RU2469794C2 - Обратная флотация железной руды с помощью коллекторов в водной наноэмульсии - Google Patents
Обратная флотация железной руды с помощью коллекторов в водной наноэмульсии Download PDFInfo
- Publication number
- RU2469794C2 RU2469794C2 RU2010106056/03A RU2010106056A RU2469794C2 RU 2469794 C2 RU2469794 C2 RU 2469794C2 RU 2010106056/03 A RU2010106056/03 A RU 2010106056/03A RU 2010106056 A RU2010106056 A RU 2010106056A RU 2469794 C2 RU2469794 C2 RU 2469794C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- collector
- nanoemulsion
- flotation
- water
- emulsifier
- Prior art date
Links
- 238000005188 flotation Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000007908 nanoemulsion Substances 0.000 title claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 54
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims description 26
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 15
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052604 silicate mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims abstract description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 19
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 15
- -1 ether diamines Chemical class 0.000 claims description 15
- 150000003856 quaternary ammonium compounds Chemical class 0.000 claims description 10
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 9
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 8
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000010878 waste rock Substances 0.000 claims description 3
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 claims description 2
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 9
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 8
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 8
- 150000001805 chlorine compounds Chemical group 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 3
- YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexan-1-ol Chemical compound CCCCC(CC)CO YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003868 ammonium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 2
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 238000009291 froth flotation Methods 0.000 description 2
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 125000003837 (C1-C20) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000923 (C1-C30) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- QLAJNZSPVITUCQ-UHFFFAOYSA-N 1,3,2-dioxathietane 2,2-dioxide Chemical compound O=S1(=O)OCO1 QLAJNZSPVITUCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WVYWICLMDOOCFB-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2-pentanol Chemical compound CC(C)CC(C)O WVYWICLMDOOCFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical class N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- XRPPFLNCRKRKNK-UHFFFAOYSA-N [P].C=C Chemical compound [P].C=C XRPPFLNCRKRKNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052626 biotite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- YGANSGVIUGARFR-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxosilane oxo(oxoalumanyloxy)alumane oxygen(2-) Chemical compound [O--].[K+].[K+].O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O YGANSGVIUGARFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052598 goethite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M hydroxy(oxo)iron Chemical compound [O][Fe]O AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002198 insoluble material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910001608 iron mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052627 muscovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 125000006353 oxyethylene group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052585 phosphate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/02—Froth-flotation processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
- B01F23/41—Emulsifying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
- B01F23/41—Emulsifying
- B01F23/4105—Methods of emulsifying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/44—Mixers in which the components are pressed through slits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/44—Mixers in which the components are pressed through slits
- B01F25/442—Mixers in which the components are pressed through slits characterised by the relative position of the surfaces during operation
- B01F25/4422—Mixers in which the components are pressed through slits characterised by the relative position of the surfaces during operation the surfaces being maintained in a fixed but adjustable position, spaced from each other, therefore allowing the slit spacing to be varied
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/44—Mixers in which the components are pressed through slits
- B01F25/442—Mixers in which the components are pressed through slits characterised by the relative position of the surfaces during operation
- B01F25/4423—Mixers in which the components are pressed through slits characterised by the relative position of the surfaces during operation the surfaces being part of a valve construction, formed by opposed members in contact, e.g. automatic positioning caused by spring pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/46—Homogenising or emulsifying nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/27—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices
- B01F27/271—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed radially between the surfaces of the rotor and the stator
- B01F27/2712—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed radially between the surfaces of the rotor and the stator provided with ribs, ridges or grooves on one surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/80—Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/82—Combinations of dissimilar mixers
- B01F33/821—Combinations of dissimilar mixers with consecutive receptacles
- B01F33/8212—Combinations of dissimilar mixers with consecutive receptacles with moving and non-moving stirring devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/001—Flotation agents
- B03D1/004—Organic compounds
- B03D1/0043—Organic compounds modified so as to contain a polyether group
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/001—Flotation agents
- B03D1/004—Organic compounds
- B03D1/006—Hydrocarbons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/001—Flotation agents
- B03D1/004—Organic compounds
- B03D1/008—Organic compounds containing oxygen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/001—Flotation agents
- B03D1/004—Organic compounds
- B03D1/01—Organic compounds containing nitrogen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/001—Flotation agents
- B03D1/004—Organic compounds
- B03D1/01—Organic compounds containing nitrogen
- B03D1/011—Quaternary ammonium compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
- C09K23/42—Ethers, e.g. polyglycol ethers of alcohols or phenols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D2201/00—Specified effects produced by the flotation agents
- B03D2201/02—Collectors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D2203/00—Specified materials treated by the flotation agents; specified applications
- B03D2203/02—Ores
- B03D2203/04—Non-sulfide ores
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
- C22B3/28—Amines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к способу концентрирования силикатсодержащих минералов и руд с помощью пенной флотации, в частности к способу обратной флотации в присутствии тонко диспергированного коллекторного агента. Наноэмульсия содержит, по меньшей мере, один коллектор для флотации силикатных минералов, по меньшей мере, один эмульгатор и воду. Средний размер частиц коллектора составляет от 1 нм до 6 нм, при этом коллектор представляет собой соединение, содержащее, по меньшей мере, один атом азота и, по меньшей мере, одну углеводородную группу, имеющую от 6 до 30 атомов углерода. Наноэмульсию получают путем пропускания смеси коллектора, эмульгатора и воды через механический гомогенизатор высокого давления при давлении от 100 до 1500 бар. Технический результат - повышение эффективности флотации. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл., 8 пр.
Description
Область изобретения
Настоящее изобретение относится к применению наноэмульсий коллекторов для флотации силикатов и обратной концентрации железной руды. Одним из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения является использование для обратной флотации железной руды эфиромоноаминов, эфиродиаминов, аминов, стернаминов, аммониевых соединений и их смесей в виде наноэмульсии. Использование коллекторов в виде наноэмульсии обеспечивает улучшенную избирательность отделения глинозема от железной руды.
Уровень техники, к которой относится изобретение
Обратная флотация является распространенным в технике способом отделения пустой породы от ценных минералов с помощью пены. В частности, силикатсодержащие руды типа железной руды, карбоната кальция, фосфатов и полевого шпата концентрируют с помощью этого способа путем обогащения и удаления из флотата силикатных примесей, т.е. кварца, слюды и полевого шпата, а также мусковита и биотита.
Железная руда, как правило, содержит силикаты, которые оказывают отрицательный эффект на качество получаемого из нее железа и осложняют процесс производства высококачественных сталей. По этой причине оксидные железные руды, т.е. магнетит, красный железняк, мартит, лимонит и гетит, концентрируют с помощью обратной флотации силикатов, используя в качестве типичных коллекторов для силикатных минералов алкилэфироамины и алкилэфиродиамины.
Жирные амины, алкилэфироамины, алкилэфиродиамины и четвертичные аммониевые соединения известны как коллекторы для силикатсодержащих минералов и поставляются на рынок, например под торговым названием Flotigam®.
Обратная флотация руды описана в US 3363758, US 4168227, US 4422928 и US 4319987, в которых раскрыто применение алкилэфироаминов, алкилэфиродиаминов, первичных аминов и их смесей. Раскрыто также применение частично нейтрализованных аммониевых ацетатов благодаря их низкой растворимости в воде.
В СА-1100239 раскрыто применение в процессе пенной флотации алкилэфирмоноаминов или диаминов в сочетании с каким-либо эмульгирующим агентом.
В US 5540337 раскрыт способ отделения по меньшей мере одного минерала, например глинозема, от водной среды, которая может содержать железную руду, с помощью пенной флотации с использованием катионных алкоксиалканаминных коллекторов, не содержащих акрилонитрила.
В US 4732667 и US 4830739 раскрыты также способ и композиция для обогащения железных минералов из железных руд, содержащих силикатные и фосфатные минералы, где в качестве коллектора используется комбинация какого-либо первичного амина и азотистого соединения, содержащего анионную группу, выбираемую из метиленкарбоксильной кислоты, этиленфосфорной кислоты и метиленфосфоновой кислоты.
В US 5540336 и EP-A-0609257 раскрыто также применение в качестве соколлекторов анионных ПАВ в сочетании с по меньшей мере одним алкилэфироамином и одним алкилэфиродиамином. Раскрыто избирательное удаление фосфорных примесей без какого-либо отрицательного эффекта на катионную флотацию силиката.
В US 6076682 описан способ пенной флотации кремнезема из железной руды с использованием коллекторного агента, который содержит комбинацию алкилэфиромоноамина с алкилэфиродиамином.
В WO-A-00/6297 описано использование аммониевых соединений в способе пенной флотации силиката из железной руды.
Удаление силикатсодержащих примесей из кальцита с использованием в качестве флотационного реагента метилсульфата метил-бис(2-гидроксипропил)кокосо-аммония описано в US 4995965.
В US 5261539 предложено применение алкокси-производных алкилгуанидинов и алкокси-производных аминов при обратной флотации кальцита.
В US 5720873 раскрыта комбинация четвертичных аммониевых солей с аддуктом алкиленоксидов с жирными аминами для очистки кальциево-карбонатной руды от силикатов. Раскрыто значительное улучшение отделения кислотонерастворимого материала.
Целью настоящего изобретения является разработка более селективного и эффективного способа обогащения и концентрирования силикатсодержащих минералов и руд. Настоящее изобретение относится, в частности, к способу обратной флотации железной руды и кальцита, результатом которого является высокое извлечение ценного минерала, а также низкое содержание кремнезема, и при этом непосредственная флотация кварца и других силикатов.
Неожиданным образом было обнаружено, что селективность и эффективность способа пенной флотации могут быть значительно повышены путем использования тонко диспергированного коллекторного агента, характеризующегося специфическим распределением размера капелек по нанометрической шкале.
В существующем уровне техники отсутствуют сведения о предпочтительном размере капелек коллекторов, используемых в процессе флотации. Процесс флотации основан на взаимодействиях между поверхностями раздела твердой, жидкой и газовой фаз. Следовательно, размер образуемых коллектором мицелл имеет решающее значение для эффективности и селективности концентрирования в процессе флотации. Анализ размера капелек эфиромоноаминов и диаминов показал, что эти стандартные коллекторы, которые обычно применяются в частично нейтрализованной форме, образуют в воде мицеллы со средним размером капелек более 30 µм, в основном более 250 µм. Простая комбинация этих эфироаминов с эмульгирующими агентами, как это раскрыто в СА-1100239, приводит к образованию нестабильных, быстро коалесцирующих эмульсий, размер капелек которых определен быть не может (см. таблицу 2).
Алкилэфиромоноамины и диамины могут быть тонко диспергированы совместно с неионными, анионными или катионными ПАВ при использовании механического гомогенизатора высокого давления типа Gaullin при давлениях до 1500 бар, в результате чего будут получены стабильные эмульсии, имеющие размер капелек в пределах от 1 нм до 20 µм. Для достижения очень малого размера капелек, который необходим в настоящей работе, эмульсия коллектора должна быть по меньшей мере один раз пропущена через гомогенизатор высокого давления. В случае необходимости пропускание через гомогенизатор высокого давления должно повторяться до тех пор, пока не будет достигнут указанный размер частиц. Неожиданным образом было обнаружено, что такие эмульсии коллектора нанометрического размера обладают улучшенными свойствами, касающимися селективности и извлечения железа при обратной флотации железной руды, что отличает их от традиционных процессов. Таким образом, мы убедились в том, что основные металлургические характеристики коллектора, т.е. селективность и степень извлечения, непосредственно связаны с размером его мицелл в эмульсии.
Таким образом, настоящее изобретение относится к наноэмульсии, содержащей по меньшей мере один коллектор для флотации силикатных минералов из других минералов, по меньшей мере один эмульгатор и воду, где вода образует непрерывную фазу, а средний размер образующих дисперсную фазу частиц коллектора составляет от 1 нм до 20 µм.
Изобретение относится, кроме того, к способу получения наноэмульсии, содержащей по меньшей мере один коллектор для флотации силикатных минералов из других минералов, по меньшей мере один эмульгатор и воду, где вода образует непрерывную фазу, а средний размер образующих дисперсную фазу частиц коллектора составляет от 1 нм до 20 µм, который (способ) включает в себя стадию пропускания смеси коллектора, эмульгатора и воды через механический гомогенизатор высокого давления при давлении от 100 до 1500 бар.
Изобретение относится, кроме того, к способу отделения руд от пустой породы, который включает в себя стадии введения руды в контакт с описанной выше наноэмульсией и вспенивания полученной таким образом композиции.
Наноэмульсия изобретения содержит по меньшей мере один коллектор, преимущественно в количестве от 25 до 50 вес.% и, особенно предпочтительно, в количестве от 30 до 40 вес.%.
Максимальное количество эмульгатора в наноэмульсии составляет преимущественно 20 вес.%, в особенности 10 вес.% и, более предпочтительно, 5 вес.%. Предпочтительный низший предел количества эмульгатора равен 0,1 вес.%, более предпочтительно 1 вес.%.
Наноэмульсия преимущественно содержит до 79,9 вес.% воды, более предпочтительно от 20 до 79 вес.% воды и, наиболее предпочтительно, от 30 до 60 вес.% воды.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления коллектором является соединение, содержащее по меньшей мере один атом азота и, кроме того, содержащее по меньшей мере одну углеводородную группу, имеющую от 6 до 30 атомов углерода. Более предпочтительно, коллектор выбирают из эфиромоноаминов, эфиродиаминов, стернаминов, аминов и/или четвертичных аммониевых соединений.
Предпочтительные эфиромоноамины соответствуют формуле 1:
в которой:
R1 обозначает нормальную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную C6-C30-углеводородную группу, такую как алкильная, алкенильная или алкинильная группа,
R2 выбирается из H, CH3, CH2CH3 или (CH2)2CH3,
n равно 1, 2, 3, 4 или 5.
Предпочтительные эфиродиамины соответствуют формуле 2:
в которой:
R1 обозначает нормальную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную C6-C30-углеводородную группу, такую как алкильная, алкенильная или алкинильная группа,
R2 и R3 независимо друг от друга выбирают из H, CH3, CH2CH3 и (CH2)2CH3,
n и m независимо друг от друга равны 1, 2, 3, 4 или 5.
Предпочтительные стернамины соответствуют формуле 3:
в которой:
R1 обозначает нормальную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную C6-C30-углеводородную группу такую как алкильная, алкенильная или алкинильная группа,
R2 и R3 независимо друг от друга выбирают из H, CH3, CH2CH3 и (CH2)2CH3,
n и m независимо друг от друга равны 1, 2, 3, 4 или 5.
Предпочтительные амины соответствуют формуле 4:
в которой:
R обозначает нормальную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную C6-H30-углеводородную группу, такую как алкильная, алкенильная или алкинильная группа,
R1 и R2 независимо друг от друга выбирают из H, CH3, нормальной или разветвленной, насыщенной или ненасыщенной C2-C22-углеводородной группы, такой как алкильная, алкенильная или алкинильная группы.
Предпочтительные четвертичные аммониевые соединения соответствуют формуле 5:
в которой R1, R2, R3 и R4 независимо друг от друга обозначают линейные, разветвленные, циклические или любые их комбинации, насыщенные или ненасыщенные углеводородные группы, и Х обозначает какой-либо анион. Суммарное число атомов углерода в R1, R2, R3 и R4 составляет от 6 до 30. R1, R2, R3 и R4 могут быть алкилом, алкенилом, алкинилом, циклоалкилом, арилом или любой их комбинацией. X может быть хлоридом, карбонатом, бикарбонатом, нитратом, бромидом, ацетатом, карбоксилатами, сульфатом или метосульфатом.
Одно из предпочтительных четвертичных аммониевых соединений соответствует формуле 6:
в которой R1 обозначает нормальную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную C6-C30-углеводородную группу такую как алкильная, алкенильная или алкинильная группа и X имеет значение, как выше. Более предпочтительно, R1 обозначает нормальную насыщенную или ненасыщенную C6-C18-группу и X является хлоридом, карбонатом, ацетатом или сульфатом.
Другое предпочтительное четвертичное аммониевое соединение соответствует формуле 7:
в которой R1 обозначает нормальную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную алифатическую C6-C30-углеводородную группу или замещенную или незамещенную C6-C30-прильную группу, R2 обозначает нормальную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную алифатическую C1-C30-углеводородную группу или замещенную или незамещенную C6-C30-арильную группу, и X имеет значение как выше. «Замещенный» означает замещение C1-C20-алкилом.
Предпочтительно, когда R1 и R2 независимо обозначают нормальные или разветвленные, насыщенные или ненасыщенные C8-C16-углеводородные группы. В одном из более предпочтительных вариантов осуществления R1 и R2 независимо обозначают нормальные или разветвленные, насыщенные или ненасыщенные C8-C12-углеводородные группы и X обозначает хлорид, карбонат или ацетат.
Еще одно предпочтительное четвертичное аммониевое соединение соответствует формуле 8:
в которой R1 обозначает замещенную или незамещенную бензильную группу, R2 обозначает линейную насыщенную или ненасыщенную C10-C20-углеводородную группу и X обозначает хлорид.
Еще одно предпочтительное четвертичное аммониевое соединение соответствует формуле 9:
в которой R1 обозначает линейную или разветвленную C6-C30-алкильную группу или замещенную или незамещенную C6-C30-арильную группу, R2 обозначает линейную или разветвленную C1-C30-алкильную группу или замещенную или незамещенную C6-C30-арильную группу, k есть целое число от 1 до 5 и X имеет значение, как выше. Предпочтительно, когда R1 и R2 независимо обозначают нормальные или разветвленные, насыщенные или ненасыщенные C8-C10-углеводородные группы и, более предпочтительно, обе обозначают децил. X предпочтительно является хлоридом.
Еще одно предпочтительное четвертичное аммониевое соединение соответствует формуле 9:
в которой R1, R2 и R3 независимо обозначают линейные или разветвленные, насыщенные или ненасыщенные C6-C22-углеводородные группы. Более предпочтительно, R1, R2 и R3 независимо обозначают нормальные или разветвленные, насыщенные или ненасыщенные C6-C10-углеводородные группы. Х предпочтительно является хлоридом.
Используемое в заявке выражение «углеводородная», если не указано иное, означает алкильную, алкенильную, алкинильную, циклоалкильную или арильную группу, все из которых могут быть линейными или разветвленными (если это возможно) и могут иметь заместители. Углеводородные группы могут содержать гетероатомы (например, O, N, S, P), если такие гетероатомы не изменяют существенным образом углеводородный характер. Выражение «замещенный», если не указано иное, означает замещение одной или более C1-C20-алкильными группами.
Указанные выше эфиромоноамины, эфиродиамины, стернамины, амины и четвертичные аммониевые соединения могут использоваться индивидуально или в виде их смеси и перед их применением могут смешиваться с каким-либо специальным эмульгирующим агентом.
Предпочтительными эмульгаторами являются алкоксилированные жирные спирты, соответствующие формулам 11а или 11b:
где n есть число от 1 до 30 и m есть число от 1 до 30, причем n и m независимо друг от друга составляют преимущественно от 2 до 10, А и В независимо друг от друга обозначают C2-C4-алкиленовые группы и R обозначает насыщенную или ненасыщенную, разветвленную или линейную алифатическую или ароматическую C6-C30-углеводородную группу, преимущественно C6-C20-алкильную, -алкиларильную или -алкенильную группу. Формула 11а обозначает полиоксиалкиленовый гомополимер или полиоксиалкиленовый стохастический блок-сополимер.
Предпочтительными эмульгаторами являются также алкилбетаины формулы 12:
в которой R обозначает линейную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную C6-C24-углеводородную группу, преимущественно C11-C17-алкильную группу.
Для придания эмульсии большей стабильности или текучести с целью понижения точки застывания используют депрессант. Подходящими депрессантами являются алифатические спирты такие как метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол, н-бутанол, изобутанол, метилизобутилкарбинол и 2-этилгексанол и т.п. В качестве депрессантов могут также преимущественно использоваться полиалкиленгликоли, предпочтительно полиэтиленгликоли.
Средний размер образующих дисперсную фазу в воде частиц коллектора составляет от 1 нм до 20 µм, преимущественно от 3 нм до 6 µм и, особенно предпочтительно, от 30 до 900 нм.
Средний размер определяют с использованием анализатора размера частиц методом светорассеяния, например Malvern Master Size 2000. Для измерения распределения размера капелек в измерительное отделение, в котором содержится примерно 1000 мл воды, вводят 1-1,5 мл эмульсии.
Примеры
Примеры 1-8 - приготовление эмульсии с использованием гомогенизатора высокого давления
В стакан помещают при механическом перемешивании воду (40 г), эмульгатор (всего 10 г) и в указанный момент времени депрессант (5 г). Смеси перемешивают до полного растворения. Смесь медленно вливают в эфироамин при интенсивном механическом перемешивании в течение 5 мин со скоростью 2000 об/мин при 25°С, используя для этого Ultra Turrax RW-20-IK® (см. схематическое изображение используемого Turrax на фиг.1).
Фиг.1 - схематическое изображение используемого Ultra Turrax для предварительной гомогенизации и гомогенизации эмульсий.
Полученную смесь пропускают далее через лабораторный настольный гомогенизатор купольного типа под давлением 1500 бар (см. схему на фиг.2) и в пределах температур от 30 до 45°С. Эту операцию повторяют три раза с целью уменьшения размера частиц до желаемого нанодиапазона. На фиг.2 представлен схематический чертеж гомогенизатора высокого давления.
Фиг.2 - схематическое изображение гомогенизатора высокого давления.
Фигуры 1 и 2 показывают устройства в их натуральную величину.
Основной состав приготовленных примеров приведен в таблице 1.
| Таблица 1 | ||
| Составы примеров 1-8 | ||
| Исходный материал | 1 | 2-8 |
| Эфиромоноамин (г) | 60 | 50 |
| Эмульгаторы (г) | 10 | 10 |
| Депрессанты (г) | - | 5 |
| Вода (г) | 30 | 35 |
Размер капелек полученных после гомогенизации составов приведен в таблице 2.
| Таблица 2 | |
| Размер капелек | |
| Продукт | Размер капелек (µм) |
| Пример 1 | 3,2 |
| Пример 2 | 5,3 |
| Пример 3 | 1,1 |
| Пример 4 | 0,7 |
| Пример 5 | 1,0 |
| Пример 6 | 2,6 |
| Пример 7 | 0,2 |
| Пример 8 | 0,03 |
| Пример сравнения 1 | не измеряем |
| Пример сравнения 2 | 30,0 |
| Пример сравнения 3 | 275,0 |
Обратная флотация железа из железной руды с кремнеземом составляет от 10 до 59%.
Проведены анализы в лабораторном масштабе для образцов железной руды из одного из бразильских шахт. Итабиритная руда содержит железо от 59 до 63% и кремнезем от 6 до 8%. Руду размалывали до тех пор, пока ее гранулометрический состав не был доведен до необходимого для флотации среднего размера частиц Р80=0,150 мм. Флотационные испытания проводили при pH 10,5 с использованием депрессантов в количестве 720 г/т и коллекторов в количестве 50 г/т. Результаты приведены в таблице 3.
| Таблица 3 | |||||
| Результаты флотации железной руды | |||||
| Продукт | Размер калелек (µм) | Полнота извлечения (мас.%) | SiO2, % | Fe, % | Извлечение Fe (%) |
| Пример 1 | 3,2 | 88,8 | 1,6 | 64,0 | 95,9 |
| Пример 2 | 5,3 | 89,8 | 2,1 | 63,6 | 96,4 |
| Пример 3 | 1,1 | 88,1 | 1,5 | 63,9 | 95,3 |
| Пример 4 | 0,7 | 88,4 | 1,4 | 63,9 | 95,3 |
| Пример 5 | 1,0 | 88,5 | 1,6 | 64,1 | 95,4 |
| Пример 6 | 2,6 | 88,7 | 1,7 | 64,1 | 95,6 |
| Пример 7 | 0,2 | 88,2 | 0,9 | 64,5 | 95,8 |
| Пример 8 | 0,03 | 88,0 | 1,1 | 64,3 | 95,3 |
| Пример сравнения 1 | - | 98,5 | 4,5 | 62,2 | 96,1 |
| Пример сравнения 2 | 30,0 | 81,1 | 0,7 | 64,6 | 88,3 |
| Пример сравнения 3 | 275 | 83,3 | 0,8 | 64,8 | 90,6 |
Для сравнения с коллекторами существующего уровня техники (пример сравнения 1) была использована описанная в СА-1100239 смесь эфироамина с эмульгатором (полиэтоксиэтилен-кокоамин, до 15 оксиэтиленовых звеньев). В целях сравнения были, кроме того, использованы стандартный эфиромоноамин (пример сравнения 2) и частично нейтрализованный эфиромоноамин (пример сравнения 3).
Как следует из таблицы 3, коллекторы согласно примерам 1-8 обеспечивают более высокое (по меньшей мере на 5%) металлургическое извлечение по сравнению с эфиромоноаминами существующего уровня техники, как в ненейтрализованной, так и в частично нейтрализованной форме. Более высокое металлургическое извлечение обеспечивает намного более высокий выход ценного материала при том же уровне затрат на применяемый на руднике коллектор.
Хотя коллектор сравнительного примера 1 также обеспечивает извлечение железа на очень высоком уровне, его избирательность в отношении кремнезема очень низка, будучи выраженной высоким содержанием остающегося SiO2. Такая низкая селективность не может быть приемлемой, поскольку рудники, как правило, устанавливают технические условия на высококачественный железный концентрат с максимальным содержанием кремнезема, равным 1,8%.
Из таблицы 3 четко следует прямая взаимозависимость между размером капелек и селективностью. Размер капелек примеров 1-8 варьируется от 30 нм до 5,3 µм. В этих пределах наблюдаемая металлургическая эффективность коллекторов не только лучше, чем эффективность эфиромоноаминных коллекторов с размером капелек более 30 µм, но в этом случае наблюдается также корреляция между снижением содержания SiO2 и уменьшением размера капелек, как это демонстрируется на фиг.3.
Фиг.3 - зависимость селективности по кремнезему от размера капелек.
Другим важным аспектом, который соблюдался при выполнении анализов, была эффективная дозировка при учете реального активного материала. Продукты изобретения, описанные в примерах 1-8, содержат от 50 до 60% активного коллектора, в то время как стандартные коллекторы существующего уровня техники содержат 100% активного коллектора. Отсюда следует, что продукты изобретения обладают огромным преимуществом по сравнению с коллекторами существующего уровня техники. Они вдвое более эффективны в том, что касается улучшенных металлургических характеристик, относящихся к извлечению железа и селективности по кремнезему.
Claims (11)
1. Наноэмульсия, содержащая по меньшей мере один коллектор для флотации силикатных минералов из других минералов, по меньшей мере один эмульгатор и воду, в которой вода образует непрерывную фазу, средний размер частиц коллектора составляет от 1 нм до 6 мкм, и коллектор представляет собой соединение, содержащее по меньшей мере один атом азота и по меньшей мере одну углеводородную группу, имеющую от 6 до 30 атомов углерода.
2. Наноэмульсия по п.1, в которой в качестве коллектора используют эфиромоноамины, эфиродиамины, стернамины, амины и/или четвертичные аммониевые соединения индивидуально или в их смеси.
3. Наноэмульсия по п.1 или 2, в которой коллектор присутствует в количестве от 20 до 60 вес.% от общего веса наноэмульсии.
4. Наноэмульсия по п.1, в которой эмульгатор присутствует в количестве от 0,1 до 20 вес.% от общего веса наноэмульсии.
5. Наноэмульсия по п.1, в которой вода присутствует в количестве от 20 до 79,9 вес.% от общего веса наноэмульсии.
6. Наноэмульсия по любому из пп.1 и 2, в которой размер частиц коллектора, образующего дисперсную фазу, составляет от 3 нм до 6 мкм.
7. Наноэмульсия по п.1, в которой эмульгатором является алкоксилированный жирный спирт формулы 11a или 11b:
где n и m независимо друг от друга составляют от 1 до 30, составляют преимущественно от 2 до 10, А и В независимо друг от друга обозначают C2-C4-алкиленовые группы и R обозначает насыщенную или ненасыщенную, разветвленную или линейную алифатическую или ароматическую C6-C30-углеводородную группу, преимущественно C6-C20-алкильную, -алкиларильную или -алкенильную группу.
где n и m независимо друг от друга составляют от 1 до 30, составляют преимущественно от 2 до 10, А и В независимо друг от друга обозначают C2-C4-алкиленовые группы и R обозначает насыщенную или ненасыщенную, разветвленную или линейную алифатическую или ароматическую C6-C30-углеводородную группу, преимущественно C6-C20-алкильную, -алкиларильную или -алкенильную группу.
8. Способ получения наноэмульсии, содержащей по меньшей мере один коллектор для флотации силикатных минералов из других минералов, по меньшей мере один эмульгатор и воду, в которой вода образует непрерывную фазу, а средний размер частиц коллектора составляет от 1 нм до 6 мкм, и коллектор представляет собой соединение, содержащее по меньшей мере один атом азота и по меньшей мере одну углеводородную группу, имеющую от 6 до 30 атомов углерода, причем смесь коллектора, эмульгатора и воды пропускают через механический гомогенизатор высокого давления при давлении от 100 до 1500 бар.
9. Способ освобождения руд от силикатной пустой породы, в котором руду вводят в контакт с наноэмульсией по п.1 и вспенивают полученную композицию.
10. Способ по п.9, в котором рудой является итабирит, красный железняк, джаспелит и магнетитная железная руда.
11. Способ по п.10, в котором количество кремнезема составляет от 2 до 50 вес.% и железа от 10 до 65 вес.% в расчете на общий вес руды.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP20070014309 EP2017009B1 (en) | 2007-07-20 | 2007-07-20 | Reverse iron ore flotation by collectors in aqueous nanoemulsion |
| EP07014309.4 | 2007-07-20 | ||
| PCT/EP2008/005893 WO2009077015A1 (en) | 2007-07-20 | 2008-07-18 | Reverse iron ore flotation by collectors in aqueous nanoemulsion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010106056A RU2010106056A (ru) | 2011-08-27 |
| RU2469794C2 true RU2469794C2 (ru) | 2012-12-20 |
Family
ID=38823544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010106056/03A RU2469794C2 (ru) | 2007-07-20 | 2008-07-18 | Обратная флотация железной руды с помощью коллекторов в водной наноэмульсии |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US8784678B2 (ru) |
| EP (1) | EP2017009B1 (ru) |
| CN (1) | CN101795776A (ru) |
| AU (1) | AU2008338029B2 (ru) |
| BR (1) | BRPI0814269B1 (ru) |
| CA (1) | CA2694234C (ru) |
| CL (1) | CL2008002133A1 (ru) |
| RU (1) | RU2469794C2 (ru) |
| UA (1) | UA102377C2 (ru) |
| WO (1) | WO2009077015A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA200908590B (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2599123C1 (ru) * | 2015-08-28 | 2016-10-10 | Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис" | Способ обогащения окисленных железистых кварцитов |
| RU2599113C1 (ru) * | 2015-08-28 | 2016-10-10 | Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис" | Способ флотационного обогащения окисленных минералов железа |
| RU2697100C1 (ru) * | 2016-07-08 | 2019-08-12 | Акцо Нобель Кемикалз Интернэшнл Б.В. | Способ обработки магнетитовой руды и композиция коллектора |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8701892B2 (en) | 2010-12-28 | 2014-04-22 | Akzo Nobel Chemicals International B.V. | Amine-containing formulations for reverse froth flotation of silicates from iron ore |
| ES2669969T3 (es) * | 2011-04-13 | 2018-05-29 | Basf Se | Proceso inverso de flotación por espuma para la separación de silicato del mineral de hierro con compuestos de amina y diamina |
| CN103476506B (zh) * | 2011-04-13 | 2015-09-02 | 巴斯夫欧洲公司 | 胺和二胺化合物及其在从铁矿石中反泡沫浮选硅酸盐中的用途 |
| EP2679311A1 (en) * | 2012-06-30 | 2014-01-01 | Clariant S.A., Brazil | Foam prevention in the reverse flotation process for purifying calcium carbonate |
| AU2013351085A1 (en) * | 2012-11-30 | 2015-05-07 | Akzo Nobel Chemicals International B.V. | Flotation of silicates from ores |
| CN103272702B (zh) * | 2013-06-08 | 2015-01-07 | 北京矿冶研究总院 | 用于从低品位菱镁矿中获得高品位菱镁石精矿的浮选捕收剂及方法 |
| US9266120B2 (en) * | 2013-10-01 | 2016-02-23 | Ecolab Usa Inc | Collectors for mineral flotation |
| US9440242B2 (en) | 2013-10-01 | 2016-09-13 | Ecolab Usa Inc. | Frothers for mineral flotation |
| BR112016016353B1 (pt) * | 2014-07-14 | 2021-03-23 | Clariant S.A. | Composição aquosa estável de coletores neutros, seu processo de fabricação e processo de beneficiamento mineral |
| AU2016344360B2 (en) * | 2015-10-27 | 2021-05-27 | Thomas P. Daly | Amine mining collectors |
| CN109562391B (zh) | 2016-08-26 | 2021-06-29 | 埃科莱布美国股份有限公司 | 用于泡沫浮选的磺化改性剂 |
| EP3810331A2 (en) * | 2018-06-19 | 2021-04-28 | Clariant International Ltd | Use of polyols for improving a process for reverse froth flotation of iron ore |
| SE544632C2 (en) * | 2019-09-18 | 2022-09-27 | Pavlos Christakopoulos | A collector for froth flotation, a method for producing the collector and the use thereof |
| CN112676043B (zh) * | 2020-12-04 | 2022-03-18 | 江西理工大学 | 一种提高白钨矿加温浮选效果的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2014406A (en) * | 1932-10-12 | 1935-09-17 | Weed Floyd | Method of concentrating nonsulphide minerals by froth flotation |
| GB2167470A (en) * | 1984-11-07 | 1986-05-29 | Berol Kemi Ab | Acidizing method using microemulsion |
| RU2123893C1 (ru) * | 1996-05-28 | 1998-12-27 | Акционерное общество "Уральский научно-исследовательский и проектный институт галургии" | Собиратель для флотации силикатных и карбонатных минералов из калийсодержащих руд |
| RU2236304C1 (ru) * | 2003-04-16 | 2004-09-20 | ГУП "Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии" | Собиратель для флотации слюды и полевых шпатов |
Family Cites Families (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2259420A (en) * | 1939-02-01 | 1941-10-14 | Freeport Sulphur Co | Flotation process for oxidized manganese ore |
| GB578694A (en) * | 1942-03-31 | 1946-07-09 | American Cyanamid Co | Improvements in or relating to methods of concentrating ores |
| FR993892A (fr) * | 1944-10-27 | 1951-11-08 | Minerais Et Metaux | Perfectionnement à l'utilisation des amines aliphatiques pour la flottation |
| US2649415A (en) * | 1949-12-30 | 1953-08-18 | Gen Aniline & Film Corp | Corrosion inhibitor composition |
| FR1096459A (fr) * | 1953-12-14 | 1955-06-21 | Prod Chim Ind Et Organiques So | Produits à base d'amines grasses et leur application à la flottation des minerais |
| US3418254A (en) * | 1965-10-23 | 1968-12-24 | Betz Laboratories | Corrosion inhibiting with ethoxylated aqueous amine dispersions |
| US3363758A (en) | 1966-12-08 | 1968-01-16 | Ashland Oil Inc | Use of primary aliphatic ether amine acid salts in froth flotation process |
| ZA723283B (en) * | 1971-07-12 | 1973-07-25 | Nalco Chemical Co | A water-in-oil emulsion having a polymer concentration |
| FR2367820A1 (fr) | 1976-10-18 | 1978-05-12 | Ceca Sa | Procede de flottation de minerais oxydes |
| BR7706938A (pt) * | 1976-10-18 | 1978-08-08 | Akzona Inc | Mistura de pre-emulsao,emulsao aquosa e processo de flotacao com espuma |
| FR2480620A1 (fr) * | 1980-04-18 | 1981-10-23 | Elf Aquitaine | Procede de preparation de microemulsions entre une phase acide et une phase hydrophobe |
| US4319987A (en) | 1980-09-09 | 1982-03-16 | Exxon Research & Engineering Co. | Branched alkyl ether amines as iron ore flotation aids |
| US4454047A (en) * | 1981-03-09 | 1984-06-12 | Petrolite Corporation | Process of treating aqueous systems |
| US4422928A (en) | 1981-03-09 | 1983-12-27 | Exxon Research & Engineering Co. | Silica flotation collectors derived from isononyl alcohol |
| FR2534492A1 (fr) * | 1982-10-13 | 1984-04-20 | Elf Aquitaine | Perfectionnement a la flottation de minerais |
| SU1143469A1 (ru) * | 1983-10-17 | 1985-03-07 | Белорусский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии | Способ подготовки реагентной смеси дл флотации калийсодержащих руд |
| US4556545A (en) * | 1984-09-05 | 1985-12-03 | Mobil Oil Corporation | Method for conditioning phosphate ores |
| US4830739A (en) | 1985-02-20 | 1989-05-16 | Berol Kemi Ab | Process and composition for the froth flotation beneficiation of iron minerals from iron ores |
| US4732667A (en) | 1985-02-20 | 1988-03-22 | Berol Kemi Ab | Process and composition for the froth flotation beneficiation of iron minerals from iron ores |
| DE3517154A1 (de) * | 1985-05-11 | 1986-11-13 | Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf | Verwendung von tensidgemischen als hilfsmittel fuer die flotation von nichtsulfidischen erzen |
| US4929343A (en) * | 1987-10-15 | 1990-05-29 | American Cyanamid Company | Novel collectors and processes for making and using same |
| US4871466A (en) * | 1987-10-15 | 1989-10-03 | American Cyanamid Company | Novel collectors and processes for making and using same |
| US4995965A (en) | 1988-06-13 | 1991-02-26 | Akzo America Inc. | Calcium carbonate beneficiation |
| DE4133063A1 (de) | 1991-10-04 | 1993-04-08 | Henkel Kgaa | Verfahren zur herstellung von eisenerzkonzentraten durch flotation |
| US5261539A (en) | 1992-10-07 | 1993-11-16 | American Cyanamid Company | Flotation process for purifying calcite |
| SE501623C2 (sv) | 1993-05-19 | 1995-04-03 | Berol Nobel Ab | Sätt att flotera kalciumkarbonatmalm samt ett flotationsreagens därför |
| US5540337A (en) | 1994-04-04 | 1996-07-30 | Baker Hughes Incorporated | Alkyloxyalkaneamines useful as cationic froth flotation collectors |
| FR2755854B1 (fr) * | 1996-11-15 | 1998-12-24 | Oreal | Nanoemulsion a base de lipides amphiphiles non-ioniques et cationiques et utilisations |
| SE521949C2 (sv) | 1997-11-27 | 2003-12-23 | Akzo Nobel Nv | Förfarande för skumflotation av silikatinnehållande järnmalm |
| FR2787326B1 (fr) * | 1998-12-17 | 2001-01-26 | Oreal | Nanoemulsion a base d'esters gras de glycerol, et ses utilisations dans les domaines cosmetique, dermatologique et/ou ophtalmologique |
| FR2788007B1 (fr) * | 1999-01-05 | 2001-02-09 | Oreal | Nanoemulsion a base de copolymeres blocs d'oxyde d'ethylene et d'oxyde de propylene, et ses utilisations dans les domaines cosmetique, dermatologique et/ou ophtalmologique |
| SE514435C2 (sv) | 1999-04-20 | 2001-02-26 | Akzo Nobel Nv | Kvartära ammoniumföreningar för skumflotation av silikater från järnmalm |
| SE523228C2 (sv) * | 2000-12-15 | 2004-04-06 | Akzo Nobel Nv | Bränslekomposition innehållande en kolvätefraktion, etanol och ett additiv med vattensolubiliserande förmåga |
| US7476393B2 (en) * | 2002-11-29 | 2009-01-13 | L'oreal | Process for the preparation of a cationic nanoemulsion, and cosmetic composition |
| DE102006010939A1 (de) * | 2006-03-09 | 2007-09-13 | Clariant International Limited | Flotationsreagenz für Silikate |
-
2007
- 2007-07-20 EP EP20070014309 patent/EP2017009B1/en not_active Not-in-force
-
2008
- 2008-07-18 US US12/669,715 patent/US8784678B2/en active Active
- 2008-07-18 CA CA2694234A patent/CA2694234C/en active Active
- 2008-07-18 CL CL2008002133A patent/CL2008002133A1/es unknown
- 2008-07-18 BR BRPI0814269A patent/BRPI0814269B1/pt active IP Right Grant
- 2008-07-18 UA UAA201001688A patent/UA102377C2/ru unknown
- 2008-07-18 WO PCT/EP2008/005893 patent/WO2009077015A1/en active Application Filing
- 2008-07-18 CN CN200880022946A patent/CN101795776A/zh active Pending
- 2008-07-18 AU AU2008338029A patent/AU2008338029B2/en active Active
- 2008-07-18 RU RU2010106056/03A patent/RU2469794C2/ru active
-
2009
- 2009-12-03 ZA ZA200908590A patent/ZA200908590B/xx unknown
-
2014
- 2014-06-18 US US14/308,179 patent/US9403174B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2014406A (en) * | 1932-10-12 | 1935-09-17 | Weed Floyd | Method of concentrating nonsulphide minerals by froth flotation |
| GB2167470A (en) * | 1984-11-07 | 1986-05-29 | Berol Kemi Ab | Acidizing method using microemulsion |
| RU2123893C1 (ru) * | 1996-05-28 | 1998-12-27 | Акционерное общество "Уральский научно-исследовательский и проектный институт галургии" | Собиратель для флотации силикатных и карбонатных минералов из калийсодержащих руд |
| RU2236304C1 (ru) * | 2003-04-16 | 2004-09-20 | ГУП "Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии" | Собиратель для флотации слюды и полевых шпатов |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2599123C1 (ru) * | 2015-08-28 | 2016-10-10 | Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис" | Способ обогащения окисленных железистых кварцитов |
| RU2599113C1 (ru) * | 2015-08-28 | 2016-10-10 | Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис" | Способ флотационного обогащения окисленных минералов железа |
| RU2697100C1 (ru) * | 2016-07-08 | 2019-08-12 | Акцо Нобель Кемикалз Интернэшнл Б.В. | Способ обработки магнетитовой руды и композиция коллектора |
| US10722904B2 (en) | 2016-07-08 | 2020-07-28 | Nouryon Chemicals International, B.V. | Process to treat magnetite ore and collector composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2694234A1 (en) | 2009-06-25 |
| ZA200908590B (en) | 2010-08-25 |
| RU2010106056A (ru) | 2011-08-27 |
| BRPI0814269A2 (pt) | 2015-02-03 |
| BRPI0814269B1 (pt) | 2018-12-04 |
| AU2008338029A1 (en) | 2009-06-25 |
| CA2694234C (en) | 2016-08-30 |
| CN101795776A (zh) | 2010-08-04 |
| US20100213105A1 (en) | 2010-08-26 |
| AU2008338029B2 (en) | 2012-07-26 |
| US20150076038A1 (en) | 2015-03-19 |
| US8784678B2 (en) | 2014-07-22 |
| US9403174B2 (en) | 2016-08-02 |
| EP2017009B1 (en) | 2013-07-03 |
| UA102377C2 (ru) | 2013-07-10 |
| CL2008002133A1 (es) | 2009-10-09 |
| WO2009077015A1 (en) | 2009-06-25 |
| EP2017009A1 (en) | 2009-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2469794C2 (ru) | Обратная флотация железной руды с помощью коллекторов в водной наноэмульсии | |
| CN110087776B (zh) | 处理磷酸盐矿石的方法 | |
| CN103260765B (zh) | 用于从铁矿石中反向泡沫浮选硅酸盐的含胺配制剂 | |
| US20210252525A1 (en) | Use Of Polyols For Improving A Process For Reverse Froth Flotation Of Iron Ore | |
| RU2687665C1 (ru) | Применение эмульгатора в композиции флотоагента | |
| CN102453497B (zh) | 一种烃油破乳方法 | |
| CN104781010A (zh) | 从矿石中浮选硅酸盐 | |
| EP3481558B1 (en) | Process to treat magnetite ore and collector composition | |
| EP3817862B1 (en) | Collector composition containing biodegradable compound and process for treating siliceous ores | |
| EA041062B1 (ru) | Применение полиолов для усовершенствования способа обратной пенной флотации железной руды |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |