MXPA04005870A - Composicion de mercaptanos que se puede utilizar en un procedimiento de flotacion de minerales. - Google Patents

Abstract

Una composicion destinada a la flotacion de minerales que comprende: de 70 a 95% de una combinacion (A) de n-dodecil mercaptano (o NDM) y de terdodecil mercaptano (o TDM) cuya relacion ponderal NDM/TDM comprende entre 0.5 y 1.5; y de 5 a 30% de un producto (B) que consta de uno o varios compuestos aromaticos o alifaticos que comprenden de 4 a 100 atomos de carbono, de preferencia de 5 a 40, y que poseen uno o dos grupos -OH; puesta en practica un procedimiento de recuperacion por flotacion, de compuestos metalicos de valor contenidos en los minerales.

Description

COMPOSICION DE MERCAPTANOS QUE SE PUEDE UTILIZAR EN UN PROCEDIMIENTO DE FLOTACION DE MINERALES CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere al campo de la extracción de metales, y muy específicamente a la flotación de minerales, principalmente minerales a base de óxidos y de sulfuros. Se refiere muy particularmente a una nueva composición a base de mercaptanos que se puede utilizar, principalmente, en combinación con un agente de flotación, y a un procedimiento de recuperación, por flotación, de compuestos metálicos de valor.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION La flotación es un procedimiento bien conocido que tiene por objetivo la extracción de un metal a partir de minerales de bajo contenido por medio de una etapa de concentración. Esta etapa se sitúa delante de un tratamiento posterior que comprende el tratamiento térmico (igualmente denominado fundición) o la lixiviación y el refinado. Este es principalmente el caso de los minerales de óxidos y/o de sulfuros de plomo, zinc, cobre, plata, oro, molibdeno y de metales que pertenecen al grupo del platino: platino, paladio, rodio, rutenio, iridio y osmio. Los minerales encierran los compuestos (tales como óxidos o sulfuros) de los metales que se van a extraer (o compuestos metálicos de valor) , bajo la forma de cristales que se dispersan en una ganga constituida de impurezas diversas, principalmente de silicio. Los minerales son entonces, después de la extracción de la mina, fragmentados, después triturados en medio húmedo para obtener las partículas de fineza suficiente para liberar los cristales de los compuestos deseados .

SUMARIO DE LA INVENCION Durante la flotación, la mezcla fuertemente heterogénea por una parte los cristales de los compuestos buscados y por otra parte las partículas de ganga, es entonces introducida en el agua que contiene los aditivos apropiados, principalmente agentes de flotación todavía denominados colectores de flotación. Se inyecta aire en la suspensión acuosa así obtenida, se coloca en un dispositivo conveniente (generalmente una célula de flotación) , para crear burbujas que se adhieren a los cristales de los compuestos (tales como óxidos y/o sulfuros) que contienen el metal buscado. La adhesión de burbujas a dichos cristales se ve favorecida por la acción del agente o de los agentes de flotación que se utilizan. Los cristales de los compuestos metálicos suben entonces a la superficie y se recuperan bajo la forma de una espuma, igualmente denominada concentrado de flotación. Las partículas de ganga se recuperan en la parte inferior de la célula de flotación. El concentrado de flotación tiene un contenido de metal buscado que es entonces considerablemente más elevado que aquel del mineral de origen. Este contenido depende del contenido inicial del mineral y de la selectividad del procedimiento de flotación. La cantidad de metal recuperado bajo la forma de concentrado de flotación es una función del rendimiento del procedimiento. Entre los ejemplos de agentes de flotación actualmente empleados en la industria de la extracción de metales se incluyen por ejemplo, los xantatos alcalinos de radicales alquilo que tienen menos de 6 átomos de carbono, en particular el etil-, amil- o isobutil -xantato de potasio, los mercaptobenzotiazoles, los t iocarbamatos , los dit iocarbamatos y ditiofosfatos . Después de una etapa de secado por filtración, los concentrados de flotación, por ejemplo en el caso del cobre, se introducen enseguida, para la etapa de tratamiento térmico (o fusión) , en un horno a temperaturas que pueden rebasar los 1500°C. Durante esta etapa, el metal buscado, en el estado fundido, se separa de otras sustancias, principalmente de las impurezas que provienen de la ganga del mineral, que se deben eliminar bajo la forma de escoria. Se puede comprender entonces que, principalmente por este motivo, es muy importante en un plano práctico obtener al final de la etapa de flotación, además de un rendimiento importante, un concentrado que tenga un contenido lo más elevado posible de metal buscado, para facilitar las operaciones posteriores de tratamiento de dicho concentrado y el aislamiento final del metal . Este interés técnico por los concentrados de flotación con un contenido elevado de metal buscado, se traduce igualmente por la valorización y el precio de dichos concentrados, vendidos por las sociedades minerales a las sociedades encargadas de la recuperación del metal y de su purificación (o refinamiento) . Este aspecto del contenido en metal del concentrado resultado de la flotación es particularmente crítico en el caso del platino, cuyo contenido en los minerales es extremadamente escaso, y generalmente del orden de 2 a 15 ppm . Se conoce el uso de mercaptanos como agente de flotación. La solicitud de patente francesa FR 2 371 967 describe la utilización para la obtención de concentrados de flotación de una solución de n-dodecil mercaptano en un poliglicol. De cualquier forma, este documento muestra dicha utilización para la obtención de concentrados de flotación con un contenido aumentado en cobre . La patente Sudafricana ZA 8405787 describe la puesta en marcha como colector de flotación de una solución de terdodecil mercaptano en el ácido cresílico. Este documento describe igualmente la aplicación de dichos colectores para el tratamiento de minerales de cobre. Ahora bien, la industria de la extracción del platino, y muy especialmente de la concentración de minerales de platino por flotación, por los motivos que se mencionaron anteriormente, está siempre en la búsqueda de nuevos medios que permitan mejorar el contenido de concentrados de flotación en platino (o selectividad) , al igual que el rendimiento de la flotación .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCION La invención tiene por objetivo proponer dicho medio, cuya descripción se proporciona a continuación. A continuación, los porcentajes que se indican son, en la ausencia de indicaciones que mencionen lo contrario, porcentajes que corresponden a los contenidos en peso. La presente invención tiene entonces por objetivo en primer lugar una composición destinada a la flotación de minerales que comprende: - de 70 a 95% de una combinación (A) de n-dodecil mercaptano (o ND ) y de terdodecil mercaptano (o TDM ) cuya relación ponderal NDM/TDM está comprendida entre 0.5 y 1.5, y - de 5 a 30% de un producto (B) que consta de uno o varios compuestos aromáticos o alifáticos que comprenden de 4 a 100 átomos de carbono, de preferencia de 5 a 40, y que poseen uno o dos grupos -OH. En efecto, se ha descubierto que esta composición específica permite mejorar de manera significativa el contenido en platino de los concentrados de flotación que se obtienen a partir de los minerales mediante la puesta en marcha de agentes colectores comunes, al igual que, posteriormente, el rendimiento de la operación de f lotac ión . El n-dodecil mercaptano es el derivado tiol del radical alquilo con cadena lineal que tiene 12 átomos de carbono, de fórmula n-Ci2H2 5-SH. Este es un producto comercialmente disponible. Por terdodecil mercaptano se entiende una mezcla de compuestos de la fórmula: R-SH (I) en donde R es un radical alquilo que tiene entre 9 y 15 átomos de carbono y que por lo menos tiene un carbono terciario, el cual está enlazado al grupo SH . El número medio de átomos de carbono del radical alquilo es de 12. El contenido en la mezcla del compuesto de fórmula (I) en el que R es un radical dodecilo es superior a 50%, de preferencia superior o igual a 60% en peso. Dicha mezcla también esta comercialmente disponible, y se puede preparar mediante el procedimiento que se describe en la solicitud de patente EP 0101356. Sin estar vinculado de manera alguna a la función exacta - en la composición de acuerdo con la invención- del producto (B) , parece ser que este último desempeña una función de agente dispersante y/o espumante. De acuerdo con una primera variante preferida, el producto (B) se elige entre el grupo que comprende los fenoles eventualmente sustituidos por uno o varios radicales CiC4 alquilos, cresoles, naftoles, xilenos, indanoles, al igual que mezclas de estos compuestos. Dichas mezclas, en las que los compuestos están generalmente presentes bajo la forma de sus diferentes isómeros, en la presente invención se designan bajo el término d' "ácido cresí lico" . De acuerdo con otra variante preferida, el producto (B) se elige entre el grupo que comprende: - un oligómero de óxido de propileno de masa molecular que comprende entre 50 y 2000, de preferencia entre 100 y 800; y el 2 -me t i 1 - 4 -pent anol , compuesto igualmente denominado Metil IsoButil Carbinol o MIBC( de fórmula: CH3-CH(0H) -CH2-CH(CH3) -CH3 La composición de acuerdo con la invención comprende convenientemente de 75 a 85% de la combinación (A) de NDM y TDM, y de 15 a 25% del producto (B) . De acuerdo con una variante preferida, tomado en combinación con uno de los antes mencionados, el ácido cresílico se utiliza como producto (B) . De acuerdo con otra variante preferida, se utiliza como producto (B) el MIBC o un oligómero de óxido de propileno de masa molecular que comprende entre 50 y 2000, de preferencia entre 100 y 800. De acuerdo todavía con otra variante preferida, la composición de acuerdo con la invención es una solución. Una composición de acuerdo con la invención en la que la relación NDM/TDM es cercana a 1, resulta particularmente conveniente. La presente invención tiene igualmente por objetivo un procedimiento de recuperación por flotación, de compuestos metálicos de valor contenidos en minerales, que comprende la introducción en una célula apropiada por lo menos de un colector de flotación, caracterizado porque comprende además la introducción, en dicho célula, de una cantidad eficaz de la composición tal como se definió anteriormente. Se prefiere utilizar como colector (o agente) de flotación un compuesto elegido entre los xantatos alcalinos de radicales alquilo que tienen por lo menos 6 átomos de carbono, los mercaptobenzot iazoles , al igual que los tiocarbamatos , los ditiocarbamatos, y los dit iofos fatos alcalinos. Un colector de flotación particularmente conveniente es un xantato alcalino de un radical alquilo que tiene por lo menos 6 átomos de carbono o un ditiofosfato alcalino. Se prefiere utilizar como agente de flotación el etil-, amil-, o isobutil -xantato de potasio o de sodio. En el procedimiento de acuerdo con la invención, la cantidad de composición a base de NDM y TDM, tal como se definió anteriormente, que se va a introducir en el procedimiento, puede ser determinada fácilmente por aquellos expertos en la técnica a partir de ensayos previos, en función de diversos parámetros, tales como el contenido en metal buscado del mineral. Esta cantidad corresponde generalmente a una relación ponderal expresada con base en el peso del mineral tratado que comprende entre 2g/ton y 150 g/ton, de preferencia entre 5 y 50 g/ton. La relación de peso de la composición de acuerdo con la invención sobre el peso total de agente de flotación puede variar por mucho, por ejemplo entre 0.5 y 200%, de preferencia entre 15 y 125%. El procedimiento de acuerdo con la invención puede ser conveniente para la recuperación de compuestos metálicos tales como lo óxidos y/o los sulfuros, que comprenden uno o varios metales elegidos entre el grupo que contiene: plomo, zinc, cobre, molibdeno, níquel, cobalto, paladio, osmio, rutenio, rodio, iridio, y platino. Dicho procedimiento puede también ser conveniente para la recuperación de dichos metales en estado natural . De cualquier forma, se prefiere la puesta en marcha para la recuperación de compuestos de plat ino . La introducción de la composición de acuerdo con la invención y del o los colectores de flotación puede ser simultánea o en secuencia. Generalmente se prefiere una introducción en secuencia del o los colectores de flotación, seguida de aquella de la composición a base de NDM y TDM, de acuerdo con la invención. Finalmente la composición de acuerdo con la invención se puede introducir tanto en la fase de una flotación primaria como de una flotación secundaria (realizada en la fracción estéril que corresponde a las partículas decantadas en la parte inferior de la célula, durante la flotación primaria ) . La invención se ilustra con los siguientes ejemplos que no son limitativos.

EJEMPLOS EJEMPLO 1 (Referencia) Flotación del mineral de platino con un xantato y el ditiofosfato como agentes de f lotación : Esta prueba de flotación se efectuó en un mineral sulfurado de platino de tipo UG2 que provine de una mina Sudafricana de la región de Rustenburg, que tiene un contenido en platino de 2.5 ppm .

Etapa 1; Preparación de una suspensión acuosa del mineral mediante trituración y tamizado Se mezclaron 1150 g de este mineral con 572 g de agua y se introdujeron en una trituradora de carga. El mineral se trituró durante 30 minutos. La suspensión se tamizó en un tamiz de malla 0.1 mm, y se recuperó una suspensión acuosa A que contenía 933 g de mineral seco, cuyas partículas tuvieron un diámetro medio (medido por granulometría láser) de 40 pm .

Etapa 2 ; Introducción de aditivos de flotación en la suspensión acuosa del mineral Se agregó a la suspensión A 4.5 mi de una solución de sulfato de cobre a 10.3 g/1, como agente no flotante (favoreciendo la caída de las partículas de ganga en la parte inferior de la célula de flotación) .

Aproximadamente 2 minutos después, se agregaron 79.3 mg de i sobut i 1 - xantato de sodio y 42 mg de tiofosfato, esos 2 productos en la forma de una solución acuosa. Aproximadamente 4 minutos después, se agregaron 56 mg de ácido cresílico comercializado por la sociedad Rütgers-Huiles Goudrons et Dérivés . Se agregó la cantidad de agua necesaria para tener un volumen total de 2.5 1.

Etapa 3 ; Flotación primaria Después de aproximadamente 1 minuto de reposo, la mezcla obtenida en la etapa 2 se sometió a flotación durante 5 minutos a un pH aproximadamente de 8 en una célula de laboratorio de 2.5 litros del tipo Wemco . Se recuperaron por desnate 73 g de concentrado en la superficie de la célula de f lotación . Este concentrado tenía un contenido en platino de 18 ppm (que corresponde a la selectividad) y encerraba 51.2% de Pt contenido en el mineral tratado (este último porcentaje corresponde al rendimiento) .

Etapa 4 : Flotación secundaria Se recupera la fracción estéril que corresponde a las partículas decantadas en la parte inferior de la célula de flotación, a la que se agregan 13 mg de i sobut i 1 -xantato de sodio y 9.7 mg de ditiofosfato de sodio. Después de mezclar durante 4 minutos, se agregan 5.6 mg de ácido cresílico, y se agrega el volumen de agua a 2.5 1. El producto obtenido se somete a flotación durante 3 minutos en las mismas condiciones que en la etapa 3. Se recuperan 26.5 g de concentrado de flotación que tiene un contenido en platino de 6.6 ppm, que corresponde a un rendimiento de 6.8& en Pt . El índice de recuperación total de platino (o rendimiento total) es entonces del 58%.

EJEMPLO 2 Se prepara mediante simple mezcla la siguiente solución: NDM : 40% TDM : 40% Acido cresílico : 20% El NDM y TDM que se utilizan son los productos comercializados por la Sociedad Atofina. El ácido cresílico que se utiliza proviene igualmente de la sociedad Rütgers -Huiles Goudrons e Dérivés .

EJEMPLO 3 Se repite el ejemplo 1 de referencia introduciendo en la etapa 2, además de los agentes de flotación, 28 mg de la solución preparada de conformidad con el ejemplo 2. Se recolecta, después de la flotación primaria de la etapa 3, 67 g de concentrado que tiene un contenido de platino de 26.6 ppm, que corresponde a un rendimiento de 66.4%. La flotación secundaria de la etapa 4 del ejemplo 1 de referencia se repite igualmente agregando 28 mg de la solución del ejemplo 2. Se recuperan 5 g de concentrado de flotación con un contenido de platino de 10 ppm, que corresponde a 1.9% de rendimiento. El rendimiento total es entonces de 68.3%.

EJEMPLO 4 (Referencia) Flotación de mineral de platino con un xantato y el ditiofosfato como agentes de f lotac ion : Este ensayo de flotación se efectúa en un mineral sulfurado de platino de tipo UG2 que proviene de una mina sudafricana de la región de Rustenburg, que tiene un contenido en platino de 2 ppm.

Etapa 1; Preparación de una suspensión acuosa del mineral mediante trituración y tamizado Se mezclaron 1000 g de este mineral con 508 g de agua y se introdujeron en una trituradora de carga. El mineral se trituró durante 30 minutos. La suspensión se tamizó en un tamiz de malla 0.1 mm, se tomaron muestras de 20 a 30 g de mineral para análisis y así se recuperó una suspensión acuosa A con un contenido de 945 g aproximadamente de mineral seco, cuyas partículas tienen un diámetro medio (medido por granulometrí a láser) de 30 µp? aproximadamente .

Etapa 2 : Introducción de aditivos de flotación en la suspensión acuosa del mineral En la célula de flotación agitada a 1200 rpm, se agregó a la suspensión A, 50 gramos (expresados en equivalente por tonelada de mineral triturado) de sulfato de cobre en solución acuosa, como agente no flotante (que favorece la caída de las partículas de ganga en la parte inferior de la célula de flotación) . Aproximadamente 2 minutos más tarde, se agregaron 85 gramos (por tonelada de mineral triturado) de isobutil xantato de sodio y 45 gramos (por tonelada de mineral triturado) de ditiofosfato de sodio, esos 2 productos en la forma de una solución acuosa. Aproximadamente 4 minutos más tarde, se agregaron 60 gramos (por tonelada de mineral triturado) de un ácido cresílico que comprendía aproximadamente 25% de una mezcla de metacresol y paracresol, 27% de una mezcla de 2, 4-xilenol y 2,5-xilenol, y aproximadamente 30% de una mezcla de metil etil fenol y propil etil fenol. Dicho ácido cresílico es comercializado por la Sociedad Meri sol . Se agregó la cantidad de agua necesaria para tener un volumen total de 2.5 1.

Etapa 3:Flotación primaria Después de aproximadamente 1 minuto de estar en contacto los ingredientes, la mezcla obtenida en la etapa 2 se sometió a flotación durante 5 minutos a un pH aproximado de 8 en una célula de laboratorio de 2.5 litros del tipo Wemco. El volumen de la solución se mantuvo a 2.5 litros mediante la adición de agua durante toda la duración de la flotación. La masa de concentrado recuperada por desnate en la superficie de la célula de flotación es de 124 g. El contenido en platino de dicho concentrado (que corresponde a la selectividad) es de 12.2 ppm y la cantidad de platino recuperado (expresada en porcentaje de ese contenido en el mineral tratado, que corresponde al rendimiento) es de 80%.

EJEMPLO 5 Se repite el ejemplo 2 utilizando como ácido cresílico el que se utilizó en la etapa 2 del ej emplo 4.

EJEMPLO 6 Se repite el ejemplo de referencia 4 introduciendo en la etapa 2, además de los agentes de flotación, 30 gramos (por tonelada de mineral) de la solución preparada de acuerdo con el ejemplo 5. La masa de concentrado recuperada es de 88.7 g para una selectividad de 14 ppm y un rendimiento de 65.9%.

EJEMPLO 7 Se repite el ejemplo 2, pero se reemplaza el ácido cresílico por un oligómero de óxido de propileno de masa molecular media 425, comercializado por la sociedad BAYER bajo la denominación ARCOL® PPG-425.

EJEMPLO 8 Se repite el ejemplo de referencia 4, pero se introduce en la etapa 2, además de los agentes de flotación, 30 gramos (por tonelada de mineral) de la solución preparada de acuerdo con el ejemplo 7. La masa de concentrado recuperada es de 115.6 g, para una selectividad de 12.6 ppm y un rendimiento de 76.4%.

EJEMPLO 9 Se repite el ejemplo 2, pero se reemplaza el ácido cresílico por un MIBC.

EJEMPLO 10 Se repite el ejemplo de referencia 4, pero se introduce en la etapa 2, además de los agentes de flotación, 30 gramos (por tonelada de mineral) de la solución preparada de acuerdo con el ejemplo 9. La masa de concentrado recuperada es de 104.8 g, para una selectividad de 12.8 ppm y un rendimiento de 70.5%. Estos ejemplos muestran que al agregar la composición de acuerdo con la invención a los colectores de flotación que se utilizan típicamente para la concentración de platino, se aumenta de manera significativa el contenido en platino del concentrado de flotación y/o el rendimiento.

Claims (11)

NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como prioridad lo contenido en las siguientes : REIVINDICACIONES

1.- Una composición destinada a la flotación de minerales que comprende: - de 70 a 95% de una combinación (A) de n-dodecil mercaptano (o NDM } y de terdodecil mercaptano (o TDM) cuya relación ponderal NDM/TDM comprende entre 0.5 y 1.5, y - de 5 a 30% de un producto (B) que consta de uno o varios compuestos aromáticos o alifáticos que comprenden de 4 a 100 átomos de carbono, de preferencia de 5 a 40, y que poseen uno o dos grupos -OH.

2. - La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el producto (B) es seleccionado del grupo que comprende los fenoles posteriormente sustituidos por uno o varios radicales Ci-C, alquilo, cresoles, naftoles, xilenoles, indanoles, así como mezclas de estos compuestos .

3. - La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el producto (B) es seleccionado del grupo que comprende: - un oligómero de óxido de propileno de masa molecular que comprende entre 50 y 2000, de preferencia entre 100 y 800; y - el 2 -metil -4 -pentanol (o MIBC) .

4. - La composición de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque ésta comprende de 75 a 85% de la combinación (A) de NDM y TDM, y de 15 a 25% del producto (B) .

5. - La composición de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el ácido cresílico se utiliza como el producto (B) .

6. - La composición de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque se utiliza como producto (B) el MIBC o un oligómero de óxido de propileno de masa molecular que comprende entre 50 y 2000, de preferencia entre 100 y 800.

7. - La composición de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque ésta es una solución.

8. - La composición de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la relación NDM/TDM es aproximadamente 1.

9. - Un procedimiento de recuperación por flotación, de compuestos metálicos de valor contenidos en minerales, que comprende la introducción en una célula apropiada por lo menos de un colector de flotación, caracterizado porque además comprende la introducción en dicha célula de una cantidad eficaz de la composición, tal como se define en una de las reivindicaciones 1 a 8.

10. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el agente de flotación es un xantato alcalino de un radical alquilo que tiene menos de 6 átomos de carbono o un ditiofosfato alcalino.

11. - El procedimiento de conformidad con una de las reivindicaciones 9 ó 10, caracterizado porque se pone en práctica para la recuperación de compuestos de platino.