PL164768B1 - Sposób odzyskiwania mineralów na drodze flotacji planowej PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób odzyskiw ania m ineralów na drodze flotacji pianowej, który polega na tym, ze rozdrobniona rude zawierajaca krzemionke lub krzem ionkow a skale plonna, w postaci wodnej zawiesiny, poddaje sie flotacji pianowej w w arunkach, w których zadany mineral odzyskuje sie w pianie, znamienny tym, ze flotacje prowadzi sie w obecnosci kolektora i depresora dla krzemionki lub krzemionkowej skaly plonnej, którym jest nizsza alkanoloam ina oraz ewentualnie w obec- nosci innych odczynników flotacyjnych. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób odzyskiwania minerałów na drodze flotacji pianowej.

Flotacja jest procesem obróbki mieszaniny silnie rozdrobnionych stałych minerałów, np. sproszkowanej rudy, zawieszonej w cieczy, w wyniku którego część składników stałych oddziela się od innych silnie rozdrobnionych stałych minerałów, np. krzemionki, krzemionkowej skały płonnej, gliny i innych podobnych materiałów znajdujących się w rudzie, na skutek wprowadzenia gazu (lub utworzenia gazu in situ) do cieczy, co ma na celu wytworzenie spienionej masy zawierającej pewne składniki stałe na powierzchni cieczy oraz pozostawienie w zawiesinie (nie spienionych) innych składników rudy. Flotacja oparta jest na zjawisku polegającym na tym, że w wyniku wprowadzenia gazu do cieczy, w której zawieszone są stałe cząstki różnych materiałów, następuje przyleganie części gazu do pewnych zawieszonych składników stałych, ale nie do wszystkich, dzięki czemu cząstki z przylegającym do nich gazem stają się lżejsze od cieczy. W związku z tym cząstki takie wypływają na powierzchnię cieczy tworząc na niej pianę.

Minerały oraz towarzysząca im skała płonna, które poddaje się flotacji pianowej, zazwyczaj nie wykazują w wystarczającym stopniu hydrofobowości lub hydrofilowości, umożliwiających odpowiednie rozdzielenie. Dlatego też różne odczynniki chemiczne często stosuje się we flotacji pianowej, aby wytworzyć lub wzmocnić właściwości warunkujące rozdział. Kolektory stosuje się w celu zwiększenia hydrofobowości, a tym samym i zdolności do flotacji, różnych składników mineralnych. Kolektory muszą wykazywać zdolność do 1) łączenia się z pożądanymi gatunkami

164 768 minerałów, z wyłączeniem innych minerałów obecnych w mieszaninie, 2) utrzymywania tego połączenia w warunkach ruchu burzliwego i działania sił ścinających związanych z flotacją pianową oraz 3) nadania pożądanemu minerałowi hydrofobowości odpowiedniej do zapewnienia wymaganego stopnia rozdziału.

Oprócz kolektorów stosuje się szereg innych odczynników chemicznych. Do przykładowych innych rodzajów stosowanych dodatkowych odczynników należą środki pianotwórcze, depresory, regulatory pH takie jak wapno i soda, dyspergatory oraz różne promotory i aktywatory. Depresory stosuje się w celu zwiększenia lub wzmocnienia hydrofilowości różnych minerałów, a tym samym osłabienia ich flotacji. Środkami pianotwórczymi są odczynniki dodawane do układów flotacyjnych w celu ułatwienia tworzenia się półstabilnej piany. W przeciwieństwie do depresorów i kolektorów środki pianotwórcze nie muszą przylegać do cząstek minerałów lub adsorbować się na nich.

Flotacja pianowa powszechnie wykorzystywana jest w przemyśle wydobywczym co najmniej od początków XX wieku. Stwierdzono, że wiele różnych związków jest przydatnych jako kolektory, środki pianotwórcze oraz inne reagenty we flotacji pianowej. Tak np. zazwyczaj jako przydatne kolektory uważa się ksantogeniany, proste alkiloaminy, siarczany alkilowe, alkilosulfoniany, kwasy karboksylowe i kwasy tłuszczowe. Do reagentów przydatnych jako środki pianotwórcze należą alkohole o małej masie cząsteczkowej takie jak metyloizobutylokarbinol oraz etery glikoli. Konkretne dodatki stosowane w konkretnym procesie flotacji dobiera się w zależności od rodzaju rudy, warunków, w jakich flotacja ma być przeprowadzana, minerału, który pragnie się oddzielić oraz innych dodatków, które mają być zastosowane z dodatkiem wybieranym.

Jakkolwiek specjaliści uznali wiele różnych reagentów chemicznych za przydatne we flotacji pianowej, to wiadomo również, że skuteczność znanych reagentów zmienia się w znacznym stopniu w zależności od konkretnej rudy lub rud poddawanych flotacji, a także od warunków prowadzenia flotacji. Wiadomo również, że poważny problem stanowi selektywność lub zdolność do selektywnego flotowania pożądanego minerału z wyłączeniem gatunków niepożądanych.

Minerały i zawierające je rudy klasyfikuje się zazwyczaj jako siarczki lub tlenki, przy czym do tej ostatniej grupy należą węglany, wodorotlenki, siarczany i krzemiany. Jakkolwiek znaczna część istniejących obecnie minerałów występuje w rudach tlenkowych, to większość udanych układów flotacji pianowej dotyczy rud siarczkowych. Stwierdzono, że flotacja minerałów tlenkowych jest zasadniczo trudniejsza niż flotacja minerałów siarczkowych, oraz że skuteczność i wydajność większości procesów flotacyjnych przy odzyskiwaniu rud tlenkowych jest ograniczona.

Podstawowym problemem związanym z odzyskiwaniem minerałów, zarówno tlenków jak i siarczków, jest selektywność. Uważa się, że pewne znane kolektory, takie jak wspomniane powyżej kwasy karboksylowe, alkilosiarczany i alkilosulfoniany, stanowią skuteczne kolektory tlenkowych rud minerałów. Znane są oczywiście również kolektory przydatne we flotacji siarczków. Jednakże mimo, iż zastosowanie takich kolektorów może zapewnić dopuszczalne uzyski, uważa się, że selektywność odzysku pożądanego minerału może być mniejsza od wymaganej, a w przypadku flotacji tlenków jest ona zazwyczaj bardzo słaba. Dlatego też procentowa zawartość pożądanego minerału w odzyskanym minerale jest niedopuszczalnie niska. W związku z tym istnieje zapotrzebowanie na zwiększenie selektywności flotacji zarówno rud siarczkowych jak i tlenkowych.

Według wynalazku sposób odzyskiwania minerałów na drodze flotacji pianowej, polega na tym, że rozdrobnioną rudę, która zawiera krzemionkę lub krzemionkową skałę płonną, i która jest w postaci zawiesiny wodnej, poddaje się flotacji pianowej w warunkach, w których minerał odzyskiwany ulega flotacji, a flotację krzemionki lub krzemionkowej skały płonnej osłabia się stosując skuteczną ilość związku zawierającego grupy hydroksylowe, którym jest niższa alkanoloamina.

Jako depresor korzystnie stosuje się etanoloaminę, propanoloaminę, butanoloaminę, dietanoloaminę, dipropanoloaminę, dibutanoloaminę, trietanoloaminę, tripropanoloaminę, tributanoloaminę i ich mieszaniny. W procesie prowadzonym sposobem według wynalazku, we flotacji pianowej stosuje się także kolektoiy, środki pianotwórcze oraz inne znane odczynniki flotacyjne.

Pod pojęciem zwiększonej selektywności rozumie się, ze całkowita ilość odzyskanego minerału i/lub zawartość pożądanego minerału w odzyskanym minerale ulega zwiększeniu i zwiększeniu ulega również ilość nieodzyskanej., to znaczy pozostającej w fazie wodnej krzemionki lub krze4

164 768 mionkowej skały płonnej. W związku z tym w wyniku zastosowania sposobu według wynalazku zwiększa się zdolność oddzielania krzemionki i/lub krzemionkowej skały płonnej od pożądanego minerału. Oznacza to, że zmniejsza się skłonność krzemionki lub krzemionkowej skały płonnej do flotacji. Sposób flotacji według wynalazku jest przydatny w odzyskiwaniu różnych minerałów, w tym minerałów tlenkowych, na drodze flotacji pianowej.

Sposób flotacji według wynalazku jest przydatny w odzyskiwaniu minerałów z różnych rud. W stosowanym znaczeniu ruda oznacza minerał w stanie wydobytym z ziemi, w postaci związku minerału wymieszanego ze skałą płonną. Skałę płonną stanowią te minerały, których wartość jest niewielka lub żadna i które powinny zostać oddzielone od minerału. W odniesieniu do wynalazku skałę płonną stanowi konkretnie krzemionka i materiały krzemionkowe.

Jak to jest wiadome specjalistom, różne typy kolektorów działają skutecznie w odniesieniu do różnych typów rud. Nieoczekiwanie stwierdzono, że pewne anionowe kolektory opisane poniżej i przydatne w sposobie według wynalazku są skuteczne we flotacji rud tlenkowych. Do minerałów tlenkowych, które można poddawać obróbce sposobem według wynalazku, należą węglany, siarczany i krzemiany, a także tlenki. Oprócz tego, że są skuteczne we flotacji rud tlenkowych, anionowe kolektory stosowane we flotacji sposobem według wynalazku, działają również skutecznie, jak to stwierdzono, we flotacji rud siarczkowych oraz mieszanych rud tlenkowo/siarczkowych.

Do przykładowych, ale nie jedynych, rud tlenkowych, które można poddawać flotacji sposobem według wynalazku, należą korzystnie tlenki żelaza, tlenki niklu, tlenki fosforu, tlenki miedzi i tlenki tytanu. Do innego typu minerałów zawierającycj tlen, które można poddawać flotacji sposobem według wynalazku, należą węglany takie jak kalcyt lub dolomit oraz wodorotlenki takie jak boksyt.

Sposób według wynalazku z zastosowaniem anionowych kolektorów opisanych poniżej jest również przydatny we flotacji różnych rud siarczkowych. Do przykładowych, ale nie jedynych rud siarczkowych, które można poddawać flotacji sposobem według wynalazku, należą rudy zawierające chalkopiryt, chalkozyn, galenę, piryt, sfaleryt i pentlandyt.

Sposobem według wynalazku odzyskiwać można również metale szlachetne takie jak złoto i srebro oraz metale z grupy platynowców, przy czym do metali z grupy platynowców należy platyna, ruten, rod, pallad, osm i iryd. Stwierdzono np., że czasami metale takie towarzyszą rudom tlenkowym i/lub siarczkowym. Tak np. stwierdzono, że platyna towarzyszy czasami troilitowi. Sposobem według wynalazku metale takie można odzyskiwać z dobrą wydajnością.

Do przykładowych, ale nie jedynych rud tlenkowych, które można poddawać flotacji pianowej sposobem według wynalazku należą rudy zawierające kasyteryt, hematyt, kupryt, walleryt, kalcyt, talk, kaolin, apatyt, dolomit, boksyt, spinel, korund, lateryt, azuryt, rutyl, magnetyt, kolumbit, ilmenit, smitsonit, anglezyt, sznelit, chromit, cerusyt, piroluzyt, malachit, chryzokolla, cynkit, massikot, biksbait, anataz, brukit, tungstyt, uraninit, gummit, brucyt, maganit, psylomelan, getyt, limonit, chryzoberyl, mikrolit, tantalit i samarskit. Dla specjalistów oczywiste jest, że flotację pianową sposobem według wynalazku zastosować można w przeróbce dodatkowych rud zawierających rudy tlenkowe, przy czym do rud tlenkowych z definicji należą węglany, wodorotlenki, siarczany i krzemiany, a także rud tlenkowych i siarczkowych.

Do rud, w przypadku których wykorzystać można sposób według wynalazku z zastosowaniem anionowych kolektorów tiolowych, należą rudy minerałów siarczkowych zawierające miedź, cynk, molibden, kobalt, nikiel, ołów, arsen, srebro, chrom, złoto, platynę, uran i ich mieszaniny. Do przykładowych minerałów siarczkowych zawierających metale, z ktróych uzyskiwać można koncentraty na drodze flotacji pianowej prowadzonej sposobem i z zastosowaniem środków według wynalazku, należą minerały zawierające miedź takie jak kowelin (CuS), chalkozyn (CU2S), chalkopiryt (CuFeS 2), bornit (CusFeS^, walerty (Cu 2Fe 4S7 lub Cu 3Fe 4S7), tetrahedryt (Cu 3SbS 2), enargit (/Cu3/As2Sb/S4), tenantyl (CU12AS4S13), kubanit (Cu2SFe4Ss), brochantyt (Cu4/OH/6SO4), antleryt (Cu 3S O4/O H/4), famatynit (Cu 3/SbAs/S4) oraz burnonit (PbCuSbS3); minerały zawierające ołów takie jak galena (PbS); minerały zawierające antymon takie jak stybnit (Sb 2S3); minerały zawierające cynk takie jak sfaleryt (ZnS); minerały zawierające srebro takie jak stefanit (AgsSbS 4) i argentyt (Ag2S); minerały zawierające chrom takie jak dobrylit (FeSCrS3); minerały zawierające nikiel takie jak pentlandyt (/FeNi/gS/s); minerały zawierające molibden takie jak molibdenit (MoS2); oraz minerały zawierających platynę i pallad takie jak kuperyt (Pt/AsS/ 2). Do korzyst164 768 nych minerałów siarczkowych zawierających metale należą: molibdenit (M0S2), chalkopiryt (CuFeSz), chalkozyn (CU2S), galena (PbS), sfaleryt (ZnS), bornit (CusFeS^ i pentlandyt (/FeNi/aSa).

Minerałami tlenkowymi zawierającymi metal w formie siarczkowanej są te minerały, które zostały poddane obróbce środkiem siarczkującym nadającym takim minerałom charakterystykę minerału siarczkowego. Minerały po takiej obróbce można następnie odzyskiwać na drodze flotacji pianowej z zastosowaniem kolektorów stosowanych do odzysku minerałów siarczkowych. W wyniku siarczkowania uzyskuje się minerały tlenkowe o charakterystyce minerałów siarczkowych. Minerały tlenkowe siarczkuje się w kontakcie ze związkami, które reagują z minerałami z wytworzeniem wiązania z siarką lub połączenia typu powinowactwa. Sposoby tego typu są powszechnie znane. Do związków takich należy wodorosiarczek sodowy, kwas siarkowy oraz zbliżone sole zawierające siarkę taką jak siarczek sodowy.

Do siarczkowanych minerałów tlenkowych zawierających metal oraz minerałów tlenkowych, w przypadku których przydatny jest sposób według wynalazku z zastosowaniem kolektorów tiolowych opisanych poniżej, należą minerały tlenkowe zawierające miedź, glin, żelazo, tytan, magnez, chrom, wolfram, molibden, mangan, cynę, uran i ich mieszaniny. Do przykładowych minerałów zawierających metal, które można siarczkować w procesie flotacji pianowej z zastosowaniem kolektorów tiolowych opisanych poniżej, należą minerały zawierające miedź takie jak malachit (CU2/OH/2CO3), azuryt (CU/OH/2/CO3/2), kupryt (CU2O), atakamit (CU2CI/OH/3), tenoryt (CuO), chryzokolla (CUS1O3); minerały zawierające glin takie jak korund; minerały zawierające cynk takie jak cynkit (ZnO) i smitsonit (ZnCO3); minerały zawierające wolfram takie jak wolframit (/Fe 2M11/WO 4); minerały zawierające nikiel takie jak bunsenit (NiO); minerały zawierające molibden takie jak wulfenit (PbMoO 4) i powellit (CaMoO 4); minerały zawierające żelazo takie jak hematyt i magnetyt; minerały zawierające chrom takie jak chromit (FeOCr2O3); minerały zawierające żelazo i tytan takie jak ilmenit; minerały zawierające magnez i glin takie jak spinel; minerały zawierające tytan takie jak rutyl; minerały zawierające mangan takie jak piroluzyt; rudy zawierające cynę; minerały takie jak kasyteryt; oraz minerały zawierające uran takie jak uraninit, blenda smolista (U2O5/U3O8/) i gumit (UO3nH2O).

Do minerałów zawierających metale, w przypadku który zastosować można kolektory tiolowe zgodnie ze sposobem według wynalazku, należą minerały zawierające złoto takie jak sylwanit (AuAgTe2) i kalaweryt (AuTe); minerały zawierające platynę i pallad takie jak sperylit (PtAs 2); oraz minerały zawierające srebro takie jak hessyt (AgTe 2). Należą tu również metale występujące w stanie metalicznym, np. złoto, srebro i miedź.

Zgodnie z korzystnym sposobem według wynalazku odzyskuje się minerały siarczkowe zawierające miedź, minerały siarczkowe zawierające nikiel, minerały siarczkowe zawierające ołów, minerały siarczkowe zawierające cynk i minerały siarczkowe zawierające molibden. Zgodnie z jeszcze korzystniejszym rozwiązaniem odzyskuje się minerał siarczkowy zawierający miedź.

Rudy nie zawsze występują w postaci czystych rud tlenkowych lub rud siarczkowych. Rudy występujące w naturze mogą zawierać minerały zawierające zarówno siarkę jak i zawierające tlen, a także, w pewnych przypadkach, metale szlachetne. Sposobem według wynalazku odzyskiwać z tlenków występujących w takich rudach. Można to przeprowadzić na drodze flotacji dwustopniowej, przy czym jeden stopień obejmuje zwykłą flotację siarczkową w celu odzyskania przede wszystkim minerałów siarczkowych oraz inny etap flotacji sposobem według wynalazku z zastosowaniem kolektorów anionowych opisanych poniżej, w celu odzyskania przede wszystkim minerałów tlenkowych. Sposobem według wynalazku można również odzyskiwać równocześnie minerały różnego typu.

Oprócz zastosowania do flotacji rud występujących w przyrodzie, sposób flotacji według wynalazku zastosować można do flotacji tlenków i siarczków z innych źródeł. Tak np. materiały odpadowe z różnych procesów takich jak oddzielanie metali ciężkich, separacja magnetyczna, przeróbka metali i przeróbka ropy naftowej, często zawierają tlenki i/lub siarczki, które odzyskiwać można na drodze flotacji prowadzonej sposobem według wynalazku.

W realizacji sposobu według wynalazku stosować można wiele różnych kolektorów amonowych. Część anionowa kolektora anionowego korzystnie pochodzi od kwasu karboksylowego, sulfonowego, siarkowego, fosforowego lub fosfonowego. Kolektor anionowy jest ponadto hydrofobowy. Jego hydrofobowość związana jest z nasyconą lub nienasyconą grupą węglowodorową

164 768 albo nasyconą lub nienasyconą podstawioną grupą węglowodorową. Do przykładowych odpowiednich grup węglowodorowych należą grupy alkilowe, aryloalkilowe i alkiloarylowe o prostym lub rozgałęzionym łańcuchu. Do przykładowych, ale nie jedynych podstawników przy grupie węglowodorowej należy podstawnik alkoksylowy, eterowy, aminowy, hydroksylowy i karboksylowy. Jeśli grupa węglowodorowa jest nienasycona, jest ona korzystnie etylenowo nienasycona. Należy zdawać sobie sprawę, że anionowy środek powierzchniowo czynny może stanowić mieszaninę związków.

Anionowy kolektor stosować można w formie kwasowej lub w formie soli, zależnie od tego, która z tych form jest rozpuszczalna w warunkach stosowania. Odpowiednia forma anionowego kolektora będzie zmieniać się w zależności od konkretnego stosowanego kolektora oraz od innych parametrów procesu flotacji. Dla specjalistów zrozumiałe jest, że pewne anionowe kolektory stosowane zgodnie ze sposobem według wynalazku będą rozpuszczalne w warunkach stosowania wtedy, gdy będą w formie kwasowej, podczas gdy inne będą rozpuszczalne wtedy, gdy będą w formie soli. Tak np. kwas oleinowy korzystnie stosuje się w formie kwasowej, a nasycone kwasy karboksylowe korzystnie stosuje się w formie soli. Jeśli zgodnie ze sposobem według wynalazku anionowe kolektory stosuje się w formie soli, to przeciwjonem może być jon wapniowy, jon magnezowy, jon sodowy, jon potasowy lub jon amonowy. Jak to wspomniano powyżej, dobór odpowiedniego przeciwjonu zależy od konkretnego stosowanego anionowego kolektora oraz od jego rozpuszczalności. W zasadzie korzystne jest, jeśli przeciwjonem jest jon sodowy, jon potasowy lub jon amonowy.

Do przykładowych, ale nie jedynych odpowiednich anionowych kolektorów należą: kwas linolenowy, kwas oleinowy, kwas laurynowy, kwas linolowy, kwas oktanowy, kwas kaprynowy, kwas mirystynowy, kwas palmitynowy, kwas stearynowy, kwas arachidowy, kwas behenowy, kwas 2-naftalenosulfonowy, laurylosiarczan sodowy, stearynian sodowy, dodekanosulfonian sodowy, kwas heksadecylosulfonowy, dodecylosiarczan sodowy, fosforan dodecylu, chlorowe pochodne kwasu dodecylofosfonowego, kwas 2-naftoesowy, kwas pimelinowy oraz dodecylobenzenosulfonian, a także ich mieszaniny.

Do korzystnych anionowych kolektorów należą te, które są pochodnymi kwasów karboksylowych i kwasów sulfonowych. W przypadku anionowych środków powierzchniowo czynnych będących pochodnymi kwasów karboksylowych korzystne są kwasy nienasycone takie jak kwas oleinowy, kwas linolowy i kwas linolenowy oraz ich mieszaniny. Do przykładowych mieszanin takich kwasów karboksylowych należy olej talowy i olej kokosowy.

Jeśli anionowy kolektor jest pochodną kwasów sulfonowych, korzystnie stosuje się kwasy alkilo- lub alkiloarylosulfonowe. Do przykładowych korzystnych przedstawicieli należy kwas dodecylobenzenosulfonowy, kwas dodecylosulfonowy, kwas alkilodifenylooksymonosulfonowy oraz ich sole.

Tiolowymi kolektorami stosowanymi zgodnie ze sposobem według wynalazku są związki wybrane z grupy obejmującej tiokarboniany, tionokarbaminiany, tiokarbanilidy, tiofosforany, tiofosfiniany, merkaptany, ksantogenomrówczany, estry ksantogenowe oraz ich mieszaniny.

Do korzystnych tiokarbonianów należą tiokarboniany alkilowe o wzorze 1, w którym R¹ oznacza niezależnie grupę C1-20, korzystnie C2-16, a jeszcze korzystniej C3-12 alkilową, Z i Z oznaczają niezależnie atomy siarki lub tlenu, a M+ oznacza kation metalu alkalicznego.

Do związków przedstawionych wzorem 1 należą tiokarboniany alkilowe (gdy Z1 i Z² oznaczają atomy tlenu), ditiokarboniany alkilowe (gdy Z1 oznacza atom tlenu, a Z 2 atom siarki) oraz tritiokarboniany alkilowe (gdy Z1 i Z oznaczają atomy siarki).

Do przykładowych korzystnych monotiokarbonianów alkilowych należy monotiokarbonian etylo-sodowy, monotiokarbonian izopropylo-sodowy, monotiokarbonian izobutylo-sodowy, monotiokarbonian amylo-sodowy, monotiokarbonian etylo-potasowy, monotiokarbonian izopropylo-potasowy, monotiokarbonian izobutylo-potasowy oraz monotiokarbonian amylopotasowy. Do korzystnych ditiokarbonianów alkilowych należy ditiokarbonian etylo-potasowy, ditiokarbonian etylo-sodowy, ditiokarbonian amylo-potasowy, ditiokarbonian amylo-sodowy, ditiokarbonian izopropylo-potasowy, ditiokarbonian izopropylo-sodowy, ditiokarbonian secbutylo-sodowy, ditiokarbonian sec-butylo-potasowy, ditiokarbonian izobutylo-sodowy, ditiokarbonian izobutylo-potasowy itp. Do przykładowych tritiokarbonianów alkilowych należy tritiokarbonian izobutylo-sodowy i tritiokarbonian izobutylopotasowy. Często stosuje się mieszaninę monotiokarbonianu alkilu, ditiokarbonianu alkilu i tritiokarbonianu alkilu.

164 768 7

Korzystne tionokarbaminiany określone są wzorem 2, w którym każdy z R² niezależnie oznacza grupę Ci -10, korzystnie C1 -4, a jeszcze korzystniej C1-3 alkilową, Y oznacza grupę -S'M⁺ lub -OR³, gdzie R³ oznacza grupę C1 -10, korzystnie C 2-6, a jeszcze korzystniej C 3-4 alkilową, a oznacza liczbę całkowitą równą 1 lub 2, a b oznacza liczbę całkowitą równą 0 lub 1, przy czym a + b musi być równe 2.

Do korzystnych tionokarbaminianów należą ditiokarbaminiany dialkilu (a = 2, b = 0, Y oznacza SM⁺) oraz tionokarbaminiany alkilowe (a= 1, b= 1, Y oznacza -OR3). Do przykładowych korzystnych ditiokarbaminianów dialkilu należy ditiokarbaminian metylo-butylu, ditiokarbaminian metylo-izobutylu, ditiokarbaminian metylo-sec-butylu, ditiokarbaminian metylopropylu, ditiokarbaminian metylo-izopropylu, ditiokarbaminian etylo-butylu, ditiokarbaminian etylo-izobutylu, ditiokarbaminian etylo-sec-butylu, ditiokarbaminian etylo-propylu i ditiokarbaminian etylo-izopropylu. Do korzystnych tionokarbaminianów alkilu należy tionokarbaminian butylo-N-metylu, tionokarbaminian izobutylo-N-metylu, tionokarbaminian sec-butylo-N-metylu, tionokarbaminian propylo-N-metylu, tionokarbaminian izopropylo-N-metylu, tionokarbaminian butylo-N-etylu, tionokarbaminian izobutylo-N-etylu, tionokarbaminian sec-butylo-N-etylu, tionokarbaminian propylo-N- etylu i tionokarbaminian izopropylo-N-etylu. Z powyższych związków do najkorzystniejszych należą: tionokarbaminian izopropylo-N-etylu i tionokarbaminian izobutyloN-etylu.

Użyteczne tiofosforany określone są wzorem 3, w którym każdy z R⁴ oznacza niezależnie atom wodoru lub grupę C1-1oalkilową, korzystnie C 2-salkilową, albo grupę arylową, korzystnie grupę arylową zawierającą 6-10 atomów węgla, a jeszcze korzystniej grupę krezylową, Z oznacza atom tlenu lub siarki, a M oznacza kation metalu alkalicznego.

Spośród tiofosforanów do korzystnie stosowanych należą ditiofosforany monoalkilu (jeden z R4 oznacza atom wodoru, a drugi grupę C1-1oalkilową, a Z oznacza atom siarki) ditiofosforany dialkilu (obydwa R4 oznaczają grupy C1-1oalkilowe, a Z oznacza atom siarki) oraz monotiofosforany dialkilu (obydwa r4 oznaczają grupy C1-1oalkilowe, a Z oznacza atom tlenu).

Do przykładowych korzystnych ditiofosforanów monoalkilu należą: ditiofosforan etylu, ditiofosforan propylu, ditiofosforan izopropylu, ditiofosforan butylu, ditiofosforan sec-butylu, oraz ditiofosforan izobutylu. Do przykładowych ditiofosforanów dialkilowych lub arylowych należą: ditiofosforan dietylosodowy, ditiofosforan di-sec-butylo-sodowy, ditiofosforan diizobutylosodowy i ditiofosforan diizoamylo-sodowy. Do korzystnych monotiofosforanów należą: monotiofosforan dietylo-sodowy, monotiofosforan di-sec-butylo-sodowy, monotiofosforan di-izobutylosodowy oraz monotiofosforan diizoamylo-sodowy.

Tiokarbanilidy (dialkilo-tiomoczniki) określone są wzorem ogólnym 4, w którym każdy z R⁵ oznacza niezależnie atom wodoru lub grupę C1-6, korzystnie C1-3 węglowodorową.

Tiofosfiniany określone są wzorem ogólnym 5, w którym M+ ma podane wyżej znaczenie, a każdy z R6 oznacza niezależnie grupę alkilową lub arylową, korzystnie grupę alkilową zawierającą 1-12 atomów węgla, a jeszcze korzystniej grupę alkilową zawierającą 1-8 atomów węgla. Najkorzystniej każdy z R6 oznacza izobutyl.

Kolektory merkaptanowe stanowią korzystnie merkaptany alkilowe o wzorze R7-S-H, w którym R7 oznacza grupę alkilową, korzystnie grupę alkilową zawierającą co najmniej 10, a jeszcze korzystniej od 10 do 16 atomów węgla.

Ksantogenianomrówczany określone są wzorem 6, w którym R8 oznacza grupę alkilową zawierającą 1-7, a korzystnie 2-6 atomów węgla, a R⁹ oznacza grupę alkilową zawierającą 1-6, korzystnie 2-4, a jeszcze korzystniej 2 lub 3 atomy węgla.

Estrami ksantogenowymi są korzystnie związki o wzorze 7, w którym R^w oznacza grupę allilową, a R” oznacza grupę alkilową zawierającą 1-7 atomów węgla.

Korzystnymi związkami tiolowymi stosowanymi jako kolektory są tiokarboniany, tionokarbaminiany i tiofosforany, ze względu na możliwy do uzyskania nieoczekiwanie wysoki stopień wzbogacenia (odzysku) i selektywność w stosunku do minerałów.

Jak to jest zrozumiałe dla specjalistów, kolektory tiolowe opisane powyżej są szczególnie przydatne przy flotacji minerałów siarczkowych lub siarczkowanych minerałów tlenkowych. Inne anionowe kolektory opisane powyżej są przydatne przy flotacji pewnych mineialów siarczkowanych, ale są również nieoczekiwanie przydatne przy flotacji minerałów tlenkowych.

164 768

Do związków hydroksylowych przydatnych w procesie prowadzonym sposobem według wynalazku należą związki zawierające co najmniej jedną grupę OH. Taki związek hydroksylowy dobiera się tak, aby w warunkach stosowania zasadniczo nie wykazywał właściwości pianotwórczych. Z punktu widzenia wynalazku za związki niespieniające uważa się takie, które wykazują minimalne działanie spieniające w warunkach stosowania. Jak to jest wiadome specjalistom, jeśli weźmie się pod uwagę proste związki zawierające grupy hydroksylowe takie jak alkohole, ich działanie spieniające zwiększa się wraz ze wzrostem ilości atomów węgla w alkoholu do około 6 lub

7. Gdy ilość atomów węgla osiągnie tą granicę, skuteczność alkoholu jako środka spieniającego spada. I tak w pewnych warunkach stosowania alkohole jednohydroksylowe takie jak oktanol, nonanol, dekanol, undekanol i dodekanol mogą służyć jako nie powodujące spieniania związki hydroksylowe. Badania flotacji w skali laboratoryjnej z zastosowaniem względnie czystej wody wykazały, że alkohole takie mogą nie powodować spieniania i są przydatne w realizacji wynalazku. Jednakże w praktycznym zastosowaniu w większości przypadków alkohole takie wykazują takie działanie spieniające, że ich stosowanie nie jest zalecane.

Alkanoloaminy przydatne w realizacji sposobu według wynalazku są dostępne w handlu. Jak to jest wiadome specjalistom, dostępne w handlu alkanoloaminy charakteryzują się różnym stopniem czystości. Tak np. dietanoloamina może zawierać różne ilości etanoloaminy i/lub trietanoloaminy. Takie alkanoloaminy nadają się do stosowania zgodnie ze sposobem według wynalazku.

Związki hydroksylowe dodawać można bezpośrednio do flotownika, albo też podczas mielenia. Korzystny moment dodawania będzie zależny od konkretnej rudy poddawanej flotacji, innych stosowanych odczynników flotacyjnych oraz stosowanego urządzenia. Związków hydroksylowych nie miesza się wstępnie z kolektorem przed dodaniem do układu flotacyjnego. Korzystnie związki hydroksylowe i kolektor stosuje się do układu flotacyjnego osobno. Równie korzystnie związki te dodaje się przed dodaniem kolektora. Związki hydroksylowe można więc dodawać np. na etapie mielenia.

Kolektor można stosować w dowolnym stężeniu zapewniającym pożądane wzbogacenie pożądanego minerału metalu. W szczególności stosowane stężenie zależy od konkretnego wzbogaconego minerału, jego zawartości w rudzie poddawanej procesowi flotacji pianowej oraz pożądanej jakości wzbogaconego minerału. Dodatkowym czynnikiem, który należy uwzględnić przy ustalaniu poziomu dawki jest wielkość powierzchni właściwej rudy poddawanej obróbce. Jak to jest wiadome specjalistom, im mniejsza jest wielkość cząstek, tym więcej potrzeba odczynników kolektorowych, aby osiągnąć odpowiedni uzysk i stopień wzbogacenia.

Korzystne stężenie kolektora wynosi co najmniej około 0,001 kg/tonę, a jeszcze korzystniej co najmniej około 0,005 kg/tonę. Korzystne jest również, jeśli całkowite stężenie kolektora nie przekracza około 5,0g/tonę, a jeszcze korzystniej jeśli nie przekracza ono 2,5 kg/tonę. Najkorzystniej stężenie kolektora wynosi co najmniej około 0,005 kg/tonę i nie więcej niż około 0,100 kg/tonę. Zazwyczaj korzystnie jest rozpocząć próby przy niższym zakresie stężeń i stopniowo zwiększać to stężenie aż do uzyskania optymalnych wyników.

Stężenie związku hydroksylowego stosowanego zgodnie ze sposobem według wynalazku wynosi co najmniej około 0,001 kg/tonę i nie więcej niż około 5,0 kg/tonę. Jeszcze korzystniej stężenie to wynosi co najmniej 0,005 kg/tonę i nie więcej niż około 0,500 kg/tonę. Jak to wspomniano wyżej, korzystnie jest rozpocząć próby przy niższym zakresie stężeń i stopniowo zwiększać to stężenie aż do uzyskania optymalnych wyników. Jest to szczególnie istotne w przypadku stosowania kolektorów tiolowych we flotacji minerałów siarczkowych, gdyż zazwyczaj przy wzroście selektywności następuje spadek ogólnego stopnia wzbogacenia.

Stwierdzono, że przy wzbogacaniu pewnych minerałów korzystne jest stopniowe dodawanie kolektora do układu flotacyjnego. Określenie stopniowe dodawanie oznacza, ze dodaje się część ustalonej dawki kolektora, zbiera się koncentrat pianowy, dodaje się kolejną porcję kolektora i ponownie zbiera się koncentrat pianowy. Takie stopniowe dodawanie można powtarzać szereg razy, tak aby uzyskać optymalny uzysk i stopień wzbogacenia. Ilość etapów, w jakich dodaje się kolektor, jest ograniczona jedynie względami praktycznymi i ekonomicznymi. Korzystnie nie stosuje się więcej niż 6 etapów.

Oprócz kolektorów i związków hydroksylowych stosowanych zgodnie ze sposobem według wynalazku, w procesie flotacyjnym wykorzystać można inne znane dodatki, w tym również inne

164 768 kolektory. Przykładowo do takich dodatków należą depresory i dyspergatory. Oprócz takich dodatków można stosować i korzystnie stosuje się również środki pianotwórcze. Środki spieniające są powszechnie znane i mogą być wykorzystywane w sposobie według wynalazku, Do przykładowych, ale nie wyłącznych przydatnych środków spieniających, należą C 5-8 alkohole, olejki sosnowe, krezole, C1-6 alkilowe etery glikoli polipropylenowych, dwuhydroksylany glikoli polipropylenowych, estry glikoli z kwasami tłuszczowymi, mydła, alkiloarylosulfoniany i ich mieszaniny.

Jeśli stosuje się anionowe kolektory zgodnie ze sposobem według wynalazku, z teorii wynika, że pH odgrywa pewną rolę w procesie flotacji. Charakter anionowych kolektorów stosowanych zgodnie ze sposobem według wynalazku jest związany z charakterem ładunków rozdrobnionego minerału tlenkowego poddawanego wzbogacaniu. Dlatego też pH odgrywa istotną rolę we flotacji pianowej prowadzonej sposobem według wynalazku. Nie opierając się na żadnej konkretnej teorii przyjmuje się, że przyłączenie anionowego kolektora do tlenku następuje co najmniej w części w wyniku oddziaływania ładunków z powierzchni minerału. W związku z tym zgodnie ze sposobem według wynalazku należy zapewnić pH, przy którym ładunek minerału tlenkowego będzie umożliwiał takie przyłączenie.

pH układów flotacyjnych można regulować różnymi, powszechnie znanymi sposobami. Odczynnikiem powszechnie stosowanym do regulacji pH jako wapno. Jednakże zgodnie ze sposobem według wynalazku do regulacji pH stosuje się korzystnie takie odczynniki jak wodorotlenek potasowy, wodorotlenek sodowy i węglan sodowy oraz inne odczynniki dostarczające jednowartościowych kationów. Odczynniki zawierające kationy dwuwartościowe, takie jak wodorotlenek magnezowy i wodorotlenek wapniowy można stosować, z tym, że nie jest to korzystne, gdyż ich użycie wymaga wprowadzania dużych ilości kolektora. Należy zwrócić uwagę, że w przypadku, gdy stosuje się anionowy kolektor oparty na kwasach sulfonowych i siarkowych, obecność kationów dwuwartościowych i/lub kationów innych metali, nie jest już tak niewskazana.

Następujące przykłady podano w celu zilustrowania wynalazku, przy czym nie należy uważać, że ograniczają one jego zakres. O ile nie zaznaczono tego inaczej, wszystkie części i procenty są wagowe.

Poniższe przykłady obejmują prace prowadzone w rurze flotacyjnej Hallimonda oraz badania wykonywane we flotownikach w skali laboratoryjnej. Należy zwrócić uwagę, że flotacja w rurze Hallimonda jest prostym sposobem selekcjonowania kolektorów, ale na jej podstawie nie można wnioskować o pozytywnym działaniu kolektorów we flotacji rzeczywistej. Przy flotacji w rurze Hallimonda nie występuje ścinanie lub mieszanie, które występuje we flotacji rzeczywistej, a ponadto nie mierzy się w niej wpływu środków pianotwórczych. W związku z tym kolektor musi działać skutecznie przy flotacji w rurze Hallimonda jeśli działa skutecznie we flotacji rzeczywistej, natomiast kolektor działający skutecznie przy flotacji w rurze Hallimonda nie musi działać skutecznie we flotacji rzeczywistej. Należy również zwrócić uwagę, że doświadczenia wykazują, iż dawki kolektora niezbędne do uzyskania zadawalającego uzysku w rurze Hallimonda są często znacznie wyższe od dawek wymaganych przy próbach we flotownikach. W związku z tym na podstawie prac prowadzonych w rurze Hallimonda nie można dokładnie przewidzieć dawek, które należy zastosować w rzeczywistym flotowniku.

Przykład I. Flotacja malachitu i kizemionki w rurze Hallimonda. W przykładzie tym zbadano wpływ różnych kolektorów na flotację miedzi prowadzoną w rurze Hallimonda. Około

1,1 g (1) malachitu, tlenkowego minerału miedzi o przybliżonym wzorze Cu 2O C a(OH )2 lub (2) krzemionki o frakcji od około 60 do 120mesh USA umieszczono w małej butelce wraz z 20 ml dejonizowanej wody. Mieszaninę wytrząsano przez 30 s, po czym fazę wodną zawierającą pewną ilość zawieszonych drobnych cząstek oraz muł zdekantowano. Taką operację odmulania powtarzano szereg razy.

150 ml dejonizowanej wody umieszczono w 250 ml szklanej zlewce. Następnie dodano 2,0 ml 0,10-molowego roztworu azotanu potasowego jako elektrolitu buforującego. pH doprowadzono do około 10,0 dodając 0,10 N HCl i/lub 0,10 N NaOH. Z kolei dodano porcję 1,0 g odmulonego minerału wraz z wodą destylowaną doprowadzając całkowitą objętość do około 180 ml. Dodano kolektor i związek hydroksylowy, zidentyfikowane w różnych próbach zestawionych w tabeli 1, po czym przeprowadzono kondycjonowanie z mieszaniem w ciągu 15 minut. pH śledzono przez cały czas i regulowano w razie potrzeby.

164 768

Zawiesinę przeniesiono do rury Hallimonda, wykonaną tak, aby można było w dnie 180 ml rury umieścić kapilarę. Po dodaniu zawiesiny do rury Hallimonda do górnego otworu rury przyłożono podciśnienie 17kPa przez 10 minut. Podciśnienie to powodowało, że przez kapilarę wstawioną w dno przedostawały się do rury pęcherzyki powietrza. W czasie flotacji zawiesinę mieszano za pomocą mieszadełka magnetycznego nastawionego na 200 obrotów/minutę.

Sflotowany i niesflotowany materiał odsączono z zawiesiny i wysuszono w temperaturze 100°C. Każdą porcję zważono. Po każdej próbie całe urządzenie przemywano stężonym HCl i płukano 0,10 N NaOH i wodą dejonizowaną przed następną próbą.

Wyniki uzyskane w wyżej opisanej próbie przy stosowaniu różnych kolektorów i związków hydroksylowych podano poniżej w tabeli 1. Podany uzysk (odzysk) malachitu i krzemionki stanowi odzyskaną część wyjściowego minerału umieszczonego w rurze Hallimonda, w postaci ułamka. W związku z tym uzysk równy 1.00 oznacza, że odzyskano całość materiału. Należy zwrócić uwagę, że jakkolwiek dla każdej próby podano użyki miedzi i krzemionki, w rzeczywistości wyniki uzyskano w dwóch odrębnych doświadczeniach wykonanych w identycznych warunkach. Należy ponadto zwrócić uwagę, że niski uzysk krzemionki sugeruje selektywność w stosunku do miedzi. Uzysk miedzi podano w zasadzie z dokładnością ±0,05, a uzysk krzemionki z dokładnością ±0,03.

Tabela 1

Próba	Kolektor	Dawka . kg/kg		Uzysk
Cu	Krzemionka
1	2	3	4	5
1(1)	Kwas oleinowy	0,024	0,860	0,096
2(1)	Kwas laurynowy	0,024	0,786	0,154
3(1)	Kwas oktanowy	0,026	0,228	0,354
4(1)	Kwas linolenowy	0,024	0,982	0,120
5(0	Kwas 2-naftaleno-sulfonowy	0,024	0,073	0,000
6(1)	Laurylosiarczan sodowy	0,024	0,971	0,106
7(1)	Dodecylosulfonian sodowy	0,024	0,223	0,212
8(1)	Kwas dodecylofosfonowy	0,024	0,910	0,071
9(1)	1,2-dodekanodiol	0,024	0,255	0,210
10(1)	1,2-dodekanodiol	0,012	0,938	0,154
	Kwas oleinowy	0,012
11(1)	Kwas benzoesowy	0,024	0,058	0,000
12(1)	Kwas benzoesowy	0,012	0,592	0,071
	Kwas oleinowy	0,012
13(1)	Kwas hydroksybenzoesowy	0,024	0,072	0,246
14(1)	Kwas hydroksybenzoesowy	0,012	0,732	0,191
	Kwas oleinowy	0,012
15(1)	Kwas tnhydroksybenzoesowy	0,024	0,732	0,191
16(1)	Kwas tnhydroksybenzoesowy	0,012	0,816	0,089
	Kwas oleinowy	0,012
17(1)	Fenol	0,024	0,059	0,137
18(1)	Fenol	0,012	0,389	0,099
	Kwas oleinowy	0,012
19(1)	Sól potasowa dodecyloksantogenianu	0,024	0,962	0,137
20(1)	C6H9(CH2)OCS2K	0,024	0,170	0,165
21(1)	Kwas linolenowy	0,024	0,973	0,243
23(1)	Kwas palmitynowy	U,024	—1000	0,082
24(1)	Gliceryna	0,024	0,038	0,380

164 768

]	2	3	4	5
25(1)	Gliceryna	0,012	0,74/	0,23/
	Kwas oleinowy	0,012
26(1)	Etanoloamina	0,024	0,435	0,261
27(1)	Etanoloamina	0,012	0,963	0,105
	Kwas oleinowy	0,012
2/(1)	2-propanoloamina	0,024	0,541	0,294
29(1)	2-propanoloamina	0,012	0,993	0,117
	Kwas oleinowy	0,012
30(1)	Kwas glikolowy	0,024	0,116	0,049
31(1)	Kwas glikolowy	0,012	0,904	0,047
	Kwas oleinowy	0,012
32(1)	Kwas β-hydroksypropionowy	0,024	0,247	0,061
33(1)	Kwas β-hydroksypropionowy	0,012	0,933	0,060
	Kwas oleinowy	0,012
34(1)	Kwas mlekowy	0,024	0,094	0,035
35(1)	Kwas mlekowy	0,012	0,893	0,031
	Kwas oleinowy	0,012
36(1)	Kwas 3-hydroksy-1-propanosulfonowy	0,024	0,513	0,119
37(1)	Kwas 3-hydroksy-2-propanosulfonowy	0,012	0,971	0,090
	Kwas oleinowy	0,012
3/(1)	Glikol propylenowy	0,024	0,344	0,149
39(1)	Glikol propylenowy	0,012	0,967	0,077
	Kwas oleinowy	0,012
40(1)	Glikol propylenowy	0,012	0,917	0,051
	Kwas laurynowy	0,012
41(1)	Glikol propylenowy	0,012	0,//5	0,099
	Kwas oktanowy	0,012
42(1)	Glikol propylenowy	0,012	0,/55	0,099
	Kwas linolenowy	0,012
43(1)	Glikol propylenowy	0,012	0,391	0,020
	Kwas 2-naftalenosulfonowy	0,012
44(1)	Glikol propylenowy	0,012	0,994	0,06/
	Laurylosiarczan sodowy	0,012
45(1)	Glikol propylenowy	0,012	0,/44	0,092
	Dodecylosulfonian sodowy	0,012
46(1)	Glikol propylenowy	0,012	0,99/	0,0//
	Sól sodowa ksantogenianu dodecylu	0,012
47(1)	Glikol propylenowy	0,012	0,773	0,061
	CeH9(CH2)2OCS2K	0,012
4/(1)	Glikol propylenowy	0,012	1,000	0,067
	Kwas linolenowy	0,012
49(1)	Glikol propylenowy	0,012	1,000	0,099
	Kwas stearynowy	0,012
50(1)	Glikol propylenowy	0,012	1,000	0,049
	Kwas palmitynowy	0,012
51(1)	Glikol propylenowy	0,012	0,/1/	0,043
	Kwas dodecylobenzenosulfonowy	0,012
52(1)	Dietanoloamina	0,024	0,3/9	0,147
53	Dietanoloamina	0,012	1,000	0,071
	Kwas oleinowy	0,012
54	Dietanoloamina	0,012	0,991	0,023
	Kwas linolenowy	0,012
55	Dietanoloamina	0,012	0,791	0,097
	Dodecylosulfonian sodowy	0,012

164 768

1	2	3	4	5
56	Dietanoloamina	0,012	0,801	0,047
	Kwas dodecylobenzenosulfonowry	0,012
57(1)	Aminodekanol	0,024	0,197	0,071
58(1)	Aminodekanol	0,012	0,731	0,047
	Kwas oleinowy	0,012

(1) - Nie według wynalazku

Wyniki przedstawione w tabeli wskazują na szeroką skuteczność sposobu według wynalazku przy flotacji w rurze Hallimonda. Wskazują one również, że sam związek hydroksylowy w zasadzie źle działa jako kolektor.

Przykład II. Flotacja chryzokolli i krzemionki w rurze Hallimonda.

Sposób opisany w przykładzie I powtórzono, z tym, że zamiast malachitu zastosowano chryzokollę (Cu2H2Si2Os/OH/4). Dodatkowo w pewnych przypadkach zastosowano inne kolektory i związki hydroksylowe. Uzyskane wyniki zestawiono w tabeli 2 poniżej.

Tabela 2

Próba	Kolektor	Dawka . kg/kg	Uzysk
Cu	Krzemionka
1(1)	Kwas oleinowy	0,024	0,950	0,137
2(1)	Kwas dodecylobenzenosulfonowy	0,024	0,363	0,163
3(1)	Glikol propylenowy	0,024	0,227	0,146
4(1)	Dietanoloamina	0,024	0,191	0,151
5(1)	Glikol propylenowy	0,012	0,999	0,094
	Kwas oleinowy	0,012
6(1)	Glikol propylenowy	0,012	0,844	0,101
	Kwas dodecylobenzenosulfonowy	0,012
7	Dietanoloamina	0,012	0,986	0,096
	Kwas oleinowy	0,012
8	Dietanoloamina	0,012	0,773	0,119
	Kwas dodecylobenzenosulfonowy	0,012

(1) - nie według wynalazku

Wyniki podane w powyższej tabeli 2 wykazują generalną efektywność sposobu według wynalazku w uzysku miedzi z chryzokolli przy flotacji w rurze Hallimonda, z ograniczeniami omówionymi w odniesieniu do przykładu I. Próby te wykazały, że zastosowanie związku hydroksylowego i anionowego środka powierzchniowo czynnego powoduje wzrost uzysku miedzi, spadek uzysku krzemionki lub obydwa te efekty, w porównaniu z identycznymi próbami, w których składniki te zastosowano pojedynczo.

Przykład III. Flotacja mieszanej tlenkowej rudy miedzi.

W przykładzie tym zbadano wpływ różnych kolektorów i związków hydroksylowych na flotację rudy miedzi w laboratoryjnym flotowniku. Przygotowano próbki miedziowej rudy z Afryki Środkowej po 500 g. Ruda zawierała około 76% wagowych malachitu, a resztę stanowiła chryzokolla i chalkozyn. Procję 500 g rudy mielono w ciągu 2 minut z 257 g wody dejonizowanej w młynie prętowym obracającym się z prędkością 60 obrotów/minutę.

Uzyskaną pulpę odszlamowano, a następnie umieszczono we flotowniku. Flotownik wypełniono wodą, pH zawiesiny doprowadzono do 9,2 za pomocą węglanu sodowego, po czym całość wymieszano przez 5 minut. Mieszaninę pozostawiono na 120 s, aby umożliwić opadnięcie składników stałych, po czym fazę wodną zawierającą silnie rozdrobnione cząstki zdekantowano. Proces ten powtarzano 4 razy. Taką odszlamowaną pulpę zastosowano w próbie 8. W próbach 1-7 etap odszlamowania pominięto.

Pulpę przeniesiono do 1500 ml flotownika Agitair wyposażonego w automatyczny łopatkowy system usuwania piany. pH zawiesiny doprowadzano do 9,2 dodając w razie potrzeby węglan sodowy. Kolektory i związki hydroksylowe dodawano oddzielnie do zawiesiny w ilościach poda164 768 nych w tabeli 3, przy czym po dodaniu każdego z tych składników prowadzono kondycjonowanie w ciągu 1 minuty. Następnie dodawano eter poliglikolu jako środek pianotwórczy w ilości 40 g/Mg suchej rudy i zawiesinę ponownie kondycjonowano w ciągu 1 minuty.

Komorę flotownika mieszano z szybkością 1150 obrotów/minutę wprowadzając do niej powietrze w ilości 4,5 dm ³/minutę. Zbierano próbki koncentratu pianowego w ciągu pierwszej minuty oraz do upływau szóstej minuty od momentu wprowadzenia po raz pierwszy powietrza do flotownika. Próbki odpadu i koncentratu wysuszono, zważono i rozdrobniono w celu wykonania analizy. Po sproszkowaniu próbki rozpuszczono w kwasie i zawartość miedzi oznaczono za pomocą spektrometru plazmowego DC. Wyniki analizy wykorzystano do wyznaczenia ułamkowego uzysku i ułamka określającego zawartość żądanego minerału w odzyskanym minerale, wykorzytsując do tego zwykłe równania bilansu masowego.

Wyniki uzyskane przedstawiono w tabeli 3.

Tabela 3

Uzysk i zawartość miedzi w odzyskanym minerale

Próba	Kolektor	Dawka	0-1 minuta	1-6 minut	Razem
Uzysk	Zawartość	Uzysk	Zawartość	Uzysk	Zawartość
1(1)	NASH	0,5	0,156	0,091	0,885	0,048	0,241	0,076
	C5H11OCS2K	0,2
2(1)	Dietanoloamina	0,2	—	—	—	—	0,061	0,057
3	Dietanoloamina	0,1	0,508	0,061	0,117	0,029	0,625	0,055
	Kwas oleinowy	0,1
(4)1	Etanoloamina	0,2	—	—	—	—	0,044	0,058
5	Etanoloamina	0,1	0,463	0,072	0,096	0,037	0,559	0,066
	Kwas oleinowy	0,1
6(1)	2-propanoloamina	0,2	—	—	—	—	0,056	0,048
7	2-propanoloamina Kwas oleinowy	0,1	0,510	0,059	0,084	0,030	0,594	0,055
8(1)	Kwas oleinowy	0,2	0,549	0,058	0,021	0,009	0,570	0,056

(1) Nie według wynalazku

Wyniki podane w powyższej tabeli 3 wykazują skuteczność sposobu według wynalazku w warunkach przybliżających warunki flotacji rzeczywistej. Próba 1 nie będąca przykładem według wynalazku, w przybliżeniu odpowiada obecnej praktyce przemysłowej. Próby 3, 5 i 7, stanowiące przykłady według wynalazku, wykazują efektywność zastosowania sposobu według wynalazku do wzbogacania miedzi.

Przykład IV. Flotacja rudy chryzokolla. Przygotowano szereg próbek rudy z Afryki Środkowej. Ruda zawierała ponad 90% chryzokolli, a resztę stanowiły dodatkowe tlenkowe minerały miedzi oraz skała płonna. Próbkę 500 g zmielono z 257 g wody dejonozowanej w ciągu 6 minut w młynie prętowym obracającym się z prędkością 60 obrotów/minutę. Uzyskaną pulpę przeniesiono do 1500 ml flotownika Agitair wyposażonego w zautomatyzowany łopatkowy układ usuwania piany. pH zawiesiny nastawiano dodając węglan sodowy lub HCl. pH wyjściowej rudy w postaci zawiesiny wynosiło 7,8. Po dodaniu związku hydroksylowego, zidentyfikowanego w tabeli 4, zawiesinę kondycjonowano w ciągu 1 minuty. Z kolei dodano kolektor i kondycjonowanie kontynuowano w ciągu 1 minuty. Następnie dodano eter poliglikolu jako środek pianotwórczy w ilości 20 g/Mg suchej rudy i prowadzono kondycjonowanie przez klejoną minutę.

Komorę flotownika mieszano z prędkością 1150 obrotów/minutę wprowadzając do niej powietrze w ilości 4,5 dm 3/minutę. Zbierano próbki koncentratu pianowego w ciągu pierwszej minuty, a następnie do upływu 6 minuty od momentu wprowadzenia po raz pierwszy powietrza do flotownika. Próbki koncentratów i odpadów wysuszono, zważono i sproszkowano w celu wykonania analizy, po czym rozpuszczono w kwasie. Zawartość miedzi oznaczano za pomocą spektrometru plazmowego DC. Wyniki analizy wykorzystano do wyznaczania ułamkowego uzysku i zawar14

164 768 tości żądanego składnika w odzyskanym minerale, z wykorzystaniem zwykłych równań bilansu masowego. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli 4.

Tabela 4

Uzysk i zawartość miedzi w odzyskanym minerale

Próba	Kolektor	DwwOw Og/tonę .	pH	0-1 minuta	1-6 minut	Razem
Uzysk	Zawartość
Uzysk	Zawartość	Uzysk	Zawartość
1(1)	Kwas dląlodwy	0,2	9,5	0,257	0,088	0,264	0,061	0,421	0,077
2(1)	NaSH	0,25	9,5	0,123	0,050	0,302’	0,072	0,425’	0,065
	CsHnOCSjK	0,2
3	Diątwodldwmlow	0,100	9,5	0,457	0,141	0,136	0,067	0,593	0,124
	Kwas dląlodwy	0,100
(4)1	Dlątwodldwmiow	0,100	9,5	—	—	—	—	0,118	0,071
5(1)	Glikol propylenowy	0,100	9,5	0,457	0,130	0,111	0,056	0,548	0,115
	Kwas dląiodwy	0,100
6(1)	Glikol propylenowy	0,200	9,5	—	—	—	—	0,097	0,099

(1) Nie według wynalazku ’ - Cza s flowcji wydłuyono do 1 1 min ut zam iast 6 minut Wymagana daw ka śród ka spiamającego jest jrzykrotnie większa niz w innych próbach.

Wyniki podane w tabeli 4 zdecydowanie wykazują skuteczność zastosowania kompozycji kolektorowej zgodnie ze sposobem według wynalazku. Próba 2 stanowi przybliżenia obecnie stosowanego środka przemysłowego.

Przykład V. Flotacja tlenkowej rudy żelaza.

Przygotowano szereg próbek po n00g tlenkowej rudy żelaza z Michigan. Ruda stanowiła mieszaninę hematytu, martytu, getytu i magnetytu. Każdą z 600 g próbek omieldcd z 400 g dejocizduacej wody w ciągu 10 minut w młynie prętowym obracającym się z prędkością około 60 obrotów/minutę. Uzyskaną pulpę przeniesiono do 300 ml flotounika Agitair wyposażonego w zautomatyzowany łopatkowy układ usuwania piany. pH zawiesiny doprowadzono z wielkości wyjściowej 7,3 do 8,5 za pomocą węglanu sodowego. Jeśli stosowano związek zawierający grupy hydroksylowe, to dodawano go do zawiesiny, po czym prowadzono Ododycjonowanle w ciągu 1 minuty. Nassęppie ddOswśwo kkt^ąoot r panwśdsooo kkdOs^jodnwśaie w c kjou 1 minuty. Z kkoli dodawano eter poliulikdlu jako środek pianotwórczy w ilości odpowiadającej 40 g/tonę suchej rudy i prowadzono kondycjdoouaoie przez kolejną minutę.

Komorę flotoum0a mieszano z prędkością 900 obrotów/minutę wprowadzając do niej powietrze w ilości 9,0 dm 3/minutę. Zbierano próbki koncentratu pianowego w ciągu pierwszej minuty, a następnie do upływu 6 minuty od momentu rozpoczęcia przepływu powietrza. Próbki koncentratu pianowego i odpadów wysuszono, zważono i rozdrobniono w celu wykonania analizy. Rozpuszczono je następnie w kwasie i zawartość żelaza oznaczono za pomocą spektrometru plazmowego DC. Wyniki analizy wykorzystano do wyznaczania ułamkowych uzysków i zawartości żądanego składnika w odzyskanym minerale z wykorzystaniem zwykłych równań bilansu masowego. Wyniki przedstawiono w tabeli 5.

Tabela 5

Uzysk i zawartość żelaza w odzyskanym minerale

Próba	Kolektor	Dawka Og/tonę .	0-1 minuta	1-6 minut	Razem
Uzysk	Zawartość	Uzysk	Za wartość
Uzysk	Zawartość
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1(1)	Kwas dląlcdwy	0,200	0,388	0,369	0,262	0,266	0,650	0,327
2(1)	Glikol propylenowy	0,200	0,034	0,361	0,039	0,340	0,073	0,342
3(1)	Glikol propylenowy	0,050	0,444	0,441	0,081	0,438	0,525	0,441
	Kwas dląiodwy	0,050

164 768

1	2	3	4	5	6	7	8	9
4(1)	Kwas oleinowy	0,100	0,165	0,313	0,145	0,287	0,310	0,301
5(1)	Glikol propylenowy	0,100	0,587	0,421	0,055	0,358	0,642	0,416
	Kwas oleinowy	0,100
6(1)	Glikol dietylenowy	0,100	0,484	0,460	0,075	0,428	0,559	0,456
	Kwas oleinowy	0,100
7	Dlbtacoloamlca	0,100	0,421	0,471	0,072	0,457	0,493	0,469
	Kwas oleinowy	0,100
8(1)	Dintacoloamlca	0,200	—	—	—	—	0,141	0,458“
9(1)	EtanolGam^	0,200	—	—	—	—	0,074	0,376“
10	Etanoloamma	0,100	0,298	0,357	0,089	0,396	0,387	0,366
	Kwas oleinowy	0,100

(1) - Nie według wynugazku “ - zebrano tylko jedną próbkę koncentratu.

Wyniki podane w tabeli 5 powyżej wykazują skuteczność sposobu według wynalazku w uzyskiwaniu zadawalającego odzysku żelaza o wysokim stopniu wzbogacenia.

Przykład VI. Flotacja tlenkowej rudy miedzi z Arizony. Przygotowano szereg próbek po 30 g rudy miedzi z Arizony o rozdrobnieniu poniżej 60 mesh. Należy zaznaczyć, że była to bardzo drobna ruda i z tego względu trudno flotująca się. Zawartość cennych składników była następująca.· około 60% azurytu (CU3/CO3//OH/2), 35% malachitu (CU2CO3/OH/2) i 5% chalkozynu (CU2S). Każdą z próbek rudy zmielono z 15 g dejocieowanej wody w młynie prętowym z prętami o średnicy 6,35 mm i długości 1,27 cm, wykonując 240 obrotów. Uzyskując pulpę przeniesiono do 300 ml komory flotownika.

pH zawiesiny pozostawiono na naturalnym poziomie pH rudy, 8,0, o ile nie zaznaczono tego inaczej. Po dodaniu związku zawierającego grupy hydroksylowe, podanego w tabeli 6, prowadzono kocdycjonowacie w ciągu 1 minuty. Następnie dodano kolektor i prowadzono kondycjonowanie przez 1 minutę. Z kolei dodano eter poliglikolu jako środek pianotwórczy, w ilości odpowiadającej 0,050 g/Mg suchej rudy i kondycjocowacle kontynuowano w ciągu jednej minuty.

Komorę flotownika mieszano z prędkością 1800 obrotów/minutę, wprowadzając powietrze w ilości 2,7 dm³/mmutę. Próbki koncentratu pianowego zbierano ręcznie za pomocą łopatki w ciągu pierwszej minuty, a następnie do upływu 6 minuty od momentu rozpoczęcia wprowadzania powietrza do flotownika. Próbki koncentratu i odpadów wysuszono i analizowano w sposób opisany w poprzednich przykładach. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli 6 poniżej.

Tabela 6

Uzysk i zawartość miedzi w odzyskanym minerale

Próba	Kolektor	Dawka kg/lonę	0-1 minuta	1-6 minut	Razem
Uzysk	Zawartość
Uzysk	Zawartość	Uzysk	Zawartość
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1(1)	Kwas oleinowy	0,450	0,097	0,078	0,158	0,069	0,255	0,072
2(1)	Kwas oleinowy	2,400	0,307	0,080	0,231	0,065	0,538	0,074
3(1)	Glikol propylenowy	1,200	0,220	0,094	0,198	0,078	0,418	0,086
	Kwas oleinowy	1,200
4(1)	Glikol propylenowy	1,200	0,225	0,094	0,232	0,080	0,457	0,087
	Kwas oleinowy	1,200
5(1)	Glikol propylenowy	1,200	0,153	0,081	—	—	—	—
(2)	Kwas oleinowy	0,600
	Kwas oleinowy	0,600	—	—	0,354	0,354	0,084	0,083
6(1)	Glikol propylenowy	2,400	—	—	—	—	0,091	0,035
(2)
7(1)	Glikol dlpropylbcowy	2,400	—		—	—	0,113	0,038

(3)

164 768

1	2	3	4	5	6	7	8	9
8(1)	Kwas dodecylobenzenosulfonowy	2,400	0,213	0,063	0,147	0,053	0,360	0,059
9(1)	Glikol propylenowy	1,200	0,233	0,074	0,172	0,070	0,405	0,072
	Kwas dodecylobenzenosulfonowy	1,200
10(1)	Bez kolektora	—	—	—	—	—	0,087	0,021
(3)
11(1)	Trietanoloamina	2,400	—	—	—	—	0,144	0,078
12	Trietanoloamina	1,200	0,374	0,083	0,216	0,069	0,590	0,078
	Kwas oleinowy	1,200
13(1)	Sacharoza	2,400	—	—	—	—	0,091	0,068
14(1)	Kwas trihydroksybenzoesowy	2,400	—	—	—	—	0,148	0,071
15(1)	Sacharoza	1,200	0,297	0,084	0,163	0,067	0,460	0,078
	Kwas oleinowy	1,200
16(1)	Kwas trihydroksybenzoesowy	1,200	0,337	0,082	0,140	0,071	0,477	0,075
	Kwas oleinowy	1,200

(1) - nie według wynalazku (2) - drugą porcję 0,600 kwasu oleinowego dodano do zebraniu frakcji 0-1 minuta (3) - połączono dwa koncentraty i analizowano jako jeden

Wyniki przedstawione w tabeli 6 wykazują skuteczność kompozycji kolektorowej stosowanej zgodnie ze sposobem według wynalazku, do flotowania trudno flotującej się tlenkowej rudy miedzi z Arizony.

Przykład VII. Flotacja mieszanej tlenkowo/siarczkowej rudy miedzi. Przygotowano szereg próbek po 30 g rudy miedzi z Kanady o rozdrobnieniu poniżej 10 mesh. Skład cennej części rudy był następujący: około 50% malachitu (CU2CO 3/OH/2) i 50% chalkopirytu (CuFeS 2). Każdą z próbek mielono wraz z 15 g dejonizowanej wody w młynie prętowym (o średnicy 63,5 mm z prętami 12,7 mm), wykonując 1000 obrotów. Uzyskaną pulpę przeniesiono do komory 300 ml flotownika. pH zawiesiny doprowadzono do 9,0 dodając węglan sodowy. Związek zawierający grupy hydroksylowe, kolektor i środek pianotwórczy dodawano w sposób opisany w poprzednich przykładach.

Obróbkę w komorze flotacyjnej, przygotowanie próbek i ich analizę wykonywano w sposób opisany w przykładzie VI. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli 7.

Tabela 7

Uzysk i zawartość miedzi w odzyskanym minerale

Próba	Kolektor	Dawka	pH	0-1 minuta	1-6 minut	Razem
		kg/tonę

	Uzysk	Zawartość	Uzysk	Zawartość	Uzysk	Zawartość
1	Dietanoloamina Kwas oleinowy (3)	0,100	9,0	0,457	0,090	0,079	0,080	0,536	0,089
2(1)	Dietanoloamina (3)	0,200	9,0	—	—	—	—	0,111	0,089
3	Etanoloamina	0,100	9,0	0,279	0,106	0,215	0,076	0,494	0,093
	Kwas oleinowy (3)	0,100
4(1)	Etanoloamina (3)	0,200	9,0	—	—	—	—	0,089	0,092
5	Etanoloamina	0,100	9,0	0,243	0,097	0,099	0,079	0,342	0,097
	Kwas oleinowy (3)	0,100
6(1)	Kwas oleinowy	0,200	9,0	0,218	0,090	0,058	0,065	0,376	0,062

(1) Nie według wynalazku

Wyniki przedstawione w tabeli 7 powyżej zdecydowanie wykazują skuteczność sposobu według wynalazku zastosowanego we flotacji mieszanych tlenkowo/siarczkowych rud miedzi.

Przykład VIII. Flotacja korundu. Przygotowano szereg próbek po 30g mieszaniny korundu (A^Oa) i krzemionki (SiOz), o rozdrobnieniu poniżej 10 mesh. Każdą z próbek mielono i przenoszono do 300 ml komory flotownika w sposób opisany w przykładzie VII, z tym że wykonywano przy mieleniu 2000 obrotów młyna. pH zawiesiny pozostawiono na naturalnym poziomie, 7,4. Kolektor, związek zawierający grupy hydroksylowe i środek pianotwórczy wprowadzano oraz

164 768 flotację w komorze prowadzono w sposób opisany w przykładzie VII. Próbki otrzymane w sposób opisany w przykładzie VII suszono, ważono i rozdrabniano w sposób opisany w przykładzie VII, po czym zawartość glinu oznaczano metodą fluoroscencji rentgenowskiej. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli 8.

Tabela 8

Uzysk i zawartość glinu w odzyskanym minerale

Próba	Kolektor	Dawka	0-1 minuta	1-6 minut	Razem
		kg/tone

	Uzysk	Zawartość	Uzysk	Zawartość	Uzysk	Zawartość
1(1)	Kwas oleinowy	0,200	0,331	0,160	0,013	0,080	0,344	0,157
2(1)	Glikol propylenowy	0,200	—	—	—	—	0,118	0,086
3(1)	Glikol propylenowy	0,100	0,513	0,194	0,071	0,152	0,584	0,188
	Kwas oleinowy	0,100
4(1)	Dietanoloamina	0,200	—	—	—	—	0,146	0,104
5	Dietanoloamina	0,100	0,466	0,205	0,044	0,171	0,490	0,202
	Kwas oleinowy	0,100

(1) - nie według wynalazku

Wyniki przedstawione w tabeli 8 powyżej wykazują skuteczność wykorzystania sposobu według wynalazku do oddzielania glinu od krzemionki na drodze flotacji.

Przykład IX. Flotacja różnych rud tlenkowych. Zastosowano ogólny sposób opisany w przykładzie I, z tym że zamiast rudy miedzi wykorzystanej w tym przykładzie zastosowano różne rudy tlenkowe. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli 9.

Tabela 9

Odzysk różnych minerałów w funkcji pH i składu kolektora z zastosowaniem glikolu propylenowego i kwasu oleinowego w dawkach po 0,012 kg/kg

Minerał	pH 10 00
Piryt, FeS2	1 000
Krzemionka, SiO2	0 086
Boksyt, Al(OH)j	0913
Kasyteryt, SnO2	1 000
Hematyt, Fe2O3	1 000
Korund, AkO3	0 798
Kalcyt, CaCO3	1 000
Rutyl, TiO2	1 000
Chromit, FeCr2O4	1000
Dolomit, CaMg(CO3)2	1 000
Apatyt, Ca5(ChF) [PO4]3	1 000
Galena, PbS	1 000
Chalkopiryt, CuFeS2	1 000
Chalkocyt, CU2S	1000
Sfaleryt, ZnS	1 000
Sylwit (1)	0 703
Pentlandyl, N1(FeS) (2)	1 000
Tlenek niklu, NiO	0 911

(1) - Proces prowadzono w nasyconym roztworze KCl przy pH 12 l (2) - Próbka zawierała nieco pirotytu

164 768

Wyniki wykazują skuteczność sposobu według wynalazku we flotowaniu szerokiej grupy minerałów tlenkowych i siarczkowych. Wykazują one również możliwość oddzielenia tych różnych minerałów od krzemionki, podstawowego składnika skały płonnej występującego wraz z tymi minerałami w naturalnych rudach.

Przykład X. W przykładzie tym wykorzystano ogólną procedurę z rurą Hallimonda, opisaną w przykładzie I, z tym że zamiast stosowania wyłącznie próbek czystych minerałów w każdej próbie, konkretne doświadczenia obejmowały próby z przygotowaną mieszanką zawierającą 10% malachitu oraz 90% krzemionki. Zawartość miedzi w koncentracie flotacyjnym i odpadzie oznaczano stosując rozpuszczanie w kwasie i spektroskopię plazmową DC., w sposób opisany w przykładzie III. Wyniki przedstawiono w tabeli 10. Wszystkie doświadczenia wykonywano przy pH 10,0, stosując podane ilości kolektorów.

Tabela 10

Rodzielanie mieszanin malachit/krzemionka

Kolektor	Dawka kg/kg	Cu
Uzysk	Zawartość
1	2	3	4
Kwas oleinowy (1)	0,024	0,971	0,191
Kwas oleinowy (1)	0,012	0,963	0,169
Glikol propylenowy (1)	0,024	0,212	0,712
Glikol propylenowy (1)	0,012	0,892	0,387
Kwas oleinowy	0,021
Glikol propylenowy (1)	0,012	0,971	0,248
Kwas oleinowy	0,03
Kwas dodecylobenzenosulfonowy (1)	0,024	0,927	0,178
Glikol propylenowy (1)	0,012	0,961	0,355
Kwas dodecylobenzenosulfonowy	0,012
Glikol dipropylenowy (1)	0,024	0,438	0,133
Glikol dipropylenowy (1)	0,012	1,000	0,184
Kwas oleinowy	0,012
Glikol etylenowy (1)	0,024	0,114	0,579
Glikol etylenowy (1)	0,012	0,944	0,255
Kwas oleinowy	0,012
Kwas trihydroksybenzoesowy (I)	0,024	0,167	0,326
Kwas trihydroksybenzoesowy	0,012	0,659	0,219
Kwas oleinowy (1)	0,012
Glikol dietylenowy (1)	0,024	0,183	0,900
Glikol dietylenowy (1)	0,012	1,000	0,401
Kwas oleinowy	0,012
Glikoza (1)	0,024	0,154	0,900
Glikoza (1)	0,012	0,886	0,442
Kwas oleinowy	0,012
Etanoloamina (1)	0,024	0,078	0,779
Etanoloamina	0,012	0,990	0,779
Kwas oleinowy	0,012
Dietanoloamina	0,012	0,892	0,404
Kwas oleinowy	0,012
Dietanoloamina (1)	0,024	0,050	0,900

(1) - nie według wynalazku

Z tabeli 10 w sposób oczywisty, wynika że alkanoloaminy skutecznie zmniejszają ilość flotowanej skały płonnej i generalnie powodują zwiększenie uzysku zawartości żądanego składnika w odzyskanym minerale.

164 768

Przykład XI. Przygotowano szereg próbek po 30g mieszaniny zawierającej 10% rutylu (TiO 2) i 90% krzemionki (SiO 2) o rozdrobnieniu poniżej 10 mesh (USA). Poza tym postępowano w taki sam sposób, jak w przykładzie VI.

Tabela 11

Uzysk i zawartość tytanu

Próba Kolektor Dawka 0-1 minuta 1-6 minut Razem

	Uzysk	Zawartość	Uzysk	Zawartość	Uzysk	Zawartość
1(1)	Glikol propylenowy	0,400	0,044	0,066	0,012	0,021	0,056	0,054
2(1)	Glikol propylenowy	0,400	0,674	0,099	0,062	0,014	0,736	0,092
	Kwas oleinowy	0,100
3(1)	Dietanoloamina	0,400	0,048	0,045	0,027	0,020	0,075	0,036
4	Dietanoloamina	0,400	0,771	0,103	0,033	0,046	0,804	0,101
	Kwas oleinowy	0,100
5(1)	Kwas oleinowy	0,100	0,449	0,075	0,061	0,025	0,510	0,069

Wyniki przedstawione w tabeli 11 powyżej wykazują wpływ wykorzystania sposobu według wynalazku na zwiększenie uzysku i zawartości tytanu w odzyskanym minerale.

Przykład XII. Oddzielanie apatytu od krzemionki. Przygotowano szereg próbek po 30 g, o rozdrobnieniu poniżej 10 mesh (USA), z mieszanki zawierającej 10%o apatytu (Cas/Cl/F)(PO4)3. Poza tym postępowano dokładnie w taki sam sposób, jak w przykładzie VI. pH zawiesiny naturalnej rudy wynosiło 7,1.

Tabela 12

Mieszanina apatytu i krzemionki

Uzysk i zawartość fosforu w odzyskanym minerale

Próba	Kolektor	Dawka	0-1 minuta	1-6 minut	Razem
		kg/tone

	Uzysk	Zawartość	Uzysk	Zawartość	Uz.ysk	Zawartość
KO	Glikol propylenowy Kwas oleinowy	0,200	0,932	0,056	0,044	0,005	0,967	0,052
2	Dietanoloamina	0,200	0,841	0,041	0,124	0,002	0,965	0,036
	Kwas oleinowy	0,200
3(1)	Glikol dietylenowy	0,200	0,929	0,038	0,030	0,002	0,959	0,038
	Kwas oleinowy	0,200
4(1)	Kwas oleinowy	0,200	0,801	0,039	0,145	0,013	0,946	0,035
5(1)	Glikol propylenowy	0,200	—	—	—	—	0,361	0,031
6(1)	Dietanoloamina	0,200	—	—	—	—	0,397	0,033
7(1)	Glikol dietylenowy	0,200	—	—	—	—	0,304	0,028

(1) - Nie według wynalazku

Przedstawione powyżej wyniki wykazują, że przy zastosowaniu związków zawierających grupy hydroksylowe, zgodnie ze sposobem według wynalazku, wraz z kwasem oleinowym (będącym znanym kolektorem stosowanym we flotacji apatytu) uzyskuje się większy stopień wzbogacenia i większą szybkość flotacji przy zastosowaniu samego kwasu oleinowego. Uzysk apatytu w przypadku wszystkich kolektorów był dość znaczny, z tym że pewną poprawę zaobserwowano we wszystkich przypadkach zastosowania związków zawierających grupy hydroksylowe, zgodnie ze sposobem według wynalazku. Również w każdym przypadku następuje wzrost zawartości żądanego minerału w odzyskiwanym minerale, przy czym zasadniczo poprawę zaobserwowano w próbie 1.

164 768

Przykład XIII. Flotacja chalkopirytowej rudy miedzi.

W przykładzie tym zbadano wpływ różnych alkanoloamin na flotację rudy miedzi w laboratoryjnych flotownikach. Przygotowano próbki po 500 g rudy miedzi z Kanady Zachodniej. Ruda była względnie wysokiej jakości, z tym że zawierała również znaczne ilości krzemionkowej skały płonnej. Porcję 500 g rudy mielono z 257 g dejonizowanej wody w młynie prętowym zawierającym

2,5 cm pręty, z prędkością około 60 obrotów/minutę w ciągu około 7 minut. Uzyskano w ten sposób 25% ziarna o rozdrobnieniu poniżej 100 mesh. Z wyjątkiem przypadków zaznaczonych w tabeli alkanoloaminę dodawano do młyna przed etapem mielenia. Do młyna dodawano również wapno w celu uzyskania pH odpowiedniego dla następującej potem flotacji.

Pulpę przeniesiono do 1500 ml flotownika Agitair wyposażonego w automatyczny system łopatek do usuwania piany. Flotownik mieszano z prędkością 1150 obrotów/minutę. pH zawiesiny doprowadzono do 8,5 dodając w razie potrzeby dodatkową ilość wapna. Kolektor, ksantogenian amylo-potasowy, o ile nie zaznaczono inaczej w tabeli 13, dodawano do zawiesiny w dawce 8 g/tonę, po czym zawiesinę kondycjonowano w ciągu 1 minuty. Następnie dodawano eter poliglikolu jako środek pianotwórczy, w ilości 18 g/tonę suchej rudy i zawiesinę kondycjonowano ponownie w ciągu 1 minuty.

Komorę flotacyjną mieszano z prędkością 1150 obrotów/minutę wprowadzając powietrze w ilości 4,5 dm³/minutę. Próbki koncentratu pianowego zbierano w ciągu 8 minut od wprowadzenia powietrza po raz pierwszy do komory. Próbki odpadu i koncentratu suszono przez noc w suszarce, ważono i rozdrabniano w celu wykonania analizy. Po sproszkowaniu próbki rozpuszczono w kwasie i zawartość miedzi oznaczano za pomocą plazmowego spektrometru DC. Wyniki analizy wykorzystano do wyznaczenia ułamkowych uzysków i zawartości żądanego składnika w odzyskanym minerale, wykorzystując znane równania bilansu masowego. Uzysk oznaczał wyrażoną ułamkiem ilość konkretnego znajdującego się w rudzie minerału, jaka została odzyskana. Selektywność wyliczano dzieląc uzysk miedzi przez uzysk krzemionkowej skały płonnej.

Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli 13.

Tabela 13

Odzysk

Próba	Alkanoloamina	Dawka . kg/Mg	Cu	krzemionka	Selektywność
1(1)	—	—	0 654	0 135	4.8
2	Etanoloamina	0 020	0 663	0 114	58
3	Dietanoloamina	0 020	0 677	0 087	78
4	Trietanoloamina	0 020	0 669	0 096	70
5	Propanoloamina	0 020	0 673	0,118	57
6	Dipropanoloamina	0 020	0 683	0 093	7 3
7	Izopropanoloamina	0 020	0 668	0 107	62
8	Butanoloamina	0 020	0 682	0 127	5.4
9	Dietanoloamina	0 040	0 648	0 079	82
10	Dietanoloamina	0 080	0617	0 074	84
11(2)	Dietanoloamina	0 020	0 668	0 093	72
12(2)	Dietanoloamina	0 040	0 627	0 089	7 2
13(3)	Dietanoloamina	0 020	0 597	0 105	5 7
14(3)	Dietanoloamina	0 040	0 544	0 095	5 8
15(1)	—	—	0 660	0 137	4 8
(2)
16(1)	_	_	0 582	0 128	45
(3)
17(4)	Dietanoloamina	0 020	0 658	0 100	66
18(4)	Dietanoloamina	0 040	0 644	0 088	7 3

164 768

1	2	3	4	5	6
19	Izopropanoloamina	0.040	0 649	0 095	68
20(5)	Dietanoloamina	0 020	0.65/	0.117	56

(1) - nie według wynalazku (2) - jako kolektor zastosowano tionokarbaminian izopropylo-N-etylu (3) - jako kolektor zastosowano ditiofosforan sec-butylu (4) - w tej próbie aminę dodano do komory fłotownika, a nie do młyna rozdrabniającego (5) - w tej próbie aminę i kolektor dodano do komory fłotownika równocześnie.

Wyniki przedstawione w tabeli 13 wykazują, że sposobem według wynalazku skutecznie obniża się uzysk krzemionkowej skały płonnej, w związku z czym zwiększa się selektywność procesu flotacyjnego. Wyniki wskazują również, że prowadząc proces sposobem według wynalazku można w efekcie uzyskać zmniejszenie uzysku pożądanego minerału miedzi. Z porównania prób 3, 17 i 20 wynika, że dodawanie aminy na etapie mielenia, a nie do komory fłotownika lub równocześnie z kolektorem zapewnia większy uzysk miedzi o wysokim stopniu wzbogacenia.

Przykład XIV. Flotacja mieszanej rudy miedzi. Przygotowano szereg próbek po 30 g mieszanej siarczkowej rudy miedzi z Nevady. Jako cenne składniki ruda zawierała około 0,25% wagowych miedzi, około 0,004% wagowe molibdenu i około 4g/Mg złota. Każdą próbkę rudy mielono na sucho w ciągu około 20 s w młynie obrotowym uzyskując około ziarna powyżej 100 mesh. Uzyskaną rudę przenoszono do 300 ml komory fłotownika i rozcieńczano ją wodą.

pH zawiesiny doprowadzano do δ,5 za pomocą wapna. Dodawano alkanoloaminę, wymienioną w tabeli 14, po czym kondycjonowano zawiesinę w ciągu 1 minuty. Z kolei dodawano pierwszą porcję kolektora, ksantogenianu izopropylo-sodowego w ilości 0,050 kg/Mg rudy i kontynuowano kondycjonowanie przez 1 minutę. Z kolei dodawano środek pianotwórczy, eter poliglikolu, w ilości odpowiadającej 0,020g/Mg suchej rudy i zawiesinę ponownie kondycjonowano w ciągu 1 minuty.

Komorę flotownika mieszano z prędkością 1 /00 obrotów/minutę wprowadzając powietrze w ilości 2,7 dm3/minutę. Próbki koncentratu pianowego zbierano ręcznie za pomocą łopatki w ciągu 2 minut od rozpoczęcia wprowadzania powietrza do komory. Z kolei dodawano drugą porcję kolektora, w ilości 0,025 kg/Mg rudy, prowadzono kondycjonowanie przez 1 minutę i zbieranie koncentratu przez 6 minut. Próbki koncentratu i odpadów połączono, wysuszono i analizowano w sposób opisany w poprzednich przykładach. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli 14 poniżej. W każdym przypadku uzyski miedzi, złota, molibdenu i krzemionki oznaczają całkowite ilości uzyskane w czasie 2- i 6-minutowej flotacji.

Tabela 14

Próba	Alkanolamina	Dawka . kg/tonę	Uzysk
miedzi	złota	molibdenu	krzemionki
1	Dietanoloamina	0,100	0,65/	0,65/	0,552	0,197
2	Dietanoloamina	0,050	0,671	0,5/3	0,541	0,217
3	Dietanoloamina	0,200	0,614	0,529	0,49/	0,1/3
4	Monoetanoloamina	0,100	0,647	0,541	0,511	0,209
5	Trietanoloamina	0,100	0,653	0,557	0,51/	0,213
6	Izopropanoloamina	0,100	0,651	0,549	0,523	0,217
7(1)			0,624	0,533	0,4/9	0,250

(1) - nie według wynalazku

Przedstawione wyniki wykazują skuteczność sposobu według wynalazku w zwiększaniu stopnia wzbogacenia odzyskiwanych minerałów.

Przykład XV. Flotacja mieszanej siarczkowo/tlenkowej rudy miedzi. Ogólną procedurę opisaną w przykładzie XIII powtórzono stosując mieszaną siarczkowo/tlenową rudę miedzi z Afryki Południowej. Siarczkową rudę miedzi flotowano sposobem według wynalazku, a pozostałą rudę tlenkową odzyskiwano w następnym etapie takim jak ługowanie lub flotacja tlenkowa.

164 768

Zawartość minerałów siarczkowych w tej rudzie była niewielka, poniżej około 0,22% wagowych.

Jedna z modyfikacji procedury podanej w przykładzie XIII polegała na tym, że rudę mielono wykonując 700 obrotów młyna w celu uzyskania materiału zawierającego 13% frakcji o uziarnieniu ponad 100 mesh. Jako kolektor zastosowano ksantogenian amylo-potasowy w stężeniu

0,025 kg/Mg rudy. We wszystkich przypadkach zastosowano alkanoloaminę w postaci dietanoloaminy w podanych ilościach. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli 15 poniżej.

Tabela 15

Próba	Dawka kg/Mg	Odzysk
miedzi	ołowiu	cynku	krzemionki
1(1)	—	0.704	0.835	0.491	0 317
2	0 025	0 714	0 831	0 486	0 273
3	0 050	0 693	0.824	0.480	0.246
4	0.100	0 650	0 791	0 452	0 209
5	0 200	0 589	0.746	0.396	0.152

(1) - nie według wynalazku

Powyższe dane ponownie wykazują, że sposób według wynalazku zapewnia zmniejszony uzysk krzemionkowej skały płonnej. W przypadku tej konkretnej rudy uzysk pożądanych minerałów, ołowiu i cynku, również zmniejsza się, nawet przy najmniejszej dawce alkanoloaminy.

Przykład XVI. Wpływ kolejności i sposobu wprowadzania kolektora i związku zawierającego grupy hydroksylowe. Postępowano zgodnie z procedurą przedstawioną w przykładzie VI, z tym że zastosowano apatyt z innego źródła, zawierający około 30% apatytu i około 70% krzemionki. We wszystkich przypadkach jako związek zawierający grupy hydroksylowe zastosowano dietanoloaminę, a jako kolektor anionowy - kwas oleinowy. W każdej próbie zmieniano sposób, w jaki dodawano dietanoloaminę i kwas oleinowy do układu flotacyjnego. W próbie 1 dietanoloaminę dodawano do komory, po czym prowadzono kondycjonowanie w ciągu 1 minuty. Z kolei dodawano kwas oleinowy i ponownie prowadzono kondycjonowanie w ciągu 1 minuty. W próbie 2 zastosowano odwrotną kolejność dodawania. W próbie 3 dietanoloaminę i kwas oleinowy dodawano do komory w tym samym czasie i fizycznie w przybliżeniu w tym samym miejscu, po czym prowadzono kondycjonowanie w ciągu 1 minuty. W próbie 4 dietanoloaminę i kwas oleinowy wymieszano w obrębnym pojemniku, w wyniku czego powstała sól, na co wskazywało wydzielanie się ciepła. W próbie 5 zamiast nieprzereagowanej dietanoloaminy i kwasu oleinowego zastosowano produkt kondensacji nadmiaru kwasów tłuszczowych z dietanoloaminą, dostępny w handlu jako M-210 z The Dow Chemical Company. W próbach 6 i 7 zastosowano sam kwas oleinowy. Uzyskane wyniki przedstawiono poniżej w tabeli 16.

Tabela 16

Q_a l^_a Uzysk i zawartość fosforu w odzyskanym minerale

Próba	Kolektor	kg/tonę	0 - 2 minuty	2-6 minut	Razem
Uzysk	Zawartość	Uzysk	Zawartość	Uzysk	Zawartość
1	Dietanoloamina Kwas oleinowy	0,100	0,908	0,124	0,020	0,067	0,928	0,124
2	Kwas oleinowy	0,100	0,876	0,126	0,042	0,083	0,918	0,124
	Dietanoloamina	0,100
3	Dietanoloamina	0,100	0,803	0,133	0,016	0,057	0,819	0,132
	Kwas oleinowy	0,100
4(1)	Sól dietanoloaminy z kwasem oleinowym	0,200	0,703	0,126	0,024	0,94	0,727	0,115
5(1)	Kondensat	0,200	0,060	0,066	0,015	0,034	0,075	0,060
6(1)	Kwas oleinowy	0,200	0,881	0,089	0,033	0,027	0,904	0,087
7(1)	Kwas oleinowy	0,100	0,687	0,113	0,115	0,061	0,802	0,105

(1) - nie według wynalazku

164 768

Próby 1 - 3 prowadzone zgodnie ze sposobem według wynalazku, wyraźnie wykazują jego skuteczność. Próba 4 wykazuje, że jeśli składniki wstępnie wymiesza się, uzysk fosforu jest znacznie mniejszy niż wówczas, gdy stosuje się sam kwas oleinowy. Próba 5 wykazuje, że produkt kondensacji kwasów tłuszczowych z dietanoloaminą jest nieskuteczny w procesie flotacji.

R -Z -C-S'M

WZÓR 1

S

II (R k-N-C-Y ³ I (H)_b

WZÓR 2 f/*0^

WZÓR 3 (R -N^C=S (R⁶)₂-P.^

-M +

SM

WZÓR 4

WZÓR 5

Λο-Ζ s-c

OR'

WZÓR 6

R¹⁰ -O S-R

WZÓR 7

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób odzyskiwania minerałów na drodze flotacji pianowej, który polega na tym, że rozdrobnioną rudę zawierającą krzemionkę lub krzemionkową skałę płonną, w postaci wodnej zawiesiny, poddaje się flotacji pianowej w warunkach, w których żądany minerał odzyskuje się w pianie, znamienny tym, że flotację prowadzi się w obecności kolektora i depresora dla krzemionki lub krzemionkowej skały płonnej, którym jest niższa alkanoloamina oraz ewentualnie w obecności innych odczynników flotacyjnych.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako depresor stosuje się niższą alkanoloaminę wybraną z grupy obejmującej etanoloaminę, propanoloaminę, butanoloaminę, dietanoloaminę, dipropanoloaminę, dibutanoloaminę, trietanoloaminę, tripropanoloaminę, tributanoloaminę oraz ich mieszaniny.
3. 3. Sposób według zastrz. a albo 2, znamienny tym, że jako kolektor stosuje się anionowy kolektor będący pochodną kwasu wybranego z grupy obejmującej kwasy karboksylowe, sulfonowe, siarkowe, fosforowe i fosfonowe.
4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że jako kolektor stosuje się kwasy alkilosulfonowe, kwasy alkiloarylosulfonowe, ich sole oraz ich mieszaniny.
5. 5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że jako kolektor stosuje się alkilowany kwas benzenosulfonowy, kwas alkilosulfonowy, kwasy alkilowane difenylooksymonosulfonowe, ich sole oraz ich mieszaniny.
6. 6. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się anionowy kolektor wybrany z grupy obejmującej kwas linolenowy, kwas oleinowy, kwas laurylowy, kwas linolowy, kwas oktanowy, kwas kaprynowy, kwas mirystynowy, kwas palmitynowy, kwas stearynowy, kwas arachidowy, kwas behenowy, kwas 2-naftalenosulfonowy, laurylosiarczan sodowy, stearynian sodowy, dodekanosulfonian sodowy, dodecylosiarczan sodowy, dodecylofosforan, chlorową pochodną kwasu dodecylofosfonowego, kwas 2-naftoesowy, kwas pimelinowy, kwas 11 -aminododekanowy, kwas dodecylobenzenosulfonowy, kwas heksadecylosulfonowy, ich sole oraz ich mieszaniny.
7. 7. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się kolektor tiolowy wybrany z grupy obejmującej tiokarboniany, tionokarbaminiany, tiokarbanilidy, tiofosforany, tiofosfiniany, merkaptany, ksantogenianomrówczany, estry ksantogenowe oraz ich mieszaniny.