FI90398B - Mineraalien vaahdotuksessa käyttökelpoisia alkyloituja diaryylioksidimonosulfonaatteja olevia kokoojia - Google Patents

Description

1 90398

Mineraalien vaahdotuksessa käyttökelpoisia alkyloituja diaryylioksidimonosulfonaatteja olevia kokoojia Tämä keksintö koskee mineraalien ottamista talteen 5 vaahdotuksella.

Vaahdotus on menetelmä nesteeseen suspendoitujen hienojakoisten mineraalikiintoaineiden, esimerkiksi jauhemaisen malmin, käsittelemiseksi, jolla erotetaan osa kiintoaineesta muusta hienojakoisesta mineraalikiintoaineesta, 10 esimerkiksi kvartsista, piipitoisesta sivukivestä, savista tms. malmissa esiintyvistä materiaaleista, syöttämällä nesteeseen kaasua (tai muodostamalla sitä in situ), jolloin muodostuu vaahtoinen massa, joka sisältää tietyt kiintoaineet nesteen pinnalla ja jossa malmin muut kiin-15 teät komponentit jäävät suspendoituneiksi (vaahdottumatto- miksi). Vaahdotus perustuu siihen periaatteeseen, että kaasun syöttäminen nesteeseen, joka sisältää erilaisten materiaalien kiinteitä hiukkasia suspendoituneina, aiheuttaa sen, että jonkin verran kaasua tarttuu tiettyihin sus-20 pendoituneisiin kiintoaineisiin mutta ei toisiin ja tekee hiukkasista, joihin on siten tarttunut kaasua, nestettä kevyempiä. Niinpä nämä hiukkaset kohoavat nesteen pintaan vaahdoksi.

Mineraalit ja niihin liittyvä sivukivi, joita käsi-25 tellään vaahdotuksella, eivät yleensä ole riittävän hydrofobisia eivätkä hydrofiilisiä riittävän erottumisen mahdollistamiseksi. Siksi vaahdotuksessa käytetään usein erilaisia kemiallisia reagensseja erottumisen vaatimien ominaisuuksien luomiseksi tai parantamiseksi. Kokoojia käyte-30 tään mineraalien erilaisten arvokkaiden osien hydrofobi-suuden ja siten kelluvuuden parantamiseksi. Kokoojilla täytyy olla kyky (1) tarttua haluttuihin mineraalispesiek-siin ja sulkea pois muut läsnä olevat spesiekset, (2) pitää yllä sidos vaahdotukseen liittyvän turbulenssin tai 35 leikkauksen yhteydessä ja (3) tehdä halutusta mineraali- 2 90398 spesieksestä riittävän hydrofobinen tarvittavan erottumis-asteen mahdollistamiseksi.

Kokoojien lisäksi käytetään joukkoa muita kemikaaleja. Esimerkkejä käytettävistä lisäreagenssityypeistä 5 ovat vaahdotusaineet, depressantit, pH:n säätöaineet, kuten kalkki ja natriumkarbonaatti, dispergointiaineet ja erilaiset promoottorit ja aktivaattorit. Depressantteja käytetään erilaisten mineraalispesiesten hydrofiilisyyden suurentamiseen tai edistämiseen ja siten niiden vaahdottu-10 misen vähentämiseen. Vaahdotusaineet ovat reagensseja, joita lisätään vaahdotusjärjestelmiin edistämään puolista-biilin vaahdon syntymistä. Toisin kuin depressanttien ja kokoojien vaahdotusaineiden ei tarvitse kiinnittyä tai adsorboitua mineraalihiukkasille.

15 Vaahdotusta on käytetty laajasti vuoriteollisuudes- sa ainakin 1900-luvun alusta lähtien. Monien erilaisten yhdisteiden kuvataan olevan käyttökelpoisia kokoojina, vaahdotusaineina ja muina vaahdotusreagensseina. Esimerkiksi ksantaatit, yksinkertaiset alkyyliamiinit, alkyyli-20 sulfaatit, alkyylisulfonaatit, karboksyylihapot ja rasvahapot ovat yleisesti hyväksyttyjä käyttökelpoisina kokoojina. Vaahdotusaineina käyttökelpoisiin reagensseihin kuuluvat moolimassaltaan pienehköt alkoholit, kuten metyyli-isobutyylikarbinoli, ja glykolieetterit. Vaahdotuksessa 25 kulloinkin käytettävät lisäaineet valitaan malmin luonteen, vaahdotusolosuhteiden ja talteen haluttavan mineraalin mukaan ja sen mukaan, mitä muita lisäaineita on määrä käyttää samassa yhteydessä.

Vaikka ammattimiehet tietävät, että monet erilaiset 30 kemikaalit ovat käyttökelpoisia vaahdotuksessa, on myös tunnettua, että tunnettujen reagenssien teho vaihtelee suuresti vaahdotuksen kohteena kulloinkin olevien yhden tai useamman malmin samoin kuin vaahdotusolosuhteiden mukaan. On lisäksi tunnettua, että selektiivisyys eli kyky li 3 90398 vaahdottaa selektiivisesti haluttu spesies ja sulkea pois epätoivotut spesiekset on eräs erityisongelma.

Mineraalit ja niihin liittyvät malmit luokitellaan yleisesti sulfideiksi tai oksideiksi, jolloin viimeksi 5 mainittuun ryhmään kuuluvat happea sisältävät spesiekset, kuten karbonaatit, hydroksidit, sulfaatit ja silikaatit. Niinpä oksideiksi luokiteltuihin mineraaleihin kuuluvat yleisesti ottaen kaikki happipitoiset mineraalit. Vaikka suuri osa nykyisistä mineraaleista on oksidimalmeissa, 10 suuri osa menestyksellisistä vaahdotusjärjestelmistä kohdistuu sulfidimalmeihin. Oksidimineraalien vaahdotusta pidetään olennaisesti vaikeampana kuin sulfidimineraalien vaahdotusta, ja useimpien vaahdotusmenetelmien teho oksi-dimalmien talteenotossa on rajoitettu.

15 Eräs suuri ongelma, joka liittyy mineraalien, sekä oksidien että sulfidien, talteenottoon, on selektiivisyys. Jotkut tunnetuista kokoojista, kuten karboksyylihapot, alkyylisulfaatit ja alkyylisulfonaatit, jotka mainittiin edellä, ovat kirjallisuuden mukaan tehokkaita kokoojia 20 oksidimineraalimalmien yhteydessä. Vaikka näiden kokoojien käyttö voi johtaa hyväksyttäviin saanteihin, tiedetään, että selektiivisyys halutun arvokkaan mineraalin suhteen on tyypillisesti melko heikko. Tämä tarkoittaa, että halutun komponentin prosenttiosuus talteen otetussa mineraa-25 lissa on hyväksyttävää pienempi.

Tavanomaisella suoralla vaahdotuksella saataavan erotetun mineraalin heikon pitoisuuden vuoksi vuoriteolli-suudessa on yleisesti siirrytty monomutkaisempiin menetelmiin pyrittäessä saamaan aikaan pitoisuudeltaan hyväksyt-30 täviä mineraaleja hyväksyttävällä saannilla. Oksidimal- meille on usein tehty sulfidisointi ennen vaahdotusta olemassa olevissa teollisissa prosesseissa. Kun oksidimine-raalit on sulfidisoitu, niille tehdään vaahdotus käyttämällä tunnettuja sulfidikokoojia. Jopa sulfidisaatiovai-35 hetta käytettäessä saannit ja pitoisuudet ovat toivottavaa 4 90398 heikompia. Eräs vaihtoehtoinen lähestymistapa oksidimal-mien talteenottoon on neste-nesteuutto. Kolmas lähestymistapa, jota käytetään oksidimalmien, erityisesti rautaoksidien ja -fosfaattien, talteenotossa on käänteis- eli epä-5 suora vaahdotus. Käänteisvaahdotuksessa estetään haluttuja arvokkaita mineraaleja sisältävän malmin vaahtoutuminen ja vaahdotetaan sivukivi tai muu epäpuhtaus. Joissakin tapauksissa epäpuhtaus on mineraali, jolla saattaa olla arvoa. Neljäs lähestymistapa mineraalien talteenottamisek-10 si on kemiallinen liuotus tai uutto.

Mikään olemassa olevista oksidimalmien vaahdotusme-netelmistä ei ole ongelmaton. Yleisesti ilmaistuna tunnetut menetelmät johtavat heikkoon saantoon tai pitoisuuteen tai molempiin. Talteenotettujen mineraalien alhainen me-15 tallipitoisuus tiedetään erityiseksi ongelmaksi oksidimi-neraalien vaahdotuksessa. Tunnetut talteenottomenetelmät eivät ole olleet taloudellisesti kannattavia, ja siksi suuri osa oksidimalmeista jää yksinkertaisesti käsittelemättä. Niinpä vaahdotusalan ammattimiehet myöntävät ylei-20 sesti suuren tarpeen parantaa selektiivisyyttä oksidimine-raalien vaahdotuksessa.

Tämä keksintö koskee menetelmää mineraalien ottamiseksi talteen vaahdottamalla, jossa menetelmässä tehdään hiukkasmaisia mineraaleja sisältävälle vesilietteelle 25 vaahdotus kokoojan läsnä ollessa, joka on diaryylioksidi-sulfonihappo tai sen suola tai tällaisten happojen tai suolojen seos, jossa monosulfonoitujen spesieksien osuus sulfonoiduista hapoista tai suoloista on vähintään noin 20 paino-%, sellaisissa olosuhteissa, että talteenotettaviksi 30 tarkoitetut mineraalit nousevat pintaan. Talteenotettavat mineraalit voivat olla haluttuja mineraaleja tai epätoivottavia epäpuhtauksia. Lisäksi tämän keksinnön mukaisessa vaahdotusmenetelmässä käytetään vaahdotusaineita ja muita alalla tunnettuja vaahdotusreagensseja.

li 5 90398 Tämän keksinnön mukaisen vaahdotusmenetelmän käyttö johtaa selektiivisyyden paranemiseen ja siten oksidi-ja/tai sulfidimalmeista talteenotettujen mineraalien metallipitoisuuden paranemiseen halutun mineraalin kokonais-5 saannin pysyessä samalla ennallaan tai kasvaessa. On yllättävää, että alkyloitujen difenyylioksidimonosulfoni-happojen tai niden suolojen käyttö johtaa yhdenmukaisiin selektiivisyyden tai arvokkaiden mineraalien saannin parantumisiin.

10 Tämän keksinnön mukainen vaahdotusmenetelmä on käyttökelpoinen arvokkaiden mineraalien ottamisessa talteen erilaisista malmeista, mukaan luettuina oksidimalmit samoin kuin sulfidimalmit ja seosmalmit.

Keksintöä rajoittamattomia esimerkkejä oksidimal-15 meistä, joita voidaan vaahdottaa tämän keksinnön mukaisella menettelyllä, ovat edullisesti rautaoksidit, nikkelioksidit, kuparioksidit, fosforioksidit, alumiinioksidit ja titaanioksidit. Muihin happipitoisten mineraalien tyyppeihin, joita voidaan vaahdottaa tämän keksinnön mukaisella 20 menettelyllä, kuuluvat karbonaatit, kuten kalsiitti ja dolomiitti, ja hydroksidit, kuten bauksiitti.

Keksintöä rajoittamattomiin esimerkkeihin oksidi-malmeista, joita voidaan ottaa talteen vaahdotuksella, jossa käytetään tämän keksinnön mukaista menetelmää, kuu-25 luvat malmit, jotka sisältävät kassiteriittia, hematiit-tia, kupriittia, valleriittia, kalsiittia, talkkia, kaoliinia, apatiittia, dolomiittia, bauksiittia, spinelliä, korundia, lateriittia, atsuriittia, rutiilia, magnetiittia, kolumbiittia, ilmeniittiä, smithsoniittia, anglesiit-30 tia, scheeliittiä, kromiittia, serusiittia, pyrolusiittia, malakiittia, krysokollaa, sinkiittiä, massikottia, bix-byiittiä, anataasia, brookiittia, volframiittia, urani-niittia, gummiittia, brusiittia, manganiittia, psilomelaa-nia, göthiittiä, limoniittia, krysoberylliä, mikroliittia, 35 tantaliittia, topaasia ja samarskiittia. Tämän keksinnön 6 90398 mukainen vaahdotusmenetelmä on käyttökelpoinen muidenkin malmien käsittelyssä, mukaan luettuina oksidimalmit, jolloin oksideihin määritellään kuuluviksi karbonaatit, hydroksidit, sulfaatit ja silikaatit samoin kuin oksidit.

5 Tämän keksinnön mukainen menetelmä on käyttökelpoi nen myös sulfidimalmien vaahdotuksessa. Keksintöä rajoittamattomia esimerkkejä sulfidimalmeista, joita voidaan vaahdottaa keksinnön mukaisella menetelmällä, ovat kalko-pyriittiä, kalkosiittia, lyijyhohdetta, pyriittiä, sink-10 kivälkettä ja pentlandiittia sisältävät mineraalit.

Jalometalleja, kuten kultaa ja hopeaa ja platina-ryhmän metalleja, joihin kuuluvat platina, rutenium, ro-dium, palladium, osmium ja iridium, voidaan myös ottaa talteen tämän keksinnön mukaisella menettelyllä. Tällaiset 15 metallit esiintyvät joskus esimerkiksi oksidi- ja/tai sul-fidimalmien yhteydessä. Platinaa esimerkiksi esiintyy joskus troiliittiin liittyneenä. Tämän keksinnön mukaisella menettelyllä voidaan ottaa talteen tällaisia metalleja hyvällä saannilla.

20 Malmit eivät aina esiinny pelkästään oksidi- tai sulfidi-malmeina. Luonnossa esiintyvät mamlmit voivat sisältää sekä rikki- että happipitoisia mineraaleja samoin kuin pieniä määriä edellä käsiteltyjä jalometalleja. Tämän keksinnön mukaisella menettelyllä voidaan ottaa talteen 25 mineraaleja näistä seosmalmeista. Tämä voidaan tehdä kaksivaiheisella vaahdotuksella, jossa toinen vaihe on tavanomainen sulfidivaahdotus, jolla otetaan talteen pääasiassa sulfidimineraaleja, ja toisessa vaahdotusvaiheessa käytetään tämän keksinnön mukaista menetelmää ja kokoojakoostu-30 musta pääasiassa oksidimineraalien ja mahdollisesti läsnä olevien jalometallien talteenottamiseksi. Tämän keksinnön mukaisella menettelyllä voidaan vaihtoehtoisesti ottaa samanaikaisesti talteen sekä rikkipitoisia että happipi-toisia mineraaleja.

I; 7 90398 Tämän keksinnön mukaisen menetelmän eräs erityispiirre on kyky vaahdottaa erilaisia mineraaleja eri tavalla. Haluamatta sitoutua mihinkään teoriaan ajatellaan, että erilaisten mineraalien vaahdottumisalttius keksinnön 5 mukaisessa menetelmässä liittyy mineraalien kiderakenteeseen. Tarkemmin määriteltynä näyttää siltä, että on olemassa korrelaatio, joka liittyy kidesärmien pituuksien ja kiteen pinta-alan väliseen suhteeseen yksikköpinta-alan mukaan laskettuna. Mineraalit, joilla nämä suhteet ovat 10 suurempia, näyttävät nousevan pintaan ensisijaisesti verrattuna mineraaleihin, joilla nämä suhteet ovat pienempiä. Niinpä mineraalit, joiden kiderakenteessa on vähintään 24 pintaa (ryhmä I), nousevat yleensä todennäköisemmin pinnalle kuin mineraalit, joissa on 16 - 24 pintaa (ryhmä 15 II). Ryhmän III mineraalit, joissa on 12 - 16 pintaa, ovat seuraavina pintaannousujärjestyksessä, ja niitä seuraavat ryhmän IV mineraalit, joissa on 8-12 pintaa.

Tämän keksinnön mukaisen menetelmän yhteydessä ryhmän I mineraalit nousevat yleensä pintaan ennen ryhmän II 20 mineraaleja, jotka nousevat ylös ennen ryhmän III mineraaleja, jotka puolestaan nousevat pintaan ennen ryhmän IV mineraaleja. Aiemmalla eli ensisijaisella pintaan nousulla tarkoitetaan sitä, että edullinen spesies nousee pintaan pienemmällä käytettävän kokoojan annostuksella (määrällä). 25 Tämä tarkoittaa, että ryhmän I mineraali voidaan ottaa talteen hyvin alhaisella annostuksella. Annostuksen suurentamisen jälkeen ja/tai ryhmän I mineraalin poistuttua suurimmaksi osaksi otetaan talteen ryhmän II mineraali jne.

30 Ammattimies ymmärtänee etteivät nämä ryhmittelyt ole absoluuttisia. Eri mineraaleilla voi olla erilaisia mahdollisia kiderakenteita. Lisäksi luonnossa esiintyvien kiteiden koko vaihtelee, mikä vaikuttaa siihen, miten helposti eri mineraalit ovat vaahdotettavissa. Eräs lisäteki-35 jä, joka vaikuttaa vaahdottumisjärjestykseen, on puhtaak- e 905S8 sijauhatusaste. Lisäksi ryhmän sisällä, ts. mineraalien joukossa, joilla särmäpituuden ja pinta-alan suhde on samanlainen, nämä ja muut tekijät vaikuttavat siihen, mikä ryhmän jäsenistä nousee ensin pintaan.

5 Ammattimiehen on helppo määrittää se, mihin ryhmään mineraali kuuluu, tutkimalla eri mineraalien tavanomaisia mineralogisia kuvauksia. Niitä esitetään esimerkiksi teoksessa Cornelius S. Hurlbut, Jr. ja Cornells Klein, Manual of Mineralogy, 19. p., John Wiley and Sons, New York 1977. 10 Keksintöä rajoittamattomia esimerkkejä ryhmän I mineraaleista ovat grafiitti, nikkoliitti, kovelliitti, molybde-niitti ja berylli.

Keksintöä rajoittamattomia esimerkkejä ryhmän II mineraaleista ovat rutiili, pyrolusiitti, kassiteriitti, 15 anataasi, kalomeli, troberniitti, autuniitti, maraliitti, meioniitti, apofylliitti, zirkoni ja ksenotiimi.

Keksintöä rajoittamattomia esimerkkejä ryhmän III mineraaleista ovat arsenikki, greenockiitti, milleriitti, sinkiitti, korundi, hematiitti, brusiitti, kalsiitti, 20 magnesiitti, sideriitti, rodokrosiitti, smithsoniitti, chilensalpietari, apatiitti, pyromorfiitti, mimetiitti ja vanadiniitti.

Rajoittamattomiin esimerkkeihin ryhmän IV mineraaleista kuuluvat rikki, kalkosiitti, kalkopyritti, stib-25 niitti, vismutiniitti, löllingiitti, markasiitti, massi-kotti, brookiitti, böhmiitti, diaspori, göthiitti, samars-kiitti, atakamiitti, aragoniitti, viteriitti, strontia-niitti, serussiitti, fosgeniitti, kalisalpietari, thenar-diitti, bariitti, selestiitti, anglesiitti, anhydriitti, 30 epsomiitti, antleriitti, kaldoniitti, trifylliitti, litio-filiitti, heterosiitti, purpuriitti, variskiitti, strengiitti, krysoberyyli, skorodiitti, deskloitsiitti, mottramiitti, brasilianiitti, oliveniitti, libeteniitti, adamiitti, fosfuranyliitti, childreniitti, eosforiitti, h 9 90398 scheeliitti, powelliitti, wulfeniitti, topaasi, kolumbiit-ti ja tantaliitti.

Kuten edellä mainittiin, nämä ryhmittelyt ovat teoriassa käyttökelpoisia määritettäessä, mitkä mineraalit 5 nousevat helpommin pintaan. Tämän keksinnön mukainen kokooja ja menetelmä ovat kuitenkin käyttökelpoisia vaahdotettaessa erilaisia mineraaleja, jotka eivät sovi edellä mainittuihin ryhmiin. Nämä ryhmittelyt ovat käyttökelpoisia ennustettaessa, mitkä mineraalit kohoavat pintaan pie-10 nimmällä suhteellisella kokooja-jaostuksella, mutta eivät sen määrittämisessä, mitä mineraaleja voidaan ottaa talteen keksinnön mukaisella vaahdotusmenetelmällä.

Tämän keksinnön mukaisten kokoojien selektiivisyys antaa mahdollisuuden erottaa pieniä määriä epätoivottavia 15 mineraaleja toivotuista mineraaleista. Apatiitin läsnäolo on esimerkiksi usein ongelma raudan vaahdotuksessa. Niinpä tämän keksinnön mukaiset kokoojat ovat joissakin tapauksissa käyttökelpoisia käänteisvaahdotuksessa, jossa epätoivottava mineraali nostetaan pintaan, kuten erotettaessa 20 vaahdottamalla topaasi kassiteriitista tai apatiitti raudasta.

Luonnossa esiintyvien malmien vaahdotuksen lisäksi tämän keksinnön mukainen vaahdotusmenetelmä ja kokooja-koostumus ovat käyttökelpoisia muista lähteistä saatavien 25 mineraalien vaahdotuksessa. Eräs tällainen esimerkki ovat erilaisista prosesseista, kuten raskasväliaine-erotukses-ta, magneettierotuksesta, metallintyöstöstä ja öljynjalos-tuksesta, tulevat jätemateriaalit. Nämä materiaalit sisältävät usein mineraaleja, joita voidaan ottaa talteen käyt-30 tämällä tämän keksinnön mukaista vaahdotusmenetelmää. Eräs toinen esimerkki on grafiittipainovärin ja muiden hiili-pohjaisten painovärien seoksen talteenotto paperin kierrätyksen yhteydessä. Tällaiset kierrätettävät paperit siistataan tyypillisesti painomusteiden erottamiseksi paperi-35 kuiduista vaahdotusmenetelmällä. Tämän keksinnön mukainen ίο 9 0 3 9 3 vaahdotusmenetelmä on erityisen tehokas tällaisissa siis-tausvaahdotusmenetelmissä.

Tämän keksinnön mukainen diaryylioksidimonosulfoni-happo- tai -monosulfonaattikokooja vastaa yleistä kaavaa 5

Ar'-O-Ar, jossa kumpikin ryhmistä Ar' ja Ar on itsenäisesti kullakin esiintymiskerrallaan substituoitu tai substituoimaton aro-10 maattinen ryhmittymä, kuten esimerkiksi fenyyli- tai naf-tyyliryhmä, sillä edellytyksellä, että yksi ja vain yksi ryhmistä Ar' ja Ar sisältää yhden sulfonihappo- tai sulfo-nihapposuolaryhmän. Diaryylioksidimonosulfonihappo- tai -monosulfonaattikokooja on edullisesti alkyloitu difenyy-15 lioksidi- tai alkyloitu bifenyylifenyylioksidimonosulfoni-happo tai -monosulfonaatti tai niiden seos. Diaryylioksidimonosulf onihappo tai -monosulfonaatti on edullisesti substituoitu yhdellä tai useammalla hydrokarbyylisubsti-tuentilla. Hydrokarbyylisubstituentit voivat olla substi-20 tuoituja tai substituoimattomia alkyyliryhmiä tai substi-tuoituja tai substituoimattomia tyydyttymättömiä alkyyliryhmiä .

Tämän keksinnön mukainen monosulfonoitu diaryyliok-sidikokooja on edullisemmin difenyylioksidikokooja ja vas-25 taa seuraavaa kaavaa tai on seuraavaa kaavaa vastaavien yhdisteiden seos: (R)m (R)n cp~ ” -cp (S03M + )y (S03M + )x 35 li 11 90398 jossa kussakin ryhmistä R on riippumattomasti tyydyttynyt alkyyliryhmä, substituoitu tyydyttynyt aikyyliryhmä, tyy-dyttymätön alkyyliryhmä tai substituoitu tyydyttymätön alkyyliryhmä; kukin luvuista m ja n on riippumattomasti 0, 5 1 tai 2; kukin ryhmä M on riippumattomasti vety, alkalime- talli, maa-alkalimetalli tai ammonium- tai substituoitu ammoniumryhmä ja kukin luvuista x ja y on riippumattomasti 0 tai 1 sillä edellytyksellä, että lukujen x ja y summa on yksi. Edullisesti kukin ryhmä R, joita on yksi tai useam-10 pia, on riippumattomasti alkyyliryhmä, jossa on 1-24, edullisemmin 6 - 24, vielä edullisemmin 6-16 ja edullisimmin 10 - 16 hiiliatomia. Alkyyliryhmät voivat olla lineaarisia, haaroittuneita tai syklisiä ryhmiä, joista lineaariset tai haaroittuneet ryhmät ovat edullisia. On myös 15 edullista, että kumpikin luvuista m ja n on yksi. Ammo-niumioniryhmillä M* on kaava (R')3HN', jossa kukin ryhmistä R' on riippumattomasti vetyatomi tai C1.4-alkyyli- tai 0:.4-hydroksialkyyliryhmä. Valaisevia esimerkkejä C1.4-alkyyli-ja -hydroksialkyyliryhmistä ovat metyyli-, etyyli-, pro-20 pyyli-, isopropyyli-, butyyli-, hydroksimetyyli- ja hyd-roksietyyliryhmät. Tyypillisiin ammoniumioniryhmiin kuuluvat ammonium (N*H4), metyyliammonium (CH3N*H3), etyyliammo-nium (C2H5N*H3), dimetyyliammonium [ (CH3 )2N*H2] , metyylietyy-liammonium (CH3NtH2C2H5), trimetyyliammonium [(CH3)3N*H], di-25 metyylibutyyliammonium [ (CH3 )2N*HC4H9] , hydroksietyyliammo-nium (HOCH2CH2N*H3) ja metyylihydroksietyyliammonium (CH3N*H2CH2CH20H). Kukin ryhmistä M on edullisesti vety, natrium, kalsium, kalium tai ammonium.

Alkyloidut difenyylioksidisulfonaatit ja niiden 30 valmistusmenetelmät ovat hyvin tunnettuja ja tämän keksinnön yhteydessä viitataan niihin. Tämän keksinnön mukaisia monosulfonaattikokoojia voidaan valmistaa sulfonaattien tunnettujen valmistusmenetelmien muunnoksilla. Edustavia esimerkkejä sulfonaattien valmistusmenetelmistä esitetään 35 US-patenttijulkaisuissa 3 264 242, 3 634 272 ja 3 945 437.

i2 90 398 242; Kaupalliset menetelmät alkyloitujen difenyylioksidi-sulfonaattien valmistamiseksi eivät yleensä johda spesieksiin, jotka ovat yksinomaan monoalkyloituja, monosulfonoi-tuja, dialkyloituja tai sulfononoituja. Kaupallisesti saa-5 tavissa olevat spesiekset ovat pääasiallisesti (yli 90-%:isesti) disulfonoituja ja mono- ja dialkyloitujen spesiesten seoksia, joissa dialkyloitujen spesiesten osuus on 15 - 25 % ja monoalkyloitujen spesiesten osuus 75 - 85 %. Kaupallisesti saatavissa olevat spesiekset ovat tyypilli-10 simmin noin 80-%risesti monoalkyloituja ja 20-%risesti dialkyloituj a.

Tämän keksinnön toteutuksen yhteydessä on havaittu ratkaisevaksi monosulfonoidun spesieksen käyttö. Tällaisia monosulfonoituja spesieksiä voidaan käyttää muuntamalla 15 sulfonointivaihetta menetelmissä, joita kuvataan esimerkiksi US-patentti julkaisuissa 3 264 242, 3 634 272 ja 3 945 437. Edellä kuvatut menetelmät koskevat tarkemmin määriteltynä pääasiallisesti disulfonoitujen spesiesten valmistamista. Niinpä sulfonointivaiheessa neuvotaan käyt-20 tämään riittävästi sulfonointiainetta molempien aromaattisten renkaiden sulfonoimiseksi. Valmistettaessa tämän keksinnön toteutuksen yhteydessä käyttökelpoisia monosul-fonaatteja on kuitenkin edullista rajoittaa käytettävän sulfonointiaineen määrä sellaiseksi, joka tarvitaan anta-25 maan yksi sulfonaattiryhmä molekyyliä kohden.

Tällä tavalla valmistetut monosulfonaatit sisältävät sekä molekyylejä, jotka eivät ole sulfonoituja, että molekyylejä, jotka sisältävät useamman kuin yhden sulfo-naattiryhmän molekyyliä kohden. Monosulfonaatit voidaan 30 haluttaessa erottaa ja käyttää suhteellisen puhtaassa muo dossa. Seos, joka saadaan sulfonointivaiheessa, jossa käytetään vain sellainen määrä sulfonointiainetta, joka antaa suunnilleen yhden sulfonaattiryhmän molekyyliä kohden, on kuitenkin myös käyttökelpoinen tätä keksintöä toteutet-35 taessa.

Il i3 90 398

Kuten edellä mainittiin, monosulfonoitujen spesieksien käyttö on ratkaisevaa tämän keksinnön toteutuksen kannalta. Disulfonoitujen spesieksien läsnäoloa ei kuitenkaan pidetä teoriassa haitallisena, kun läsnä on vähintään 5 20 % monosulfonoituja spesieksiä. On edullista, että mono sulfonoitujen spesiesten osuus on vähintään 25 %, edullisemmin vähintään 40 % ja edullisimmin vähintään 50 %. Edullisinta on käyttää suhteellisen puhtaita monosulfonoituja happoja tai suoloja. Kaupallisten sovellusten yhtey-10 dessä ammattimies ymmärtänee, että suhteellisen puhtaiden monosulfonoitujen spesieksien valmistukseen liittyvien korkeampien kustannusten vastapainona on disulfonoituja spesieksiä sisältävien seosten käyttöön liittyvä tehon heikkeneminen.

15 Kaupallisesti saatavissa olevat alkyloidut difenyy- lioksidisulfonaatit ovat usein monoalkyloitujen ja dialky-loitujen spesiesten seoksia. Vaikka tällaiset monoalkyloitujen ja dialkyloitujen spesiesten seokset ovat toimivia tämän keksinnön yhteydessä, on joissakin olosuhteissa 20 edullista käyttää spesieksiä, jotka ovat joko monoalkyloi-tuja, dialkyloituja tai trialkyloituja. Tällaisia spesieksiä valmistetaan esimerkiksi US-patenttijulkaisujen 3 264 242, 3 634 272 ja 3 945 437 mukaisten menetelmien muunnoksilla. Kun on toivottavaa käyttää muuta kuin seos-25 ta, toteutetaan alkyloinnin jälkeen tislausvaihe monoalky- loidun spesieksen poistamiseksi ja käytetään monoalkyloitu spesies tai kierrätetään se edelleen alkyloitavaksi. Yleensä on edullista käyttää dialkyloituja spesieksiä, vaikka monoalkyloidut ja trialkyloidut spesieksetkin ovat 30 toimivia.

Keksintöä rajoittamattomia esimerkkejä edullisista alkyloiduista difenyylioksidisulfonaateista ovat monosul-fonoitu natriumdifenyylioksidi, monosulfonoitu natriumhek-syylidifenyylioksidi, monosulfonoitu natriumdekyylidife-35 nyylioksidi, monosulfonoitu natriumdodekyylidifenyylioksi- i4 90398 di, monosulfonoitu natriumeikosyylidifenyylioksidi ja niiden seokset. Eräässä edullisemmassa suoritusmuodossa kokooja on monosulfonoitu natriumdialkyylidifenyylioksidi, jossa alkyyliryhmä on C10_16-alkyyliryhmä, edullisimmin 5 C10_12-alkyyliryhmä. Alkyyliryhmät voivat olla haaroittuneita tai suoraketjuisia.

Kokoojaa voidaan käyttää minä tahansa pitoisuutena, jolla saadaan aikaan haluttu selektiivisyys ja haluttujen arvokkaiden mineraalien saanti. Käytettävä pitoisuus riip-10 puu erityisesti kulloinkin talteen otettavasta mineraalista, vaahdotetavan malmin mineraalipitoisuudesta ja talteen otettavan mineraalin halutusta laadusta.

Annostusten määrityksessä huomioon otettaviin lisätekijöihin kuuluu käsiteltävän malmin pinta-ala. Kuten 15 ammattimies tiennee, mitä pienempi hiukkaskoko on, sitä suurempi on pinta-ala ja sitä suurempaa kokoojamäärää tarvitaan riittävän saannin ja pitoisuuden aikaansaamiseksi. Oksidimineraalimalmit täytyy tyypillisesti jauhaa hienojakoisemmiksi kuin sulfidimalmit, ja ne vaativat siksi hyvin 20 suuria kokooja-annoksia tai hienojakoisimpien hiukkasten poistoa tekemällä liejunpoisto. Tavanomaiset oksidimine-raalien vaahdotusmenetelmät vaativat tyypillisesti liejun-poistovaihetta läsnä olevien hienojakoisten ainesten poistamiseksi ja mahdollistavat siten menetelmän toimimisen 25 hyväksyttävillä kokooja-annostuksilla. Tämän keksinnön mukainen kokooja toimii hyväksyttävällä annostuksella tehtäessä liejunpoisto tai ilman sitä.

Kokoojapitoisuus on edullisesti vähintään 0,001 kg/t, edullisemmin vähintään 0,05 kg/t. On myös edullista, 30 että kokoojan kokonaispitoisuus on korkeintaan 5,0 kg/t, edullisemmin korkeintaan 2,5 kg/t. Kokoojan optimaalisen toiminnan aikaansaamiseksi on yleensä edullisinta aloittaa pienillä annoksilla ja suurentaa annostusta, kunnes saavutetaan haluttu vaikutus. Vaikka tämän keksinnön avulla 35 saavutettavat saannon ja pitoisuuden paraneminen kasvaa li is 90399 annostuksen suuretessa, ammattimiehet ymmärtänevät, että jossakin vaiheessa suuremman annostuksen aikaansaaman saannin ja pitoisuuden paranemisen mitätöivät kasvaneet vaahdotuskemikaalikustannukset. Ammattimiehet ymmärtänevät 5 myös, että tarvitaan vaihtelevia kokooja-annoksia malmin tyypin ja muiden vaahdotusolosuhteiden mukaan. Lisäksi on havaittu, että tarvittava kokooja-annos on suhteessa talteen otettavan mineraalin määrään. Tilanteissa, joissa tämän keksinnön mukaisella menetelmällä vaahdotettavissa 10 olevan mineraalin määrä on pieni, tarvitaan hyvin pientä kokoojamäärää kokoojan selektiivisyyden ansiosta.

Tiettyjen mineraalien talteenotossa on havaittu edulliseksi lisätä kokooja vaahdotusjärjestelmään vaiheittain. Vaiheittaisella lisäämisellä tarkoitetaan sitä, että 15 lisätään osa kokooja-annostuksesta; otetaan talteen vaahdotettu rikaste; lisätään uusi annos kokoojaa ja otetaan taas talteen vaahdotettu rikaste. Käytettävää kokoojan kokonaismäärää ei ole edullista muuttaa lisättäessä kokooja vaiheittain. Tämä vaiheittainen lisääminen voidaan 20 toistaa muutaman kerran optimaalisen saannin ja pitoisuuden saavuttamiseksi. Kokoojan lisäysvaiheiden lukumäärää rajoittavat vain käytännön ja taloudelliset tekijät. Edullisesti käytetään korkeintaan noin kuutta vaihetta.

Vaiheittaisen lisäämisen eräs lisäetu liittyy tämän 25 keksinnön mukaisen kokoojan kykyyn vaahdottaa eri tavalla eri mineraaleja annostuksen muuttuessa. Kuten edellä mainittiin, pienillä annostuksilla kohoaa pintaan vain keksinnön mukaisella kokoojalla erityisen helposti vaahdottava mineraali, samalla kun muut mineraalit jäävät liettee-30 seen. Annoksen kasvaessa saattaa pintaan nousta eri mineraali, mikä mahdollistaa tietyssä malmissa olevien erilaisten mineraalien erotuksen.

Tämän keksinnön mukaisen kokoojan lisäksi vaahdo-tuksessa voidaan käyttää muita tavanomaisia reagensseja 35 tai lisäaineita. Esimerkkeihin tällaisista lisäaineista ie 90398 kuuluvat ammattimiesten hyvin tuntemat erilaiset depressant! t ja dispergointiaineet. Lisäksi on havaittu, että on hyödyllistä käyttää hydroksyyliryhmiä sisältäviä yhdisteitä, kuten alkanoliamiineja tai alkyleeniglykoleja, paran-5 tamaan selektiivisyyttä haluttujen mineraalien suhteen järjestelmissä, jotka sisältävät hartsia tai piipitoista sivukiveä. Tämän keksinnön mukaista kokoojaa voidaan käyttää myös yhdessä muiden kokoojien kanssa. Lisäksi voidaan käyttää ja tyypillisesti käytetäänkin vaahdotusaineita. 10 Vaahdotusaineet ovat alalla hyvin tunnettuja ja tämän keksinnön yhteydessä viitataankin niihin. Esimerkkeihin käyttökelpoisista vaahdotusaineista kuuluvat polyglykolieette-rit ja moolimassaltaan melko pienet vaahdottavat alkoholit.

15 Tämän keksinnön mukaisen kokoojan eräs erityinen lisäetu on, ettei vaahdotuslietteen pH:n säätämiseen tarvita muita lisäaineita. Vaahdotusprosessi, jossa käytetään tämän keksinnön mukaista kokoojaa, toimii tehokkaasti malmien tyypillisellä luontaisella pH-alueella, joka on 5 tai 20 alempi - 9. Tämän on erityisen tärkeää, kun ajatellaan reagenssikustannuksia, joita tarvitaan säätämään lietteen pH luonnollisesta arvosta, joka korkeintaan noin 7, arvoon 9,0 - 10,0 tai sen yläpuolelle, mikä on tyypillisesti välttämätöntä käytettäessä tavanomaisia karboksyyli-, sul-25 foni-, fosfoni- ja ksantiinikokoojia.

Tämän keksinnön mukaisen kokoojan kyky toimia suhteellisen matalan pH-arvon vallitessa tarkoittaa, että sitä voidaan käyttää myös haluttaessa alentaa lietteen pH-arvoa. Alaraja pH-arvolle, jolla tämän keksinnön mukainen 30 kokooja toimii, on pH, jossa mineraalispesieksen pintava-raus on sopiva kokoojan tarttumisen kannalta.

Koska tämän keksinnön mukainen kokooja toimii erilaisten pH-arvojen vallitessa, on mahdollista hyödyntää eri mineraalien taipumusta kohota pintaan erilaisten pH-35 arvojen vallitessa. Tämä antaa mahdollisuuden tehdä yksi li i7 90398 vaahdotus tietyn pH-arvon vallitessa jonkin tietyn spesieksen vaahdottumisen optimimoimiseksi. pH voidaan sitten säätää seuraavaan vaahdotukseen siten, että optimoidaan eri spesieksen vaahdottuminen, jolloin helpotetaan yhdessä 5 esiintyvien eri mineraalien erotusta.

Tämän keksinnön mukaista kokoojaa voidaan käyttää myös tavanomaisten kokoojien yhteydessä. Tämän keksinnön mukaisia monosulfonoituja diaryylioksidikokoojia voidaan esimerkiksi käyttää kaksivaiheisessa vaahdotuksessa, jossa 10 monosulfonoidulla diaryylioksidilla tehtävässä vaahdotuksessa otetaan talteen pääasiassa oksidimineraaleja, kun taas toista vaahdotusvaihetta, jossa käytetään tavanomaisia kokoojia, käytetään pääasiassa sulfidimineraalien talteenottoon tai oksidimineraalien lisätalteenottoon. Tavan-15 omaisten kokoojien yhteydessä voidaan käyttää kaksivaiheista vaahdotusta, jossa ensimmäinen vaihe käsittää tämän keksinnön mukaisen menettelyn ja toteutetaan lietteen luonnollisessa pH-arvossa. Toisessa vaiheessa käytetään tavanomaisia kokoojia ja se toteutetaan korotetussa 20 pH:ssa. Tulisi huomata, että joissakin olosuhteissa voi olla toivottavaa vaihtaa näiden vaiheiden järjestys. Tällaisen kaksivaiheisen prosessin etuna on pienemmän lisä-ainemäärän kuluminen pH:n säätöön, ja se mahdollistaa myös haluttujen mineraalien täydellisemmän talteenoton tehtäes-25 sä vaahdotus erilaisissa olosuhteissa.

Seuraavat esimerkit annetaan keksinnön valaisemiseksi eikä niitä tulisi tulkita sitä millään tavoin rajoittaviksi. Ellei toisin mainita, kaikki osuudet ja prosenttiosuudet on laskettu painon mukaan.

30 Seuraavat esimerkit sisältävät vaahdotuskokeita, joita on tehty Hallimond-putkessa ja laboratoriokokoa olevissa vaahdotuskennoissa. Tulisi huomata, että Hallimond-putkivaahdotus on eräs yksinkertainen tapa seuloa kokoojia, mutta se ei välttämättä ennusta kokoojien menestymis-35 tä todellisessa vaahdotuksessa. Hallimond-putkivaahdotuk- is 90398 sessa ei käytetä todellisessa vaahdotuksessa esiintyvää leikkausta eikä sekoitusta eikä sillä mitata vaahdotus-aineiden vaikutusta. Niinpä, vaikka kokoojan täytyy olla tehokas Hallimond-putkivaahdotuksessa, jos sen on määrä 5 olla tehokas todellisessa vaahdotuksessa, Hallimond-put-kessa tehokas kokooja ei välttämättä ole tehokas todellisessa vaahdotuksessa. Tulisi myös huomata, että kokemus on osoittanut, että kokooja-annokset, joita tarvitaan tyydyttävien saantien saavuttamiseen Hallimond-putkessa, ovat 10 usein olennaisesti korkeampia kuin vaahdotuskennotestissä tarvittavat annokset. Niinpä Hallimond-putkikokeilla ei pystytä tarkasti ennustamaan annoksia, joita tarvittaisiin todellisessa vaahdotuskennossa.

Esimerkki 1 15 Malakiitin ja kvartsin Hallimond-putkivaahdotus

Noin 1,1 g (1) malakiittia, kuparioksidimineraalia, jonka approksimatiivinen kaava on Cu2C03(0H)2, tai (2) kvartsia seulottiin suunnilleen kokoalueelle -60 - +120 US-meshiä ja laitettiin pieneen pulloon deionisoidun veden 20 kanssa (noin 20 ml). Seosta ravisteltiin 30 s ja dekantoi-tiin sitten vesifaasi, joka sisälsi jonkin verran suspen-doitumitta hienojakoista kiintoainetta eli liejua. Tämä liejunpoistovaihe toistettiin muutaman kerran.

Laitettiin 150 ml deionisoitua vettä 250 ml:n de-25 kantterilasiin. Seuraavaksi lisättiin 2,0 ml 0,10 M ka-liumnitraattiliuosta puskurielektrolyytiksi. pH säädettiin suunnilleen arvoon 10,0 lisäämällä 0,10 N HCl:a ja/tai 0,10 N NaOHra. Seuraavaksi lisättiin 1,0 g mineraalia, jolle oli tehty liejunpoisto, yhdessä sellaisen määrän 30 kanssa deionisoitua vettä, että kokonaistilavuudeksi tuli noin 180 ml. Lisättiin kokooja, haaroittuneilla C16-alkyy-liryhmillä substituoitu natriumdifenyylioksidisulfonaatti, jossa monoalkyloidun spesieksen osuus oli noin 80 % ja dialkyloidun spesieksen osuus noin 20 %, ja sekoitettiin 35 15 min. pH:ta seurattiin ja säädettiin tarvittaessa käyt-

II

19 90 398 tämällä HCl:a ja NaOH:a. Tulisi huomata, että kokeet 1-5 eivät ole keksinnön mukaisia suoritusmuotoja ja niissä käytetään disulfonoitua kokoojaa, kun taas kokeissa 6-10, jotka ovat keksinnön mukaisia suoritusmuotoja, 5 käytetään monosulfonoitua kokoojaa. Ainoa ero on se, että toiset ovat disulfonoituja ja toiset monosulfonoituja.

Liete siirrettiin Hallimond-putkeen, joka oli suunniteltu sellaiseksi, että 180 ml:n putken pohjaan voitiin kiinnittää ontto neula. Kun liete oli lisätty Hallimond-10 putkeen, putken aukko kytkettiin alennettuun paineeseen 16,9 kPa 10 min:n ajaksi. Tämä alipaine mahdollisti ilma-kuplien pääsyn putkeen sen pohjaan sijoitetun onton neulan kautta. Lietettä sekoitettiin vaahdotuksen aikana magneet-tisekoittimella, jonka pyörimisnopeus oli 200 min*1.

15 Vaahdottunut ja vaahtoutumaton materiaali erotet tiin lietteestä suodattamalla ja kuivattiin lämpökaapissa lämpötilassa 100 °C. Kumpikin osa punnittiin; kuparin ja kvartsin saantiosuudet esitetään seuraavassa taulukossa I. Kaikki laitteet pestiin kunkin kokeen jälkeen väkevällä 20 HCl:lla ja huuhdottiin 0,10 N NaOH-liuoksella ja doioni-soidulla vedellä ennen seuraavaa koetta.

Ilmoitettu kupari- ja kvartsisaanto on talteen saadun mineraalin osuus Hallimond-putkeen laitetusta alkuperäisestä mineraalista. Niinpä saanto 1,00 osoittaa, että 25 materiaali on saatu kokonaan talteen. Tulisi huomata, että vaikka kupari- ja kvartsi-saannot ilmoitetaan yhdessä, tulokset on tosiasiassa saatu kahdessa samanlaisissa olosuhteissa tehdyssä kokeessa. Tulisi lisäksi huomata, että alhainen kvartsisaanto viittaa selektiivisyyteen kuparin 30 suhteen. Kuparisaantoarvojen tarkkuus on yleen ± 0,05 ja kvartsisaantoarvojen yleensä ± 0,03.

2o 90 3 98

Taulukko 1

Annostus Cu:n saan- Kvartsin saan- 5 Kokooja (kg/kg) pH ti osuus ti osuus 1® L-C,6DPO(SOJNa)2<3> o,o60 5,5 0,760 0.,153 2® L-C,6DP0(50jNa)2® 0,060 7,0 0,809 0,082 3® L-C,6DPO(SO,Na)2® 0,060 8,5 0,800 0,062 »I® L-C,6DPO(SOjNa)2® 0,060 10,0 0,546 0,104 10 5® L-C,6DP0(S03Na)2® 0,060 1 1,5 0,541 0,130~~ 6 L C,6DPO(S03Na),® 0;060 5,5 0,954 0,135 7 L C,6DPO(SO}Na),® 0,060 7,0 0,968 0,097 8 L C,6DPO(SC>3Na),® 0,060 8,5 0,913 0,084 15 9 L-C(6DPO(SOjNa)i® 0,060 10,0 0,837 0,070 10 L CjeDPOiSOjNa),® 0,060 1 1,5 0,798 0,065 1. Lineraarisilla C16-alkyyliryhmillä substituoitu difenyylioksidisulfonaatti, joka sisältää noin 80 % uiono- 20 ja 20 % dialkyloitua spesiestä ja jota myy The Dow

Chemical Company pinta-aktiivisena aineena DOWFAX™8390 2. Ei keksinnön mukainen suoritusmuoto 3. Lineaarisilla Cu-alkyyliryhmillä substituoitu difenyylioksidimonosulfaatti, joka sisältää noin 80 % 25 mono- ja 20 % dialkyloitua spesiestä

Edellä olevassa taulukossa I esitetyt tulokset osoittavat selvästi tämän keksinnön mukaisten kokoojien tehokkuuden. Kokeiden 1-5, jotka eivät ole keksinnön 30 mukaisia suoritusmuotoja, ja kokeiden 6-10 vertaaminen osoittaa, että tämän keksinnön mukainen monosulfonoitu kokooja johti eri pH-arvojen vallitessa johdonmukaisesti olennaisesti korkeampiin kuparisaanteihin ja verrattavissa oleviin tai pienempiin kvartsisaanteihin.

Il 2i 90398

Esimerkki 2

Rautaoksidimalmin vaahdotus

Valmistettiin Michiganista saadusta rautamalmista sarja 600 g:n näytteitä. Malmi sisälsi hematiitti-, mar-5 tiitti-, göthiitti- ja magnetiittimineraalispesiesten seoksen. Kukin 600 g:n näyte jauhettiin deionisoidun veden (400 g) kanssa kankimyllyllä 10 min suunnilleen kierrosno-peudella 60 min'1. Saatu massa siirrettiin 3 000 ml: n

Agitair-vaahdotuskennoon, joka oli varustettu automaatti-10 sella lapapoistojärjestelmällä. Lisättiin kokoojaa ja lietteen annettiin seistä 1 min. Seuraavaksi lisättiin polyglykolieetterivaahdotusainetta, jonka määrä oli 40 g/t kuivaa malmia, ja annettiin seistä vielä 1 min.

Vaahdotuskennoa sekoitettiin kierrosnopeudella 900 15 min"1 ja siihen syötettiin ilmaa nopeudella 9,0 1/min. Vaahdottuneesta rikasteesta otettiin näytteitä 1,0 ja 6,0 min:n kuluttua ilmansyötön aloittamisesta. Vaahtorikaste-ja jäännösnäytteet kuivattiin, punnittiin ja jauhettiin analyysiä varten. Ne liuotettiin happoon ja rautapitoisuus 20 määritettiin käyttämällä tasavirtaplasmaspektrometria.

Määritystuloksista laskettiin saantiosuudet ja pitoisuudet käyttämällä tavanomaisia massatasapainokaavoja. Tulokset esitetään seuraavassa taulukossa II.

22 90 398 tn P ·Η

3 ^ _ -P

ui o -=r 4j •H in VO rd o -=r jt ·η p

Jp -P t. rv -pc tn -h Q (-s -p o C Oj^ u p tn 0 P r—l

0) CP

-p o w s: vw o

X 2 t fH G

c o o co P vO 0*n tn £

P ·*> r *H *H

en O O 3 2 en tn

tn tn χ X

3 3 O O

3 D -H -H

M CO “Τ’ ' r—t i—C

•H -H CTv O >i >.

0 e o en .=r >i ><

Ί-1 Ή -P g~ CC

•3 E -H _ CL) <U

& DJ O O Μ-l m 1 tO *3 -3 Ό T3 oi e e n -H 3 3 rH 4-1 VO O ·3 -3

•H C O =T 1-1 U

<Q <— (\i +J -P

G 3 o »> 3 3

M 3 en CC

m 3 o a „ 2 3 3

O 3 tn 4-i P

Ai 4-> 3 -3-3

Ai 3 3 äi 0 0 3 3 en <M t— 3 3

Ή CC -H vO OO P P

3 O 3- ~r *3 -h 3 C P ^ ^ p p E-· -h -h _ _ tn en e til0 ° λ λ

P P

t-η tn en •H ·Η

1 np V

h f—

o Ό α\ ί— O :p *P

C «sy vO -P fH <H

P rv r* 0 Ή »H

P r-% <—«» P *H -H

tn ° ° see tn s: x: P >1 >1 -p u u

H ·Η -H

tO __ P cH rH

3 0 0 O >1 >, 3^ 0 0 3 >1 >1 tn p> oa oj tn x x

O \ w*> <H rH

G tT* λ Cp P

C M ° ° (Dl I

< ^ C cv cv

H rH rH

PUU

λ λ P p p

® » e rH H

^ ^ »H f-H

rt) C -H -H

2 2 sO o φ

p*> rn CC C

O O e p p

P -H -p 4J

•n 5-- w tn -p +j O O O ·Η ·Η o o. o. 000 ^ D Q * p p

o p P P P

U *H p p ; q q ω n: n “ “ H c^ ^ <i> I Λ o Θ

x,\ *— C\J

I! 23 90398

Kokeiden 1 ja 2 vertaaminen osoittaa, että tämän keksinnön mukaisen monosulfonoidun kokoojan käyttö johti noin 50 % parempaan saantiin ja pitoisuudeltaan hieman korkeampaan rautaan kuin disulfonoidun kokoojan käyttö.

5 Esimerkki 3

Rutiilimalmien vaahdotus

Valmistettiin sarja näytteitä (30 g) seoksesta, jonka hiukkaskoko oli -10 US-meshiä ja joka sisälsi 10 % rutiilia (Ti02) ja 90 % kvartsia (Si02). Kukin malminäyte 10 jauhettiin deionisoidun veden (15 g) kanssa kankimyllyssä (läpimitta 6,35 cm, tankojen koko 1,27 cm) 240 pyörähdyksen ajan. Tuloksena oleva massa siirrettiin 300 ml:n vaah-dotuskennoon.

Lietteen pH:n annettiin olla malmin luonnollisessa 15 arvossa 8,0. Kun oli lisätty taulukon III mukaista kokoojaa, lietteen annettiin seistä 1 min. Seuraavaksi lisättiin vaahdotusainetta, polyglykolieetteriä, jonka määrä vastasi määrää 0,050 kg/t kuivaa malmia, ja lietteen annettiin seistä vielä 1 min.

20 Vaahdotuskennoa sekoitettiin kierrosnopeudella 1 800 min"1 ja syötettiin ilmaa nopeudella 2,7 1/min. Vaah-torikastenäytteitä otettiin tavanomaisella käsilavalla 1,0 ja 6,0 min:n kuluttua ilman syötön aloittamisesta. Rikaste- ja jäännösnäytteet kuivattiin ja analysoitiin edeltä-25 vissä esimerkeissä kuvatulla tavalla. Saadut tulokset esitetään seuraavassa taulukossa III.

24 90398 w a t— \r\ =r d σο o cr> t— oo σ' tn o *- ο o o o :<o -Η Γ ^ ^ «' «- £ ° oooooo

01 -H

¢) qJ

μ Λ >< ·γη oo -¾- cm on «— m μ m *- .=τ zr m c— c h o\ oo o\ oo h S oooooo on 3 on on •h 3 μ- m lo o ίο, £ oo t— t vO t— t— 3 .2 oooooo a o - - 4 ·' · - 1 αμ oooooo •H Ή <rJ E CU| rs

CO

H «“ *- VO ZT t— CJ\ -u I ^votnoom·— σ> £ . £ o *- o «- ·- o S § i ^ .r^ ^

co oi OOOOOO

•H CO

c m ra 10 m +j ^voocTvt^vom s id j 00 -- o» t~ m H e d O - o o o o O CO4'*'*'*'·'·' λ; -h μ oooooo λ; e -h d a,

rH rH

D

03 t *H f— ΓΟ ON q- H ^r-votnO'-C'-

£ M3 t— t— CO t"- lO

(¾ r^r-^r CO O O O O O O

CO

0 OOOOOO

^-oooooo c σ> ^ -> -v « c^oooooo < — © ® ® © ® ® CN »— Γ-( *— ♦— «— m <9 nj (D <n to z z z z z z m m m m rn oooooo νΛ *S> ΙΛ \f\ \/\ syy oooooo 9? CL Q- cl o. cl a.

2 a a o o o o

'-S 10 4 m r*4 <">· O

n u” u" u" o" u" u' .y 1(1111

* o Q Q O o Q

μ μ" ai ai ai ai ai © © O >— CM 00 rr LO »o

II

25 90 398

Taulukko III (jatkuu) 1. Ei keksinnön mukainen suoritusmuoto 2. Lineraarinen C16-alkyyliryhmillä disubstituoitu natriumdifenyylioksididisulfonaatti 5 3. Lineaarisilla C16-alkyyliryhmillä disubstituoitu natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti 4. Haaroittuneilla C12-alkyyliryhmillä disubstituoitu natriumdifenyylioksididisulfonaatti 5. Haaroittuneilla C12-alkyyliryhmillä disubstituoi- 10 tu natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti 6. Haaroittuneilla C10-alkyyliryhmillä disubstituoitu natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti

Edellä olevassa taulukossa III esitetyt tulokset 15 osoittavat tämän keksinnön mukaisen kokoojan tehon titaa- nisaannin ja -pitoisuuden parantamisessa. Kokeen 1 vertaaminen kokeeseen 2 ja kokeiden 4 ja 5 vertaaminen kokeeseen 3 osoittaa tämän keksinnön mukaisten monosulfonaattikokoo-jien käytön tarjoamat huomattavat parannukset disulfonaat-20 tikokoojiin verrattuna.

Esimerkki 4

Apatiitin ja kvartsin erotus

Valmistettiin sarja näytteitä (30 g), joiden hiuk-kaskoko oli -10 US-meshiä ja jotka sisälsivät 10 % apa-25 tiittia [ (Ca5( ltF) ( P04 )3] ja 90 % kvartsia ( Si02 ) . Menettely oli muuten täsmälleen samanlainen kuin esimerkissä 3 käytetty. Malmin luontainen pH oli 7,1. Kokeissa 8-13 käytettiin monosulfonoidun ja disulfonoidun kokoojan seosta. Taulukossa IV esitetyt tulokset osoittavat tämän keksinnön 30 mukaisen menetelmän kyvyn erottaa toisistaan apatiittia ja kvartsia.

26 90398

Taulukko IV

Annostus

Kokooja iiig/t) p-saanto p-pitoisuus 1® L,D-C,0DPO(SO3Na)2® 0,050 0,115 0,08 1 2 L,D-C,0DPO(SO3Na),® 0,050 0,962 0,068 3® 8,D-C12DP0(S03Na)2® 0,050 0,235 0,078 4 B,D-C12DP0(S03Na)i® 0,050 0,989 0,067 5 Refined kerosene® 0,050 L.D-C10DPO(SO3Na)i® 0,050 0,925 0,103 6 Refined kerosene® 0,010 L,D-C,0DPO(SO3Na),® 0,050 0,862 0,112 7 Refined kerosene® 0,020 L,D-Ci0DPO(SO3Na)i ® 0,050 0,818 0,125 8 L,D-C,0DPO{SO3Na)2® 0,090 L,D-C,0DPO(SO3Na)1® 0,010 0,336 0,077 9 L,D-CI0DPO(5O3Na)2® 0,030 L,D-C,0DPO(SO3Na),® 0,020 0,529 0,075 10 L,D-C,0DPO(SO3Na)2© 0,020

LrD-C,0DPO(SO3Na),® 0,030 0,699 0,079 11 L,D-C10DPO(SO3Na)2® 0,010 L,D-C,0DPO(SO3Na),® 0,090 0,866 0,069 12 LrD-C,0DPO(SO3Na)2® 0,080 L,D-C10DPO(SO3Na),® 0,020 0,539 0,067 13 L.D-C,0DPO(SO3Na)2® 0,160

LrD-C,0DPO(SO3Na),® 0,090 0,877 0,053 27 90 398

Taulukko IV (jatkuu) 1. El keksinnön mukainen suoritusmuoto 2. Lineaarisilla C10-alkyyliryhmillä disubstituoitu natriumdifenyylioksididisulfonaatti 5 3. Lineaarisilla C10-alkyyliryhmillä disubstituoitu natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti 4. Haaroittuneilla C12-alkyyliryhmillä disubstituoitu natriumdifenyylioksididisulfonaatti 5. Haaroittuneilla C12-alkyyliryhmillä disubstituoi-10 tu natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti 6. Jalostettu kerosiinituote, jota myy Philips Petroleum kerosiinina Soltrol™. Se lisätään vaahdotusken-noon samanaikaisesti kokoojan kanssa.

15 Taulukossa IV esitetyt tiedot osoittavat monosulfo- noitujen kokoojien huomattavan tehokkuuden fosforin talteenotossa apatiittia ja kvartsia sisältävästä malmista. Kokeiden 2-4 vertaaminen kokeisiin 1 ja 2, jotka eivät olleet keksinnön mukaisia esimerkkejä, osoittaa monosulfo-20 noinnin vaikutuksen. Kokeet 5 ja 6 osoittavat, että tämän keksinnön mukainen kokooja oli tehokas käytettynä yhdessä lisätyn hiilivedyn kanssa. Saannin lievään heikkenemiseen liittyi pitoisuuden huomattava kasvu. Kokeet 8-13 osoit-tavat monosulfonoitujen kokoojien ja disulfonoitujen ko-25 koojien sekoittamisen vaikutuksen. Kokeiden 2, 11 ja 13 • vertaaminen, joissa monosulfonoitujen kokoojien pitoisuu det ovat vertailukelpoisia ja disulfonoidun spesieksen pitoisuus vaihtelee nollasta arvoon 0,160 kg/t, osoittaa, että disulfonoitu spesies näyttää toimivan laimennusainee-30 na ollessaan läsnä pieninä pitoisuuksina. Pitoisuuden ollessa suurempi disulfonoitu spesies ei häiritse saantia, mutta näyttää alentavan metallipitoisuutta.

Esimerkki 5

Valmistettiin näytteitä (30 g, -10 US-meshiä) Kes-35 ki-Afrikasta saadusta malmista. Malmin kuparimetallisisäl- 2β 90398 löstä noin 90 % oli malakiitissa ja loppuosa muissa kupa-rimineraaleissa. Kukin malminäyte jauhettiin deionisoidun veden (15 g) kanssa pienoiskankimyllyssä (läpimitta 0,35, tangot 1,27) 1 200 kierroksen ajan. Tuloksena oleva massa 5 siirrettiin 300 ml: n pienoisvaahdotuskennoon. Lietteen pH:n annettiin olla malmille luonnollisessa arvossa 6,2. Kokoojaa lisättiin 0,250 kg/t kuivaa malmia kokeissa 1-20. Kokeissa 20 - 26 vaihdeltiin kokooja-annostusta ja kokeissa 22 - 26 kokooja sisältää vaihtelevia määriä di-10 sulfonaattia. Kokoojan lisäämisen jälkeen lietteen annettiin seistä kennossa 1 min. Seuraavaksi lisättiin vaahdo-tusainetta, polyglykolieetteriä, annokseksi 0,080 kg/1 kuivaa malmia. Tätä lisäystä seuravasi 1 min:n seisotus.

Vaahdotuskennoa sekoitettiin nopeudella 1 800 min'1 15 ja siihen syötettiin ilmaa nopeudella 2,7 1/min. Vaahtori-kastetta kerättiin 6,0 min:n ajan. Rikaste- ja jäännös-näytteet kuivattiin, punnittiin, jauhettiin analyysiä varten ja liuotettiin happoon. Kuparipitoisuus määritettiin tasavirtaplasmaspektrometrilla.

Il 29 90 398

Taulukko V

Annostus Cu- Cu-

Koe Kokooja (kg/t) pH saanti pitoisuus 1© ei kokoojaa — 6,2 0,038 0,019 2 B.D-C^DPCKSOjNah® 0,250 6,2 0,696 0,057 3® B,D-C12DPO(S03Na)2® 0,250 6,2 0,501 0,042 4 L,D-CioDPO(S03Na),© 0,250 6,2 0,674 0,056 5® L,D-C,oDPO(S03Na)2® 0,250 6,2 0.,487 0,035 6 L,D-C,0BIPPE(SO3Na),® 0,250 6,2 0,696 0,059 7® L,D-C,0BIPPE(SO3Na)2® 0,250 6,2 0,573 0,051 8 L,D-C,6DP0(S03Na),® 0,250 6,2 0,714 0,058 9® L,D-C16DPO(S03Na)2® 0,250 6,2 0,598 0,052 10 L,M-C10DPO(SO3Na),10 0,250 6,2 0,390 0,046 11® L,M-CI0DPO(SO3Na)2H 0,250 6,2 0,1 16 0,038 12 B,M-CI2DPO(S03Na),12 0,250 6,2 0,338 0,044 13® B,M-C12DPO(S03Na)2»3 0,250 6,2 0,145 0,041 14 L,M-C24DP0(S03Na),14 0,250 6,2 0,474 0,037 15® L,M-C24DP0(503Na)215 0,250 6,2 0,335 0,035 16 L.M-QDPCKSOsNahie 0,250 6,2 0,11 1 0,037 17® L,M-C60PO(SO3Na)217 0,250 6,2 0,053 0,038 18 L,D-C6DPO(S03Na),18 0,250 6,2 0,317 0,04 1 19® L.D-C6DP0(S03Na)219 0,250 6,2 0,198 0,038 30 90 398

Taulukko V (jatkuu) 5

Annostus Cu- Cu-

Koe Kokooja (kg/t) pH saanti pitoisuus 20 B.D-C^DPCHSOaNa),© 0,400 6^2 0,B39~ 0,055 10 21© B(D-C,2DP0(S03Na)2© 0,400 6,2 0,533 0,039 22 B,D-Cl2DP0(503Na),® 0, 100 6,2 0,620 0,045 B,D-C12DP0<S03Na)2© 0,300 ____ 23 B,D-C12DP0(S03Na),® 0,200 6,2 0,683 0,051 B,D-C12DP0(S03Na)2® 0,200 ______ 24 B,D-C12DP0(503Na),@ 0,300 6,2 0,788 0,054 ib B,D-C,2DP0(S03Na)2® 0,100 25 B,D-C12DPO(S03Na),@ 0,400 6,2 0,855 0,041 B,D-C,2DP0(S03Na)2® 0,400 ___ 26 B(D-C,2DP0(S03Na),® 0,400 6,2 0,861 0,039 B.D-C,2DPO(S03Na)2® 1 ,200 20 1. El keksinnön mukainen suoritusmuoto 2. Haaroittuneilla C12-alkyyliryhmillä disubstituoi-tu natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti 25 3. Haaroittuneilla C12-alkyyliryhmillä disubstituoi- tu natriumdifenyylioksididisulfonaatti 4. Lineaarisilla C10-alkyyliryhmillä disubstituoitu natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti 5. Lineaarisilla C10-alkyyliryhmillä disubstituoitu 30 natriumdifenyylioksididisulfonaatti 6. Lineaarisilla C10-alkyyliryhmillä disubstituoitu bifenyylieetterimonosulfonaatti 7. Lineaarisilla C10-alkyyliryhmillä disubstituoitu difenyylieetteridisulfonaatti 3i 90398 8. Lineaarisilla C16-alkyyliryhmillä disubstituoitu natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti 9. Lineaarisilla C16~alkyyliryhmillä disubstituoitu natriumdifenyylioksididisulfonaatti 5 10. Lineaarisella C10-alkyyliryhmällä monosubsti- tuoitu natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti 11. Lineaarisella C10-alkyyliryhmällä monosubsti-tuoitu natriumdifenyylioksididisulfonaatti 12. Haaroittuneella C12-alkyyliryhmällä monosubsti- 10 tuoitu natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti 13. Haaroittuneella C12-alkyyliryhmällä monosubsti-tuoitu natriumdifenyylioksididisulfonaatti 14. Lineaarisella C24-alkyyliryhmällä monosubsti-tuoitu natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti 15 15. Lineaarisella C24-alkyyliryhmällä monosubsti- tuoitu natriumdifenyylioksididisulfonaatti 16. Lineaarisella C6-alkyyliryhmällä monosubstituoi-tu natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti 17. Lineaarisella C6-alkyyliryhmällä monosubstituoi- 20 tu natriumdifenyylioksididisulfonaatti 18. Lineaarisilla C6-alkyyliryhmillä disubstituoitu natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti 19. Lineaarisilla C6-alkyyliryhmillä disubstituoitu natriumdifenyylioksididisulfonaatti . . : 25 --- Edellä olevassa taulukossa esitetyt tiedot osoitta- vat erilaisten alkyloitujen diaryylioksidimonosulfonaat-tien tehokkuuden kuparioksidimalmien vaahdotuksessa. Numeroltaan parillisten kokeiden 2-18, jotka ovat keksinnön 30 mukaisia esimerkkejä, ja parittomien kokeiden 1 - 19, jot ka eivät ole keksinnön mukaisia, vertaaminen keskenään osoittaa selvästi olennaisesti parantuneet tulokset, joita saavutetaan käyttämällä monosulfonoitua kokoojaa, verrattuna disulfonoidun kokoojan käyttämiseen samana pitoisuu-35 tena. Kokeen 2 vertaaminen kokeeseen 21 osoittaa annostuk- 32 90 398 sen vaikutuksen. Kokeet 20 - 26 osoittavat, että seoksissa disulfonoitu spesies näyttää toimivan laimennusaineena, kun sitä sekoitetaan tämän keksinnön mukaisten monosulfo-noitujen kokoojien kanssa.

5 Esimerkki 6

Rautaoksidimalmin vaahdotus

Valmistettiin sarja näytteitä (600 g) Michiganista peräisin olevasta rautaoksidimalmista. Malmi sisälsi hema-tiitti-, martiitti-, göthiitti- ja magnetiittimineraali-10 spesiesten seoksen. Kukin 600 g:n näyte jauhettiin deioni-soidun veden (400 g) kanssa kankimyllyssä suunnilleen kierrosnopeudella 60 min"1 15 min. Tuloksena oleva massa siirrettiin 3 000 ml:n Agitair-vaahdotuskennoon, joka oli varustettu automaattisella lapapoistojärjestelmällä. Vaah-15 dotus tehtiin lietteen luonnollisen pH:n 7,0 vallitessa.

Lisättiin propyleeniglykolia alla olevassa taulukossa VI mainittu määrä ja lietteen annettiin seistä 1 min. Seuraa-vaksi lisättiin kokooja ja seisotettiin lietettä 1 min. Sitten lisättiin polyglykolieetterivaahdotusainetta määrä, 20 joka vastasi määrää 40 g/t kuivaa malmia, minkä jälkeen lietettä seisotettiin vielä 1 min. Vaahdotuksen aloittamisen jälkeen lisättiin vielä kokoojaa vaiheittain seuraa-vassa taulukossa VI esitettävällä tavalla.

Vaahdotuskennoa sekoitettiin nopeudella 900 min'1 ja 25 sinne syötettiin ilmaa nopeudella 9,0 1/min. Vaahtorikas-tenäytteitä kerättiin aikaväleillä 0 - 1,0; 1,0 - 3,0; 3.0 - 4,0; 4,0 - 6,0; 6,0 - 7,0; 7,0 - 9,0; 9,0 - 10,0 ja 10.0 - 14,0 min ilman syöttämisen aloituksen jälkeen alla olevassa taulukossa esitettävällä tavalla. Vaahtorikaste- 30 ja jäännösnäytteet kuivattiin, punnittiin ja jauhettiin analyysia varten. Ne liuotettiin happoon ja rautapitoisuus määritettiin tasavirtaplasmaspektrometrilla. Määritys-tuloksista laskettiin saantiosuudet ja pitoisuudet käyttämällä tavanomaisia massatasapainokaavoja. Tulokset esite-35 tään alla olevassa taulukossa VI.

33 90 39 8 ΙΛ 3 - m co irv g O ° CNJ - S H m m tn •h w -h ^ ^ ~ > -H oJ O O o •h m Π

•H C 4-> o -H

ro -P O (M lO

hoc po m 3 λ: Ό <— a- vo ε 3 r ^ S “ ° o o w 3 S'- O oo " <jd m cp in o in =r 3 4j n

3 H O , O O

w CL| c c c Ή ·Η I ·Η I ·Η [ ο ει ε| ει ? a 3 - II - 3 « Ä S ο ο 3 -- η -Η !Λ Ο Ο Ο Ρ

H G

> 3 3 ιη 0 ω 3 3 3 Ρ U) zr OQ ΟΟ 3 3 Hr- m oo

3 K Ρ ^ "V

3 Η ' Ε-ι ο, Ο ο ο

CI CI CI

Η I ΗI HI

εΙ ει ει ; ·" . 71 „ 11 .. ·;| ..... ρ 0| «— mj ro νο| t— C f— f\l <— g — ,τν ; ·.: So o o . ω - ρ O nj rvj c\j 3 p o —I* p- ^r o \ r- o o o . ' " ζ r'* w- r—i ^ c. o o o o 9 9 9 θ θ e 1 rr γί rr

Ai m m >1 Z 2 2 __j im n m 3 o o r—i H JM IM l/l

’ n S O O O

o 3 a. o_ a.

O H Q Q Q

: .·. S. >, ? s ~ - - α,υ u u • * * n · i i

2 ö Q Q

Cu aa aa as 34 90 398 en ρ 3

W

C -H

QJ O C\J t— O -H -H

e -P t"- i— *— 4J -P

'5 h 'ä ^ 10 in ti ti ? -h a r jV Λ 3 3 M 3 I _ ro rd

•H C O O O CC

+J 0 0 O

3 λ: 14-1 14-1 M O -H .—i ,—(

3 .* +j irt o 03 3D

ε e -=r «- eg ui «

3 3 03 in 03 H H

* 3 r r. Γ T3 T3 ϊ1 ° ° o 33 Ή ·Η tn tn ω a; a: 3 —r co t— o ° W oo CT> 03 -3 -1 S ni =* mm o _Γ Λ ^ >. >, +-> , o o o cc Ή e G CJ cj tn CU -H -H C 4-) U-| 2 £| El -H -H ·Η 3 ε Ό Τ3 2 =r mi ud ε ε — ·Η ,— , 1 , 3 3 3 0 ·3 . νο f- ' σι Η Η 5 Η e ό g 1 ^ g ΰ ΰ

3 1 (3 * ^ C C

ο 0) O O O G C

3 3 3 μ 3 4-1 > 3 3 0 0 0 C 3 3 3 V 3 U1 Ό 4X3 αο ,Η Μ -¾ 3 -Η ΜΟ (Μ Ο 4-1 4-4 3 2 5 *0. 5 ^

3 3 ^ Ο Ο Ο 5 S

^3 C C ·Η ·Η 05 ·3 ·Η C Ό Ό ε I ε I *η EI 0 ίίθ :ο3 ο Γ-| J3-I Η Η .1 . Ι 0 Ή γΗ η =r · ro ι en. 3 η η 4-ι ι α> ο| m cH «— εεε £ oi O m cg w χ: .e 3 .. Γ- ^ 3 >, >, S o O O 3 .S .$

P »“H (-H

O >1 >1 D ^ x

o ^ O 4T 4C CCNOJ

e en O «— O O -hmm

G .V »4 «->«4 «NI3CJU

° o o o _ P 03 rfl E Ή f—ι

Ή «H C -H -H

:Q <U 0)

® A a C C C

e -H ®_ ®- C P D

rg rH * -h -p 4J

t? 0 -5 3 UI 4-1 4-1 2 a: z z a: -h -h m it n n oi O o

Λ rH (J O X U U

- in 31 S2 ΰ 3 3 3 3i '3 D O M 3 3 o 2 S S § w x x 5 9, m 2 Γ! M tN ίή S V £ Λ Λ ώ 2 Q- Q- * r* aa aa aa cu ti 35 90398

Edellä olevassa taulukossa VI esitetyt tulokset osoittavat, että tämän keksinön mukainen monosulfonaatti-kokooja johtaa pitoisuudeltaan hyvän raudan erittäin korkeaan saantoon olennaisesti lyhyemmässä ajassa, kuin mitä 5 vertailukelpoisten saantien saavuttaminen kestää käytettäessä disulfonaattia.

Esimerkki 7

Erilaisten oksidimineraalien vaahdotus

Noudatettiin esimerkin 1 mukaista yleistä menette-10 lyä, paitsi että käytettiin kuparimalmin tilalla erilaisia oksidimineraaleja. Kaikki kokeet tehtiin pH-arvon 8,0 vallitessa. Käytetty kokooja oli haaroittuneilla C12-alkyyli-ryhmillä disubstituoitu natriumdifenyylioksidimonosulfo-naatti, jota käytettiin 0,024 kg/kg mineraalia.

36 90398

Taulukko VII

Mineraalin

Mineraali saantiosuus kvartsi (Si02) 0,204 kassiteriitti (Sn02)_0,931 bauksiitti [AI (0H>3] 0,989 kalsiitti (CaC03) 0,957 kromiitti i ^β^Γ2θ4 ) 1,000 dolomiitti [CaMg(C03)2l 0,968 malakiitti [Cu2C03( OH) 2i_0,989_ krysokolla (CU2H2S i 2Ο5 ( OH) 4] 0,6 16 hematiitti (F6203) 0,97 1 korundi U2O3) 1,000 _rutiili (Ti02)_0,970_ apatiitti [Ca5 (Cl 1F )[POt4l3i_0,990_ nikkelioksidi (NiO) 0,778 lyijyhohde (PbS) 0,990 kalkopyriitti (CuFeS2l 0,991 kalkosiitti (Cu2S) 0,993 pyriitti (FeS2) 1,000 sinkkivälke (ZnS) 1,000 pentlandiitti (Nl(FeS)]® 0,980 alkuaine-Cu Cu® 0,931 alkuaine-Au Au® 0,964 alkuaine-Ag AgO 0,873 l! 37 9 0 398

Taulukko VII (jatkuu)

Mineraalin

Mineraali saantiosuus bariitti (BaSOty)_0,968_ molybdeniitti (MoS2) 0,968 serussiitti (PbC03). 0,939 kalsiitt-.i (CaCO^) Q,8U7 berylli ( BegAlgSiftO ia)_ 0,937 10 kovelliitti (CuS) 0,788 zirkoni (ZrSiOn) 0,876 gratiitti (C) 0,937 topaasi iAl2S10||( F-|0H) ^1 0,955 ^ scheeliitti (CaWOty )_0,871 anataasi (T102) o,909 böhmiitti (γΑ10.OH) 0,886 diasprori (αΑ10·0Η) 0,905 göthiitti (HFe02) 0,959 20 1. Näyte sisältää jonkin verran pyrroliittia 2. Näyte käsittää hiukkaskooltaan muiden mineraali-näytteiden kaltaista jauhettua alkuainemetallia 25 Taulukossa VII esitetyt tulokset osoittavat, että : tämän keksinnön mukaisella kokoojalla ja menetelmällä voi daan vaahdottaa monia erilaisia mineraaleja.

Esimerkki 8

Molybdeeniä sisältävän kuparisulfidiseosmalmin 30 vaahdotus -* Valmistettiin sarja 30 g:n näytteitä Arizonasta saadusta malmista, jonka hiukkaskoko oli -10 US-meshiä ja : : joka sisälsi erilaisten kuparioksidi- ja kuparisulfidimi- neraalien seosta ja pieniä määriä molybdeenimineraaleja.

38 90398

Malmin kuparipitoisuus oli 0,013 ja molybdeenipitoisuus 0,000016.

Kukin malminäyte jauhettiin laboratoriokokoa olevassa vararamyllyssä 10 s ja tuloksena oleva hienojakoinen 5 aines siirrettiin 300 ml:n vaahdotuskennoon.

Kukin koe tehtiin malmille luontaisen pH:n 5,6 vallitessa lietteessä. Kokoojaa lisättiin 0,050 kg/t kuivaa malmia ja lietteen annettiin seistä 1 min. Otettiin talteen kaksi rikastetta tavanomaisesti käsin aikaväleillä 10 0-2 min ja 2 - 6 min. Juuri ennen vaahdotuksen aloitta mista lisättiin vaahdotusainetta, polyglykolieetteriä, jota myy The Dow Chemical Company nimellä DowfrothR 250, 0,030 kg/t kuivaa malmia.

Vaahdotuskennoa sekoitettiin kaikissa kokeissa 15 kierrosnopeudella 1 800 min-1 ja ilmaa syötettiin kennoon nopeudella 2,7 1/min. Sitten rikaste- ja jäännösnäytteet kuivattiin ja analysoitiin edeltävissä esimerkeissä kuvatulla tavalla. Saadut tulokset esitetään seuraavassa taulukossa VIII.

39 90398 tn 3 ·— in <v)

3 — O O

_ Ui O O O

I I o o o

n n O O O

O O . O

-H O O O

ai -h oj σ> ·- +j -=r m ^r II c o O o 0 3 " c Sl S O o o

•H

E tn

-H 3 CO KO O

a in oo «— oo I I H O «— ·— 3 0 i .·> · · 0 -u o o o

Ile OT ^ ^ 3 (d e *- o* ** Ö| fO e* r' « ° o o to

T“ ID <N ΙΛ VO

•H d ^ rsi <n a w o g o

1 -H O O O

M OO O O O

h S S O O, O, h o a o > O -H ir> VO — S | I C t— ° 3 e O Iti °Q t~~ C—

Ti -h s I (0 ^ ^ »n g e tn o o o

H (N

tn 1 13 on co oo :·. o 3 m 'f» 3 0 r r .,: o -m o o o : . , "-J o t— m I -g <M =T ro - : ö § °° =» ^ * n tn O O o ' · - - en 3 {n o o in

o \ tn tn (M

e en O O O

C ^ r» e* rf-N

< ^ o o o ...: Θ_ Θ

• * ' IQ IQ (Q

Z 2 2 - - o» —O" o o o ... "3 ui ιΛ Λ

··· - o' O O O

- · - o a. ft- O-

Λ! Q Q Q

O o o o M U u u

: : . q ώ Q

_ί —· —1 4o 90 3 98

Taulukko Vili (jatkuu)

Kumulatiivinen metallisaanti 5 ja -pitoisuus

Annostus Cu- Cu-pl- Mo- Mo-pi-Kokooja (kg/t) saanti toisuus saanti toisuus L,D-CioDPO(S03Na) 1© 0,0 5 0 0,90 5 0,16 1 0,917 0,000040 10 L>D-CioDPO(SQ3Na)2® 0,050 0,598 0, 129 0,745 0,000024 L,D-CioDPO(S03Na) 1® 0,025 0,765 0, 1 *43 0,812 <\000025 1. Haaroittuneilla C12-alkyyliryhmillä disubstituoi-tu natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti 15 2. Haaroittuneilla C12-alkyyliryhmillä disubstituoi- tu natriumdifenyylioksididisulfonaatti

Taulukossa VIII esitetyt tulokset osoittavat, että tämän keksinnön mukaisella monosulfonoidulla kokoojalla 20 saadaan merkittävästi parantuneella saannilla pitoisuudeltaan parempaa kuparia ja molybdeeniä kuin vastaavalla di-sulfonoidulla kokoojalla.

Esimerkki 9

Ha11imond-putkivaahdotus 25 Noudatettiin esimerkissä 1 kuvattua menettelyä käyttämällä joukkoa erilaisia mineraalispesieksiä ja erilaisia kokoojia. Vaahdotusrikasteista ja -jäännöksistä tehdään metallimääritykset käyttämällä happoliuotusta ja tasavirtaplasmaspektrometriaa. Tulokset esitetään seuraa-30 vassa taulukossa IX. Vaikka tulokset esitetään yhdessä taulukossa, on tärkeää huomata, että kunkin mineraalin tulokset on saatu erikseen. Kussakin tapauksessa vaahdo-tukset tehtiin kulloisenkin lietemuodossa olevan malmin luontaisessa pH:ssa, ts. pH:n ollessa 5,8 rutiilin kohdal-35 la; 6,7 apatiitin kohdalla; 6,0 pyrolusiitin kohdalla ja 6,8 diasporin kohdalla.

li 41 90398

Taulukko IX

Apa- Pyrolu- Dia-Annostus- Rutiili- tiitti- siitti spori — Kokooja (kg/t) saanti saanti saanti saanti 1 B,D- 0,0001 0.,021 0,009 ~ C,2DP0(S03Na),® 2 B.D- 0,0005 0,323 0,038 C,2DP0(S03Na),® 3 B,D- 0,0010 0^713 0,463 C|2DP0(S03Na)t® 4 B.D- 0,0100 0,954 0,856 0,745 0,598 C,2DP0(S03Na),® 5® B,D- 0,0001 0,000 0,000 C,2DP0(S03Na)2® 6® B,0- 0,0005 0,015 0,007 C,2DP0(S03Na)2® 7® B,D- 0,0010 0,087 0,297 C,2DP0(S03Na)2® 8® B.D- 0,0100 0,175 0,518 0,314 0,280 C12DP0(S03Na)2® 9® B.D- 0,0500 0,371 C,2DP0(S03Na)2® 10® B.D- 0,1000 0,815 0,849 C,2DP0(SO3Na)2® 42 90 39 8

Taulukko XX (jatkuu)

Apa- Pyrolu- Dia-

Annostus Rutiili- tiitti siitti spori-

Koe Kokooja (kg/t) saanti saanti saanti saanti 11 B.M- 0,0001 0,000 0,000 C,2DPO(S03Na),® 12 8,M- 0,0005 0,011 0,000 C,2DP0(S03Na),® 13 B, M- 0,0010 0,034 0,111 C12DP0(S03Na),® 14 B,M- 0,0100 0,129 0,277 0,289 0,166 C12DPO(S03Na),® 7 15 B.M- 0,0500 0,296

Ci2DP0(S03Na),® 16 B.M- 0,1000 0,644 0.680 C,2DP0(S03Na),® ' 17® B.M- 0.,0001 0.000 0,000 C,2DP0(S03Na)2® 18® B.M- 0,0005 0,000 0,000 C,2DPO(S03Na)2® 19® B.M- 0,0010 0.000 0.000 C,2DP0(S03Na)2® ' 7 20® B.M- 0,0100 0.009 0,011 0,017 0,005 C12DP0(S03Na)2® ' 21® B.M- 0,0500 0.027

C12DP0(S03Na)2® J

22® B.M- 0,1000 0,065 0.081 C,2DP0(S03Na)2® ' li 43 90398

Taulukko IX (jatkuu)

Apa- Pyrolu- Dia-

Annostus Rutiili- tiitti siitti spori- K°e Kokooja (kg/t) saanti saanti saanti saanti 23 L,D- 0,0001 0.104 C10DPO(SOjNa)i® 24 L,D- 0.0003 0,310

CioDPO(SOjNa), ® 25 L,0- 0,0005 0,563 C,0DPO(SO3Na),® 26 L,D- 0,0010 0,869 C10DPO(SO3Na),® 27 L,D- 0,0100 — 0,773 0,605 C10DPO(SO3Na),® 28 L.D- 0,0200 — 0.956 CI0DPO(SO3Na),® ’ 29® L,D- 0,0001 0,030 C10DPO(SO3Na)2® 30® L.D- 0,0003 0,041 ' C10DPO(SO3Na)2® 31® L.D- 0,0005 0.095 C,0DPO(5O3Na)2® ' 32® L.D- 0,0010 0,164 C,0DPO(SO3Na)2® 33® L.D- 0.0100 — 0,444 0,248 C|0DPO(SO3Na)2® 34® L.D- 0,0200 -- 0,581 C,0DPO(SO3Na)2® 35 L.M- 0,0005 0,051 C,0DPO(SO3Na),® 36 L.M- 0,0010 0,120 C)0DPO(SO3Na),® 44 903S8

Taulukko IX (jatkuu)

Apa- Pyrolu- Dia-Annostus Rutiili- tiitti siitti spori K££ Kokooja (kg/t) saanti saanti saanti saanti 37 l.M- 0,0015 0,559 C,0DPO(SO3Na),® 38 L,M- 0,0100 -- 0,235 0,267 C10DPO(SO3Na),® • 39® L,M- 0,0005 0,01 1 C,0DPO(SO3Na)2® 40® L,M- 0,0010 0,21 C,0DPO(5O3Na)2© 41® L,M- 0,0015 0,041 C,0DPO(SO3Na)2® 42® L.M- 0,0100 -- 0,005 0,005 C10DPO(SO3Na)2® 43 L,D- 0,0100 0,744 — 0.889 C,6DPO(S03Na),10 44® L.D- 0,0100 0,289 — 0,522

C,6DP0(S03Na)2H

45 L.M- 0,0100 0,185 — 0,348 C16DP0(S03Na),12 46® L.M- 0.0100 0,109 — 0,176 _C16OPO(SQ3Na)213 *_ 47 L.D- 0,0100 — — 0,733

Ci2DP0(503Na)i1(1 48® L.D- 0,0100 — — 0.,337 C,2DPO(S03Na)215 11 45 90 39 8

Taulukko IX (jatkuu) 1. Haaroittuneilla C12-alkyyliryhmillä disubstituoi-tu natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti 2. Ei keksinnön mukainen suoritusmuoto 5 3. Haaroittuneilla C12-alkyyliryhmillä disubstituoi- tu natriumdifenyylioksididisulfonaatti 4. Haaroittuneella C12-alkyyliryhmällä monosubsti-tuoitu natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti 5. Haaroittuneella C12-alkyyliryhmällä monosubsti- 10 tuoitu natriumdifenyylioksididisulfonaatti 6. Lineaarisilla C10-alkyyliryhmillä disubstituoitu natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti 7. Lineaarisilla C10-alkyyliryhmillä disubstituoitu natriumdifenyylioksididisulfonaatti 15 8. Lineaarisella C10-alkyyliryhmällä monosubstituoi- tu natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti 9. Lineaarisella C10-alkyyliryhmällä monosubstituoi-tu natriumdifenyylioksididisulfonaatti 10. Lineaarisilla C16-alkyyliryhmillä disubstituoitu 20 natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti 11. Lineaarisilla C16-alkyyliryhmillä disubstituoitu natriumdifenyylioksididisulfonaatti 12. Lineaarisella C16-alkyyliryhmällä monosubsti-tuoitu natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti 25 13. Lineaarisella C16-alkyyliryhmällä monosubsti- tuoitu natriumdifenyylioksididisulfonaatti 14. Lineaarisilla C12-alkyyliryhmillä disubstituoitu natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti 15. Lineaarisilla C12-alkyyliryhmillä disubstituoitu 30 natriumdifenyylioksididisulfonaatti

Edellä olevassa taulukossa IX esitetyt tulokset osoittavat, että tämän keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävällä monosulfonoidulla kokoojalla saadaan sään-35 nöllisesti korkeampia saanteja erilaisten mineraalien oi- 46 90398 lessa kyseessä verrattuna kokoojiin, jotka ovat samanlaisia monosulfonointia lukuun ottamatta.

Esimerkki 10

Peräkkäiset vaahdotukset 5 Tässä esimerkissä käytetään esimerkissä 1 kuvattua

Hallimond-putkivaahdotusmenettelyä. Kussakin tapauksessa syötettävä materiaali oli alla olevassa taulukossa X lueteltujen komponenttien seos painosuhteessa 50:50. Myös kussakin tapauksessa käytetyt kokoojat ja saadut mineraa-10 lisaannit esitetään seuraavassa taulukossa X.

47 90 3 98

CN

* -p I h oq cr\ cm o t-m t— m m^o O't— t—cn

C O -P M3 OO OO C— CT»fO v£J O CM MD CM t— CO CM

5 & £ o =r r-vo o co comd cm co cm co r- cm ωο cj *' i'*' c — f Γ i' f ( t Γ

p ^ c QO OO OO OO OO OO OO

r-H

3 3

P rH

s * •h I -h ^rt~- ud co ro=r =rcr> roc— <— »—t— S o p *—ϊτ cm σ> t— oco cr>zr o ·— oo-=r g* p voctn t— σ> aa cr\ md oo oo cr> co cr\ oocr> yj 2 OO oo oo oo oo oo oo (N Ή ·γΗ -Η ·Η Ή Ή ·Η -Μ ^4 4-* 44 4-* +4 Ή Ή 4-4 4-4 ·Η *γΗ 4-4 4-4 ·Η Ή +4 4-» 4-4 4-4 4-Ι-Ρ 4-4 4-4 4> 44 -Ρ4-* 4> 4> •Η ·Ρ ·Η Ή +J +4 ·Η -Η 44 44 ·Η Ή 44 4-4 I ·Η Ή -Η ·Η 'Μ ·Η ·Η Ή -Η Ή ·γ4 ·Η -Η ·Η -Η ο 4-4 -Ρ 44 £ £ Ή ·Η W U) -Η -Ρ W 1Λ ·Η ·Η α 4> ro rd ΟΟ 4>4-> 4* 4*ί 4 4 ^ Λί £ £ £ C £ £ *Η r-l ΡΡ 3 3 ΡΡ 3 3 -C ,3 ο α> oo oo ora 33 3 3 3 3 ο ο c χ: χ: T3TJ eg χ χ; ee χι χ χ χ ο ο

W

•Η ιΜ Ο *-Η ·*4 Ή ·Η ·*Η Ή ·Η Ή -Η . ·Η ·Η χ ra ^.4)444)4444444444 F 4444 p +4 44 44 4J4J 4 4 4J4) ·Η·Η ·Η -Η 44 44 Ο 0 1 ·γΗ Ή -pH -«-Η ·γ4 ·γΗ ·Η ·γΗ γΗ r-H γ—Η ι—Η ·Η ·Η X C Ο 44 ·Η ·Η *Η ·Η Ή ·Η Ή -r-i ·Η -r-j ·4 ·<4 ·<-4 -4 -X Ή Q| 4J 4 4 4 4 4 4J 44 44 ·Η ·Η -Η ·Η COtf) 3 sec 3 ra ro ra 3 3 fC d3 4 4 4 4 ΰ O1

M OO C4C4 a P 0 3 -H -H

3 X! C 33 33 3-3 33 PP PP Cn X

3 : *.. e-·

CO

— 2 ^ tn o m o eno LO o ur» o in o eno

U) x CM O CM O CM O CM O CMO CM O CM O

O \ o·— O «— O «— O r~ O'- o·— o — C CT1 ·**·"* r* ri 4~» f> r*' *»·, /\ ^ ^ 00 00 00 00 00 00 00 0Θθθβθβθθ9(^©θ0 n) n) (On} (Oci id n) id id id id nlni 2S3S SS SS Z Z SS SS ZZ SS SS zz JP rn mrr» m (n mm m m mm mm 00 00 00 00 00 00 00 10 co co cn co to co co to co coco coco 00 00 00 00 00 00 00 rO 0-0- 0-0- 0-0- 0-0- 0-0- 0-0- 0-0- r~ Ω q qq a q qq aa aa a o 0 OO O O Γ4 t>4 (N n <n<n m «n m rs# _2 υο o cj oo ou ό <S ocj oo

Oli I* Il II II II It

^ QQ QQ Q Q Q Cl Q Q QQ QQ

—U J-ICOCQCOajCQCQcaCQCOOQ

48 90398 Ή ρ •H Ρ Ρ Π3 P to

to P

^ to & <—n co =t moo cr>oo p ?n

i •Η’-οοοοοιοο·- g S

•HOP<-<M«-ir*-t=rooin 55 c 4-> &i 4-) #" 4* ^ rv <s 4"- 4---. 4^ q q SIS 00 00 00 o o g ε 2 « C I '-o

2 -H -H

'Sl tu to » -H ^

Π3 rH CO O

2 ftro^t—in*—vo»—*h

S , -H ITi CT» ·— ·“ OMTV ·— O O tH

c o 4J co ao t— as r— o> vooo II ζ •h 1¾ .μ ^ r *** ·- f ^ "T ? secoooooooo C 3 S ϊ c «2

^ C o -H

*H £ •H ·Η T3 3 -2 -2 gp

p p DM

•H ·Η ·Η -H ·η 4J

·—* Γ\ ·Η ·Η 4-) 4-) -r-i -H μ ,τΐ

2 H -H 4-1 C

2 ^4J4J-h-hoj(ucc ra

7* I -H -H -H -H -H JJ 4J -H -H c G

O 4-) Ή ·Η 4-)4-) ·Η -H -H -H ij

^ 9^4-)§Ea3n3cn(/5rHrH 3 -H

17 Hc^cxjeetotooo 4_> o O <1) ‘O :0 0)0 nj te 03a3 -h 3 0 i

* g a -H

Q) 1) ij ,§ -P , -HU)

Ti ^ -H ·Η ij o 'ϊ 4-> 4-> to 3

3 2 P P Xl W

r"4 (¾ tH Ή Ή ·Η ·Η 3 . p 2 ^ -44. 4-) 4-) ·Η ·Η 10 Tl

2 O 4J +-) tO 10 -H -H -H -H -H

k"1 C I ·Η τ-ί ·Η G ^ tO (0 r-f rH T3 jrrt

•H 0 4-> -H -H H H 03 ro -H -H

S 4-) 10 (0 OO Π3 03 -H -H :rcj h £cx^xiM^a(al4J-p r-i -h OCD-H-H >ί >i O O DG i—i c ^ c en t? 0(0^^-)4-1 μ μ -n £ e >1

rG U

Ui ‘ -p4 d « mo loö rno 1X10 h 7.

P tn CM O CM O CM O CM O H S

“ c* o ·- θ’- o·- o·- >, x

y 77 r» ^ *— r- 4“» 4- r »- >i »H

qj^OOOOOOOO ;* 83 03 w 10 ΓΜ

1 rH

o o

«H

CJ OS

•-H

ΘΘΘΘΘΘΘΘ m h

*— *“ ·— ·“ »“ *-H QJ

*—>«n·*—* /*\ /^s ^-n>—n *r4 3

tcJnlnJrdnJnJnJnJ w D

:555 5525 2558 35¾ T -g m m m m m m mm H 4-j oooooooo 2 2 «w cow cow wn 2 o

to O O OO OO OO h S

T Q-. CP CL, a. 0.0, CP CL. P x

Sqq o a qq q a OO OO N (N ΓΝ CN ’ ·

M w — — — ^r- — rH CN

O CJ O OO OO OO

^11 II II II

a a Ο Ω QQ QQ

0—1 -5 J CQ CT) CQCQ

II

49 90398

Edellä olevassa taulukossa esitetyt tulokset osoittavat, että erilaisia tämän keksinnön mukaisella menetelmällä vaahdotettavia mineraaleja voidaan tehokkaasti erottaa säätelemällä kokooja-annostusta. On esimerkiksi sel-5 vää, että vaikka sekä apatiitti että dolomiitti voidaan vaahdottaa tämän keksinnön mukaisella menetelmällä, apatiitti nousee pintaan helpommin pienemmillä kokooja-annoksilla kuin dolomiitti. Niinpä apatiitti voidaan vaahdottaa ensimmäisessä vaiheessa, jossa annostus on pieni. Tätä voi 10 seurata toinen vaahdotus korkeammilla kokooja-annoksilla dolomiitin vaahdottamiseksi. Kuten muiden tämän esimerkin kokeiden tarkastelu osoittaa, voidaan samanlaisia erotuksia tehdä myös muille mineraaleille.

Esimerkki 11 15 Äpatiitin erottaminen kvartsista ja dolomiitista

Meneteltiin muuten esimerkin 4 mukaisesti, mutta näytteet sisälsivät 30 % apatiittia, 60 % kvartsia ja 10 % dolomiittia. Kokeissa 2 ja 3 lisättiin lisäksi puhdistettua hiilivetyä. Saadut tulokset esitetään seuraavassa tau-20 lukossa XI.

50 90398

•H I

+j χΰ

P CO

flj rH

C

, H3 oo f\j o *— o o) i 3 or Si g: 43 w

-3 3 fc -=T iT VO

ft 05 O O O O 3 ·

1 H f· f' r n Ui S

S' O O O O O OB

S -P C r3 o o

E M

H 4-> Ό ΓΗ •3 -3 o t o oj m ui w S C* <M O VO £

£ m m ro m ° C

U) ' ' ' <-1 -rH

I O O O O > G

S' >, -H

2 C ·Η

Φ M

U-I O

•H M

T5 0) m in ^ I ^ ^ ™ ° .3 s

αω'"*-'-'.-' ΰ S

I -H O O O O 3 f—1

CM O CO

-p M

3 4-> 4-1 aj H (¾

Ή O

J-1 CM t— C-- OO DU) c vo (\i - t~- *j a c % ^ ® ^ o 3 § ΐ o O O O Λ-hc

Cm 3 O 0) U) D. ϋ •H U) O TO >1 3

U) 4-1 > 4J

S—OOOOOOO 3 ίπ E'§ u) 4J m m m in»- m»- e -1 3 .c ° tr o 00 00 00 H? £ tl 2 ^ ^ ^ r' ^ £ O Π3 < c5o 00 oo 00 _t| ·§, π> M M -.3 O -3 cd u:

3 Ή 4-1 M

ui >4 o a (n) CÄ >,3 3

^ C Ai 4-> AI

— ^ © CD -—I -H

— ra -H G 3 cc Z <0© Z® c 3 1-33 J? Z J? -3 3 O -3 -r-l o m-3 0-3 -3 AI r3 U) o «Λ O 3 ΙΛ C OU) 3 O 00 O νΛ 3 λ-3 ft O G M Ai y (3 h i"3 ft M 3 30 o i y » 30 c m >;.* n Q J O Q 0 3 Λ! :0 ,—1 OOQm cmvj >, c -3 3-3

Oi. O 11) n 11 n 3 C U) 4-> 4->

Ai Y . 7 ϋ ' V Ä · h D -3 -3 4J U)

O Q J Q 04-1 U) M CD CD

^ ί Q 3 > 3 3 M 3 4->u) -J . 4J 00 4J ' 4-1 CD 3 UI -3 —1 4-* 4-1 U) ^(D03 3 CD O C M Ai 4-1 4-1 M -h -h 3 -h U) u) 3 M J 3) 3 o O 13 c -—f *—1 · · · ro α>Γ CM 3 cn^ ® ~ ” m % £l c tflj :iX3

P

II

si 90398

Edellä olevassa taulukossa esitetyt tulokset osoittavat tämän keksinnön mukaisen kokooja kyvyn vaahdottaa apatiitti ennen dolomiittia eli erottaa apatiitti ja dolomiitti. Teollisuuden standardimenettelyä vastaava koe 4 ei 5 johda vertailukelpoiseen apatiitin ja dolomiitin erottumiseen, ja tuloksena on siten magnesiumilla merkittävästi kontaminoituneen fosforin talteenotto. Hiilivedyn lisääminen keksinnön mukaiseen menettelyyn johtaa pitoisuudeltaan paremman fosforin saantiin hieman heikommalla saannilla, 10 samalla kun talteen otetun magnesiumin määrä laskee.

Esimerkki 12

Apatiitin vaahdotus

Meneteltiin muuten esimerkin 11 mukaisesti, mutta vaahdotettu malmi oli seos, joka sisälsi 30 % apatiittia, 15 10 % kalsiittia ja 60 % kvartsia. Saadut tulokset esite tään seuraavassa taulukossa XII.

52 90 3 9 8

Taulukko XII

^ Annostus

Koe Kokooja (kg/t) p-saanti p-pitoisuus 1 L.D-CI0DPO(SO3Na),® 0,050 0,317_0->128 2 L,D-C,oDPO(SO,Na),® 0,100 0,792 0,137_ 3® öljyhappo 0,100 0,551 0,064 10 1. Lineaarisilla C10-alkyyliryhmillä disubstituoitu natriumdifenyylioksidimonosulfonaatti 2. Ei keksinnön mukainen suoritusmuoto 15 Taulukossa XII esitetyt tulokset osoittavat keksin nön mukaisen menetelmän tehon apatiitin talteenotossa. Verrattaessa esimerkkiin 11 käy myös ilmi, että tietyn saannin aikaansaamiseksi tarvittava annostus riippuu kulloinkin vaahdotettavista mineraaleista.

20 Esimerkki 13

Hiilipohjaisten painovärien vaahdotus Valmistettiin viisi lietettä muodostamalla massa, joka sisälsi kussakin tapauksessa 240 g painettua paperia (70 % sanomalehteä ja 30 % aikakauslehteä); 1,61 g diety- 25 leeninitriamiinipentaetikkahappoa (väriä säätävä aine); 10,65 g natriumsilikaattia; taulukossa XIII esitetty määrä kokoojaa; ja 5,64 g vetyperoksidia, käyttämällä riittävä määrä vettä, jotta saatiin liete, jonka kiintoainepitoi-suus oli 2 paino-%. Lietteen pH oli 10,5, ellei toisin 30 mainita, ja lämpötila 45 °C. Massan valmistus kesti 30 min. Kukin liete valmistettiin täsmälleen samanlaisista sivuista, jotta varmistettiin, että painovärin määrä oli vertailukelpoinen kussakin valmistetussa viidessä lietteessä .

Il 53 90398

Massan muotoon saatettu liete siirrettiin 15 l:n Voith Flotation Cell -kennoon laimentaen riittävällä määrällä vettä kennon täyttämiseksi. Massaan lisättiin sellainen määrä kalsiumkloridia, että veden kovuudeksi tuli 5 180 ppm CaC03:a. Vaahdotus aloitettiin syöttämällä ilmakup lia voimakkaasti sekoitetun massan läpi ja sitä jatkettiin 10 min. Sitten poistettiin vaahto tavanomaisesti käsin, jolloin saatiin vaahdotustuote.

Sitten vaahdotustuote suodatettiin ja kuivattiin. 10 Vaahdotustuote analysoitiin kolorimetrisesti käyttämällä portaittaista koostumusasteikkoa 0-10, jossa 0 on täysin valkoinen ja 10 täysin musta. Sellukuitumatot, jotka oli valmistettu kennojen sisällöistä, tutkittiin tehokkaalla mikroskoopilla painovärihiukkasten määrittämiseksi yksik-15 köpinta-alaa kohden.

Saadut tulokset esitetään seuraavassa taulukossa XIII. Olosuhteet olivat samanlaiset kussakin kokeessa, ellei toisin mainita.

54 90398 \

•H

4-) I -U> 3 3 CO 3 03 3 Ο ! Γ-l 4-> β O <D CO 0

-H ' 4-) 0 3 3 3 <4H

3 CO . 4-> M <#> M <#> M OP <-» .-H }0 0 3 CO CO CO 3

rH . 4-) > · -H 3 3 m it O ram CO

aj)(T3M CD £ H <N «H m «nr- 0

U) ' £ 3 G

0 c a

<U -H

I c τ)

Ή -h ra ra ra 03 -H

ft ΙΛ H π3 ti ra ra ra C 3 3 0)03 -H (0 a)3raa)<a eee-nge m 4J x3^ 4-> 3 d HE ^4 £ H > £ Ö ro CO ^03 \ 10 CO 3 3 >h 3 3 3 >i 3 3 33 3 -H ·· \ 3 -H W 3 3 Ä +J Ä Ä 4-> Ä > g *T3 1—f »—·

\\φ O -H 3 >1 (J

IS 4-) > 3 >. X

I 4-) G

-H C O) 0) 2 CX (0 O U-j m CD 3 X 3 C -3 t, 4-» 3 -H E 0) TJ :3 \ W WOO Ό £ Ή N\ 3 -H 4-) Λί 3 3 3 O CO 3 3 -H :3 24-)3^-=^ tn vo co σ> ω ^ £ •H 4J ?3 ·—I 3 :3 /Ή β <0 O -H 3

O 3 —I

M 4-)4-) CN

H 13 -r4 C rH

M O CO _ _ C O 3 O

X 3 W © ©0)333 o -S S 0 m o .g .ti u λ; λ y _ „ / ^ 4J c «o

M >30000 O ao ^ w c 4J

3 4J«— >1 -Q 0-3 r-H 2 C 3 r-4 (0 3 CO 3 -3

3 ·». -r-t f—I

Eh O T5 3

+J 4J -H

O 53 ·♦ 0)

3 rH X

M ir> o o^ o e -H & c cm t\i cm cm' 3 Jj 3 c

O en ·Η > > C

β —' V4 M 0) 0)

c O -H CO X

< 3 Ή 4-> CO

ω >. -π 3 _ _ _ >» r—I 4-)

- © ® © G M r-i O

© »- ,- #- 0) Ή 3 T3

e- 3T -x C 3 > .C

0^3 3 3 hi 3 G4 3 *·. 3033

Ot rT /Γ rT ^ h w > 3/-STO OO3OC0 χ O 4/1 VI 4/1 £ ο Ό ^>iwO OO new

0^2 Q Q Q :O^SS

3 ° | 2 2 2 £ 'S ϋί ϋ

O 2 U UVJ-rH-HDO

* V ά ώ ά J2 £ S * Ο. _/ _ί _ί 4) 3 Τ3 s3 _ι ^ <υ χ: w a 3 co •Η ·Η 3 ?3 ω j > η Q ^ ^ H M ro <υ I Φ Θ Θ ο cm pri in xl li 55 90398

Edellä olevassa taulukossa esitetyt tulokset osoittavat, että tämän keksinnön mukainen menetelmä on tehokas grafiittipainovärin ja muiden hiilipohjaisten painovärien erottamisessa paperista siistattaessa keräyspaperia vaah-5 dottamalla. Kokeiden 2-5 vertaaminen kokeeseen 1, joka on lähellä teollisuudessa nykyisin käytettävää standardi-menettelyä, osoittaa, että tämän keksinnön mukaisten kokoojien käyttö johtaa suurempaan painovärisaantiin merkittävästi pienemmällä kokooja-annoksella.

Claims (18)

56 90398

1. Menetelmä mineraalien ottamiseksi talteen vaahdottamalla, tunnettu siitä, että tehdään hiukkas- 5 maisia mineraaleja sisältävälle vesilietteelle vaahdotus kokoojan läsnä ollessa, joka käsittää alkyloitua diaryyli-oksidisulfonihappoa tai sen suolaa tai tällaisten happojen tai suolojen seoksia, joissa vähintään 20 % sulfonihaposta tai niiden suoloista on monosulfonoituja, sellaisissa olo-10 suhteissa, että talteen otettavat mineraalit vaahtoutuvat.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että monosulfonihappo tai sen suola vastaa kaavaa (RU (S0,-M+)y (S03-M+)x 20 jossa kukin ryhmä R on itsenäisesti tyydyttynyt tai tyydy ttymätön alkyyliryhmä tai substituoitu alkyyliryhmä; kukin luvuista m ja n on itsenäisesti 0, 1 tai 2; kukin ryhmä M on itsenäisesti vety, alkalimetalli, maa-alkalime-:25 talli tai ammonium- tai substituoitu ammoniumryhmä ja ku kin luvuista x ja y on riippumattomasti 0 tai 1, sillä edellytyksellä, että summa x + y on 1.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, t u n-n e t t u siitä, että R on 1 - 24 hiiliatomia sisältävä 3. alkyyliryhmä.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että R on 6 - 24 hiiliatomia sisältävä alkyyliryhmä.

. 5. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, :35 tunnettu siitä, että R on 10 - noin 16 hiiliatomia sisältävä alkyyliryhmä. Il 57 9 0 3 9 8

6. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että R on suoraketjuinen tai haaroittunut alkyyliryhmä.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen mene-5 telmä, tunnettu siitä, että lukujen m ja n summa on 2.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kokoojan kokonaispitoisuus on vähintään 0,001 kg/t ja korkeintaan 5,0 kg/t.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vähintään 25 % sulfonihaposta tai sen suolasta on monosulfonoitua.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vähintään noin 40 % 15 sulfonihaposta tai sen suolasta on monosulfonoitua.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vähintään noin 50 % sulfonihaposta tai sen suolasta on monosulfonoitua.

12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 20 menetelmä, tunnettu siitä, että talteen otettu mineraali käsittää grafiittia ja vesiliete käsittää paperista valmistettua massaa.

13. Kokoojakoostumus, joka on käyttökelpoinen mineraalien talteenotossa vaahdottamalla, tunnettu '25 siitä, että se käsittää alkyloitua diaryylioksidisulfoni-happoa tai sen suolaa tai tällaisten happojen tai suolojen seoksia, joissa vähintään 20 % sulfonihaposta tai niiden suoloista on monosulfonihappoja tai niiden suoloja, joilla on kaava 30 0-)m (h)„ 0-0

35. P (SOjMMy (SOjM*-)* 58 9 0 3 9 8 jossa kukin ryhmä R on itsenäisesti tyydyttynyt tai tyy-dyttymätön alkyyliryhmä tai substituoitu alkyyliryhmä; kukin luvuista m ja n on itsenäisesti 0, 1 tai 2; kukin ryhmä M on itsenäisesti vety, alkalimetalli, maa-alkalime-5 talli tai ammonium- tai substituoitu ammoniumryhmä ja kukin luvuista x ja y on itsenäisesti 0 tai 1, sillä edellytyksellä, että summa x + y on 1.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että R on 1 - 24 hiiliatomia si- 10 sältävä alkyyliryhmä.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että R on 10 - 16 hiiliatomia sisältävä alkyyliryhmä.

16. Patenttivaatimuksen 13 tai 14 mukainen koostu- 15 mus, tunnettu siitä, että R on suoraketjuinen tai haaroittunut alkyyliryhmä.

17. Jonkin patenttivaatimuksen 13 - 16 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että lukujen m ja n summa on 2.

18. Jonkin patenttivaatimuksen 13 - 17 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että kokoojan kokonaispitoisuus on vähintään 0,001 kg/t ja korkeintaan 5,0 kg/t. li 59 90 398