PL197493B1 - Odczynnik flotocyjny dla rud, zwłaszcza rud siarczkowych oraz zastosowanie odczynnika flotacyjnego - Google Patents

Abstract

1. Odczynnik flotacyjny dla rud, zw laszcza rud siarczkowych stanowi acy mieszanin e zwi azków o wzorze (1) i (2) w których: w których R 1 i R 2 , niezale znie od siebie oznaczaj a grupy alkilowe o 1 do 18 atomach w egla, R 3 i R 4 , niezale znie od siebie oznaczaj a wodór lub C 1 -C 6 -alkil, za s M oznacza wodór lub metal alkaliczny, w stosunku wagowym zwi azków (1):(2) = 95:5 do 75:25. 6. Zastosowanie odczynnika flotacyjnego okre slonego w zastrz. 1, do flotacji rud siarczkowych. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy odczynnika flotacyjnego dla rud, zwłaszcza rud siarczkowych stanowiącego mieszaninę tiokarbaminianów i merkaptobenzotiazoli oraz zastosowania odczynnika flotacyjnego do flotacji rud siarczkowych.

Rozdzielanie minerałów realizuje się za pomocą całego szeregu różnych procesów, takich jak np., rozdzielanie elektrostatyczne czy magnetyczne. Jednak, dla rozdzielenia rudy o bardzo dużym rozdrobnieniu, jedynym rozsądnym sposobem przemysłowym jest flotacja. Inne sposoby dają się zastosować tylko do określonych minerałów, lub ograniczają się tylko do szczególnych kombinacji minerałów. Flotacja wykorzystuje różne własności chemiczne powierzchni różnych minerałów i może być przeprowadzana za pomocą wielkiej liczby różnych chemikaliów.

W procesie flotacji rozdzielanie różnych minerałów uzyskuje się dodając chemikalia, które regulują zwilżalność poszczególnych minerałów w płuczynach flotacyjnych.

Chemikalia te można z grubsza podzielić na kilka kategorii, a mianowicie odczynniki flotacyjne, środki spieniające, depresory, aktywatory i środki modyfikujące.

Odczynniki flotacyjne są reagentami, które zapewniają głównie hydrofobizację użytecznego minerału. Są one substancjami powierzchniowo czynnymi, które adsorbują się na powierzchni minerału. Odczynniki flotacyjne zawierają polarną grupę funkcyjną, która dzięki swej hydrofilowości związana jest z powierzchnią minerału i grupę niepolarną, która ze względu na swą hydrofobowość przyczepia się do pęcherzyka powietrza. Hydrofobową częścią odczynnika flotacyjnego jest zwykle reszta węglowodorowa. Odczynniki flotacyjne dzieli się ze względu na ich grupy funkcyjne lub pod kątem typu zbieranego materiału.

Ważnymi odczynnikami flotacyjnymi dostępnymi w handlu są ksantany, ditiofosforany i tionokarbaminiany (Schubert: Aufbereitung fester mineralischer Rohstoffe/ Wzbogacanie stałych surowców mineralnych, tom II, 1977, strona 296 i następne). W wielu wypadkach (np. w przypadku istnienia kompleksowych rud mieszanych) wydajność i selektywność uzyskiwana za pomocą tych standardowych odczynników flotacyjnych jest całkowicie nie zadawalająca, tak więc potrzebne są specjalne typy odczynników flotacyjnych.

Tionokarbaminiany są selektywnymi i silnie aktywnymi odczynnikami flotacyjnymi dla wielu minerałów siarczkowych, szczególnie dla minerałów miedzi i blendy cynkowej. Główną dziedziną stosowania jest flotacja rud miedzi, w których jako minerały użytkowe występują przede wszystkim, błyszcz miedzi (chalkozyn Cu2S), indygo miedzi (kowelin CuS), piryt miedziany (chalkopiryt CuFeS2), kolorowy piryt miedziany (bornit Cu₅FeS₄) i tetraedryt/ruda płowa (Cu12Sb₄S13). Duża selektywność tionokarbaminianów dochodzi do głosu przede wszystkim w przypadku rud, w których minerałom miedzi towarzyszą duże zawartości siarczkowych minerałów żelaza (piryt, markasyt, magnetopiryt, arsenopiryt).

W opisie patentowym USA Nr 4 699 711 ujawniono sposób flotacji pienistej minerałów siarczkowych, w szczególności minerałów siarczkowych zawierających miedź i odpowiedniego odczynnika flotacyjnego. Ten odczynnik flotacyjny zawiera w korzystnej postaci wykonania alkilopodstawione tionokarbaminiany o krótkim łańcuchu.

W zakresie od obojętnego do kwaśnego, merkaptobenzotiazol jest uniwersalnym odczynnikiem flotacyjnym o dużej wydajności dla wszystkich minerałów siarczkowych Ag, Cu, Pb, Zn, Bi, Sb, As, Ni, Co, Mo i Fe, oraz rodzimych metali, takich jak Cu, Bi, Ag, Au i PGM (metali grupy platyny). W wielu wypadkach przewyższa on pod kątem aktywności najsilniejsze ksantany (ksantan K-amylu, ksantan K-heksylu), co obowiązuje nie tylko dla niskiego pH (<4), w którym ksantany tracą swą aktywność. Merkaptobenzotiazol może być stosowany zarówno sam, jak też i w kombinacji z innymi odczynnikami flotacyjnymi merkaptanowymi, takimi jak ksantany, aromatyczne i alifatyczne ditiofosforany, tiokarbaminiany, estry kwasu ksantogenowego itd.. Merkaptobenzotiazol wspomaga aktywność i selektywność innych odczynników flotacyjnych wyboru których dokonuje się pod kątem materiału poddawanego flotacji i charakteru rudy.

Tionokarbaminiany i merkaptobenzotiazole opisane są w książce Schuberta: Aufbereitung fester mineralischen Rohstoffe, tom II, 1977, strona 300 i następne.

O-izopropylo-N-etylotionokarbaminian i 2-merkapto-benzotiazol zostały opisane w publikacji Minerals Engineering, Tom 13, Nr 4, strony 345 - 356, jako odczynniki flotacyjne dla minerałów miedzi. Dokument nie wymienia jednak żadnej mieszaniny tych materiałów, jako odpowiedniego odczynnika flotacyjnego.

PL 197 493 B1

W opisie patentowym EP-A-0 298 392 ujawniono sposób flotacji i odczynnik flotacyjny dla minerałów siarczkowych. Odczynnik flotacyjny składa się z pierwszorzędowej lub drugorzędowej aminy, w której podstawniki alkilowe lub alkenylowe zawierają 8 do 22 atomów C, oraz związek siarki. Jako związek siarki wymienia się między innymi merkaptobenzotiazole i tionokarbaminiany, jednak nie wymienia się ich mieszanin.

Zadaniem niniejszego wynalazku było wynalezienie ulepszonego odczynnika do flotacji rud siarczkowych, w szczególności rud miedzi, przy czym odczynnik ten powinien się nadawać w szczególności do takich rud, które są związane z dalszymi minerałami użytkowymi. Ten odczynnik do flotacji powinien być ponadto skuteczny w mniejszych ilościach niż znane ze stanu techniki odczynniki do flotacji.

Niespodziewanie stwierdzono, że tionokarbaminiany w połączeniu z merkaptobenzotiazolami polepszają flotację rud siarczkowych, w szczególności flotację rud miedzi, której towarzyszy molibden i/lub złoto.

Przedmiotem wynalazku jest więc odczynnik do flotacji, zawierający związki o wzorze (1)

R1-N-C-O-R² (1)

I

Η

w których R¹ i R², niezależnie od siebie oznaczają grupy alkilowe o 1 do 18 atomach węgla, R³ i R⁴, niezależnie od siebie oznaczają wodór lub C1-C₆-alkil, zaś M oznacza wodór lub metal alkaliczny, w stosunku wagowym (1) : (2) = 95:5 do 75:25.

Dalszym przedmiotem wynalazku jest zastosowanie odczynnika do flotacji według wynalazku do flotacji rud siarczkowych. W przypadku rud siarczkowych chodzi korzystnie o rudy zawierające miedź.

R1 i r2 mogą oznaczać reszty o łańcuchu prostym lub rozgałęzionym. Oznaczają one korzystnie C1-C6-alkil, w szczególności C1-C3-alkil. Związek o wzorze (1) przedstawia w korzystnej postaci wykonania O-izopropylo-N-etylotiono-karbaminian (IPETC).

r3 i r4 mogą znajdować się na każdej wolnej pozycji w pierścieniu aromatycznym. Oznaczają one korzystnie C_rC3-alkil, w szczególności H. M oznacza korzystnie Na.

Stosunek mieszania związków o wzorach 1 i 2 leży korzystnie między 93:7 a 80:20, w szczególności między 92:8 a 87:13 w proporcji wagowej.

W dalszej korzystnej postaci wykonania wynalazku odczynnik do flotacji według wynalazku zawiera do 50% glikolu dietylenowego lub mono- względnie dietanoloaminy, w przeliczeniu na masę odczynnika do flotacji.

Odczynnik do flotacji według wynalazku korzystnie nie zawiera rzeczywiście alkilo- lub alkenylopodstawionych amin, w których grupy alkilowe, względnie alkenylowe nie zawierają grup hydroksylowych.

Za pomocą odczynnika do flotacji według wynalazku można uzyskać podczas flotacji siarczków metali nieżelaznych polepszone wyniki odnośnie selektywności i wydajności w porównaniu ze standardowymi odczynnikami.

Flotacji można poddawać wszystkie siarczki metali (oprócz Fe), przy czym należy szczególnie wskazać Cu, Mo, Pb, Zn i Ni. Szczególnie dobre wyniki obserwuje się podczas obróbki Cu, Zn i Mo. Odczynnik do flotacji według wynalazku daje się stosować w szerokim zakresie pH (2 do 12) a w płuczynach flotacyjnych stosuje się go korzystnie w stężeniu między 0,01 a 1,0 kg/tonę płuczyn.

Za pomocą odczynnika do flotacji według wynalazku uzyskuje się znaczne polepszenie selektywności przede wszystkim w przypadku kompleksowych rud mieszanych zawierających miedź.

PL 197 493 B1

P r z y k ł a d

Wytwarzanie mieszaniny odczynnika

Składniki miesza się w temperaturze 50 do 80°C w zbiorniku z mieszadłem aż uzyska się jednorodny roztwór. Badania techniczne stosowania: flotacja chalkopirytu

Nr. przykładu	Nadawa % Cu	Koncentrat % Cu	Strata % Cu	Ilość %	Uzysk % Cu	Typ odczynnika	Dodatek g/t
1(V)	1,41	9,7	0,14	13,3	91,4	tionokarbaminian*	22
2(V)	1,41	10,8	0,13	12,0	91,9	tionokarbaminian*	22
AVR	1,41	10,3	0,14	12,7	91,7	tionokarbaminian*	22
1-2
3(V)	1,42	11,4	0,14	11,4	91,3	tionokarbaminian*	22
4(V)	1,42	11,3	0,12	11,7	92,5	tionokarbaminian*	22
AVR	1,42	11,3	0,13	11,6	91,9	tionokarbaminian*	22
3-4
5	1,42	11,5	0,15	11,19	90,6	Namerkaptobenzotiazol	22
6	1,41	11,2	0,14	11,48	91,2	Namerkaptobenzotiazol	22
AVR	1,42	11,4	0,15	11,34	90,9	Namerkaptobenzotiazol	22
5-6
7	1,42	12,1	0,12	10,9	92,5	wg. wynalazku**	22
8	1,40	13,9	0,12	9,3	92,2	wg. wynalazku**	22
AVR	1,41	13,0	0,12	10,1	92,4	wg. wynalazku**	22
7-8

* - N-etylo-O-izopropylotionokarbaminian ** - Odczynnik do flotacji według wynalazku jest mieszaniną z 65% wagowych N-etylo-O-izopropylotionokarbaminianu, 5% wagowych soli sodowej merkaptobenzotiazolu i 30% wagowych glikolu dietylenowego; AVR - oznacza średnio.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Oddcznnikflotaacjny dlarud,zwłaszzczrud siarcckowyyhstanowiąąymieszaninę zwiąąków o wzorze (1)

   S

   R1-N-C-O-R² (1)

   I

   Η i (2) w których:

   w których R¹ i R², niezależnie od siebie oznaczają grupy alkilowe o 1 do 18 atomach węgla, R³ i R⁴, niezależnie od siebie oznaczają wodór lub C1-C6-alkil, zaś M oznacza wodór lub metal alkaliczny, w stosunku wagowym związków (1):(2) = 95:5 do 75:25.

   PL 197 493 B1
2. 2. Odczynnik flotacyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że R¹ i R² niezależnie od siebie oznaczają grupy alkilowz C2 do C₆.
3. 3. Odczynnik flotacyjni według zastrz. 1, znamienny tym. że R³ i R⁴ niezależnie od siebie oanacaają grupy alkilowe C1 Co C3.
4. 4. Odccannikfi cojcyjny wedługgasttz.1 a Ibo2 a Ibo 3 , z namienaytym, że ztoouged miezzasia awiąaków o waoraz 1 i 2 Izży mięCay 93:7 Co 80:20 w proporcji wagowzj.
5. 5. Odcyannikfi otaayjny weZługz astrZal , znamiienyytymi, ż e z aa/iezadc 5 0% weagweyyg likk Ig Ciztylznowzgo, monoztanoloaminy i/lub Ciztanoloaminy.
6. 6. Zaztozowaniz oCcaynnika flotacyjnzgo okrzślonzgo w aautra. 1, Co flotacji ruC ziarcakowych.