RU2004342C1

RU2004342C1 - Способ обогащени сульфидных руд

Info

Publication number: RU2004342C1
Application number: SU04613892A
Authority: RU
Inventors: Весли Липп Дэвид; Д.Р. Нагарай
Original assignee: Американ Цианамид Компани (US)
Priority date: 1988-04-18
Filing date: 1989-04-17
Publication date: 1993-12-15
Also published as: MX15520A; US4866150A; TR24737A; PT90279A; MX173701B; ZA892802B; EP0338276A2; YU46892B; EP0338276A3; YU78589A; ES2053842T3; EP0338276B1; DE68915327D1; AU614600B2; AU3310989A; CA1338110C; PT90279B; BR8901808A

Abstract

Использование: обогащение полезных ископаемых , в частности способы пенной флотации минералов из сульфидных руд Сущность изобретени : способ обогащени сульфидных руд включающий измельчение руды, пульпирование. обработку пульпы депрессором, введение коллектора, вспени- вател и флотацию сульфидных минералов, в качестве депрессора используют различные полимеры акриламидтиомочевины/аллилтиомочевины. 4 здф-лы, 7 таб

Description

Изобретение относитс к способам пенной флотации дл восстановлени минералов из сульфидов основных металлов в рудах, в частности к способам пенной флотации с использованием усовершенствованных депрессоров.

Известно, что успешное проведение способа флотации сульфидов в большой степени зависит от реагентов, называемых кол- лекторами, которые обеспечивают избирательную гидрофобность минерала, который нужно отделить от других минералов .

Успешное флотационное отделение сульфидных и других минералов зависит также от некоторых других важных реагентов , таких как модификаторы. Модификаторы включают все реагенты, основна функци которых заключаетс ни в собирании , ни в вспенивании, но в модификации поверхности минерала таким образом,чтобы коллектор либо св зывалс с ней, либо нет. Поэтому модификаторы можно считать депрессорами, активаторами, регул горами уровн рН, диспергирующими агентами, дезактиваторами и т п Часто модификатор может выполн ть различные функции одновременно . Известно также, что эффективность всех классов флотационных агентов зависит от степени щелочности или кислотности рудной пульпы. Поэтому важное значение имеют модификаторы, которые регулируют уровень рН. Обычно в качестве регул торов рН используют известь, соду кальцинированную, и в меньшей степени каустическую соду. Однако при флотации сульфидов широко используют извести. При флотации сульфида меди, котора доминирует над промышленной флотацией сульфидов , например, используют известь, чтобы поддерживать уровни рН выше 10,5. Расходы , св занные с использованием извести, очень высоки, и операторы на предпри ти х заинтересованы в таких способах флотации, дл проведени которых потребовалось бы мало извести, или же не потребовалось совсем , например, способы флотации, которые можно эффективно проводить при слабощелочных, нейтральных или даже кислотных уровн х рН. В особенности необходимы нейтральные или кислотные способы флотации, потому что суспензионные шла- мы можно легко подкисл ть путем добавлени серной кислоты, и серную кислоту получают на многих заводах как побочный продукт плавки. Поэтому дл насто щих способов флотации предпочтительными вл ютс те способы флотации, которые не требуют предварительной выверки уровн рН до нейтрального или кислого с добавлением более дешевой серной кислоты, поскольку в насто щее врем требуетс предварительна выверка уровней рН до высокощелочных значений, составл ющих

по крайней мере приблизительно 11,0, с использованием извести, котора стоит дороже .

Как уже упоминалось выше, потребление извести на отдельных заводах может

0 варьироватьс от приблизительно 0,454 кг на 1 т руды, котора перерабатываетс , до 9,072 кг извести на 1 т руды. Еще одна проблема , св занна с предшествующими способами , заключаетс в том, что при

5 добавлении больших количеств извести дл достижени значительных уровней рН на заводском оборудовании и на оборудовании дл флотации образуетс накипь, что требует часть-х и дорогих остановок заводов

0 дл очистки. Поэтому существует необходимость сокращени или исключени добавлени извести в способ&х флотации сульфидов, что обеспечит существенную экономию затрат на реагенты. Кроме того,

5 сокращение или исключение извести в способах обогащени сульфидных руд даст другие преимущества, заключающиес в упрощении операции и практики типовых химико-технологических операций, отлича0 ющихс от флотации, таких как подача жидких компонентов или подача твердых компонентов, так же как и усовершенствованный способ выделени вторичных минералов ,

5 в пенной флотации руд, содержащих сульфиды основных металлов, используют ксантаты и дмтиофосфаты в качество коллекторов сульфидов. Основна проблема, св занна с использованием этих коллекторов

0 сульфидоз, заключаетс в том, что уровни рН ниже 11,0 и что плохо отдел ютс пирит и пирготит. Более конкретно в соответствии с насто щей теорией флотации сульфидов повышенна флотаци пирита при рН ниже

5 ц,о происходит из-за легкого окислени те- околлекторов с образованием соответствующих дитиолатов, которые, как предполагаетс , отвечают за флотацию пирита .

0 Кроме попыток получени сульфидных коллекторов более избирательного действи по отношению к сульфидным минералам существуют другие подходы к решению проблемы совершенствовани флотацион5 ного отделени сульфидов, которые включают применение модификаторов, более конкретно депрессоров, дл того, чтобы подавл ть ненужные сульфидные минералы и сопутствующие минералы так, чтобы они не всплывали в присутствии коллекторов, снижа таким образом уровни содержани ненужных сульфидных загр знителей, остающихс в концентратах. Как уже говорилось выше, депрессор-модификатор, который избирательно предотвращает или подавл ет поглощение коллекторов на поверхност х минеральных частиц, которые присутствуют в флотационном шламе или суспензии. Предшествующие депрессоры выбирали обычно из высокотоксичных, вызывающих затруднени при подаче неорганических соединений , таких как: цианид натри (NaCN), гидросульфид натри (NaSH) и реактив Но- укса (PaSs и NaOH). Эти обычные сульфидные подавители обладают р дом недостатков при использовании. Депрессоры , которые часто используютс , чрезвычайно токсичны, очень зловонны. В широком интервале уровней рН их использование небезопасно, но их используют при высоких показател х рН, так что их использование не решает проблему применени извести. Более того, обычные неорганические подавители часто не вл ютс избирательными , или же, когда их используют Q достаточных количествах дл того, чтобы обеспечить хорошее отделение, и дают экономически неудовлетворительные концентраты , т.е. выход ценных минералов слишком низок.

Проблема, котора св зана сегодн со способами флотационного обогащени , заключаетс в том, чтобы обеспечить такие концентрации ценных минералов, которые содержат невысокие уровни сопутствующих сульфидных минералов. Флотационные концентраты обычно поступают в плавку без какой-либо дальнейшей обработки. Большие количества двуокиси серы выдел ютс из плавильни во врем плавки суль- фидных концентратов; выдел етс значительное количество SU2 из сопутствующих сульфидных минералов, таких как сульфиды железа, которые неизменно поступают в плавильни как загр знители фло- тационных концентратов. Загр знение атмосферы SOz всегда представл ло собой серьезную проблему, поскольку это основна причина кислотных дождей, которые оказывают разрушительное действие на ок- ружающую среду. Несмотр на достижени в технологии плавки, загр знение S02 остаетс чрезвычайно серьезным.

Комплексные сульфидные руды вл ютс важным источником многих основных и драгоценных металлов. Часто в каждом месторождении наход т от 3 до 5 металлов помимо золота Аи, Ад и загр зн ющих элементов , таких как Sb, As. Bi и Нд. Способ обработки зависит от относительных прог 4порции различных металлов, но наиорл у широко используютс следующие способы:

а)коллективна флотаци сульфидов с последующим отделением ценных сульфидов;

б)избирательна флотаци сульфидов. Необходимо охарактеризовать каждое комплексное сульфидное месторождение количественно и систематизировать, а затем выбрать с точки зрени экономичности оптимальную комбинацию ступеней процесса , котора подходит, исход из этих характеристик . Депрессоры используют на всех стади х флотации, Обычно чаще всего используют такие депрессоры, как: известь, цианид цинка или натри , сульфат цинка (часто в сочетании с цианидом натри ), S02, дихромат, декстрин, гмпохлорит и цианид железа.

Критерием обогащени дл обработки комплексных сульфидных руд вл етс восстановление максимального ко/;и-:зстс5 металла и драгоценных металлов (если оьп присутствуют) и минимальное загр знение ценного сульфидного концентрата непух- ными сульфидными минералами. В большинстве случаев эти критерии не могут быть обеспечены без серьезных потерь при производстве или восстановлении ценных металлов . Поэтому серьезной проблемой остаетс необходимость в таких флотационных реагентах, которые могут избирательно подавл ть сопутствующие сульфидные минералы , которые переход т о концентрат, и обеспечить экономически приемлемые способы выделени ценных сульфидных металлов .

Установлено, что некоторые синтетические полимеры, которые содержат функциональные группы, вл ютс очень эффективными депрессорами дл всех сульфидных минералов вообще, и более конкретно дл пирита, пирготита и других сопутствующих сульфидных минералов. Использование депрессоров насто щего изобретени обеспечивает существенное сокращение степени загр зненности сопутствующими сульфидными минералами о концентратах сульсЬидных минералов, поступающих в плавильни, таким образом уменьшаетс вредное воздействие на окружающую среду выделени ми SU2, вызываемыми плавкой в промышленности. Также установили, что насто щие полимеры, как оказалось, подавл ют один или более ценных сульфидных минералов в присутствии других ценных сульфидов или несульфи/Д ных соединений при соответствующей дозировке и/или других услови х операций.

Предпосылки к изобретению. Ранее не была открыта сополимеризаци аллилгиомочевин с акриламидами. Однако аллилтио- мочевины сополимеризовались с другими материалами, такими как диоксид серы (патент США № 3386972) и винилхлорид (патент США № 3012010). Эти виды сополимеризации, однако, не относ тс к сополимерам насто щего изобретени .

Кроме того, патенты США № 2832755, 2837499 и 2858295 раскрывают сополиме- ризацию винилтиомочевин с ненасыщенны- ми сомономерами, в то врем как патент США N 3671492 раскрывает сополимериза- цию тиомочевин так, как М-винилэтиленти- омочевины с ненасыщенными мономерами. Но ни в одной из этих ссылок, однако, не говоритс о производстве полимеров, по структуре совпадающих даны, ниже, и во всех вышеупом нутых ссылках нет речи об использовании сополимеров аллилтиомоче- вины в качестве депрессов, в процессах вы- делени минералов из руд.

В соответствии с насто щим изобретением обеспечиваютс новые и усовершенствованные депрессоры сульфидных минералов в форме полимерных компози- ций, причем упом нутые композиции содержат полимер, включающий

(О единицы X формулы

R

Еснгс-3

/v

%«

(И) единицы Y формулы

1снгсн-

Нг, .

N-R I

С Ь

CR;

(HI) единицы Z формулы 4Zi

где R - водород или Ci-C4 алкил; каждый R1 и R2 отдельно представл ют собой водород или группу алкил; каждый R3 вл етс водородом, алкильной группой Ci-Ca или арильной группой; и каждый R4 и R отдельно - водород, низша углеводородна группа С-|-С4 или люба друга безводна группа; Z - остаток полимеризации любого сополимеризуемого мономера с единицами X и Y, X - остаточна фракци в моль %;У- фракци в моль % в интервале от приблизительно 1,0% до приблизительно 50%, по предпочтительному варианту 5-30%; Z - фракци в моль % в интервале от приблизи- тельноО% до приблизительно 50%, попред- почтительному варианту от 0 до 30% молекул рный вес полимера измен етс в

5

0 5 0

5

0

5

0

5 0 55

интервале от приблизительно 1000 до 1000000.

По предпочтительным вариантам полимерные составы включают полимеры в рамках вышеприведенного определени , которые включают в качестве единиц Y мономерные единицы, где R3, R4 и R5 - водород .

Новые и усовершенствованные составы насто щего изобретени можно получить по известным способам полимеризации, посредством которых акриламидный компонент X подвергают сополимеризации с компонентом тиомочевины Y, и при необходимости , с сомономерной единицей Z. Примеры подход щих способов полимеризации изложены в патентах США № 3002960 и 3255142, которые здесь представлены ссылкой .

Более конкретно полимеры насто щего изобретени включают в качестве единиц X, которые получены из самого акриламида, алкилакриламиды, такие как метакриламид и т.п. и N-замещенный акриламид. и мета- криламиды, такие как М,Ч -диметилактила- мид и т.п.

Единицы Z полимеров, определенных выше, обычно включают мономеры, такие как актилонитрил, стирол, катионы, такие как диаллилдиметилхлорид аммони , мета- криламидопропил, триметилхлорид аммони , акриламидопропилтриметилхлорид аммони , диметиламинопропилметакрила- мид, диметиламиноэтилакрилат или мета- крилам, их четвертичные соли, акрилова , метакрилова или малеинова кислота, их соли щелочных металлов, например соли натри , или кали или соли аммони , и их сложные алкиловые эфиры и т.п. Единицы Y полимера, определенного выше, получают из производных тиомочевины, таких как ал- лилтиомочевина, М-аллил-М -метилтиомоче- вина, М-аллил-М -бензоилтиомочевина, Ы-аллил-1М-метил-М М -диметилтиомочеви- на и подобные. Эти новые составы можно использовать в способах флотации дл нужных разделений, например, разделение сульфидов меди от молибденита путем подавлени первых; сульфидов свинца и меди от пирита, и сфалерита путем подавлени последних; пентландита от пирготита путем подавлени последнего; сульфидов меди или сфалерита от пирита путем подавлени последнего и т.д.

С другой стороны, насто щее изобретение обеспечивает новый и усовершенствованный способ обогащени ценных сульфидных минералов из сульфидных руд при избирательном отделении сопутствующих сульфидных минералов, причем упом нутый способ включает:

а) обеспечение водного шлама мелкоизмельченных выдел ющихс частиц руды;

в) добавление к упом нутому шламу эффективного количества синтетического депрессора , причем упом нутый депрессор включает полимер, содержащий:

(i) единицы X формулы

R ЕСНГЈ-3

.И1

-кг (И) единицы Y формулы

Јснг-сн-

СН2

N-R3

I

С R5

(iii) единицы Z формулы

-тгде R - водород или низший алкил; каждый R и R отдельно - водород или низший С-|-С4 алкил; R3 - водород, группа алкил или арилова группа, каждый R4 и RS отдельно - водород, углеводородна группа С1 С4или арилова группа; Z- представл ет остаток полимеризации любого мономера, сополимеризуемого с единицами X и Y; х - остаточна фракци в моль %; Y - фракци в моль % в интервале от 1,0 до приблизительно 50%; по предпочтительному варианту 5-30%; Z - фракци в моль % в интервале от приблизительно 0% до приблизительно 50%; по предпочтительному варианту 0-30%, и молекул рный вес упом нутого полимера измен етс в интервале от 1000 до приблизительно 1000000; и с) сбор ценного сульфидного минерала с помощью способов пенной флотации.

Новый и усовершенствованный способ обогащени ценных сульфидных минералов по способам пенной флотации с использованием синтетических депрессоров в соответствии с насто щим изобретением обеспечивает превосходное металлургическое выделение со значительным повышением сортности. Новые депрессоры сульфидных минералов эффективны при целом р де уровней и дозировок. Депрессоры совместимы с используемыми пенообразовател ми и коллекторами сульфидных минералов, и их можно быстро вводить вдействующие системы или установки. Более того, использование полимерных депрессоров сульфидных минералов может значительно снижать выделение 502 в процессе плавки путем снижени количества

сопуствующих сульфидных минералов, которые остаютс в ценном сульфидном концентрате , который подвергают плавке.

Насто щее изобретение направлено на

5 избирательное отделение сульфидов, например сопутствующих сульфидов, из медных руд, медно-молибденовых руд, комплексных сульфидных руд и т.п., содержащих свинец, медь, цинк, серебро, золото

0 и т.д., никелевых и никелькобальтовых руд, золотосодержащих руд и руд, содержащих золото и серебро, и на то, чтобы облегчить операции отделени меди от свинца, свинца от цинка, меди от цинка и т.д.

5Следующие примеры даны дл иллюстрации и ими не стоит ограничивать рамки данного изобретени , за исключением прилагаемой формулы изобретени . Все части и процентные выражени даны от веса

0 за исключением особо оговоренных случаев .

П р и м е р 1. Акриламид (9,0 ч) и N-ал- лилтиомочевину (1,0ч) раствор ют в воде(90 ч) и выливают в подход щую емкость, осна5 щенную трубкой дл подачи азота и мешалкой . Раствор перемешивают и встр хивают в течение 30 мин и нагревают до 50°С. Инициатор полимеризации персульфат аммони (0,05 ч) раствор ют в воде (5,0 ч), и

0 раствор вспрыскивают с-азотом в течение 10, мин. Раствор инициатора добавл ют и через 3 ч реакци завершаетс . Сополимер выдел ют и анализируют. Определ ют, что характеристическа в зкость составл ет

5 0,48, что соответствует молекул рному весу около 50000. ЯМР с С13, ИК и элементный анализ сополимера показывают наличие около 6 моль % аллилтиомочевины.

П р и м е р 2. Снова повтор ют процеду0 ру по примеру 1, за исключением того, что используют катализатор 2,2 азо-бис-(2,4-ди- метилвалеронптрил) (АБДВ) вместо персульфата аммони . Получают сополимер с характеристической в зкостью 1.67, кото5 ра соответствует молекул рному весу 300000. Результаты анализов показывают, что сополимер содержит 6 моль % аллилти- омочеоины.

П р и м е р 3. В подход щую трехгорлую

0 колбу, оснащенную механической мешалкой и конденсатором, добавл ют 7,5 ч ал- л и л т и о м о ч е в и к ы и 287 ч во д ы п р и перемешивании. рН раствора вывер ют до 4,4 разбавленной серной кислотой. Содер5 жимое колбы осторожно подогревают до 60°С при разбрызгивании азотом. Затем впрыскивают около 3 ч каталитической системы , аналогичной той, которую используют в примере 1, и 82,4 ч 50% акриламидз (0,58

моль) медленно в течение 2-3 ч. Полимеризаци завершаетс приблизительно через 4-6 ч. Получившийс сополимер имеет характеристическую в зкость около 0,15 д/г и средний молекул рный вес около 6000.

П р и м е р 4. Акриламид (9,0 ч) и N-алли- тиомочевину (1,0 ч) раствор ют в этилацета- те (85 ч). Этот раствор добавл ют в подход щую реакционную емкость, оборудованную трубкой дл подачи азота и мешалкой . Раствор перемешивают в течение 30 мин и нагревают до 50°С. Инициатор полимеризации 2,2 азо-бис-(2,4-диметилва- леронитрил), (0,05 ч) раствор ют в этилаце- тате (5 ч) и раствор впрыскивают с азотом в течение 10 мин, добавл ют раствор инициатора и через 3 ч реакци завершаетс . В полимеризационную емкость добавл ют этилацетат (100 ч). Получившийс шлам сополимера перемешивают в течение 10 мин и выдел ют путем фильтровани шлама через фриттованную воронку нерастворимый сополимер. Сополимер, собранный на воронке , промывают этилацетатом (200 ч), и сушат под вакуумом, чтобы удалить непрореагировавшие мономеры. Характеристическа в зкость этого сополимера составл ет 0,92, что указывает на молекул рный вес около 135000.

Пример 5-18. Снова повтор ют процедуры по примерам 1 и 2, т.е. используют персульфат аммони (ПСА) или АБДВ дл инициировани полимеризации.

Полученные составы приведены в табл.1. В качестве агента передачи цепи используют меркаптоэтанол.

Пример 19-31. Снова повтор ют процедуру по примеру 4, т.е. используют специальный катализатор дл того, чтобы инициировать процессы сополимеризации акриламидов. аллилтиомочевины и при необходимости третьего мономера. Все мономеры раствор ют в этилацетате до начала полимеризации. Путем изменени количества катализатора и регулировани температуры полимеризации получают сополимеры с нужными молекул рными весами , как определено уровн ми характеристической в зкости. Результаты анализов сополимеров показывают хорошую степень введени аллилтиомочевины, и при необходимости третьего мономера.

Полученные составы показаны в табл.2.

Пример 32-35. В этих примерах дл загрузки используют чистый пирит и халькопирит . Флотационные испытани провод т в стекл нном сосуде емкостью 250 мл с грубо фриттированным дном. Полученные таким образом крупные кристаллы пирита и халькопирита дроб т и просеивают, что дает

частицы размером -8+35 меш. Эту фракцию все врем хран т во фризере при -18°С. Непосредственно перед флотационным испытанием небольшой образец пирита (или

халькопирита) растирают в агатовой ступке агатовым пестиком и просеивают, что дает частицы фракции размером -100+200 меш. в количестве 1 г. Эту фракцию смешивают с 9 г с частицами чистого кварца размером

0 -48+65 или -65+100 меш, и смесь суспендируют в 240 мл дистиллированной воды, содержащей М КМОз (чтобы поддержать ионную силу) и далее соблюдают следующие услови : а) в течение 1 мин

5 вывер ют уровень рН до 8,5, добавл КОН и HNOa; в) 2 мин добавл ют 5 мл М изопропилксаната натри (этого количества достаточно дл почти полного завершени флотации пирита); с) 2 мин добавл ют от 2

0 до 10 ч/млн депрессора и 2,5 мл метилизо- бутилкарбинола (МИБК), в количестве 3000 ч/мин - вспенивател в виде раствора (конечна концентраци 30 ч/млн). Затем флотацию провод т, пропуска азот до тех пор,

5 пока не прекращаетс всплывание твердых частиц. Концентраты и хвосты отфильтровывают отдельно, сушат и взвешивают. Результаты испытани даны в табл.3. Пример 36-38. В этих примерах

0 используют основной концентрат Си-Мо, содержащий 30,5% С и 0,72% Мо. Целью вл етс подавление Си и флотаци Мо. Стандартными депрессорами, используемыми с этой целью, вл ютс NaHS в коли5 честве 2,268-2,722 кг/т и NaCN - в количестве 0,1905 кг/т.

Результаты оценки новых примеров этого изобретени сравниваютс со стандартными депрессорами в табл.4.

0 При использовании стандартных депрессоров (2,4 кг/т NaHS и 0,19 кг/т NaCN) выделение меди составл ет 5,5% и выделение молибдена - 93,8%, При больших дозах нового полимера примера 3 (около 1,2 кг/т)

5 в сильной степени были подавлены и Си и Мо (пример 36), что тем самым говорит об отсутствии избирательного действи , и что нужно использовать меньшие дозы. При меньших дозах, составл ющих только 0,4

0 кг/т, выделение меди составл ет 20% и выделение Мо составл ет 77,8% (пример 37), что указывает на улучшившуюс избирательность . Однако лучший результат получают , когда полимер используют в

5 количестве 0,36 кг/т вместо 0,5 кг/т NaHS (пример 38), восстановление меди составл ет только 5,7%, что вполне сравнимо с восстановленными 5,5%, которые были получены при использовании высоких доз стандартных депрессантов, и выделение Мо

составл ет 87,2%, что вл етс вполне удовлетворительным .

Также нужно отметить, что дозы нового полимера и NaHS в примере 38 не оптимизированы . Специалисты в данной области быстро смогут получить самый хороший выход при очень низких дозах нового полимера , просто оптимизиру дозы полимера и NaHS. Также нашей целью не вл етс какой-либо механизм эффективной комбина- ции нового полимера и NaHS при разделении Cu-Мо, пон тно, что роль небольшого количества NaHS в примере 38 заключаетс в активировании (очистке) поверхности сульфидного минерала меди так, чтобы новый полимер мог поглощать на этих поверхност х избирательно, а не на поверхност х Мо$2. Напротив, новый полимер поглощает эффективно и избирательно на сульфидах Си при соответствующем окисли- тельно-восстановительном потенциале. NaHS как сильный восстановительный и потенциальный определ ющий агент дл сульфидов , обеспечивает соответствующие окислительно-восстановительные услови при контролируемых дозах. Пон тно, что если услови слишком восстановительные (т.е. дозы NaHS очень высоки), поглощение нового полимера было бы дестабилизировано путем, аналогичным дестабилизации ксантатных коллекторов. В этих услови х, так же как и при отсутствии NaHS, полимер будет поглощатьс пеизбирательно на поверхност х частиц MoS2, хот такое поглощение вл етс слабым и физическим по природе.

Следует отметить, что любое другое химическое средство с сильными восстановительными или окислительными свойствами (в некоторых минеральных системах) можно использовать вместе с новым полимером, чтобы получить соответствующие окислительно-восстановительные услови . Други ми словами, любой модифицирующий поверхность агент можег быть использован дл того, чтобы получить сульфидные поверхности , чтобы усилить поглощение новых полимеров. Примеры таких реагентов включают NACN, реактив Ноукса, меркатозтз- нол, тиогликолевую кислоту, цианиды натри или кали с двух- или трехвалентным железом,(идроксиэтилтритиокарбона- ты, и другие тритиокарбонаты. перекись водорода,озон, воздух, кислород, двуокись серы, цианид цинка, мышь ковый реактив Ноукса, меркаптопропионова кислота, меркапто нтарную кислоту, другие кислоты группы меркапто, 2-тиоурацил, тиоглицерин и подобные. Добавочные соединени , которые можно использовать вместе с новым

полимером, даны в статье Нагарадж и д;. , Trans. IMM, Уо1.95. Мзг.1986, рр С17. Отношени этих модифицирующих поверхность агентов и их новым полимером измен етс в интервале приблизительно fO,05-5,0): 1 соответственно , по предпочтительному варианту приблизительно 0,02-2,0:1, хот услови использовани и обрабатываемые руды могут измен ть эти количества.

Другой пункт, который следует отметить , заключаетс в том, что эти услови должны поддерживатьс 20 мин, обычно этого достаточно дл стандартных депрессоров , в то врем , как дл нового полимера врем выдержки составл ет менее 10 мин. Это изменение временных затрат имеет большое практическое значение с точки зрени более высокой пропускной способности и экономии затрат на производство.

П р и м е р 39. В этом примере используют другой концентрат Си-Mo. Загружаемый материал содержит 28,0% и 3,15% Мо. Сульфидный минерал в основном представл ет собой халькопирит, который обладает высокой чувствительностью к окислению воздухом с последующей очень высокой способность к флотации. Поэтому подавление халькопирита NaHS вл етс только временным и длитс приблизительно около 2 мин после того, как подают воздух во врем флотации. Как результат и Си, и Мо восстанавливаютс в меньшей степени, чем те, которые были получены с вышеупом нутым образом Cu-Мо.

Результаты приведены в тзблиие 5.

При использовании стандартного депрессора NaHS дозы от 1,67 до 3,09 кг/т дают восстановление меди в интервале от 6,7 до 15,8%, и восстановление Мо в интервале от 78,8 до 95,4% (примеры E-G). Когда используют новый полимер насто щего изобретени , в количестве от 0,36 кг/т вместе с NaHS в количестве приблизительно 0,59 кг/т, то восстановление меди составл ет 0,4%, и восстановление Мо составл ет 82,6% (пример 39), они приемлемы и сравнимы с теми величинами, которые были получены при использовании стандартного депрессора NaHS. Во врем флотационных испытаний наблюдают, что дл NaHS врем действи составл ет 15 мин, в то врем , как дл полимера врем действи - только 5 мин. Также депресси , вызванна полимером , длитс дольше чем подавление NaHS

Пример 40-45. В этих примерах используют медно-графитный концентрат, содержащий 2-10% Си в виде сульфидных минералов меди и 5-40% углерода Цель заключаетс в том, чтобы подавить медние минералы и флотировать графит дллег количество меди в графитном концентрате должно быть возможно более низким. Депрессоры насто щего изобретени используют дл того, чтобы подавить медные минералы. В некоторых испытани х исполь- зуют NaHS в качестве модификатора поверхностей частиц сульфидов меди. В одном испытании использовали другой восстанавливающий агент НЕТС в качестве модификатора поверхности нар ду с полимеров примера 33.

Результаты представлены в табл.6.

Эти результаты говор т о том, что улучшилось разделение Си - графит в результате использовани полимеров насто щего изобретени ; они также подтверждают, что когда используют поверхностный модифицирующий агент в месте с полимерами насто щего изобретени , то имеет место улучшение четкости отделени .

П р и м е р 46. В этом примере используют флотацию сырь с Ni-Cu дл удалени примесей. Это сырье собирают на действующем заводе и перевоз т в местный центр дл флотационного испытани . Сырье со- держит магнитную фракцию руды и концентрат акцептора из немагнитной фракции. Цели заключаютс в том, чтобы максимально подавить (удалить) сопутствующий пир- готитный сульфид, содержащийс в сырье, повысить степень содержани никелевого концентрата и получить высокую степень восстановлени Си и Ni.

Пульпа с завода уже измельчена, обработана ксантатным коллектором и вспени- вателем. Пульпу обрабатывают депрессором в течение 2 мин при рН 9,5- 10,5 и флотируют во флотационной машине Денвера со скоростью вращени 1400 об/мин и скоростью подачи воздуха в ин- тервале от 3 до 5 л/мин. По завершении флотации концентраты отбирают и анализируют на содержание Си, Ni и Sa. Результаты подтверждают, что полимеры насто щего изобретени демонстрируют прекрасную эффективность и качество селективных депрессоров. В количестве 50 г/т полимер дает восстановление пирготита 56% с потерей 14 единиц при восстановлении NI и потерей 7 единиц при восстановле- нии Си. Следует предположить, что в этом цикле имеют место потери при восстановлении , поскольку значительное количество NI в действительности находитс в виде твердого раствора с пирготитами и этот св зан- ный никель будет подавлен, если подавл етс пирготит. Соответствующий индикатор селективности между свободным никелем и пирготитом обозначен индексом 1 и приведен ниже. При отсутствии любого

депрессора индекс 1-1,1. После добавлени депрессора соотношение не мен етс , что говорит об отсутствии добавочного свободного никел в пирготите в хвостах. Другими словами, полимер действительно обеспечивает избирательное подавление пирготита (см.табл.7).

По предпочтительному варианту любой используемый депрессор должен поддерживать уровень 1, равный или меньше уровн в контрольном испытании, т,е. в примере К,

П р и м е р 47. В этом примере повтор ют процедуру примера 46, за исключением того, что содержание Ро в новом исходном материале выше, и используют другую порцию полимерного депрессора. Результаты, приведенные ниже, демонстрируют то, что полимер обеспечивает селективное подавление пирготита (при отсутствии депрессора уровень восстановлени понижаетс с 50,5 до 33%, количество подавител составл ет 56 г/т; выделение 35%). Потер меди составл ют только 2,8 единицы, а потери NI - около 11 единиц. Величина 1 даже немного ниже такой же величины в контрольном испытании, что говорит о том, что в действительности депрессор вл етс избирательным (см.табл.8).

Пример 48. Эффект выдержки и аэрации пульпы на активность подавителей полимеров насто щего изобретени , провер ют , использу процедуру примера 46, за исключением того, что пульпу перемешивают (открыв дл доступа атмосферы) во флотационной установке в течение 30 мин (включа 2 мин аэрации в промежутке) перед добавление полимера. Результаты, приведенные выше, подтверждают, что активность подавител поддерживаетс или даже возрастает дл выдержанной или аэрированной пульпы, и что полимер способен эффективно подавл ть даже выдержанный и окисленный Ро (см.табл.9).

П р и м е р 49. Повтор ют процедуру примерас46, но сырье, содержащее С 1,5%, 2,4% и Ро 35% - из другой мельницы. Пиро- тит в этом сырье всплывает в избытке и его очень трудно подавить. Целью вл етс удаление возможно большего количества Ро в процессе восстановлени NI. Также больша фракци Ро содержит ценный NI в св занном виде или в виде твердого раствора. Следовательно, с подавлением Ро некоторое количество NI неизбежно тер етс . Результаты приведены в табл.10.

Эти результаты говор т о том, что даже при использовании такого сложного сырь новый полимер насто щего изобретени в количестве 190 г/т дает снижение Ро на 71 % при переходе в концентрат, причем уровень

чистоты никелевого концентрата увеличиваетс с 5 до 8,4% и св занные с этим потери составл ют около 25%, что как предполагаетс , подтверждаете некотором количестве Ni, св занном с Ро. Далее, если тщательно подбирать дозу полимера и стадию, на которой ее нужно добавл ть, то потери можно свести к минимуму.

П р и м е р 50. Повтор процедуру примера 46, оценивают эффективность новых депрессоров этого изобретени в отношении сырьевого материала с другой мельницей. Это сырье содержит Си 0,64%, Ni 1,9% и Ро47%, имеет значительную часть магнитного Ро, который быстро всплывает, и его трудно подавить. Результаты приведены в табл.11.

Эти результаты сно демонстрируют то, что новый полимер способен подавить Ро достаточно эффективно. 55% снижение флотации Ро достигаетс при использовании около 290 г/т полимера. Потери никел при восстановлении составл ют приблизительно 18% единиц, или приблизительно 21 % общего количества NI. Эти потери снова можно отнести к Ni, св занному с Ро в виде мелких вкраплений в Ро, или в виде твердого раствора. Степень содержани Ро в никелевом концентрате сокращаетс с 73,1 (при отсутствии депрессора) до 63,7% в присутствии депрессора, Зло говорит о значительном снижении Ро, поступающего в плавильни дл Ni и Си, и это приводит к снижению выдел ющегос S02.

Пример 51.В этом примере массивную комплексную сульфидную руду, содержащую сульфиды Zn, Си и Fe, измельчают до частиц размером 45% - 200 мкм, обрабатывают НаЗСм и этилксантатом и вспенивате- лем, затем флотируют при кислом рН 4-7, что дает основной сульфидный концентрат, который очищают, перемалывают с известью (85% - 200 м) и обрабатывают силикатом натри и цианидом натри при рН 10,5-10,8. Обработанную таким образом пульпу флотируют, чтобы восстановить избирательно как можно больше меди, удал сульфиды цинка и железа. Сразу видно, что полимер насто щего изобретени обеспечивает удовлетворительное действие при уменьшенных дозах извести, что необходимо на этом заводе. Он позвол ет обеспечить лучшую степень удалени железа и цинка, несмотр на то, что используют более высокую дозу. Результаты приведены в табл.12.

П р и м е р 52. В этом примере используют комплексную сульфидную руду. Пульпу , содержащую приблизительно 1800 сухих твердых частиц, собирают из заводской цепи очистки цинка и обрабатывают в течение

1 мин известью, что дает рН 11,0 с после ющей обработкой в течение 2 мин депрессором . Пульпу затем обрабатывают сульфатом меди, чтобы активировать сфалерит, изобу- 5 тилксантат натри - коллектор, и полипро- пиленгликолевыйвспениватель.

Обработанную таким образом пульпу флотируют в несколько стадий, чтобы через определенные промежутки времени собрать

0 концентраты. Результаты приведены ниже. Целью вл етс сокращение количества РЬ и Си, поступающих в цинковый концентрат , и получение цинкового концентрата высокого качества. Из результатов видно, что

5 использование полимера насто щего изобретени повысило количество цин:са в концентрате с 31,5 до 36,3%, понижа степень восстановлени Си и РЬ (см.табл. 13).

П р и м е р 52. Комплексную руду, содер0 жащую Pb-Zn-Fe, используют в этих примерах . 500 ч. полученной таким образом руды с размером частиц - 10 меш измельчают D шаровой мельнице в течение 20 мин с 60% твердых частиц с известью, чтобы получить

5 нужный уровень рН. Измельченную пульпу в течение 2 мин обрабатывают дитиофос- фатным коллектором промышленного производства изобутилксантатом натри , и используют депрессор. Затем в течение

0 двух и 4 мин соответственно провод т грубую и очистную флотацию, и продукт анализируют на содержание Pb, Zn и Fe.

Целью вл етс восстановление возможно большего количества РЬ при удале5 нии Zn и в особенности Fe (в виде сульфида железа).

Результаты приведены в табл.14. Эти результаты говор т о том, что новые полимеры насто щего изобретени демон0 стрируют прекрасную селективность в отношении сопутствующих сульфидов железа. При использовании сульфата цинка вместе с известью в качестве депрессора в количестве 750 г/т восстановление железа (в виде

5 сопутствующих сульфидов железа) составл ет около 73%, но это слишком много дл свинцовой плавильни. Когда же используют сополимер амидаллилгидроксиэтилмочевм- ны только в количестве 400 г/т, то степень

0 восстанолвени железа снижаетс с 73 % до 39% (пример 52): цепь восстановлени цинка немного ниже ( в сравнении с 30%) и потери свинца составл ют около 4 единиц, что вполне терпимо, или же его можно вос5 становить путем другой операции флотации , использу селективную реактивацию с ксантатным или дитиофосфатным коллектором . Когда депрессор в примере 52 раздел етс одинаково между грубой и очистной

флотацией 200+200 г/т (пример 53), то далее наблюдают снижение восстановлени железа с 39 до 34%, При использовании сополимера акриламидаллиметилтиомочевины восстановление железа составл ет только 19% по сравнению с 73%, полученными с сульфатом цинка (см.пример 55). В случае с сополимером акриламид-аллилтиомочеви- ны 400 г/т - слишком большое количество. Дозу поэтому уменьшают до 200 г/т (пример 54). При использовании сополимера с молекул рным весом 50000 в количестве 200 г/т восстановление железа составл ет только 13% (по сравнению с 73% дл сульфата цинка ). Восстановление свинца низкое (67%), но его можно улучшить путем снижени дозы депрессора или путем избирательной реактивации - флотации. Восстановление цинка также снижаетс в существенной степени (16% в сравнении с 30% дл сульфата цинка), что вл етс дополнительным положительным результатом.

0

5

0

По существу те же результату получают, использу пример с молекул рным весом 300000 вместо 50000 (по сравнению с примером 55 и 56), тем самым подтвержда тот факт, что молекул рный вес не вли ет на активность депрессора при испытанных уровн х.

Пример 57 демонстрирует, что активность полимерного депрессора поддерживаетс даже после введени единиц акриловой кислоты в полимер. Карбоксильна функциональность группы акриловой кисоты обеспечивает добавочное гидрофильное свойстве полимера без ущерба дл активности депрессора, что применимо и к функциональности тиомочевины.

Замена сополимеров тиомочевины предыдущих примеров на любой из сополимеров , полученных в примерах 1-31, дает эквивалентную активность депрессора.

(56) Патент США № 4650568, кл. В 03 D 1 /14, 1987.

Т а б л и ц а 1

Примечание 1 - АК - акрилова кислота; 2 - Дадмха - диаллилдиметилхлорид аммони ; 3 - МАптха - метакриламидопропилтриметилхлорид аммони ; 4 - Аптха - акриламидопро- пилтриметилхлорид аммони , 5 Даэмахма - диметиламиноэтилметакрилэт/четв.хлористый метилен

21

2004342

22

Таблица. 2

Таблица 3

2-гидроксиэтилтритиокарбонат

Таблица 4

Таблица 5

Таблица 6

Результаты анализа в хвосте

результаты анализа Ро в хвосте х 100;

Таблица 7

Таблица 8

Таблица 9

Руда Си - пирготит - Zn; Сырье: Си 0,5-0,7%, Zn -0,9%, Fe 33%, S - 18%

Таблица 13

Руда, содержаща пирит Cu-Zn-Po-Ag Сырье: Восстановление цинка: 6,8% Zn, 0,1% Си, 0,28% РЬ, СиЗСм 750 г/т

Таблица 10

Таблица 11

Таблица 12

Claims

Формула изобретени 1. СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ СУЛЬФИДНЫХ РУД, включающий измельчение руды, „п пульпирование, обработку пульпы депрессором , введение коллектора, вспенивател и флотацию сульфидных минералов, отличающийс тем, что в качестве депрессора ввод т полимерное соединение формулы 25 и

-CH

-f-сн -сн-t2 | у

сн

I г

N I

-t z iz

(3

,Л

i/V

45

40

где R, Ri и Ra - в отдельности водород или группа Ci - С -алкил;

R3 - водород, группа Ci - С4-алкил или

группа арила; RA и RS - каждый в отдельности водород, группа Ci - С4-алкил или арилова группа;

Z- полимеризационный остаток любого лс мономера, сополимеризуемого с едиТаблица 14

п 25

30

35

40

лс

ницами X и Y; X - остаточна фракци , мол.%; .

Y - фракци в интервале приблизительно 1,0-50,0 мол.%,Z - фракци в интервале 0 - 50,0 мол. %; и мол.м. полимера находитс в интервале приблизительно 1000- 1000000.
2.Способ по п.1, отличающийс тем, что каждый R, RI, R2, Rs, R4 и RS - водород.
3.Способ по п.1, отличающийс тем, что по крайней мере один из R, Ri. R2, Ra, RA и Rs - Ci - С4-алкил.
4.Способ по п.1; отличающийс тем, что дополнительно используют агент, модифицирующий поверхность.
5.Способ по п.4, отличающийс тем. что агент, модифицирующий поверхность, представл ет собой NaHS, NaCN, реактив Ноукса, меркаптоэтанол, тиогликолевую кислоту, ферроцианиды, феррицианиды натри и кали , гидроксиэтилтрикарбона- ты. карбоксиэтилтритиокарбонаты, трио- карбонаты натри , перекись водорода, озон, воздух, двуокись серы, цианид цинка , цианид кальци , мышь ковый реактив Ноукса, меркаптопропионова кислота, меркапто нтарна кислота, 2-тиоурацил или тиоглицерин.