FI89464B - Tensidblandning som samlare foer flotation av ickesulfidiska malmer - Google Patents

Description

1 89464

Tensidiseokset ei-sulfidimalmien vaahdotuksen keräysaineina. -

Tensidblandning som samlare för flotation av icke-sulfidiska maimer .

Keksinnön kohteena on pääteryhmäsalvattujen rasva-alkoholipoly-etyleeniglykolieettereiden käyttö kationisten ja/tai amfolyyt-tisten tensidien kanssa ko-keräysaineina ei-sulfidimalmien vaahdotuksessa.

Mineraalimalmien jalostuksessa on vaahdotus yleisesti käytetty lajittelumenetelmä arvomineraalien erottamiseksi sivukivestä. Keksinnön mielessä ei-sulfidimineraaleja ovat esimerkiksi apatiitti, fluoriitti, seliitti, baryytti, rautaoksidit ja muut metal 1ioksidit, esimerkiksi titaanin ja zirkonin oksidit sekä määrätyt silikaatit ja alumiinisilikaatit. Vaahdottavassa jalostusmenetelmässä tavallisesti ensin malmi hienonnetaan ja kuivataan, mieluummin kuitenkin jauhetaan märkänä ja suspen-doidaan veteen. Tämän jälkeen lisätään tavallisesti keräys-aineita, usein yhdessä vaahtoamisaineiden kanssa ja mahdollisesti muiden apureagenssien, kuten säätelyaineiden, vaimennus-aineiden (deaktivaattoreiden) ja/tai elvyttäjien (aktivaatto-reiden) kanssa, jotka seuraavassa vaahdotuksessa tukevat arvomineraalien erottumista malmin sivukivimineraaleissa. Ennenkuin suspension pinnalle muodostetaan vaahtoa puhaltamalla siihen ilmaa (vaahdotus), näiden reagenssien annetaan tavallisesti vaikuttaa tietyn ajan hienoksi jauhettuun malmiin (konditionoidaan). Keräysaine pitää huolen siitä, että mineraalien pinnat tulevat hydrofobisiksi, jolloin nämä mineraalit saadaan kiinnittymään ilmastamisen aikana muodostuneisiin kaasukupliin.

Mineraalikomponentit tehdään hydrofobisiksi selektiivisesti siten, että malmin ei-toivotut komponentit eivät jää kiinni kaasukupliin. Mineraalipitoinen vaahto pyyhitään pois ja käsitellään edelleen. Vaahdottamisen tavoitteena on saada 2 89464 talteen malmin arvomineraali mahdollisimman suurella saannolla ja tällöin samanaikaisesti rikastaa mahdollisimman hyvin arvo-mineraali .

Malmien jalostamisessa vaahdottamalla käytetään ennen kaikkea keräysaineina anioniaktiivisia, kationiaktiivisia ja amfolyyt-tisiä tensidejä. Erona anioniaktiivisiin, kationiaktiivisiin ja amfolyyttisiin tensideihin vaahdotuksessa käytetään tuskin lainkaan keräysaineina ionittomia tensidejä. A. Doren, D.

Vargas ja J. Goldfarb, Trans. Inst. Met. Min. Sect. C 84.

(1975), sivut 34-39, ovat ilmoittaneet kvartsilla, kassite-riitillä ja kryskollalla suoritetuista vaahdotuskokeista, jotka suoritettiin käyttämällä keräysaineena 9-10 etyleenioksidi-moolin ja oktyylifenolin reaktiotuotetta. Asianomaisessa kirjallisuudessa on kuvattu myös ionillisten ja ionittomien ten-sidien yksittäisiä yhdistelmiä keräysaineina. Siten A. Doren, A. van Lierde ja J. A. de Cuyper, Dev. Min. Proc. 2. (1979), sivut 86-109, ovat kertoneet vaahdotuskokeista, jotka suoritettiin ei-sulfidisella tinamalmilla käyttämällä 9-10 ety-1eenioksidimoolin ja oktyylifenolin reaktiotuotteen ja okta-dekyylisulfosukkinaatin yhdistelmää. V. M. Lovell, A. M. Caudin Memorial Volume, halkaisija M. C. Fuerstenau, ΑΙΜΕ, New York, 1976 Voi. 1, sivut 597-620, on kuvannut vaahdotuskokeita, jotka suoritettiin apatiitilla käyttämällä mäntyöljyrasvahapon ja nonyylifenolitetraglykolieetterin yhdistelmää.

Vaahdotukseen käytetyillä kationiaktiivisilla ja amfolyytti-sillä keräysaineilla ei monissa tapauksissa päästä arvomine-raalien tyydyttäviin saantoihin taloudellisesti puolustettavissa olevilla keräysainemääri1lä.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena oli siten löytää vaahdo-tusprosessin taloudellisuuden mielessä parempia keräysaineita, joilla saavutettaisiin joko samana pysyvillä keräysainemää-rillä ja samana pysyvällä seiektiivisyydellä paremmat arvo- 3 89464 mineraalien saannot tai pienemmillä keräysainemääri11ä enintään yhtä suurina pysyvät arvomineraalisaannot.

Määrättyjen pääteryhmäsalvattujen rasva-alkoholipolyetyleeni-glykolieettereiden on havaittu olevan erittäin tehokkaita lisäaineita ko-keräysaineina kationisille ja amfoiyyttisi11 e teni-sideille, jotka ovat tunnettuja keräysaineita ei-sulfidimalmien vaahdotuksessa.

Esillä olevan keksinnön kohteena on seosten, jotka muodostuvat a) vähintään yhdestä alkyyli- tai alkenyylipolyetyleeniglykoli-eetteristä, joka on pääteryhmäsalvattu hydrofobisilla ryhmillä, ja b) vähintään yhdestä kationisesta tai amfolyyttisestä tensi-distä käyttö keräysaineina ei-sulfidimalmien vaahdotuksessa.

Komponentteina a) tulevat kysymykseen erityisesti kaavan I mukaiset alkyyli- tai alkenyylipolyetyleeniglykolieetterit

R1 - 0 - (CH2CH20)n - R2 I

jossa R1 on suoraketjuinen tai haarautunut, 8-22-hii1latominen alkyyli- tai alkenyyliryhmä, R2 on suoraketjuinen tai haarautunut 1-8-hii1latominen alkyyliryhmä tai bentsyyliryhmä ja n on 1uku 1 - 30.

Edellä määritellyt pääteryhmäsalvatut alkyyli- tai alkenyyli-polyetyleeniglykolieetterit ovat kirjallisuudesta tunnettu yhdiste 1uokaa; niitä voidaan saada tunnetuilla orgaanisilla synteesimenetelmillä (kts. esimerkiksi US-PS 2 856 434, 4 39464 DE-AS 15 20 647, DE-OS 25 56 527, DE-OS 30 11 237, EP-A-00 30 397 ja DE-OS 33 15 951). Nämä pääteryhmäsalvatut alkyyli- tai alkenyylipolyetyleeniglykolieetterit ovat ennen kaikkea alkalisessa mediumissa kemiallisesti pysyvämpiä kuin vastaavat polyglykolieetterit, joissa on vapaita hydroksyyli-ryhmiä, koska tällaiset blokatut alkyyli- tai aikenyylipoly-glykolieetterit myös vaahtoavat vesiliuoksissa vähemmän kuin niiden 1ähtöyhdisteet, niillä on tietty merkitys (aikalisissä) puhdistusprosesseissa, joihin kohdistuvat voimakkaat vaatimukset (kts. esimerkiksi DE-OS 33 15 951).

Keksinnön mukaisesti käytettävien pääteryhmäsalvattujen alkyyli- tai alkenyylipolyetyleeniglykolieettereiden valmistuksen lähtöaineina voidaan käyttää tunnettuja rasva-alkoholeja. Rasva-alkoholikomponentit voivat olla suoraketjuisia tai haarautuneita tyydytettyjä tai tyydyttämättömiä tähän ryhmään kuuluvia yhdisteitä, joissa on 8 - 22 hiiliatomia, esimerkiksi seuraavista: n-oktanoli, n-dekanoli, n-dodekanoli, n-tetrade-kanoli, n-heksadekanoli, n-oktadekanoli, n-eikosanoli, n-dokosanoli, n-heksadekenoli, n-oktadekenoli, isotridekanoli ja iso-oktadekanoli. Mainitut rasva-alkoholit voivat yksinään muodostaa perustan pääteryhmäsalvatui11 e alkyyli- ja alkenyyli-polyety1eeniglykolieetterei11 e. Yleensä käytetään kuitenkin rasva-alkoholiseospohjäisiä tuotteita, jotka ovat peräisin eläin- ja kasviperäisten rasvojen ja öljyjen rasvahappo-osasta. Tällaisia rasva-alkoholiseoksia voidaan tunnetusti saada luonnon rasvoista ja öljyistä, mm. vaihtoesteröimäl1ä trigly-seridi metanolin kanssa ja sen jälkeen hydraamalla rasvahappo-metyyliesteri katalyyttisesti. Pääteryhmäsalvattujen alkyyli-tai alkenyylipolyetyleeniglykolieettereiden valmistuksen pohjana voidaan tällöin käyttää sekä mainitun valmistuksen mukaisesti saatavia rasva-alkoholiseoksia että sopivia jakeita, joiden ketjunpituuksien kirjo on rajoitettu. Luonnon rasvoista ja öljyistä saatujen rasva-alkoholiseosten lisäksi valmistuksen lähtöaineiksi sopivat myös synteettisesti saadut rasva-alkoho- 5 39464 liseokset, esimerkiksi tunnetut Ziegler- ja okso-rasva-alkoholit.

Keksinnön mukaisesti käytettävissä tensidiseoksissa käytetään komponentteina a) parhaiten rasva-alkoholien, joissa on 12 - 18 hiiliatomia, pohjaisia alkyyli- tai alkenyylipolyetyleeniglyko-1ieettereitä, so. sellaisia kaavan I mukaisia yhdisteitä, joissa Rl on 12-18-hii1latominen alkyyli- tai alkenyyliryhmä.

Pääteryhmäsuljettujen alkyyli- tai alkenyylipolyetyleeniglyko-1ieettereiden valmistuksessa liitetään mainittuihin rasva-alkoholeihin 1 - 30, parhaiten 2-15 moolia etyleenioksidia rasva-alkoholimoolia kohti. Reaktio etyleenioksidin kanssa tapahtuu tällöin tunnetuissa alkoksylointiolosuhteissa, parhaiten sopivien alkalisten katalyyttien läsnäollessa.

Alkyyli- tai alkenyylipolyetyleeniglykolieettereiden pääteryhmien salpaamiseen tarvittava vapaiden hydroksyyliryhmien eette-röinti voidaan suorittaa kirjallisuudesta tunnetuilla menetelmillä (esimerkiksi USPS 2 856 434, DE-AS 15 20 647, DE-OS 25 56 527, DE-OS 30 11 237, EP-A-00 30 397 ja DE-OS 33 15 951). Vapaiden hydroksyyliryhmien eetteröinti suoritetaan mieluummin Wi1liamson'in eetterisynteesin tunnetuissa olosuhteissa käyttämällä suoraketjuisia tai haarautuneita Ci - Ce-alkyylihalogenideja tai bentsyy1ihalogenideja, esimerkiksi käyttämällä n-propyylijodidia, n-butyylikloridia, sek.-butyylibromidia, tert.-butyylikioridia, amyylikioridia, tert.-arr.yylibromidia, n-heksyylikloridia, n-heptyylibromidia , n-oktyylikloridia ja bentsyylikioridia. Tällöin voi olla tarkoituksenmukaista käyttää orgaanista halogenidia ja alkalia stökicmetrinen ylimäärä, esimerkiksi 100 - 200 % yli eette-röitävien hydroksyyliryhmien. Vastaava menetelmä on kuvattu patenttijulkaisussa DE-OS 33 15 951. Esillä olevan keksinnön puitteissa käytetään mieluummin alkyyli- tai alkyleenipoly-etyleeniglykolieettereitä, jotka on pääteryhmäsalvattuja n- 6 59464 butyy1iryhmi 1 lä .

Keksinnön mukaisesti käytettävissä tensidiseoksissa tulevat komponentteina b) kysymykseen kationiset ja amfolyyttiset tensidit, jotka sinänsä ovat tunnettuja keräysaineita ei-sulfidimalmien vaahdotuksessa.

Kun keksinnön mukaisesti käytetään komponentteina b) kationisia tensidejä, niin kysymykseen tulevat erityisesti primääriset alifaattiset amiinit, α-haarautunei11 a alkyyliryhmillä substi-tuoidut alkyleenidiamiinit, hydroksialkyylisubstitoidut alky-1eenidiamiinit ja näiden amiinien vesiliukoiset happoadditio-suolat sekä kvartääriset ammoniumyhdisteet.

Primäärisiksi alifaattisiksi amiineiksi sopivat ennen kaikkea luonnon rasvojen ja öljyjen rasvahapoista johtuvat rasva-amiinit, joissa on 8 - 22 hiiliatomia, esimerkiksi n-oktyyli-amiini, n-dekyyliamiini, n-dodekyyliamiini, n-tetradekyyliamii-ni, n-heksadekyyliamiini, n-oktadekyyliamiini, n-eikosyyliamii-ni, n-dokosyyliamiini, n-heksadekenyyliamiini ja n-oktadekenyy-liamiini. Mainittuja amiineja voidaan käyttää yksinään komponentteina b). Tavallisesti käytetään kuitenkin amiiniseoksia, joiden alkyyli- ja/tai alkenyyliryhmät ovat peräisin eläin- tai kasviperäisten rasvojen ja öljyjen rasvahappo-osasta. Tällaisia amiiniseoksia voidaan tunnetusti saada luonnon rasvojen ja öljyjen rasvalohkaisun kautta saaduista rasvahapoista kyseisten nitriilien kautta pelkistämällä natriumilla ja alkoholeilla tai hydraamalla katalyyttisesti. Näistä esimerkkejä ovat taliamiini tai hydrotaliamiini, joihin päästään taiirasvahapoista tai hydratuista talirasvahapoista vastaavien nitriilien ja niiden hydrauksen kautta.

Komponentteina b) käytettäväksi sopivat ai kyy1isubstituoidut

alkyleenidiamiinit vastaavat kaavaa V

7 89464 R - CH -R'

HN " (CH2)n“NH2 V

jossa R ja R’ tarkoittavat tyydytettyjä tai tyydyttämättömiä, suoraketjuisia tai haarautuneita alkyyliryhmiä ja jossa n = 2-4. Näiden yhdisteiden valmistaminen ja niiden käyttö vaahdotuksessa on kuvattu patenttijulkaisussa DDR-PS 64 275.

Komponentteina b) käytettäväksi sopivat hydroksialkyylisubsti-tuoidut alkyleenidiamiinit vastaavat kaavaa VI

R1 - CH -CH -R7

HO NH '(CH2)n - NH2 VI

jossa R1 ja R2 tarkoittavat vetyä ja/tai haarautumattornia, 1-8-hiiliatomisia alkyyliryhmiä, jolloin hiiliatomien summa ryhmissä R1 ja R2 on 9 - 18 ja n on 2 - 4. Kaavan V mukaisten yhdisteiden valmistaminen ja niiden käyttö vaahdotuksessa on kuvattu patenttijulkaisussa DE-OS 25 47 987.

Edellä mainittuja amiiniyhdisteitä voidaan käyttää sellaisenaan tai niiden vesiliukoisten suolojen muodossa. Suolat saadaan annetussa tapauksessa neutraloimalla, joka voidaan suorittaa sekä käyttämällä happoa yhtä suuret moolimäärät tai käyttämällä sitä ylimäärä tai alimäärä. Sopivia happoja ovat esimerkiksi rikkihappo, fosforihappo, etikkahappo ja muurahaishappo.

Komponentteina b) käytettäväksi sopivat kvartääriset ammonium-

yhdisteet vastaavat kaavaa VII

s 89 4 4 [r’rWn®^® vii jossa R1 on mieluummin suoraketjuinen alkyyliryhmä, jossa on 1 -18 hiiliatomia, R2 on 1-18-hii1 latominen alkyyliryhmä tai bentsyyliryhmä, R3 ja R4, jotka voivat olla samanlaisia tai erilaisia, ovat kulloinkin 1-2-hii1 latominen ai kyy1iryhmä, ja X on haiogenidianioni, erityiseästi kloridi-ioni. Suositelluissa kvartäärisissä ammoniumyhdisteissä R1 on 8-18-hiiliatominen aikyyliryhmä; R2, R3 ja R4 ovat samanlaisia ja joko metyyli-tai etyyliryhmiä; X on kloridi-ioni.

Amfoiyyttiset yhdisteet, joita käytetään keksinnön mukaisesti komponentteina b), on kysymys yhdisteistä, jotka sisältävät molekyylissä vähintään yhden anioniaktiivisen ja yhden katio-niaktiivisen ryhmän, jolloin anioniaktiiviset ryhmät muodostuvat parhaiten sulfonihappo- tai karboksyyliryhmistä ja kationi-aktiiviset ryhmät aminoryhmistä, mieluummin sekundäärisistä tai tertiäärisistä aminoryhmistä. Amfoiyyttisinä tensideinä tulevat kysymykseen erityisesti sarkosidit, tauridit, N-substituoidut aminopropionihapot ja N-(1,2-dikarboksietyy1i)-N-alkyylisulfo-sukkinamaatit.

Komponentteina b) käytettäväksi sopivat sarkosidit vastaavat kaavaa VIII

R - co -m - CH , rnno I 2 CM2 C0° Vili CH3 jossa R on 7-21-hii1 latominen, mieluummin 11-17-hiiliatominen aikyyliryhmä. Nämä sarkosidit ovat tunnettuja yhdisteitä, jotka voidaan valmistaa tunnetuilla menetelmillä. Niiden vaahdotuk- 9 3 9 4:-4 sessa käytön suhteen viitataan julkaisuun: H. Schubert, Aufbereitung fester mineralischer Rohstoffe, 2. painos, Leipzig 1977, s. 310-311, ja siinä mainittuihin kirjallisuusviitteisiin.

Komponentteina b) käytettäväksi sopivilla taurideilla on kaava IX

R - CO -n&2 - ch2 - ch2 - so3® IX

CH3.

jossa R on 7-21-hii1latominen, mieluummin 11-17-hii1 latominen a 1 kyy1iryhmä. Nämä tauridit ovat tunnettuja yhdisteitä, jotka voidaan saada tunnetuilla menetelmillä. Tauridien käyttö vaahdotuksessa on tunnettua, kts. H. Schubert, loc. cit.

N-substituoidut aminopropionihapot, jotka sopivat käytettäväksi komponentteina b), vastaavat kaavaa X

R - (NH - CH2 -CH2)n - NH2 - CH2CH2 - COOθ X

jossa n on nolla tai luku 1-4, ja R on 8-22-hii1 latominen alkyyli- tai asyyliryhmä. Mainitut N-substituoidut aminopropionihapot ovat myös tunnettuja ja tunnetulla tavalla valmistettavia yhdisteitä. Niiden keräysaineina vaahdotuksessa käytön suhteen viitataan julkaisuun: H. Schubert, loc. cit. ja Int. J. Min. Proc. 9 (1982), s. 353-384, erityisesti s. 380.

Komponentteina b) keksinnön mukaisissa keräysaineseoksissa käytettäväksi sopivat N-(1,2-dikarboksietyyli)-N-alkyy1i-

sulfosukkinamaatit vastaavat kaavaa XI

ίο S 9 46 4 ch, - coo^ - ' 1 «=, CH - COO^

R - Nfl + H M XI

CO

9¾ I o CH - COO^ S03© jossa R on 8-22-hii1latominen, mieluummin 12-18-hii1latominen aikyyliryhmä, ja M on vetyioni, aikaiimetal1ikationi tai ammo-niumioni, mieluummin natriumioni. Mainitut N-(l,2-dikarboksi-etyyli)-N-alkyylisulfosukkinamaatit ovat tunnettuja yhdisteitä, jotka voidaan valmistaa tunnetuilla menetelmillä. Näiden yhdisteiden käyttö keräysaineina vaahdotuksessa on myös tunnettua, kts. H. Schubert, loc. cit.

Keksinnön mukaisesti käytettävissä pääteryhmäsalvattujen alkyyli- ja alkenyylipolyetyleeniglykolieettereiden ja kationisten ja/tai amfolyyttisten tensidien seoksissa on komponenttien paiosuhde a) : b) välillä 1 : 20 - 3 :1, mieluummin välillä 1 : 10 - 1 :1.

Jotta ei-sulfidimalmien vaahdotuksessa saavuttaisiin taloudellisesti käyttökelpoisia tuloksia, on tensidiseosta käytettävä tietty minimimäärä. Kuitenkaan ei voi myöskään ylittää tensidiseoksen maksimimäärää, koska muutoin vaahtoa muodostuu liikaa ja seiektiivisyys arvomineraalien suhteen pienenee.

Määrät, joita keksinnön mukaisesti käytettävissä keräysaine-seoksissa käytetään, riippuvat kulloinkin vaahdotettavan malmin laadusta ja niiden arvomineraalipitoisuudesta. Kulloinkin tarvittavat käyttömäärät voivat siten vaihdella laajoissa rajoissa. Keksinnön mukaisia keräysaineseoksia käytetään yleensä 50 - 2000, mieluummin 100 - 1500 g raakamalmin tonnia kohti.

n Q 9 4 r 4 Käytännössä käytetään keksinnön mukaisesti käytettäviä seoksia ei-sulfidimalmien vaahdotusmenetelmissä tunnettujen keräys-aineiden asemesta. Jauhettujen malmien vesilietteisiinn lisätään vastaavasti tässä kuvattujen keräysaineseosten lisäksi myös kulloinkin käyttökelpoisia reagensseja, kuten vaahdotus-aineita, säätelyaineita, aktivointiaineita, deaktivointiai-neita jne. Vaahdotus suoritetaan tekniikan tason mukaisen menetelmän olosuhteissa. Tässä yhteydessä viitattakoon seuraavaan malminjalostuksen teknologista taustaa käsittelevään kirjallisuuteen: H. Schubert, Aufbereitung fester mineralischer Stoffe, Leipzig 1967; B. Wills, Mineral Processing Technlology Plant Design, New York, 1978; D. B. Purchas (toim.), Solid/Liquid Separation Equipment Scale-up, Croydon 1977; E. S. Perry, C. J. van Oss, E. Crushka (toim.), Separation and Purification Methods, New York 1973 - 1978.

Keksinnön kohteena on edelleen menetelmä, jolla ei-sulfidi-mineraaleja erotetaan malmista vaahdottamalla, jossa menetel-nässä sekoitetaan jauhettu malmi veden kanssa suspensioksi, suspensioon johdetaan ilmaa keräysainesysteemin läsnäollessa ja syntynyt vaahto erotetaan yhdessä sen sisältämän mineraalin kanssa. Tälle menetelmälle on tunnusomaista, että keräysai-neena käytetään seosta, joka sisältää a) vähintään yhtä alkyyli- tai alkenyy1ipolyetyleeniglykoli-eetteriä, joka on pääteryhmäsalvattu hydrofobisilla ryhmillä, ja b) vähintään yhtä kationista tai amfoiyyttistä tensidiä. Keksinnön mukaisesti käytettävien keräysaineseosten eräs 12 8946 4 hyvä käyttöalue on malmien, kuten seliitin, baryytti-, apatiitti- tai rautamalmien jalostaminen.

Seuraavat esimerkit osoittavat keksinnön mukaisesti käytettyjen, pääteryhmäsalvattujen alkyyli- tai alkyleenipolyetyleeni-glykolieettereiden ja kationisten tai amfolyyttisten tensidien seosten paremmuuden verrattuna tekniikan tason mukaisiin tunnettuihin keräysainekomponentteihin.

Laboratorio-olosuhteissa käytettiin osittain suurempia keräys-ainekonsentraatioita, jotka käytännössä voidaan osaksi huomattavasti alittaa. Käyttömahdollisuudet ja käyttöolosuhteet eivät siten rajoitu esimerkeissä kuvattuihin erotustietoihin ja koeolosuhteisiin. Kaikki prosenttiluvut ovat painoprosentteja, ellei toisin ole mainittu. Annetut reagenssimnäärät tarkoittavat kulloinkin aktiivista ainetta.

Esmerkit

Esimerkki 1

Vaahdotusongelmana käytettiin rautamalmin jalostuksen lähteitä, joilla oli seuraava pääkomponenttien kemiallinen koostumus: 8,9 % P205 «3,3 % Si02 «*0 % Fe2.°3 Käytetyn seulajakeen raekoko oli 100 - 200 pm. Vaahdotuksessa oli tavoitteena rikastaa apatiittina oleva fosfori.

Keräysaineina käytettiin seuraavia aineita tai aineiden seoksia: 13 89 464

Kerävsaineet A - C

Keräsyaineet A - C olivat seoksia, jotka sisälsivät a) öljyhapposarkosidia ja b) rasva-alkoholipolyetyleeniglykoli-n-butyylieetteriä, jonka pohjana oli 5 etyleenioksidimoolin ja rasva-alkoholiseok-sen, jonka ketjunpituus oli C^-C^-e, 1iittymistuote, painosuhteessa a : b => 3 :1 (A), 2 : 1 (B) ja 1 : 1 (C).

Keräysaine D (vertailuaine) öljyhapposarkosidi

Vaahdotuskokeet suoritettiin huoneen lämpötilassa modifioidussa Hallimond'in putkessa (mikrovaahdotuskenno) menetelmällä: B. Dobias, Colloid & Polyer Science, 259 (1981), sivut 775 - 776. Yksittäisissä kokeissa käytettiin kulloinkin 2 g malmia. Lietteen valmistamiseen käytettiin tislattua vettä. Konditioin-tiaika oli kulloinkin 15 minuuttia. Vaahdotuksen aikana lietteen läpi johdettiin ilmavirta läpivirtausnopeudella 4 ml/min. Vaahdotusaika oli kaikissa kokeissa 12 minuuttia. pH-arvo oli 9,5. Kunkin keräysaineen A - D kokonaisannostus oli 150 g/t.

Vaahdotuskokeiden tulokset on annettu taulukossa 1.

14 ö94CA

TAULUKKO 1

Apatiitin vaahdot.taminen rautamalmin jalostuksen jätteistä

Keräysaine Suhde p20s-saannot P20s-pitoisuus konsentraatissa (%) A 3:1 91 27,1 B 2:1 102* 24,2 C 1:1 94 27,5 D** 1:0 57 29 *) hieman yli 100 % saanto johtuu analyysimenetelmien epätarkkuudesta .

**) vertailuna käytetty keräsyaine.

Tulokset

Lisäämällä rasva-a1koholipolyetyleeniglykoli-n-butyylieetteriä tunnettuun öljyhapposarkosidi-keräysaineeseen selektiivisyys tosin hieman heikkenee keräysaineen annostuksen pysyessä samana, mutta saannot kasvavat erittäin voimakkaasti.

Esimerkki 2

Vaahdotusongelmana oli sama esimerkissä 1 kuvattu, rautamalmin jalostuksen jätteistä saatu seulajae.

Keräysaineena käytettiin seuraavia aineiden seoksia:

Keräysaineet E - G

Keräysaineete E - G olivat seoksia, joissa oli is 8 9 464 a) N-(l,2-dikarboksietyyli)-N-oktadekyylisukkinamaatti (kaupallinen) ja b) rasva-alkoholi-polyetyleeniglykoli-n-butyylieetteri, jonka pohjana oli 5 etyleenioksidimoolin ja rasva-alkoholiseoksen, jonka ketjunpituus oli C2l2-Cie, liittymistuote painosuhteessa a : b = 3 : 1 (E), 2 : 1 (F) ja 1 : 1 (G).

Keräysaine H (vertailuaine) N-(1,2-dikarboksietyyli)-N-oktadekyylisukkinamaatti (kau-pal1inen)

Vaahdotuskokeet suoritettiin esimerkissä 1 kuvatulla tavalla sillä muutoksella, että keräysainetta käytettiin nyt kullonkin 100 g/t kokonaisannostuksena.

Vaahdotuskokeissa saadut tulokset on annettu taulukssa II.

TAULUKKO II

Apatiitin vaahdottaminen rautamalmin jalostuksen jätteistä

Keräysaine Suhde P20s-saannot P20s-pitoisuus a : b % konsentraatissa (%) E 3:1 90 29,7 F 2:1 82 29,8 G 1:1 85 29,5 H1 1:0 71 31 vertailuaineena käytetty keräysaine ie 89464

Tulokset

Kokonaisannostuksen pysyessä samana parantavat keksinnön mukaiset keräysaineseokset selvästi P20s-saantoa verrattuna yksinään käytettyyn vertailuaineeseen, samalla kun selektii-visyys muuttuu vain vähän.

Esimerkki 3

Vaahdotusongelmana oli esimerkissä 1 kuvattu malminjalostuksen jätteistä saatu seulajae.

Keräysaineena käytettiin seuraavia aineita ja aineiden seoksia: Kerävsaineet I - K

Keräysaineet I - K olivat seoksia, jotka sisälsivät a) N-(l,2-dikarboksietyyli)-N-oktadekyylisukkinamaattia ja b) rasva-alkoholi-polyetyleeniglykoli-N-butyylieetteriä, jonka pohjana oli 7 etyleenioksidimoolin ja yhden rasva-alkoholiseoksen, jonka ketejunpituus oli Ci2-Cie, moolin liittymistuote.

Vaahdotuskokeet suoritettiin esimerkissä 1 kuvatulla tavalla sillä poikkeuksella, että keräysaineen kokonaisannostus oli nyt kulloinkin 100 g/t.

Vaahdotuskokeen tulokset on annettu taulukossa III. Taulukossa III on annettu vertailun vuoksi keräysaineella H esimerkissä 2 saadut arvot.

17 8 9 4 r; 4

TAULUKKO III

Apatiitin vaahdotaminen rautamalmin jalostuksen jätteistä

Keräysaine Suhde PiOs-saannot P20s-pitoisuus a : b % konsentraatissa (%) I 3:1 98 29,1 J 2:1 99 29,0 K 1:1 96 29,0 H* 1:0 71 31,0 * vertailuna käytetty keräysaine

Tulokset

Yksinään käytettyyn N-(l,2-dikarboksietyyli)-N-oktadekyyli-sukkinamaattiin (H*) verrattuna päästään keksinnön mukaisilla seoksilla, kun kokonaisannostus pysyy samana, selvästi korkeampaan P20s-saantoon selektiivisyyden pienentyessä vain vähän.

Esimerkki 4

Malmin, joka voidaan vaahdottaa kationisilla tensideillä, mallina käytettiin puhdasta kvartsihiekkaa. Vaahdotusongelman raekoko oli alle 250 pm.

Keksinnön mukaisena keräysaineena käytettiin seosta, joka sisälsi a) lauryylitrimetyyliammoniumkloridia ja b) rasva-alkoholipolyetyleeniglykoli-n-butyylieetteriä, jonka pohjana oli 5 etyleenioksidimoolin ja rasva-alkoholiseoksen, ib 8 9 4 4 jonka ketjunpituus oli C12-C18, yhden moolin 1iittymistuote, painosuhteessa a : b = 2 : 1 (keräysaine L). Vertailuaineena oli lauryylidimetyyliammoniumkloridi ilman lisäainemtta (keräysaine M).

Vaahdotuskokeet suoritettiin esimerkissä 1 kuvatulla tavalla sillä muutoksella, että keräysaineseoksen tai keräysaineen kokonaisannostus oli nyt 100 g/t kummassakin tapauksessa. Vaahdotusaika oli 2 tai 12 minuuttia.

Saadut tulokset on annettu taulukossa IV.

TAULUKKO IV

Puhtaan kvartsihiekan vaahdottaminen

Keräysaine Suhde Kvartshiekkasaannot a : b 2 min. kuluttua 12 min. kuluttua *) vertailuna käytetty keräysaine

Tulokset

Yksinään käytettyyn lauryylitrimetyyliammoniumkloridiin verrattuna keksinnön mukainen keräysaineseos, kun kokonaisannostus on sama, parantaa voimakkaasti kokonaissaantoa, erityisesti lyhyillä vaahdotusajoi 1la. Rasva-alkoholipolyetyleeniglykoli-n-butyylieetterin mukaansekoittamisellam on siten myös positiivinen vaikutus vaahdotuskinetiikkaan.

Claims (11)

19 3 9 4 Γ, 4

1. Seosten, jotka muodostuvat a) vähintään yhdestä kaavan I mukaisesti alkyyli- tai alke-nyylipolyetyleeniglykolieetteristä R1 - O - (CH2CH20)n - R2 (I) jossa R^ on suoraket juinen tai haarautunut, 8-22 hiiliatominen alkyyli- tai aikenyyliryhmä, R2 on suoraketjui-nen tai haarautunut, 1-8 hiiliatominen alkyyliryhmä tai bentsyyliryhmä ja n on luku 1-30, ja b) vähintään yhdestä kationisesta tai amfoiyyttisestä tensi-distä käyttö keräysaineena ei-sulfidimalmien vaahdotuksessa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että kaavassa I R-*· on 12-18 hiiliatominen alkyyli- tai alkenyyliryhmä.

3. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen käyttö, tunnet-t u siitä, että kaavassa I n on luku 2 - 15.

4. Patenttvaatimusten 1-3 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että kaavassa I R2 on n-butyyliryhmä.

5. Patenttivaatimusten 1-4 mukainen käyttö, tunnet-t u siitä, että komponentteina b) käytetään vähintään yhtä kationista tensidiä ryhmästä, johon kuuluvat primääriset alifaattiset amiinit, α-haarautunei11 a ai kyy1iryhmi11ä substi-tuoidut aikyleenidiamiinit, hydroksi a 1 kyy 1isubstituoidut a 1 ky 1eenidiamiinit ja näiden amiinien vesiliuokset happoaddi-tiosuolat sekä kvartääriset ammoniumyhdisteet.

6. Patenttivaatimusten 1-4 mukainen käyttö, tunnet-t u siitä, että komponentteina b) käytetään vähintään yhtä amfoiyyttistä tensidiä ryhmästä, johon kuuluvat sarkosidit, 8 9 4 ί. 4 tauridit, N-substituoidut aminopropionihapot ja N-(l,2-di-karboksietyyli)-N-alkyylisulfosukkinamaatit.

7. Patenttivaatimuksen 1-6 mukainen käyttö, tunnet -t u siitä, että komponenttien painosuhde a) : b) on välillä 1 : 20 - 3 : 1, mieluummin välillä 1 : 10 - 1 : 1.

8. Patenttivaatimusten 1-7 mukainen käyttö, tunnet -t u siitä, että komponenttien a) ja b) seoksia käytetään 50 - 2000 g, mieluummin 100 - 1500 g raakamalmitonnia kohti.

9. Menetelmä ei-sulfidimineraalien erottamiseksi malmista vaahdottamalla, jossa menetelmässä sekoitetaan jauhettu malmi veden kanssa suspensioksi, suspensioon johdetaan keräysaine-systeemin läsnäollessa ilmaa ja muodostunut vaahto erotetaan yhdessä sen sisältämän mineraalin kanssa, tunnettu siitä, että keräysaineina käytetään seoksia, jotka muodostuvat a) vähintään yhdestä kaavan I mukaisesti alkyyli- tai al-kenyylipolyetyleeniglyko1ieetteristä R1 - O - (CH2CH20)n - R2 (I) jossa R·^· on suoraketjuinen tai haarautunut, 8-22 hiiliatominen alkyyli- tai alkenyyliryhmä, R2 on suoraketjui-nen tai haarautunut, 1-8 hiiliatominen alkyyliryhmä tai bentsyyliryhmä ja n on luku 1-30, ja b) vähintään yhdestä kationisesta tai amfoiyyttisestä tensi-distä.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että komponenttien a) ja b) seoksia käytetään 50 - 2000 g raakamalmitonnia kohti.

11. Patenttivaatimuksen 9 ja 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että että malmina käytetään seliittiä, baryytti-, apatiitti- tai rautamalmia. 2i 89 46 4