NO168992B - Fremgangsmaate for utvinning av metallholdige sulfidmineraler eller sulfifiserte metallholdige oksydmineraler fra enmalm - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for utvinning av metallholdige sulfidmineraler eller sulfifiserte metallholdige oksydmineraler fra en malm.

Flotasjon er en prosess for å behandle en blanding av finfordelte mineralske faststoffer, for eksempel et pulverformig malm, oppslemmet i en væske, hvorved en del av slike faststoffer adskilles fra andre finfordelte faststoffer, for eksempel leirer og andre lignende materialer som er tilstede i malmen ved å innføre en gass (eller frembringe en gass in situ) i væsken for å danne en skummasse som inneholder visse av faststoffene på toppen av væsken, og som gir tilbake oppslemmede (ikke-skummende) andre faste komponenter fra malmen. Flotasjon bygger på det prinsipp at en gass.innføres i en væske som inneholder faste partikler av forskjellige materialer som er oppslemmet deri og bevirker at noe gass heftes til bestemte oppslemmede faststoffer og ikke til andre, og gjør partiklene som slik gass hefter til, lettere enn væsken. Følgelig stiger disse partikler til toppen av væsken og danner et skum.

Forskjellige fIotasjonsmidler har blitt blandet med suspen-sjonen for å bedre skummingsprosessen. Slike tilsatte midler klassifiseres avhengig av funksjonen de skal oppfylle: samlere, for sulfidmaterialer innbefattet xantater, tionokarbamater og lignende, skummingsmidler som påvirker egenskapen dannelse av et stabilt skum, for eksempel naturoljer så som furuolje og eukalyp-tusolje, modifiseringsmidler så som aktivatorer for å indusere flotasjon i nærvær av en samler, for eksempel kobbersulfat; depressanter, for eksempel natriumcyanid, som har tendens til å hindre en samler i å virke som sådan på et mineral som det er ønsket å holde tilbake i væsken, og derved hindre at en substans føres opp og danner en del av skummet; pH-regulatorer for å frembringe optimale metallurgiske resultater, for eksempel kalk, sodaaske og lignende.

Det er viktig å huske på at additiver av de her forutnevnte typer velges for bruk avhengig av malmens karakter, mineraler eller mineralene som skal utvinnes, og andre tilsetningsstoffer som brukes i kombinasjon med dette.

En forståelse av fenomenet som gjør fIotasjonen til en spesielt verdifull industriell operasjon, er ikke nødvendig for å utføre foreliggende oppfinnelse. Fenomenet synes imidlertid å ha sterk forbindelse med selektiv affinitet av overflaten til partikkelformede faststoffer oppslemmet i en væske som inneholder innfanget gass for væsken på den ene side og for gassen på den annen side.

Flotasjonsprinsippet anvendes i en rekke mineralseparasjons-prosesser, hvoriblant finnes den selektive separasjon av slike metallsulfidmineraler som de som inneholder kobber, sink, bly, nikkel, molybden og andre metaller fra jernholdige sulfidmineraler så som pyritt og pyrrhotitt.

Blant samlere som vanligvis brukes for gjenvinning av metallholdige sulfidmineraler eller sulfiderte metallholdige oksydmineraler er xantater, ditiofosfater og tionokarbamater. André samlingsmidler som normalt anses som anvendelige ved utvinning av metallholdige sulfidmineraler eller sulfiderte metallholdige oksydmineraler er merkaptaner, disulfider (R-SS-R) og polysulfider [R-(S)n-R] hvor n er 3 eller større.

Omdannelsen av metallholdige sulfidmineraler eller sulfiderte metallholdige oksydmineraler til den mer anvendelige renmetall-tilstand oppnås ofte ved smelteprosesser. Slike smelteprosesser kan føre til dannelse av flyktige svovelforbindelser. Disse flyktige svovelforbindelser slippes ofte ut i atmosfæren gjennom skorsteiner eller fjernes fra slike skorsteiner ved kostbart og komplisert vaskeutstyr. Mange ikke-jernmetallholdige sulfidmineraler eller metallholdige oksydmineraler finnes i naturen i nærvær av jernholdige sulfidmineraler så som pyritt og pyrrhotitt. Når de jernholdige sulfidmineraler utvinnes i fIotasjonsprosesser sammen med de ikke-jernmetallholdige sulfidmineraler og sulfiderte metallholdige oksydmineraler, foreligger et overskudd svovel som frigjøres i smelteprosessen og fører til at en uønsket stor mengde svovel er tilstede under smelteoperasjonene. Hva som kreves er en prosess for selektiv utvinning av ikke-jernmetallholdige sulfidmineraler og sulfiderte metallholdige oksydmineraler uten utvinning av jernholdige sulfidmineraler så som pyritt og pyrrhotitt.

Blant samlemidlene i handelen utvinner xantatene, tiono-karbamatene og ditiofosfåtene ikke selektivt ikke-jernmetallholdige sulfidmineraler i nærvær av jernholdig sulfidmineraler. Derimot samler og gjenvinner slike samlere alle metallholdige sulfidmineraler. Merkaptansamlerne har en miljømessig uønsket lukt og er meget langsomme kinetisk i fIotasjonen av metallholdige sulfidmineraler. Disulfidene og polysulfidene gir, når de brukes som samlere, lave gjenvinninger med lave kinetikker. Derfor brukes merkaptanene, disulfidene og polysulfidene generelt ikke teknisk. Videre utvinner merkaptanene, disulfidene og polysulfidene ikke selektivt ikke-jernmetallholdige sulfidmineraler i nærvær av jernholdige sulfidmineraler.

Det som kreves er en fIotasjonssamler som selektivt vil utvinne de ikke-jernmetallholdige sulfidmineraler eller sulfiderte metallholdige oksydmineraler i nærvær av jernholdige sulfidmineraler så som pyritt og pyrrhotitt.

Denne oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for utvinning av metallholdige sulfidmineraler eller sulfiderte metallholdige oksydmineraler fra en malm som er kjennetegnet ved at malmen i form av en vannoppslemming flotteres i nærvær av en flotterende mengde av en flottasjonssamler, hvorunder samleren består av et monosulfid med formelen

hvori R<1> er metyl, etyl, epoksy eller en gruppe med formelen

eller en hydrokarbonrest, som er substituert med en eller flere cyano-, halogen-, eter- eller alkyltioeter-grupper, og R<2> er en alifatisk, cykloalifatisk eller aromatisk gruppe eller en kombinasjon derav med 5-11 karbonatomer, hvorunder R<1> og R<2 >kan. sammenknytes og danne en epitiostruktur med svovelatomet, med det forbehold at R<1> og R<2> ikke er identiske hydrokarbon-rester, og svovelatomet er knyttet til de alifatiske eller cykloalifatiske karbonatomene, under det ytterligere forbehold at sulfidsamleren har et totalt karboninnhold på 5 - 20 karbonatomer, slik at det metallholdige sulfidmineralet eller

det sulfidiserte, metallholdige oksydmineralet gjenvinnes i skummet.

De nye samlere i denne oppfinnelse fører til overraskende høy utvinning av ikke-jernmetallholdige sulfidmineraler eller sulfiderte metallholdige oksydmineraler, og en overraskende høy selektivitet mot slike ikke-jernmetallholdige sulfidmineraler og sulfiderte metallholdige oksydmineraler, når slike metallholdige sulfidmineraler eller sulfiderte metallholdige oksydmaterialer finnes i nærvær av jernholdige sulfidmaterialer. Disse samlere viser god utvinning og gode kinetiske egenskaper.

Foretrukne monosulfider er slike med formelen

hvori

R<1> er en metyl eller etylgruppe; R<2> er en Cg-CQ^^^-alkyl-eller Cg-C^-alkenylgruppe.

Det totale karboninnhold i hydrokarbondelen av hydrokarbonmonosulfidsamleren må være slik at sulfidsamleren har tilstrekkelig hydrofob karakter til å drive de metallholdige sulfidmineral- eller sulfiderte metallholdige oksydmineralpartikler til luft/boblegrenseflaten. Fortrinnsvis er det totale karboninnhold av hydrokarbonmonosulfidsamleren 5-10 karbonatomer.

Eksempler på cykliske forbindelser som er anvendelige i denne oppfinnelsen, er de følgende strukturer.

hvori R' og R<4> uavhengig er hydrogen, aryl, alkaryl, aralkyl, alkyl, alkenyl, alkynyl, cykloalkyl, cykloalkenyl, cyano, halogen, OR<3> eller SR<3>, hvor aryl, alkaryl, aralkyl, alkyl, alkenyl, alkynyl, cykloalkyl, cykloalkenyl eventuelt kan være substituert med en hydroksy-, cyano-, OR<3-> eller SR<3->rest, og lignende; og R<5> er en rettkjedet eller forgrenet alkylen-, alkenylen-, eller alkynylengruppe, usubstituert eller substituert med en hydroksy-, cyano-, halogen-, OR<3->, eller SR<3->rest, med det forbehold at minst en R' ikke er hydrogen.

De foretrukne hydrokarbonholdige monosulfidenheter med formelen R<1->S-R<2>, hvor R<1> og R<2> er som definert ovenfor, fremstilles ved standardmetoder som er kjent på området, for eksempel ved å omsette R<2->H med R<1->SH, hvor R<1> og R<2> er som definert ovenfor.

Eksempler på forbindelser innenfor omfanget av denne oppfinnelse er metylbutylsulfid, metylpentylsulfid, metylheksylsulfid, metylheptylsulfid, metyloktylsulfid, metylnonylsulfid, metyldecylsulfid, metylundecylsulfid, metyldodecylsulfid, metylcyklopentylsulfid, metylcykloheksylsulfid, metylcykloheptyl-sulfid, metylcyklooktylsulfid, etylbutylsulfid, etylpentylsulfid, etylheksylsulfid, etylheptylsulfid, etyloktylsulfid, etylnonylsulfid, etyldecylsulfid, etylundecylsulfid, etyldodecylsulfid, etylcyklopentylsulfid, etylcykloheksylsulfid, etylcykloheptyl-sulfid, etylcyklooctylsulfid, propylbutylsulfid, propylpentyl-sulfid, propylheksylsulfid, propylheptylsulfid, propyloktyl-sulfid, propylnonylsulfid, propyldecylsulfid, propylundecyl-sulfid, propyldodecylsulfid, propylcyklopentylsulfid, propyl-cykloheksylsulfid, propylcykloheptylsulfid, propylcyklooctyl-sulfid, dibutylsulfid, butylpentylsulfid, butylheksylsulfid, butylheptylsulfid, butyloktylsulfid, butylnonylsulfid, butyl-decylsulfid, butylundecylsulfid, butyldodecylsulfid, butylcyklo-pentylsulfid, butylcykloheksylsulfid, butylcykloheptylsulfid, butylcyklooktylsulfid, dipentylsulfid, pentylheksylsulfid, pentylheptylsulfid, pentyloktylsulfid, pentylnonylsulfid, pentyldecylsulfid, pentylundecylsulfid, pentyldodecylsulfid, pentylcyklopentylsulfid, pentylcykloheksylsulfid, pentylcyklo-heptylsulfid, pentylcyklooktylsulfid, diheksylsulfid, heksyl-heptylsulfid, heksyloktylsulfid, heksylnonylsulfid, heksyl-decylsulfid, heksylundecylsulfid, heksyldodecylsulfid, heksyl-cyklopenty1sulfid, heksylcykloheksy1sulfid, heksy1cyklopenty1-sulfid, heksylcyklooktylsulfid, diheptylsulfid, heptyloktyl-sulfid, heptylnonylsulfid, heptyldecylsulfid, heptylundecyl-sulfid, heptyldodecylsulfid, heptylcyklopentylsulfid, heptyl-cykloheksylsulfid, heptylcykloheptylsulfid, heptylcyklo-oktylsulfid, dioktylsulfid, oktylnonylsulfid, oktyldecylsulfid, oktylundecylsulfid, oktyldodecylsulfid, oktylcyklopentylsulfid, oktylcykloheksylsulfid, oktylcykloheptylsulfid, oktylcyklooktyl-sulfid, oktylcyklodecylsulfid, dinonylsulfid, nonyldecylsulfid, nonylundecylsulfid, nonyldodecylsulfid, nonylcyklopentylsulfid, nonylcykloheksylsulfid, nonylcykloheptylsulfid, nonylcyklooktyl-sulfid, didecylsulfid, decylundecylsulfid, decyldodecylsulfid, decylcyklopentylsulfid, decylcykloheksylsulfid, decylcyklo-heptylsulfid og decylcyklooktylsulfid. Mer foretrukne sulfider innbefatter metylheksylsulfid, metylheptylsulfid, metyloktylsulfid, metylnonylsulfid, metyldecylsulfid, etylheksylsulfid, etylheptylsulfid, etyloktylsulfid, etylnonylsulfid, etyldecylsulfid, dibutylsulfid, dipentylsulfid, diheksylsulfid, diheptylsulfid og dioktylsulfid.

Hydrokarbon betyr her en organisk forbindelse som inneholder karbon- og hydrogenatomer. Uttrykket hydrokarbon innbefatter de følgende organiske forbindelser: alkaner, alkener, alkyner, cykloalkaner, cykloalkener, cykloalkyner, aromatiske forbindelser, alifatiske og cykloalifatiske aralkaner og alkyl-substituerte aromatiske forbindelser.

Alifatisk betyr her rettkjedede og forgrenede og mettede og umettede hydrokarboner, d.v.s. alkaner, alkener eller alkyner. Cykloalifatisk betyr her mettede og umettede cykliske hydrokarboner, d.v.s. cykloalkener og cykloalkaner.

Cykloalkan betyr et alkan som inneholder en, to, tre eller flere cykliske ringer. Cykloalken betyr mono-, di- og poly-cykliske grupper som inneholder en eller flere dobbeltbindinger.

Hydrokarbyl betyr her en organisk rest som inneholder karbon og hydrogenatomer. Uttrykket hydrokarbyl innbefatter de følgende organiske rester: alkyl, alkenyl, alkynyl, cykloalkyl, cykloalkenyl, aryl, alifatisk og cykloalifatisk aralkyl og alkaryl. Uttrykket aryl betyr her biaryl, bifenylyl, fenyl, naftyl, fenantrenyl, antracenyl og to grupper som er overbygget med en alkylengruppe. Alkaryl betyr her en alkyl-, alkenyl- eller alkynyl-substituert arylsubstituent, hvor aryl er som definert forut. Aralkyl betyr her en alkylgruppe hvor aryl er som definert forut. cl-20 alky! innbefatter rettkjedete og forgrenete metyl-, etyl-, propyl-, butyl-, penyl-, heksyl-, heptyl-, oktyl-, nonyl-, decyl-, undecyl-, dodecyl-, tridecyl-, tetradecyl-,

pentadecyl-, heksadecyl-, heptadecyl-, oktadecyl-, nonadecyl-

og eikosylgrupper.

Halogen betyr her en klor-, brom- eller jodgiruppe.

Fremgangsmåten ifølge denne oppfinnelse er anvendelig for utvinning ved skumfIotasjon av metallholdige sulfidmineraler og sulfiderte metallholdige oksydmineraler fra malmer. En malm betyr her et materiale som tas ut av jorden og inneholder de ønskede metallholdige mineraler i blanding med gangarten. Gangart betyr her den del av materialet som ikke har noen verdi og må skilles fra de ønskede metallholdige mineraler.

I en foretrukket utførelsesform utvinnes metallholdige sulfidmineraler. I en mer foretrukket utførelsesform av denne oppfinnelse utvinnes metallsulfidholdige mineraler inneholdende . kobber, nikkel, bly, sink eller molybden. I en enda mer foretrukket utførelsesform utvinnes sulfidmineraler som inneholder kobber. Også foretrukne metallsulfidholdige mineraler er slike som har en høy naturlig hydrofobisitet i ikke-oksydert tilstand. Uttrykket "hydrofobisitet" i ikke-oksydert tilstand" gjelder et friskt jordmineral eller et mineral med en frisk overflate som viser en tendens til å flottere uten samlertil-setning.

Malmer som disse forbindelser er anvendelige på, er sulfidmineralmalmer som inneholder kobber, sink, molybden, kobolt, nikkel, bly, arsen, sølv, krom, gull, platina, uran og blandinger derav. Eksempler på metallholdige sulfidmineraler som kan konsentreres ved skumfIotasjon ved bruk av fremgangsmåten i denne oppfinnelse, er kobberholdige mineraler så som for eksempel covellit (CuS), chalcocit (Cu2S), chalcopyrit (CuFeS2), valleriit (Cu2Fe4S7 eller Cu3Fe4S7), bornit (Cu5FeS4), cubanit (Cu2SFe4S5), enargit [Cu3(As^b)S4], tetrahedrit (Cu3SbS2), tennantit

(Cu12As4S13), brochantit [Cu4(OH)6S04], antlerit [Cu3S04(OH)4], famatinit [Cu3(SbAs)S4] og bournonit (PbCuSbS3); blyholdige mineraler så som for eksempel galena (PbS); antimon-holdige mineraler så som for eksempel stibnit (Sb2S3); sinkholdige mineraler så som for eksempel sfalerit (ZnS); sølvholdige mineraler så som for eksempel stefanit (Ag5SbS4) og argentit (Ag2S), kromholdige mineraler så som for eksempel daubreelit (FeSCrS3), nikkelholdige mineraler så som for eksempel pentlandit

[(FeNiJgSs]» molybdenholdige mineraler så som for eksempel molybdenit (M0S2) og platina- og palladiumholdige mineraler så som for eksempel kooperit [Pt(asS)2]. Foretrukne metallholdige sulfidmineraler er molybdenit (MoS2), chalcopyrit (CuFeS2), galena (PbS), sfalerit (ZnS), bournit (CU5FeS4) og pentlandit [(FeNi)9S8].

Sulfiderte metallholdige oksydmineraler er mineraler som er behandlet med et sulfidiseringskjemikalium, slik at slike mineraler får sulfidmineralegenskaper, så mineralene kan utvinnes ved skumfIotasjon ved bruk av samlere som utvinner sulfidmineraler. Sulfidering fører til oksydmineraler med sulfid-egenskaper. Oksydmineraler sulfideres ved kontakt med forbindelser som reagerer med mineralene og danner en svovelbinding eller affinitet. Slike metoder er velkjente på området. Slike forbindelser innbefatter natriumhydrogensulfid, svovelsyre og beslektede svovelholdige salter så som natriumsulfid.

Sulfiderte metallholdige oksydmaterialer som denne prosessen kan anvendes på, er oksydmineraler som inneholder kobber, aluminium, jern, wolfram, molybden, magnesium, krom, nikkel, titan, mangan, tinn, uran og blandinger derav. Eksempler på metallholdige oksydmaterialer som kan konsentreres ved skumfIotasjon ved bruk av fremgangsmåten ifølge denne oppfinnelse er kobberholdige mineraler så som cuprit (Cu20), tenorit (CuO), malachit

[(Cu2OH)C03], azurit [Cu3(OH)2(C03)2], atacamit [Cu2Cl(OH)3], chrysocolla (CuSi03); aluminiumholdige mineraler så som corundum; sinkholdige mineraler så som sinkit (ZnO), og smithsonit (ZnC03); wolframholdige mineraler så som wolframit (Fe,Mn)W04; nikkelholdige mineraler så som bunsenit (NiO); molybdenholdige mineraler så som wulfenit (PbMo04) og powellit (CaMo04); jernholdige mineraler så som hematit og magnetit; kromholdige mineraler så som kromit (FeOCr203); jern- og titanholdige mineraler så som ilmenit; magnesium- og aluminiumholdige mineraler så som spinel; jern-krom-holdige mineraler så som kromit; titanholdige mineraler så som rutil; manganholdige mineraler så som pyrolusit; tinnholdige mineraler så som cassiterit; og uranholdige mineraler så som uranit; og

uranholdige mineraler så som for eksempel dekkblende [U^OsfU^Os)] og gummit (UC^nl^O) .

Samlerne ifølge denne oppfinnelse kan brukes i enhver konsentrasjon som gir den ønskede utvinning av de ønskede mineraler. Spesielt er konsentrasjonen som brukes avhengig av det spesielle materialet eller de spesielle materialer som skal utvinnes, kvaliteten av malmen som skal underkastes skumflota-sjonsprosessen, den ønskede kvalitet av mineralet som skal utvinnes, og det spesielle mineral som utvinnes. Fortrinnsvis brukes samlerne i denne oppfinnelse i konsentrasjoner på 0,001 kg til 1,0 kg pr. metrisk tonn malm, enda heller mellom ca. 0,010 kg og 0,2 kg samler pr. metrisk tonn malm som skal underkastes skumfIotasjon.

Skummingsmidler brukes fortrinnsvis i skumfIotasjons-prosessen i denne oppfinnelse. Alle skummingsmidler som er velkjente på området som fører til utvinning av det ønskede mineral, er egnet.

Skummingsmidler som er anvendelige i denne oppfinnelse er alle skummingsmidler som er kjent på området som gir utvinning av det ønskede mineral. Eksempler på slike skummingsmidler er C5_8 alkoholer, furuolje, kresoler, C!_ 4 alkyletere av polypropylenglykoler, dihydroksylater av polypropylenglykoler, glykoler, fettsyrer, såper, alkylarylsulfonater og lignende. Videre kan blandinger av slike skummingsmidler også brukes.

Alle skummingsmidler som er egnet med fordel for malmer ved skumfIotasjon, kan brukes i denne oppfinnelse.

Videre ligger det innenfor rammen av oppfinnelsen at i fremgangsmåten kan samlerne ifølge denne oppfinnelse brukes i blandinger med andre samlere som er kjente på feltet. Tidligere kjente samlere som kan brukes i blanding med samlerne ifølge denne oppfinnelse, er slike som vil gi den ønskede utvinning av det ønskede mineral. Eksempler på samlere som er anvendelige i denne oppfinnelse, er alkylmonotiokarbonater, alkylditio-karbonater, alkyltritiokarbonater, dialkylditiokarbonater, alkyltionokarbamater, dialkyltiorinstoffer, monoalkylditiofos-fater, dialkyl- og diarylditiofosfater, dialkylmonotiofosfater, dialkyl- og diaryltiofosfonylklorider, dialkyl- og diarylditio-fosfonater, alkylmerkaptaner, xantogenformeater, xantatestere, merkaptobenzotiazoler, fettsyrer og salter av fettsyrer, alkylsvovelsyre og salter derav, alkyl- og alkarylsulfonsyrer og salter derav, alkylfosforsyrer og salter derav, alkyl- og arylfosforsyrer og salter derav, sulfosuksinater, sulfosuksina-mater, primæraminer, sekundæraminer, tertiæraminer, kvater-nærammoniumsalter, alkylpyridiniumsalter, guanidin og alkyl-propylendiaminer.

Spesifikke utførelsesformer.

De følgende eksempler er tatt med for illustrasjon og skal ikke begrense omfanget av oppfinnelsen. Med mindre annet er angitt er alle deler og fraksjoner gitt i vekt.

I de følgende eksempler er virkningen av skummingsprosessen som er beskrevet, vist ved å angi hastighetskonstanten for flotasjon og utvinningsmengden ved uendelig tid. Disse tall beregnes ved å bruke formel

hvor: y er fraksjonsmengden av mineral utvunnet på tidspunktet t, k er hastighetskonstanten for hastigheten av utvinning og Ræ

er den beregnede delmengde av mineralet som ville være utvunnet ved uendelig tid. Mengden utvunnet ved forskjellige tidspunkter er bestemt eksperimentelt, og seriene av verdier er satt inn i ligningen for å finne R00 og k. Formelen ovenfor er forklart i Klimpel, "Selection of Chemical Reagents for Flotation", Chapter 45, s. 907-934, Mineral Processin<g> Plant Design, 2.utgave, 1980, AIME (Denver).

Eksempel 1 - SkumfIotasjon av et kobberholdig sulfidmineral

I dette eksempel ble flere samlere ifølge denne oppfinnelse prøvet på flotasjon av kobberholdige sulfidmineraler. En 500 g mengde av Western Canada kobbermalm, en chalcopyrit-holdig malm av relativ høy kvalitet med lite pyrit ble plassert i en stavmølle med 2,5 cm staver med 257 g ionefritt vann og malt ved 42 0 omdreininger ved en hastighet på 60 opm for å få en størrelsesfordeling på 25% mindre enn 100 mesh. En kalkmengde ble også tilsatt stavmøllen basert på den ønskede pH for den etterfølgende flotasjon. Det malte slam ble overført til en 1500 ml celle av en Agitair Flotation maskin. Flotasjonscellen ble rørt ved 1150 opm og pH ble justert til 8,5 véd tilsetning av ytterligere kalk.

Samleren ble satt til flotasjonscellen (8 g/metrisk tonn) etterfulgt av en kondisjoneringstid på ett minutt, ved hvilket tidspunkt skummingsmidlet "Dowfroth" 250 ble tilsatt (18 g/metrisk tonn). Etter et ytterligere minutt kondisjoneringstid ble luft satt på flotasjonscellen med en hastighet på 4,5 liter pr. minutt og den automatiske skumfjerningsåre ble startet. Skumprøver ble tatt ved 0,5, 1,5, 3, 5 og 8 minutter. Skumprøvene ble tørket natten over i en ovn sammen med flotasjonsrestene.

De tørkede prøver ble veiet, oppdelt i passende prøver for analyse, pulverisert for å sikre tilstrekkelig finhet og oppløst i syre for analyse. Prøvene ble analysert ved bruk av en DC Plasma Spektrograf. Resultatene er oppstilt i Tabell I.

Samlerne ifølge denne oppfinnelse viser bedre hastigheter og likevektsutvinning enn merkaptan og polysulfidsamlere.

Eksempel 2 - SkumfIotasjon av en kobber/molybdenmalm

Poser med homogen malm inneholdende chalcopyrit- og molybdenit-mineraler ble fremstilt, idet hver pose inneholdt 1200 g. Den grovere fIotasjonsmetoden var å male 1200 g charge med 800 g springvann i 14 minutter i en kulemølle som hadde en blandet kulefylling (for å gi ca. 13 prosent pluss 100 mesh malt produkt). Denne massen ble overført til en Agitair 1500 ml fIotasjonscelle utstyrt med et automatisert åre-fjerningssystem. Slammets pH ble justert til 10,2 ved bruk av kalk. Ingen ytterligere pH-justering ble foretatt under prøven. Standard-skummidlet var metylisobutyl-karbinol (MIBC). Et firetrinns grovere fIotasjonsskjema var da som følger.

Trinn 1: Samler - 0,0042 kg/metrisk tonn

MBIC - 0,015 kg/metrisk tonn

- kondisjoner - 1 min.

- flotter - samle opp konsentrat i 1 min.

Trinn 2: Samler - 0,0021 kg/metrisk tonn

-MIBC - 0,005 kg/metrisk tonn

- kondisjoner - 0,5 min.

- flotter - samle konsentrat i 1,5 min.

Trinn 3: Samler - 0,0016 kg/metrisk tonn

MIBC - 0,005 kg/metrisk tonn

kondisjoner - 0,5 min.

flotter - samle konsentrat i 2,0 min.

Trinn 4: Samler - 0,0033 kg/metrisk tonn

MIBC - 0,005 kg/metrisk tonn

kondisjoner - 0,5 min.

flotter - samle konsentratet i 2,5 min.

Resultatene er oppstilt i tabell II.

Bruken av samlerne ifølge denne oppfinnelse har en tydelig innflytelse både på forbedringen av totalkonsentrat-kvaliteten (fraksjonen av ønsket metall som inneholder sulfidmineral i det endelige fIotasjonsprodukt) samt en betydelig senkning av pyrit i konsentratet målt ved senkning av Fe-målingen av produktet. Dette gjelder uavhengig av dosen som anvendes. Dette betyr at mindre masse må føres til smelterne og mindre svovelutslipp pr. metallenhet produseres.

Eksempel 3 - SkumfIotasjon av kobber/nikkelmalm fra Øst-Canada inneholdende meget store mengder jernsulfidmineral i form av pyrrhotit

En rekke prøver ble tatt fra tilførselsanordningene til anlegg-"rougher bank" og plassert i bøtter så man fikk ca. 1200 g faststoff. Slammet inneholdt chalcopyrit- og pentlandit-mineraler. Innholdene fra hver bøtte ble så brukt til å foreta en tid-utvinningsprofil på en Denver celle ved bruk av en automatisk åre og konstant slamnivå-anordning med enkeltkonsentrater valgt ved 1,0, 3,0, 6,0 og 12,0 minutter. Samlerne ble tilsatt en porsjon med en kondisjoneringstid på 1 min. før skumfjerningen ble startet. Dosen av samlerne var 0,028 kg/metrisk tonn fIotasjonstilførsel. Enkeltkonsentrater ble tørket, veiet, malt og statistisk representative prøver fremstilt for måling. Tidsrelaterte utvinninger og totale hovedkvaliteter måles ved bruk av standard massebalanseligninger.

Samlerne i denne oppfinnelse gir en kobberutvinning som er sammenlignbar med natriumamylxantat; samlerne i denne oppfinnelse fører til meget høyere flotasjonshastigheter. Samlerne ifølge denne oppfinnelse fører til en lavere nikkelutvinning enn natriumamylxantat, men gir også en meget lavere utvinning av uønsket jernsulfid-pyrrhotit. Dette er vist ved R12-verdien av pyrrhotit og den ca. 50%ige økning i selektivitet av nikkel-sulfidmineral i forhold til det uønskede jernsulfidmineral-pyrrhotit.

Eksempel 4 - SkumfIotasjon med A-kompleks

Pb/Zn/Cu/Ag-malm fra Midt-Canada

Jevne 1000 g prøver av malm ble fremstilt. Malmen inneholdt galena-, sfalerit-, chalcopyrit- og argentitmineraler. For hver f Iotas jonssats ble en prøve satt til en stavmølle sammen med 500 ml springvann og 7,5 ml S02-løsning. Seks og et halvt minutters maletid ble brukt for å fremstille en tilførsel på 90% mindre enn 200 mesh (75 micron). Etter malingen ble innholdene overført til en celle utstyrt med en automatisert åre for skumfjerning, og cellen ble festet til en standard Denver fIotasj onsmekanisme.

En totrinns flotasjon ble deretter utført. I trinn I ble en kobber/bly/sølv-grovfIotasjon utført, og i trinn II en sink-grovfIotasjon utført. For å starte trinn I fIotasjonen ble 1,5 g/kg Na2C03 tilsatt (pH 9 til 9,5) etterfulgt av tilsetning av samleren(e). Massen ble så kondisjonert i 5 min. med luft og røring. Dette ble etterfulgt av en 2 minutters kondisjonerings-periode med bare røring. MIBC skummiddel ble deretter tilsatt (standarddose 0,015 ml/kg). Konsentrat ble oppsamlet for 5 min. flotasjon og merket som kobber/bly-grovkonsentrat.

Trinn II-fIotasjon bestod av tilsetning av 0,5 kg/metrisk tonn CuS04 til cellerestene fra trinn I. pH ble så justert til 10,5 ved kalktilsetning. Dette ble etterfulgt av et kondisjoner ingstidsrom på 5 min. med bare røring. pH ble -så sjekket på nytt og justert tilbake til 10,5 med kalk. På dette tidspunkt ble samleren(e) tilsatt, etterfulgt av et 5 min. kondisjonerings-tidsrom med bare røring. MIBC skummiddel ble deretter tilsatt

(standarddose på 0,020 ml/kg). Konsentrat ble samlet i 5 min. og merket som sinkgrovkonsentrat.

Konsentratprøver ble tørket, veiet og tilsvarende prøver fremstilt for måling ved bruk av røntgenteknikker. Ved å bruke måledataene ble utvinninger og kvaliteter beregnet for bruk av standardmassebalanse-formler.

I tillegg til den ovennevnte fremgangsmåte ble forsøk også kjørt ved lavere pH i trinn I (ikke noe Na2C03 ble tilsatt, hvilket gir en pH på 8,5), og i trinn II ble bare nok kalk tilsatt til å gi en pH på 9,5. Også med den lavere pH ble 0,3 kg/metrisk tonn CuS04 tilsatt.

Dette er en komplisert flotasjon som viser det temmelig bemerkelsesverdige resultat at samlerne ifølge denne oppfinnelse kan brukes som erstatning for en kompleks blanding av tre optimaliserte samlere som er handelsvarer og i det vesentlige tilpasses metallutvinningene og kvalitetene ved normal pH og CuS04 valgt optimalt for handelssamlerproduktene (forsøk 1, 2, 3). De tilsvarende forsøk (4, 5, 6) ved lavere pH og CuS04 viser også at samlerne ifølge denne oppfinnelse er istand til å gi betydelig forbedrede metallkvaliteter sammenlignet med de tre handelssamlermidler. Dette resultat kan utgjøre betydelig innsparinger av kalk- og CuS04-kostnader for en anleggsdrift.

(Hovedgrunnen for at pH ble kontrollert til 10,5 i trinn I og 9,5 i trinn II, var å forbedre selektiviteten. Hovedgrunnen for å tilsette CuS04 var å forbedre Zn-utvinningen under opprett-holdelse av kvaliteten.) Bemerk at ved de lavere CuS04-satser (5, 6) øket samlerene ifølge denne oppfinnelse faktisk Zn-utvinningen og opprettholdt god kvalitet.

Eksempel 5 - SkumfIotasjon av en kobber/molybdenmalm

En 500 g mengde av en kobber/molybdenmalm fra Syd-Amerika ble plassert i en stavmølle med 2,5 cm staver sammen med 257 g ionefritt vann og en bestemt mengde kalk. Blandingen ble malt i 360 omdreininger ved en hastighet på 60 opm som ga en størrelses-fordeling med passende finhet (ca. 25% mindre enn 100 mesh). Det malte slam som inneholdt forskjellige kobberholdige sulfidmineraler og molybdenit, ble overført til en 1500 ml celle av en Agitair Flotation maskin. Flotasjonscellen ble rørt ved 1150 opm og pH ble justert til 8,5 ved tilsetning av enten kalk eller saltsyre.

Samleren ble satt til flotasjonscellen (45 g/metrisk tonn), etterfulgt av en kondisjoneringstid på 1 min., ved hvilket tidsrom skummidlet "Dowfroth" 250 ble tilsatt (36,4 g/metrisk tonn). Etter en ytterligere kondisjoneringstid på 1 min. ble luften til flotasjonscellen skrudd på en hastighet på 4,5 liter pr. minutt og den automatiske skumfjerningsåre ble startet. Prøver av skummet ble samlet ved 0,5, 1,5, 3, 5, og 8 minutter. Skumprøvene ble tørket natten over i en ovn sammen med flota-sjonsetterslepene. De tørkede prøver ble veiet, delt i passende analyseprøver, pulverisert for å sikre tilstrekkelig finhet og oppløst i syre for analyse på en DC Plasma Spectrograph. Resultatene er oppstilt i tabell V.

Samlerne ifølge denne oppfinnelse viser en betydelig økning i molybdenutvinning sammenlignet med standardreagenset, imidlertid var det en reduksjon i kobberutvinning. Også en meget tydelig ønsket reduksjon er vist i utvinning av jernholdige sulfidmineraler.

Eksempel 6 - SkumfIotasjon av en kobbermalm

Når fremgangsmåte fra eksempel 1 ble gjentatt ved å bruke en chalcopyritholdig malm av relativt høy kvalitet med lite pyrit fra et forskjellig sted i samme gruve som eksempel 1, fikk man de følgende resultater som er oppstilt i tabell VI.

Dette eksempel illustrerer to faktorer:

1) Innflytelsen av den hydrofobe del i samleren; 2) Sammen-ligning av forbindelsene ifølge denne oppfinnelse med et enkelt uorganisk sulfid (Na2S).

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for utvinning av metallholdige sulfidmineraler eller sulfifiserte metallholdige oksydmineraler fra en malm, karakterisert ved at malmen i form av en vannoppslemming flotteres i nærvær av en flotterende mengde av en flottasjonssamler, hvorunder samleren består av et monosulfid med formelen hvori R<1> er metyl, etyl, epoksy eller en gruppe med formelen eller en hydrokarbonrest, som er substituert med én eller flere cyano-, halogen-, eter- eller alkyltioeter-grupper, og R<2> er en alifatisk, cykloalifatisk eller aromatisk gruppe eller en kombinasjon derav med 5-11 karbonatomer, hvorunder R<1> og R<2 >kan sammenknyttes og danne en epitiostruktur med svovelatomet, med det forbehold at R<1> og R<2> ikke er identiske hydrokarbon-rester, og svovelatomet er knyttet til de alifatiske eller cykloalifatiske karbonatomene, under det ytterligere forbehold at sulfidsamleren har et totalt karboninnhold på 5 - 20 karbonatomer, slik at det metallholdige sulfidmineralet eller det sulfidiserte, metallholdige oksydmineralet gjenvinnes i skummet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes en sulfid-samler med et totalt karboninnhold på 5 - 10 karbonatomer.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes et monosulfid med formel som angitt i krav 1 hvori R<1> er metyl eller etyl, og R2 er Cg-C^ alkyl eller Cg-Cn <a>lkenyl.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at sulfidsamleren anvendes i en mengde på 0,001 til 1,0 kg samler pr. tonn av den malm som skal flotteres.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved det anvendes en samler med formelen: hvori R<1> og R<4> uavhengig av hverandre er hydrogen, aryl, alkaryl, arylalkyl, alkyl, alkenyl, alkynyl, cykloalkyl, cylkoalkenyl, cyano, halogen, OR<3> eller SR<3>, hvorunder aryl, alkaryl, aralkyl, alkyl, alkenyl, alkynyl, cykloalkyl, og cykloalkenyl eventuelt kan være substituerte med en OR<3-> eller SR<3->rest, hvorunder R<3> er en hydrokarbonrest, med det forbehold at minst én av substituentene R<1> ikke er hydrogen.