10 R1-C2H5, R2=i-C4H9 90,6 7,7 81,3 0,212 11 Ri=C2H5, R2=n-C4H9 88,2 10,2 49,6 0,359 12 Ri=C2H5, R2=C5Hh 91,1 6,7 58f3 0,525 15 13 Ri=C6H5, R2=C2H5 90, 1 6,8 71,9 0,284 14 Ri=C6H5, R2=i-C3H7 90,9 6.5 68,1 0,384

Taulukon 4 tulokset osoittavat, että dietyylihomo-20 logia lukuunottamatta kaikki keksinnön mukaiset esimerkkien 8-14 kokoojat olivat kuparin talteenotossa parempia kuin vastaavat tavanomaiset kokoojat, joissa oli samat R,- ja R~-substituentit. I -arvot olivat myös vastaavas-ti paremmat. Esimerkin 12 amyylihomologilla oli paras 25 kuparin talteenotto ja paras Icu~arvo.

Esimerkit 15-17

Seuraavissa esimerkeissä käytettiin eteläamerikka-laista kuparimolybdeenimalmia. Tämä malmi sisälsi 1,65 % kuparia, 2,5 % pyriittiä ja 0,025 % molybdeenia. Kupari 30 oli kalkosittina, kalkopyriittinä, kovelliittina, borniit-tina, ja malmi sisälsi myös jonkin verran kuparioksidiini -neraaleja, kuten malakiittia ja kupriittia. Vaikka malmi sisälsi suuren määrän kalkopyriittiä, niin huomattava osa siitä sisälsi reunakivenä kalkosiittia ja kovelliittia.

35 Noin 500 g -10 meshin malmia märkäjauhettiin 13 mi- 27 771 69 nuuttia teräskuulamyllyssä 63 %:n kiintoainemäärässä käyttäen teräskuulia 5,3 kg, jolloin saatiin liete, jonka koko-jakautuma oli 14 % +1QQ mesh ja 62 % -200 mesh. Kaikissa kokeissa lisättiin myös 10,5 g/tonni dieselöljyä.

5 Malmilietteen luonnollinen pH-arvo oli 5,5. Tämän malmin standardikokooja on neutraali alkyyliksantogeeni-alkyyliformiaattiseos, esim. seos, joka sisältää etyyli-

O

ksantogeenietyyliformiaattia (MINEREC A), bensiiniä ja 4-metyyli-2-pentanolia (MIBC) suhteessa 60:30:10. Vaahdotti-20 mena käytetään polypropyleeniglykolimonoalkyylieetteriä, ku ten polypropyleeniglykolimonometyylieetteriä, lisäysmäärä 60 g/tonni. Standardikokoojaa verrattiin sekoitetussa ja sekoittamattomassa muodossa keksinnön mukaisiin kokoojiin eri annostasoilla; kokoojat lisättiin vaahdotuskennoon ensim-25 mäisessä ja toisessa vaiheessa edellä kuvatun vaahdotuskoe-menetelmän mukaisesti. Koetulokset nähdään seuraavassa taulukossa 5:

Taulukko 5

Luonnollinen pH 5,5 (ei kalkkia eikä rikkihappoa); 2Q vaahdotin - 60 g/tonni

Esim. Kokooja Annos Talteen- Cu-pitoi- Talteen- I

g/t otettu suus, % otettu Cu, % * ED Etyyliksantogeeni- 20 66,1 6,7 69,5 0,026 etyyliformiaatti/-2 5 bensiini/MlBC 60/3Q/1Q- seos EE -"- 40 70,9 6,6 72,0 0,033 FF 58 72,9 6,2 76,8 0,032 15 N-etoksikarbonyyli-O- 20 73,8 9,4 77,2 0,033 isoprcpyylitionokarba- 3q maatti 16 40 76,4 8,3 80,3 0,034 17 -"- 58 79,5 7,5 GG Etyyliksantogeeni- 20 67,4 6,9 75,5 0,023 etyyliformiaatti (panos 1) HH 40 72,3 6,7 75,8 0,032 35 II 58 68,4 7,2 70,5 0,030 28 771 6 9

Kuten taulukon 5 tulokset osoittavat, keksinnön mukaiset esimerkkien 15-17 sekoittamattomassa muodossa olevat hydrokarboksikarbonyylitionokarbamaatti-kokoojat olivat sekä kuparin talteenotto-%sn että kuparipitoisuuden 5 kannalta parempia kuin tavanomaiset neutraalit ksantogee-niformiaatti-kokoojat joko puhtaassa muodossa tai seoksina.

Esimerkit 18-25

Seuraavissa esimerkeissä keksinnön mukaisia kokoojia sekoitetussa ja sekoittamattomassa muodossa verrattiin neut-10 raaleihin ksantogeeniformiaatti-kokoojiin saman eteläame-rikkalaisen kuparimolybdeenimalmin suhteen ja samalla koemenetelmällä, jolloin kuitenkin tällä kertaa malmilietteen pH -arvo säädettiin 4,Q:ksi lisäämällä 5,0 kg/tonni rikkihappoa ennen konditiointia ja vaahdotuskoetta. Kokoojat li-15 sättiin jälleen ainoastaan vaahdotuskennoon ensimmäisen ja toisen konditiointivaiheen kuluessa. Käytetyt kokoojat ja saadut tulokset nähdään seuraavassa taulukossa 6: 29 7 7 1 69

Taulukko 6

Cu = 1,65 %, FeS2 = 2,5 %; rikkihappo 5,0 kg/tonni; pH: 4,0; vaahdotin Dow 1012 = 60 g/tonni

Esim. Kokooja Annos Talteen- Cu-pitoi- Talteen- I

g/t otettu suus, % otettu 5 Cu, % FeS2' % JJ Etyyliksantogeenietyyli- 5 33.4 3,4 15,8 0,019 formiaatti/bensiini/- ' MIBC-standardiseos 60/30/10 KK 10 46,7 4,5 21,1 0,028 10 LL 20 80,4 6,7 79,4 0,054 m 30 89,6 7,2 91,5 0,078 NN 40 90,1 7,2 92,2 0,080 00 Puhdas etyyliksanto- 5 61,7 6,6 44,5 0,038 15 geenie tyyli formiaatti (panos 3) ; PP 15 88,5 8,8 88,2 0,090 //- qq 20 90,6 8,4 93,4 0,075 18 Etoksikarbcnyyli-isoprop- 5 68,7 6,6 52,3 0,049 yy li tionckarbamatti 19 10 89,7 7,9 92,1 0,074 20 20 93,2 7,4 91,7 0, 180 21 N-etoksikarbcnyyli-O- 20 92,4 7,9 90,5 0, 163 isopropyylitionckarba- 2 5 maat ti/bens iini/talBC- seos 60/30/10 22 N-etckslkarbonyyli-O- 20 91,6 9,1 90,3 0,136 isopropyylitionokarba- maatti/ljentsiini/MrBC-seos 60/30/10 30 0-3 v ^ ·.. 5 67,5 7,2 45,0 0,052 23 N-etcksikarbanyyli-O- * 'ti isobutyylitianckarba- 24 ^ttL 10 89,8 9,0 87,7 0, 119 25 20 93f5 8,2 97,0 0,072 30 771 69

Taulukko 6 ospittaa, että keksinnön mukaiset kokoojat puhtaassa muodossa (esimerkit 18-20 ja 23-25) tai sekoitetussa muodossa (esimerkit 21 ja 22) ovat aktiivisuudeltaan vahvempia kokoojia kuin standardiksantogeeniformi-5 aattikokoojat joko seoksina tai puhtaana kaikilla kokeilluilla annostasoilla. Sen lisäksi, että kuparin talteenotto esimerkeissä 18-25 oli noin 3 % korkeampi ilman, että kuparipitoisuus aleni, kohonnut talteenotto-% saatiin paljon alemmalla annoksella kuin vastaavaa standardikokoojaa 10 käytettäessä. Keksinnön mukaisten hydrokarboksikarbonyyli-tionokarbamaatti-kokoojien annostusetu tekee ne taloudellisesti edullisiksi, so saadaan parempi talteenottotulos halvemmilla reagenssikuluilla.

Mainittakoon, että tätä erityistä malmia rikastet-15 taessa pyriitin talteenotto oli huomattavan korkea ja näytti läheisesti seuraavan kuparin talteenotto-%:a. Mikroskooppi analyysi osoitti, että tässä erityisessä malmissa pyriitti käytetyssä jauhatusasteessa oli läheisessä yhteydessä ja/tai reunamineraalina kuparimineraalien kanssa, 20 joten kuparin korkea talteenotto-% tuotti välttämättä korkean pyriitin talteenotto-%:n. Vaikka kaikilla taulukon 6 kokeilluilla kokoojilla saatiin korkea pyriitin talteenotto, niin kuitenkin vain esimerkkien 18-25 kokoojilla saatiin tämän malmin korkeimmat I -arvot pH-arvossa 4,0. Lisäksi, cu 25 kuten taulukon 6 esimerkki 22 osoittaa, seoksella, joka sisälsi vain 36 % hydrokarboksikarbonyylitionokarbamaatti-kokoojaa, saatiin korkeampi kuparin talteenotto kuin standardi-kokoojilla.

Esimerkit 26-27 30 Seuraavat esimerkit suoritettiin käyttäen samaa ete- läamerikkalaista malmia kuin esimerkeissä 15-25 keksinnön mukaisten kokoojien pH-herkkyyden tutkimiseksi ja niiden tehokkuuden tutkimiseksi vahvasti happamissa olosuhteissa. Esimerkkien 18-25 vaahdotusolosuhteita ja reagensseja käy-35 tettiin seuraavissa kokeissa. Kokooja-annos oli 5 g/tonni.

31 7716 9

Lietteen pH-arvon säätämiseen ilmoitetulle pH-tasolle käytettiin rikkihappoa. Kokoojia kokeiltiin pH-arvoissa 2,75 ja 3,70, ja saadut tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa 7: 5 Taulukko 7

Esim. Kokooja pH HjSO^ Talteen- Cu-pi- Talteen- k /. otettu toisuus otettu g/ Cu, % % FeS2, % 26 N-etdcsikarbonyyli-O- 2,75 8,0 79,9 7,5 59,3 isobutyylitionokarba- maatti 27 3,70 5,2 80,1 8,4 81,0 RR Etyyliksantogeenietyy- 2,75 8,0 24,5 2,6 11,8 liformiaatti (puhdas) SS -"- 3,70 5,2 19,1 2,5 8,5 15

Taulukoi 7 luvut osoittavat selvästi, että esillä olevan keksinnön kokoojat voittavat tavanomaiset neutraalit ksantogeeniformiaattikokoojat jopa vahvasti happamissa olosuhteissa selvällä marginaalilla, ja että keksinnön mukai-20 set hydrokarboksikarbonyylitionokarbamaattikokoojat eivät yleensä ole pH-herkkiä. Kuten taulukosta 7 nähdään, identtisissä olosuhteissa standardi-kokoojilla saatiin vain 20-25 %:n kuparin talteenotto,kun sensijaan keksinnön mukaisilla uusilla esimerkkien 26 ja 27 kokoojilla kuparin 25 talteenotto oli 80 %. Tämä tulos riippuu luultavasti keksinnön mukaisten kokoojien huomattavasti paremmasta hydro-lyyttisestä pysyvyydestä standardi-kokoojiin verrattuna. Esimerkit 28-30 Näissä vaahdotuskokeissa käytettiin samaa USA:n lou-30 naisosan malmia, joka sisälsi 0,458 % kuparia ja 2,2 % py-riittiä, kuin esimerkeissä 2-14. Vaahdottimena käytettiin mäntyöljy/MIBC-seosta 50 g/tonni. pH:n säätämiseen osoitetulle tasolle käytettiin rikkihappoa; pH-arvon 4,0 saamiseksi lisättiin rikkihappoa noin 1,7 kg/tonni.

35 Uusien kokoojien tehokkuus ja selektiivisyys happa- 32 771 69 missä olosuhteissa tämän malmin suhteen arvioitiin käyttäen vertailuun erilaisia standardi-kokoojia. Kokeillut kokoojat ja saadut tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa 8: 5 Taulukko 8 pH 4,0; rikkihappoa 1,7 kg/tormi; vaahdotin 1:1 mäntyöljy/KlBC 50 g/tonni. Kokooja-annos 0,01 nol/tonni (n. 2 g/tonni), jollei muuta

mainita Annos TalteeJXJfcettu Cu-pi- Talteen I

Esim. Kokooja no^t ** % toisuus otettu % F*S0, % iO -------------- * -r~.- ΤΓ Natrium-di-isobutyyli-j 0,01 4,0 26,2 2,6 11*9 0,016 ditiofosfaatti w 0,03 4,0 53,1 4,5 34,5 0,030 W -"- 0,10 4,0 95,0 5,7 95,5 0,180 lii·# WW Natrium-isobutyyli- 0,01 4,0 20,0 1,9 10,6 0.014 ksantaatti r> ’ ; XX 0,03 4,0 51,4 3,5 33,1 0,028 Ή 0,10 4,0 94,9 5,1 99,5 0,020 20 ZZ Etyyliksantogeeni- 0,01 4,0 92.3 6,7 93,1 0,117 etyyliformiaatti (panos 1) AAA Etyyliksantogeeni- 0,01 3,7 65,2 5,6 70,1 0,025 etyyliformiaatti (panos 1) pH 3,7 25 BBB Etyyliksantogeenietyy- o,01 4.0 91,0 6%0 96,4 0,045 liformiaatti (panos 2) ' ' 1 ' ' COC Etyyliksantogeenietyy*- 0,01 3,9 54,1 4,4 59,0 0,019 liformiaatti (panos 2) pH 3,9 30 DDD Etyyliksantogeenietyy- o,01 4.0 94,8 5,3 93,4 0,249 liformiaatti (panos 3), r ’ ' ’ puhdas 28 N-etoksikarbonyyli- 0,01 4,0 96,3 6,4 91,5 0,621 O-isopropyylitiono.

karbamaatti „ _ , Q aoin ?QQ

25 29 N-etoksikarbonyyli-O- 0,01 3,9 94,9 5,8 , » isopropyylitionokarba-maatti, pH 3,90 30 N-etoksikctrbcnyyli-O-iso- butyylitionokarbamaatti'0,01 4;0 97,5 5,9 97,4 0,426 33 7716 9

Taulukon 8 tulokset osoittavat selvästi uusien keksinnön mukaisten kokoojien paremmuuden (esimerkit 28-30) tavanomaisiin kokoojiin verrattuna (esimerkit TT-DDD), kun vertailuperusteina ovat kuparin talteenotto, kuparipitoi-5 suus ja selektiivisyyskerroin. Taulukon 8 tuloksista voidaan huomata, että vesiliukoisten, ionisten kokoojien, di-tiofosfaatin ja ksantaatin annosten tuli olla 10-kertaiset uusiin kokoojiin verrattuna, jotta saavutettaisiin korkea kuparin talteenotto-% (noin 95 %), joka on edelleen alempi 10 kuin uusilla kokoojilla saatu (97 %). Myös neutraalilla kokoojalla, etyyliksantogeenietyyliformiaatilla, jota pidetään sopivana happameen kiertovaahdotukseen, kuparin talteenotto-% on vain 91-95 % (esimerkit ZZ-DDD). Lisäksi tämän kokoojan suorituskyky näyttää olevan kovin herkästi 15 riippuvainen pienistä pH-vaihteluista; vähäinen pH-arvon aleneminen 4,0:sta 3,9:ään tai 3,7:ään pienensi huomattavasti kuparin talteenotto-%:a 92,3:sta 65,2 %:iin (vertaa esimerkkejä ZZ ja AAA) ja 91 %:sta 54 %:iin (esimerkit BBB ja CCC). Uudet kokoojat eivät suhtaudu näin (vertaa esi-2Q merkkejä 28 ja 29). Tämä epätavallinen stabiilius pH-vaih-telujen suhteen on uusien kokoojien selvä etu tavanomaisiin kokoojiin verrattuna erityisesti tehdasolosuhteissa, '· joissa pH-vaih te luita ei voida välttää.

Esimerkit 31-32 25 Yleisesti uskotaan, että neutraali, öljymäinen ko kooja on tehokkain, kun se lisätään jauhatukseen vaahdotus-kennon sijasta. Tämä pitää yleensä paikkansa, jos kokooja on erittäin niukkaliukoinen ja dispergoitumaton veteen. Vaikka keksinnön mukaiset hydrokarboksikarbonyylitiono-30 karbamaatti-kokoojat ovat käytännössä veteen liukenemattomia, ne ovat kuitenkin helposti dispergoituvia. Kokeiden suunnittelussa pyrittiin arvioimaan, antaisiko näiden kokoojien dispergoituvuus lisäetuja niiden käyttöön. Tässä yhteydessä suoritettiin kaksi vaahdotusta, toinen lisää-35 mällä 50 % kokoojasta jauhatukseen ja toinen 50 % vaahdo- 34 771 69 tuksen aikana, ja toinen lisäämällä 50 % kokoojasta kennoon ensimmäisessä vaahdotusvaiheessa ja toinen 50 * toisessa vaahdotusvaiheessa. Käytettiin samaa malmia ja samoja kokoojia kuin esimerkeissä 4-14. Vaahdotukset suo-5 ritettiin, ja konsentraateista ja rikastusperistä määritettiin kupari. Saadut tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa 9:

Taulukko 9 1Q Esim. Kokooja/lisäys- Annos Vaihe 1 Vaihe 2 Cu-tal- Cu-pi- me ne telinä mol/t Talteen- Talteen- teenotto toisuus otettu otettu yht. % (koko),

Cu, % Cu, %_% 31 N-etcksikarbonyyli-O- 0,01 22,1 74,1 96,3 5,6 1 sobutyyli tionakarba-maatista lisätty 50% jauhatukseen + 50% vaiheen 2 vaahdotuk-seen 32 N-etcksikarboryyli- 0,01 84,6 12,9 97,5 5,9 O-isobutyylitionckar- bamaatista lisätty 50% vaiheen 1 vaahdotuk-seen ja 50% vaiheen 2 vaahdotiicseen

Taulukon 9 tulokset osoittavat odottamatta, että lisäämällä keksinnön mukaisia kokoojia vaahdotuskennoon 22 jauhatuksen sijasta saadaan parempia tuloksia. Vertaamalla esimerkkejä 31 ja 32 nähdään, että kun keksinnön mukaisia kokoojia lisätään pelkästään kennoon, kuparin kokonaistalteenotto kohoaa, so esimerkin 32 tulokseen 97,5 %:n talteenottoon esimerkin 31 talteenotto-%:ista 96,3 %. Tämän eron selityksenä saattaa olla se, että vaikka keksinnön mukaiset uudet kokoojat ovat selektiivisiä raudan suhteen, jonkin verran kokoojatehoa kuparin suhteen saattaa hävitä jauhatusvaiheessa johtuen kokoojan adsorboitumisesta rautaan teräskuulamyllyssä tai 35 -jauhinlaitteessa.

On mielenkiintoista huomata, että käyttämällä 35 7 716 9 keksinnön mukaisia uusia kokoojia lisäyksen tapahtuessa vaahdotuskennoon eikä jauhatukseen saadaan odottamaton ja jokseenkin dramaattinen vaahdotuskinetiikan paraneminen. Erityisesti parantunut kinetiikka ilmenee parempana 5 kuparin talteenottona vaahdotusvaiheessa. Kuten alan asiantuntija helposti ymmärtää, malmi.vaahdotetaan esikonsent-raatin ja rikastusperien saamiseksi. Rikastusperät hylä-' tään tavallisesti ja esikonsentraatti jauhetaan uudelleen konditioidaan ja saatetaan sitten tarkempaan vaahdotuk-10 seen. Näin saadaan puhtaampi konsentraatti ja puhtaammat rikastusperät. Puhtaampi konsentraatti tavallisesti kuivataan ja toimitetaan sulatusvaiheeseen tai muuhun jatko-rikastusvaiheeseen. Puhtaammille rikastusperille suoritetaan sitten uuden koditioinnin jälkeen huuhteluvaahdo-15 tus. Tämän jälkeen huuhtelukonsentraatti voidaan yhdistää puhtaampaan konsentraattiin. Huuhdellut rikastusperät voidaan yhdistää pääsyötön kanssa esivaahdotukseen. Rekondi-: tiointivaiheissa esi-, puhdistus- ja huuhteluvaahdotuksen välissä, lietteen pH-arvoa yleensä korotetaan paremman se-20 lektiivisyyden ja paremman kuparin talteenoton saamiseksi.

Kuten taulukon 9 luvuista ilmenee, keksinnön mukaisilla uusilla kokoojilla saatiin kennoon lisättäessä paljon korkeampi ja nopeampi kokooja-aktiivisuus kuin tapauksessa, jossa 50 % kokoojasta lisättiin jauhatukseen.

25 Kun kokoojaa lisättiin ainoastaan kennoon (esimerkki 22), noin 84 % kuparista saatiin vaahdotuksen 1 vaiheessa talteen, kun sensijaan esimerkissä 31 vain 22,1 % kuparista saatiin talteen vaiheen 1 vaahdotuksessa. Parantuneen vaahdotuskinetiikan ansiosta vaiheessa 1 saadaan vähemmän puh-30 das konsentraatti, joka sisältää enemmän kuparia, ja tästä seuraa toimintaohje, jonka mukaan reagenssikulutusta voidaan vähentää kontrolloimalla tarkoituksenmukaisesti reagenssien syöttöä ja mahdollisesti vähentämällä vaahdo-tuskennoston kennojen lukua. Tehtaan tuotantoa voidaan myös 35 lisätä.

36 771 69

Esimerkit 33-34

Seuraavat vaahdotusesimerkit suoritettiin käyttäen USA:n lunaisosan kupari-molybdeenimalmia, joka sisälsi 0,458 % kuparia ja 2,2 % pyriittiä. Vaahdottimena käytet-5 tiin mäntyöljy/MIBC-seosta 50:50 50 g/tonni. Kokoojia lisättiin 0,01 mol/tonni (noin 2 g/tonni). Kalkkia lisättiin lietteen pH-arvon säätämiseksi noin 8,3:ksi 1,76 kg/tonni. Tämän malmin tavanomaisessa vaahdotuksessa pH-arvon säätämiseen 11,2-11,3:ksi tarvitaan noin 4,412 kg/tonni kalkkia. 1Q Kokeillut kokoojat ja saadut tulokset nähdään seuraavassa taulukossa 10:

Taulukko 10 pH 8,3, kalkkia 1,76 kg/tonni; vaahdotin mäntyöljy/MIBC 15 1,1, 50 g/tonni; kokooja-annos 0,01 mol/tonni (noin 2 g/ton ni)

Esim. Kokooja Talteen- Cu-pitoi- Talteen- I

otettu suus, % otettu Cu, % FeS2' % EEE Etyyliksantogeeni- 84,2 5,4 28,6 0,287 20 etyyliformiaatti (panos 3, puhdas) FFF Etyyliksantogeeni- 85,9 6,7 29,6 0,352 etyyliformiaatti (panos 2) 33 N-etoksikarbonyyli- 90,6 9,3 38,9 0,688 O-isopropyylitio- 25 nckarbamaatti 34 N-etoksikarbonyyli-O- 90,8 7,7 46,2 0,633 isobutyylitionckarba- maatti

Taulukon 10 tulokset osoittavat, että keksinnön 30 mukaiset hydrokarboksikarbonyylitionokarbamaatit ovat selvästi parempia kuin tavanomainen etyyliksantogeeni-etyyliformiaatti-kokooja. Esimerkeissä 33 ja 34 saatiin noin 5 % korkeampi kuparin talteenotto kuin tavanomaisella kokoojalla esimerkeissä EEE ja FFF, ja myös kupari-35 pitoisuudet ja Icu-arvot olivat merkittävästi korkeampia.

37 7 716 9 Nämä tulokset saatiin kalkin kulutuksella, joka oli 60 % pienempi, so 1,76 kg/tonni, kun tämän malmin tavanomaisia kokoojia käytettäessä tarvittava kalkkimäärä 4,412 kg/tonni.

Esimerkit 35-36 5 Suoritettiin samanlaisia vaahdotuskokeita käyttäen sa maa malmia, samaa vaahdotin- ja kokooja-annostusta kuin esimerkeissä 33-34, erona oli kokeissa käytetty pH-arvo 7,2. Tämän pH-arvon saavuttamiseksi lisättiin noin 1,18 kg/tonni kalkkia, joka vastaa kalkin kulutuksen 73 %:n vähennystä 10 standardi-kalkki-annokseen, 4,412 kg/tonni verrattuna, joka annos tarvitaan tämän malmin aikaisemmassa vaahdotuksessa käytetyn pH-arvon 11,2-11,3 saavuttamiseen. Kokeillut kokoojat ja saadut tulokset esitetään seuraavassa taulukossa 11:

Taulukko 11

pH 7,2, kalkkia 1,18 kg/tonni; vaahdotin mäntyöljy/MIBC

1:1 50 g/tonni; kokooja-annos 0,01 mol/tonni (noin 2 g/tonni)

Esim. Kokooja Talteen- Cu-pitoi- Talteen- I

otettu suus, % otettu _Cu, %_FeS2, %_ 20 QQG Natrium-di-isobutyy- 61,9 6,1 20,6 0,055 liditiofosfaatti HHH Natriun-isobutyyli- 45,6 4,9 14,2 0,029 ksantaatti III Etyyliksantogeeni- 83,3 9,8 24,6 0,270 etyyliformiaatti „ (panos 1) JJJ Etyyliksantogeeni- 86,0 7,7 30,8 0,351 etyyliformiaatti (panos 2) KKK Etyyliksantogeeni- 86,0 7,6 33,5 0,339 etyyliformiaatti (panos 3, puhdas) 30 35 N-etoksikarbonyyli- 90,9 7,4 47,6 0,632 O-isopropyyliticmo-karbamaatti 36 N-etoksikarbonyyli- 89,9 7,4 54,8 0,444

Oisobutyyliticno-karbamaatti 35 Kuten taulukon 11 luvut osoittavat, myös pH-arvossa 38 771 69 7,2 keksinnön mukaisilla uusilla, parannetuilla hydrokarb-oksikarbonyylitionokarbamaatti-kokoojilla saadaan parempi metallurginen suoritus kuin tavanomaisilla kokoojilla (esimerkit GGG-KKK), kun vertailukohteina ovat parempi kuparin 5 talteenotto, joka on 4-45 % korkeampi kuin tavanomaisilla kokoojilla saatu, konsentraatin suurempi Cu-pitoisuus ja korkeammat I , -arvot, cu

Esimerkki 37

Suoritettiin samanlaisia kokeita käyttäen samaa 1Q malmia, samaa vaahdotin- ja kokooja-annostusta kuin esimerkeissä 33-36, erona oli kokeissa käytetty pH-arvo 10,0. Kalkkia lisättiin 2,75 kg/tonni, joka vastaa 38 %:n kalkin kulutuksen vähennystä aikaisemmin käytettyyn tavanomaiseen määrään, 4,412 kg/tonni, verrattuna. pH-arvossa 10,0 suo-15 ritettujen kokeiden tulokset nähdään seuraavassa taulukossa 12:

Taulukko 12

pH 10,0, kalkkia 2,75 kg/tonni; vaahdotin - mäntyöljy/MIBC

1:1 50 g/tonni; kokooja-annos 0,01 mol/tonni (noin 2 g/tonni)

2Q Esim. Kokooja Talteen- Cu-pitoi- Talteen- I

otettu suus, % otettu 01

Cu, % FeS2, % r.TJ. Etyyliksantogeeni- 90,8 6,5 76,0 0,284 etyyliformiaatti (puhdas, panos 3) 25 MM Etyyliksantogeeni- 88,7 7,3 52,6 0,373 etyyliformiaatti (panos 2) 37 N-etoksikarbonyyli- 89,7 8,2 31,8 0,640

Oisdbutyylitiano-karbamaatti 30 Taulukon 12 tulokset osoittavat, että pH-arvolla 10,0 esimerkin 37 hydrokarboksikarbonyyli-kokoojalla saatiin noin 1 % alempi kuparin talteenotto kuin tavanomaisella esimerkin LLL kokoojalla, jolloin kuitenkin selek-tiivisyys pyriittiin nähden oli selvästi parempi, so esi-35 merkissä 37 32 %:n pyriitin talteenotto verrattuna 76 %:iin 39 7 7 1 69 esimerkissä LLL, joka ero heijastuu myös korkeammassa I -arvossa, cu

Esimerkit 38-43

Seuraavissa esimerkeissä käytettiin USArn lounais-5 osan kupari-molybdeenimalmia, joka sisälsi kuparia noin 0/778 % ja pyriittiä noin 5,7 %. Tämä malmi oli yksi kaikkein hankalimmista kokeilluista malmeista kompleksisen mineralogiansa, kuparin alhaisen kokonaistalteenoton, korkean . . kalkin kulutuksen ja vaahdotusongeImien kannalta. Malmi si- 10 sälsi pääasiassa kalkosiittia, kuitenkin malmin sisältämässä pyriitissä oli runsaasti reuna- ja pirotemalmina kalkosiittia ja kovelliittia. Pyriitin erottaminen raakavaahdo-tuksella ei siten ollut mahdollista, eikä sillä yritetty.

880 g malmia konditioitiin 500 g:lla/tonni ammonium-15 sulfidia, ja malmia jauhettiin 6 minuuttia 55,5 %:n kiin- toainepitoisuudessa, jolloin saatiin liete, jonka kokojakautuma oli 17,4 % +65 mesh, 33 % +100 mesh ja 47,4 % -200 mesh. Lietettä koditioitiin kierrosluvulla 1500 r/min ja kiintoainepitoisuudessa 20,4 %.

20 Standardikäsittelyssä käyttäen N-etyyli-O-isopropyy- litionokarbamaatti-kokoojaa tämän malmin pH-arvo on 11,4- 11,5. Käsittely-pH-arvon 11,4-11,5 saavuttamiseen tarvitaan kalkkia noin 3,07 kg/tonni. Standardi-vaahdotin on kresyy-lihappo, jota lisätään noin 150 g/tonni.

25 Kokeillut kokoojat, niiden annokset ja olosuhteet sekä kokeiden tulokset nähdään seuraavassa taulukossa 13: 40 7 71 6 9

r>. O Ut CM Ό »/"t CM 00 CM CO

... 3 U-t CM CO VO <r CM SO CM f- CO ^ s£> ,H Ö o o o o o ' o ooo oo £ H r- ·,, N *- k <» *·*»**· ·· ^ g o oooooo ooo oo 9 e <*> •p $3 \ m ^ ►x, 4-3 -P <N cm sn O k/Ί <r oo O mt-ivO mso d 03 W _ - ~ * n. · - ·*

O S n i? CM r-1 CM ·—I <r CM O' U"\ <T O

10 ^ υ SO I— sO Γ-- CM srt p- Os sO OO O' Γ"» 3» 0 ii <r so Λ o. [η co on r-· O' ·» — Ό oo vO co coco Q, I Π k. ·. ·· ·» l-M ·»· «·* «« ·* *· RI 3 3 O oo O' oo <—i I—I os r- O' oo o~ ao JG ° 05

•H

rH I

ω 9 ^ <#* CO SO CM rH 00 © <T iTirlOO <r ο 03 2j m » ·*> ^ v - r- — — *» r- ·* *

U -P 0 -3- 00 00 O' I— I—I O r—I O 00 CM CM

Eh O U O' sOr^P^iAOOOO 00 00 P- CO 00

1 -H

C 2 4J CO PI c ΙΛ N ΓΗ CO COSTCO CO Q

^4 0 \ CM CM P- 00 O O CM CM P"- CM CMC·.

I I 10 k «» #· i> ^ ·» «m k ^ ^ ^

O Sh Ai O O O O co CO O OOO OO

Ό s co cd uo m

H > m O 000-^0 OOO OO

*Ä ·.··,··» f“H l—M «. mm 0tm ^ ** O·» ^ oo oo o os ·—ii—· oo oo σ' oo oo σ'

Ai <#> cd

^ r- S

,—1 * 2 ι/' O SO O uo O uo Oinuo O Ό»

3 in 3 O r-I o ^ O <—1 O rH o O t—IO

(Q r-l I—1 CM r-H CM rH CM rH CM rH ι—I CM rH

FH II O (0 -P *► K f fc, N r r λ ·* s· · m QS o oooooo ooo oo cm -p Bq

w < E

03 O

Ph M

-P I

- S § s 1 i fe f ^ O ·§ 8* -8 o > -p » to

ϋ ·Η Ή *H

? f Φ2 Φ d ® g -h m -η t_> a p d g r-j

••m·?. §· gj i'S

s " 8 5 p 11 f 2 M 11 11 «s * S 3 5 $ y a v Ϊ a = =1 =1 = =1 2 g = =1 I -δ =1 =' dOj ZAil I I I I Zftl I a -p I I 6 0 6 s * w i § 6 § I S S S § 3 513 41 77169

Taulukon 13 tuloksista ilmenee, että keksinnön mukaiset uudet kokooja(esimerkit 38-40 ja 42-43) olivat pH-arvoissa 8,0 ja 9,0 metallurgisesti parempia kuin standardi-kokooja (esimerkit NNN-SSS) pH-arvossa 11,5. Käytettäes-5 sä uusia kokoojia pH-arvoissa 8,0 ja 9,0 hyväksyttävä metallurginen vaikutus saadaan huomattavasti alentuneella kalkin kulutuksella (7,5 % kalkin kokonaiskulutuksesta " pH-arvon 8,0 saamiseksi ja 25 % pH-arvon 9,0 saamiseksi) ja alemmalla kokooja-annoksella (0,105 mol/tonni, kun standar-10 di-kokoojaa pH-arvossa 11,5 tarvitaan 0,210 mol/tonni.

Esimerkit 44-47

Seuraavissa kokeissa käytettiin eteläamerikkalaista Cu-Mo-malmia, joka sisälsi 1,844 % Cu ja 4,2 % pyriittiä. Kuparimineraalit olivat pääasiallisesti kalkosiittia, kal-15 kopyriittiä, kovelliittia ja borniittia.

510 g malmia märkäjauhettiin 7,5 minuuttia 68 %:n kiintoainepitoisuudessa lietteeksi, jonka kokojakautuma oli 24,7 % +65 mesh, 38,3 % +100 mesh ja 44 % -200 mesh. Kaikissa kokeissa jauhatukseen lisättiin 2,5 g/tonni di-2Q sek-butyyliditiofosfaattia. Jauhatukseen lisättiin myös kalk kia halutun pH-arvon saamiseksi vaahdotuksessa. Liete siirrettiin vaahdotuskennoon ja konditioitiin kierrosnopeudella 1100 r/min ja kiintoainepitoisuudessa 32 %.

Samaa malmia käytettiin toisiin vaahdotuskokeisiin 25 lievästi alkalisessa kierrossa, jossa kokoojina oli keksinnön mukaisia uusia kokoojia. Standardi-kokoojaohjelma on: noin 30-40 g/tonni natrium-isopropyyliksantaattia ja 2,5 g/tonni di(sek-butyyli)ditiofosfaattia, ja standardi vaahdotus-pH on 10,5. Standardivaahdotin on 1:1:1 poly-30 propyleeniglykolimonometyylieetteri/MIBC/mäntyöljy 20- 25 g/tonni. Kokeillut kokoojat ja saadut tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa 14: 42. 77169 r-'- oo I—I r-~ O' 3-0- in in oo <r oo o

O O © O CM i-H i-H

ij ^ W ·1. ^ o o o o o o o lii +5 Jj tlO'-Hf-ICMO 1-· CN (Tv H QJ CO I» ►»·1.

(N co oo i£> oo in m oo HQin^oooooor' in inoo 1« h Oiio oovooon on mo <r C fg - - - - - — -- d Jj5 vovomm^f r-> vo <?

Q O 0} f“H i-H r-H rH r-H r-H r-H r-H

-P

"So r g a o on in <r cni on in O' m ^ ^ 1. 2-. 1- — v. -P -p o © m <j- <r vo si-σ' in (e'dWJvor^oooooo oo oo oo ™ 0 eh 0 0 3 ' cm . η ‘Π I—I σ' on on in cm cm <r “· ·ϊ—1 3 2+) r—I cm m in cm i-h >-h cm <f ιΗ (0 Π\ — — » :0 4-> "3 Cn ooooo o oo

II >1 K M

c o ·1 cm .a in

rH CO g +> o O in in O O OO

0) --N, fQ · ^1 1» 1· 1» ·-

O CO On o O ON 00 COON

\J flQ ^ f—1 r-H

** HH I

3 H 3G

H m ^ o ^ n oo O > in in cm in m

ig »in L O' O' O' CM cm vo CM CM

£h r-H csl -¾ nH rH r-H rH r-H O rH rH

I M s “K- <H M S, K K Λ il > b g\ ooooo o oo _ o o. 5 ¾ => q 5 8 a to 1· 63

^ ·η I

I -j ^ to : : = Ϊ1 ^ · ^ C 5 o -p1 in C § Si & Λ I h - .¾ 1 = = = I I = =

«J T3 O V o Q

§ 'S ,2 ^ 3 Tj 3 c £ 2 g = = = IS ixl = = •d a 3 1 e -p h gi 111 X +3 v d <p 6 & I = = = U L· -. -.

2 6 -H H O > X <r in voc1 tn H o > x -J- <r <r mt

H H O > X

43 7 7 1 69

Taulukon 14 tulokset osoittavat, että keksinnön mukaiset uudet kokoojat ovat erinomaisia suorituskyvyltään sekä kuparin talteenoton suhteen (Cu-pitoisuudessa ei häviöitä) että pyriitin torjunnan suhteen samalla, kun kal-5 kin kulutus ja kokooja-annos ovat pienemmät kuin standardi-kokoojia käytettäessä. On tärkeätä huomata, että standardi-kokoojalla saatiin alhainen, ei-hyväksyttävä kuparin talteenotto pH-arvossa 8,0 korkeammallakin kokooja-annoksella.

10 Esimerkki 48

Edellisissä esimerkeissä on osoitettu, että keksinnön mukaiset uudet, parannetut hydrokarboksikarbonyylitio-nokarbamaatti-kokoojat ovat alhaisella kalkinkulutuksella tai ilman kalkkilisäystä suorituskyvyltään parempia kuin 15 suuri joukko tavanomaisia kokoojia, kun niitä käytetään erilaisten malmien esivaahdotukseen tai ensimmäisen vaiheen vaahdotukseen. Käytännössä esikonsentraatti puhdistetaan yhdessä tai useammassa vaiheessa korkea-asteisen kuparimineraali- tai kupari-molybdeenimineraalikonsentraa-20 tin saamiseksi jatkokäsittelyyn metallin tuottamiseksi.

Seuraavat esimerkit valaisevat uusien parannettujen ... hydrokarboksikarbonyylitionokarbamaatti-kokoojien käyttöä puhtaammissa vaahdotussysteemeissä korkea-asteisten kupa-rikonsentraattien saamiseksi sulatoissa tms käytettäviksi. 25 Seuraavissa esimerkeissä käytettiin samaa malmia kuin esimerkeissä 44-47. Ensimmäisen vaiheen vaahdotus eli esi-vaahdotus suoritettiin esimerkkien 1-47 menetelmien mukaisesti. Konsentraatti suodatettiin, kuivattiin ja jauhettiin sitten lietteeksi, jonka kiintoainepitoisuus oli noin 3Q 40 %. Uudelleen jauhetun lietteen pH säädettiin kalkilla ja tarvittaessa lisättiin lisää kokoojaa ja vaahdotinta. Uudelleen jauhettu liete konditioitiin ja vaahdotettiin samoin kuin edellä esi-konsentraatin valmistuksessa, jolloin saatiin puhtaampi konsentraatti ja puhtaammat rikas-35 tusperät. Puhtaammat rikastusperät huuhdottiin asteittain 77169 44 korkeammissa pH-arvoissa, jolloin mahdollisesti lisättiin vielä kokoojaa ja vaahdotinta, ja lopuksi huuhdottiin pH-arvossa yli 11,0 lisäten vielä kokoojaa, jotta kaikki jäljellä olevat kuparimineraalit saataisiin tal-5 teen, ja joka vaiheen tuote analysoitiin erikseen.

Seuraavassa taulukossa on tulokset kokeista, joissa malmille suoritettiin ensimmäisen vaiheen vaahdotus ja toisen vaiheen vaahdotus eli puhtaampi vaahdotus, jolloin vertailuun käytettiin standardikokoojaa, natrium-iso-10 propyyliksantaattia pH-arvossa 11,0. Esimerkissä 48 lisättiin toisen vaiheen puhtaammassa vaahdotuksessa lisää kokoojaa, koska osoittautui, ettei esivaahdotuksessa lisätty määrä riittänyt puhtaampaan vaahdotukseen. Standardikokoojaa siirtyi riittävästi toisen vaiheen vaahdotuk-15 sessa, joten toisen vaiheen kontrolliin ei lisätty kokoojaa. Saadut tulokset nähdään taulukossa 15:

Taulukko 15

Puhtaammat vaahdotukset. Mainin analyysi: Cu = 1,85 %,

FeS2 = 4,2 %; vaahdotin - 1:1:1 Dow 250/MIBC/mäntyöljy 2Q Esim. FFFF 48

Natrium-isopropyyli- N-etoksikarbonyyli-O-ksantaatti isobutyylitionokarba- ___saatu_ Ά. Ensimmäinen vaihe Esivaahdotus 25 Kokooja-annos, g/tonni 30,0 12,8 pH 10,5 8,2 Käytetty kalkkia, 0,608 0,108 kg/tonni

Saatu talteen, %

Cu 86,9 88,1 30 FeS2 90,9 63,7

Md 64,0 55,6

Pitoisuus, %

Cu 18,30 21,30

Fe 20,70 16,40 « 77169 B. Toinen vaihe FFFF_48

Puhtaampi vaahdotus

Kokooja-annos g/tonni - 4,2 pH 11-11,6 8,7-9,6 5 Käytetty kalkkia, 0,343 0,118 kg/tonni

Puhtaamman konsentraatin pitoisuus, %

Cu 39,4 41,9

Fe 22,2 18,6 MO 0,56 0,58

Lisätty kokoojaa yhteensä, 30,17 17,0 g/tonni

Lisätty kalkkia yh- 0,951 0,226 teensä, kg/tonni

Lisätty vaahdotinta 38,0 39,0 ^ yhteensä, g/tonni

Taulukon 15 tulokset osoittavat selvästi, että keksinnön mukainen uusi, parannettu hydrokarboksikarbo-nyylitionokarbamaatti on suorituskyvyltään sekä esivaahdo-20 tuksessa että puhtaammassa vaahdotuksessa selvästi parempi kuin vertailuna käytetty standardikokooja. Erityisesti puhtaamman konsentraatin Cu-pitoisuus oli noin 2,5 %-yksikköä korkeampi esimerkissä 48 kuin vertailuesimerkis-sä (edellinen 41,9 %, jälkimmäinen 39,4 %) ja esikon-25 sentraatin Cu-pitoisuus esimerkissä 48 oli samoin 3 %- yksikköä korkeampi kuin kontrollikokeessa. Kokonaiskokoo-ja-annos tämän Cu-pitoisuuden saamiseksi oli vain 17 g/tonni esimerkissä 48, kun se vertailukokeessa oli 30 g/tonni. Esimerkki 48 osoittaa, että parempi kuparin talteenotto 30 ja pitoisuus saadaan käyttämällä keksinnön mukaisia kokoojia kokoojan kustannussäästöjen ollessa noin 45 %. Esimerkki 48 osoittaa, että keksinnön mukaisella kokoojalla saadaan parempi kuparin talteenotto ja Cu-pitoisuus puhtaammassa vaahdotuskierrossa käyttäen vähemmän kalkkia, 35 so 0,226 kg/tonni, kuin kontrollikokeessa, jossa kalkkia 46 7 71 6 9 käytettiin 0/951 kg/tonni. Kalkin kulutuksessa tämä vastaa 75 %:n säästöä. Esimerkin 48 puhtaampi konsentraatti sisälsi lähes 4 %-yksikköä vähemmän rautaa kuin standardi-kokoojaa käytettäessä saatu konsentraatti (edellinen 18,6 %, 5 jälkimmäinen 22,2 % Fe), mikä osoittaa keksinnön mukaisten kokoojien olevan pyriitin suhteen selvästi selektii-visempia kuin standardikokooja. Keksinnön mukaisten kokoojien parempi selektiivisyys todettiin myös esivaahdo-tuksen alhaisessa pyriitin talteenotossa (63,7 %) verratko tuna standardikokoojan pyriitin talteenottoon (90 %). Lisäksi keksinnön mukaisella kokoojalla esimerkin 48 esivaah-dotuksessa talteenotettu kuparimäärä oli suurempi kuin stan-dardikokoojalla saatu, jolloin kuitenkin keksinnön mukaisen kokoojan annos oli alle puolet standardikokoojan anis noksesta esivaahdotuksessa.

Esimerkki 49

Koostesulfidivaahdotus

Seuraavissa vaahdotuskokeissa käytettiin USA;n kaakkoisosan kupari-sinkki-pyriitti-pyrrotiitti-malmia. Se 20 sisälsi 0,5-0,7 % kuparia kalkopyriittinä, 0,9 % sinkkiä ja 30-35 % rautaa pyrrotiittina ja pyriittinä. Malmi sisälsi myös suuren määrän karbonaattimineraaleja sivukivenä, kuten kalsiittia, dolomiittia jne, tavallisten silikaatti tai piipitoisten sivukivityyppien lisäksi.

25 Kaikissa kokeissa käytettiin teollisuuslaitoksen kuulamyllyssä jauhettua tuotetta. Liete sisälsi malmihiuk-kasia, joista noin 40 % oli -200 mesh. Noin 4 litraa lietettä modifioitiin 0,5-5 kg:lla/tonni väkevää rikkihappoa kiintoainepitoisuudessa 25 % 30 sekuntia kierrosnopeudella 3Q 1800 r/min. Kokooja ja vaahdotin lisättiin sitten, ja lietettä konditioitiin 2 minuuttia. Vaahdotusta suoritettiin 4 minuuttia johtaen ilmaa ja sekoittaen 1800 r/min, ja ensimmäisen vaiheen konsentraatti koottiin. Lietettä konditioitiin sitten 30 sekuntia lisäten vielä vaahdo-35 tinta, ja toisen vaiheen vaahdotuskonsentraatti koottiin 47 7 7 1 69 4 minuutin aikana. Ensimmäisen ja toisen vaiheen konsen-traatit ja rikastusperät suodatettiin, kuivattiin, ja niistä määritettiin kupari, rauta, rikki ja sinkki.

Tulokset nähdään taulukossa 16. Tavanomaisena kokoo-5 jana oli natriumetyyliksantaatti ja vaahdottimena poly-propyleeniglykoli (OP 515, Oreprep Inc).

48 771 69 un r-» r** un CO H ·- ' ·- r- m un m en co ro m O o O o

C <—i i—i r- O

N —

H r*H Q rH

(#> O CM <Γ Ό

Oi I» M ti to <r <r <r g un un un un •3 S Q esi un m 00 "H 3 CM CM rH o O' S u -

t rH rH · l-H rH

II

00 m ^ CO r- CM rH (n CM - *h “· ^ O» vO Ό 00 fT) O' O' O'

^ C rH Ό CO rH

11 -d ^ uO cm co un 4) g un un <r un

2 S B

7j _ ^ ti O lC <r rH CM

S JS 8 60 ! * o- rT oo*· nT

2 .m g o> oo oo θ' 0 (0 rH 00 | 3 > > " 3 = “i ° Z> 'Σ* c e tn O Ό «O cm m ^ ^ O' O' (0 *4-1 o

M N | <r 4J

5 T9 oy) 00 σ' <r Γ" 2 vo (8 co Q «o m cm oo M o ai·4*'» <Γ <Γ -Γ 8 11 ' * 3 UJ Ό CM O © CJ m ^ - *~ a Ή. (h. rH o ΓΗ •H S oi o O Γη Γη

03 (3 —I rH

S 8 s § -d h H i 1 M = = & § S ta # § '3 8 s . a|g « f - - agio

Id lii I Is · · m

O X i-H ON

(Λ O X rn <j·

W © X rH

O X rH

49 7 7 1 69

Taulukon 16 tulokset osoittavat, että keksinnön mukaisilla hydrokarboksikarbonyylitionokarbamaatti-kokoojilia saadaan esimerkissä 49 olennaisesti samantasoinen metallurginen tulos koostesulfidivaahdotuksessa noin 25 % 5 alemmalla annoksella ja noin 62 % alemmalla rikkihapon käyttömäärällä kuin käytettäessä tavanomaista esimerkkien GGGG-IIII kokoojaa.

Edellä olevat esimerkit osoittavat, mitä merkitseviä parannuksia ja etuja saavutetaan keksinnön mukaisilla 10 uusilla, parannetuilla hydrokarboksikarbonyylitionokarba-maatti-kokoojilla useihin tavanomaisiin alalla tunnettuihin kokoojiin verrattuna.

Kuten edellä on mainittu, menetelmää voidaan myös soveltaa käyttämällä kahden tai useamman hydrokarboksikar-15 bonyylitionokarbamaatti-kokoojän seoksia sekä vähintään yhden hydrokarboksikarbonyylitionokarbamaatti-kokoojan seosta jonkin muun tunnetun kokoojan kanssa, joka valitaan esimerkiksi seuraavista: a) ksantaatit tai ksantaattiesterit, joiden kaava ovat 20 vastaavasti:

O O

o " _ I o n q

R O-C-S M ja R O-C-SR

b) ditiofosfaatit 25 ® (R 0)-P-S M ; c) tionokarbamaatit

S

o·· g 30 R O-C-NHR ; d) ditiofosfinaatit

S

p n i (Rö)2P-S-M+ ; 35 e) ditiokarbamaatit ja niiden johdanniaset, joiden kaavat ovat vastaavasti: 50 77169

R11 S R11 S

R8N-C-S'M+ ja R8N-C-S-R9 f) tritiokarbonaatit ja niiden johdannaiset, joiden kaa-5 vat ovat vastaavasti

S S

R°S-C-S M ja R S-C-S-R

g) «arkaptaanit 10 R10SH;

O

jolloin edellä olevissa kaavoissa (a)-(e) R on C,-Cc- 9 16 alkyyli, R on C,-C,-alkyyli, aryyli tai bentsyyli, ja 11 ö o 10 15 R on hydroksi tai R ja kaavassa (f) R on C^-C^2-alk-yyli.

Kuparimineraalien sijasta keksinnön mukaista mene-telmää voidaan käyttää muiden sulfidimineraalien ja metallien rikastamiseen sulfidimalmeista, esimerkiksi lyi-20 jyn, sinkin, nikkelin, koboltin, molybdeenin, raudan ri-kastukseen sekä myös jalometallien, kuten kullan, hopean, platinan, palladiumin, rodiumin, iridiumin ja osmiumin rikastamiseen. Alan asiantuntija voi tehdä kaikki tällaiset muunnokset ja muutokset ilman, että siten poiketaan 25 keksinnön suojapiiristä, joka määritellään seuraavissa patenttivaatimuksissa.

Claims (7)

51 7716 9

1. Kokoojareagenssi sulfidimineraalien vaahdotusta varten, tunnettu siitä, että se käsittää vähintään yhden 5 hydrokarboksikarbonyylitionokarbamaatin, joka on N-etoksi-karbonyyli-O-isobutyylitionokarbamaatti; N-etoksikarbonyy- li-O-sek-butyylitionokarbamaatti? N-etoksikarbonyyli-O-n-amyylitionokarbamaatti; N-etoksikarbonyyli-O-isoamyylitio-nokarbamaatti; N-etoksikarbonyyli-O-fenyylitionokarbamaat-10 ti; N-fenoksikarbonyyli-O-etyylitionokarbamaatti; N-fenok-sikarbonyyli-O-isopropyylitionokarbamaatti; N-fenoksikarbo-nyyli-O-n-butyylitionokarbamaatti? N-fenoksikarbonyyli-O-isobutyylitionokarbamaatti; N-fenoksikarbonyyli-O-sek-bu-tyylitionokarbamaatti; N-fenoksikarbonyyli-O-n-amyylitiono-15 karbamaatti; tai N-fenoksikarbonyyli-O-isoamyylitionokarba-maatti.

2. Menetelmä epäjalojen sulfidimineraalien rikastamiseksi epäjalojen metallien sulfidimalmeista selektiivisesti ehkäisemällä sivukivisulfidimateriaalit pH-arvossa 20 alle 10,0, tunnettu siitä, että a) malmista valmistetaan hienojakoinen, mineraalien vapautumiseen sopivan kokoisia malmihiukkasia sisältävä, vesipitoinen liete, jonka pH-arvo on alle 10,0, b) malmiliete valmennetaan lisäämällä tehokkaat 25 määrät vaahdotusainetta ja metallikokoojaa, joka sisältää ainakin yhtä hydrokarboksikarbonyylitionokarbamaattia, jonka kaava on O H S η i n « R O-C-N-C-OR 30 1. jossa R on C^-Cg-alkyyli tai aryyli ja R on C^-Cg-alkyy- li, ja c) epäjalojen metallien sulfidimineraalit alistetaan vaahdotukseen.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että metallikokooja lisätään määränä 52 7 7 1 6 9 noin 0,0025-0,05 kg/tonni malmia.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesipitoisen lietteen pH-arvo on noin 3,5-10,0.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että metallikokoojän kaavassa on etyy-2 li jl 1 on isopropyyli.

6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metallikokoojän kaavassa on etyy- 2 10 li ja R on isobutyyli.

7. Menetelmä sulfidien yhteisrikastamiseksi kompleksisista sulfidimalmeista, tunnettu siitä, että a) malmista valmistetaan hienojakoinen, mineraalien vapautumiseen sopivan kokoisia malmihiukkasia sisältävä, 15 vesipitoinen liete, jonka pH-arvo on noin 6,0-9,0, b) malmiliete valmennetaan lisäämällä tehokas määrä vaahdotusainetta ja noin 0,05-0,5 kg/tonni metallikokoo jaa, joka sisältää ainakin yhtä hydrokarboksikarbonyy-litionokarbamaattia, jonka kaava on 20 O H S