RU2575191C2 - Improvement of electrostatic separation in ore dressing - Google Patents
Improvement of electrostatic separation in ore dressing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2575191C2 RU2575191C2 RU2011121820/03A RU2011121820A RU2575191C2 RU 2575191 C2 RU2575191 C2 RU 2575191C2 RU 2011121820/03 A RU2011121820/03 A RU 2011121820/03A RU 2011121820 A RU2011121820 A RU 2011121820A RU 2575191 C2 RU2575191 C2 RU 2575191C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- formula
- conductive
- group
- electrostatic
- representative
- Prior art date
Links
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 95
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 129
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 129
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 102
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 71
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 54
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 52
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 105
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N Zirconium(IV) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 229910052846 zircon Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 33
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 claims description 27
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 27
- 125000001326 naphthylalkyl group Chemical group 0.000 claims description 27
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 25
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 20
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 18
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 18
- -1 amine compound Chemical class 0.000 claims description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 14
- 150000001412 amines Chemical group 0.000 claims description 13
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 claims description 12
- 150000002462 imidazolines Chemical group 0.000 claims description 12
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 11
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 10
- 229920001940 conductive polymer Chemical group 0.000 claims description 9
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 claims description 9
- 150000003222 pyridines Chemical group 0.000 claims description 9
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N Hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M Perchlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M chlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 150000003235 pyrrolidines Chemical group 0.000 claims description 8
- 125000004432 carbon atoms Chemical group C* 0.000 claims description 7
- 150000004659 dithiocarbamates Chemical group 0.000 claims description 7
- DKVNPHBNOWQYFE-UHFFFAOYSA-M carbamodithioate Chemical compound NC([S-])=S DKVNPHBNOWQYFE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 125000001117 oleyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])/C([H])=C([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])[H] 0.000 claims description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- DYUWTXWIYMHBQS-UHFFFAOYSA-N N-prop-2-enylprop-2-en-1-amine Chemical compound C=CCNCC=C DYUWTXWIYMHBQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K [O-]P([O-])([O-])=O Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 5
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate dianion Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 4
- QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-M chlorite Chemical compound [O-]Cl=O QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229910001919 chlorite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052619 chlorite group Inorganic materials 0.000 claims description 4
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M cyanate Chemical compound [O-]C#N XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N dichromate(2-) Chemical compound [O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 4
- KLGZELKXQMTEMM-UHFFFAOYSA-N hydride Chemical compound [H-] KLGZELKXQMTEMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxyl anion Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M isothiocyanate Chemical compound [S-]C#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- TWXTWZIUMCFMSG-UHFFFAOYSA-N nitride(3-) Chemical compound [N-3] TWXTWZIUMCFMSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-L oxalate Chemical compound [O-]C(=O)C([O-])=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- NPDODHDPVPPRDJ-UHFFFAOYSA-N permanganate Chemical compound [O-][Mn](=O)(=O)=O NPDODHDPVPPRDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 4
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N pyridine Substances C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 4
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-M toluene-4-sulfonate Chemical compound CC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910006501 ZrSiO Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 3
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 claims description 3
- YIXQSYHBXUBLPM-UHFFFAOYSA-N dioxido(oxo)silane;zirconium(4+) Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O YIXQSYHBXUBLPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 claims description 3
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 claims description 3
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- AIRCTMFFNKZQPN-UHFFFAOYSA-N AlO Inorganic materials [Al]=O AIRCTMFFNKZQPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940091292 Alo Drugs 0.000 claims description 2
- 229920002160 Celluloid Polymers 0.000 claims description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920005479 Lucite® Polymers 0.000 claims description 2
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 2
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920001800 Shellac Polymers 0.000 claims description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 2
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052803 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004208 shellac Substances 0.000 claims description 2
- 229940113147 shellac Drugs 0.000 claims description 2
- 235000013874 shellac Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000454 talc Substances 0.000 claims description 2
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 claims 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 29
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 100
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 33
- 239000000047 product Substances 0.000 description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 22
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 15
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 14
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 13
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N silicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 11
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 10
- YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N iron;titanium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Ti].[Fe] YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000001143 conditioned Effects 0.000 description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 9
- 238000004875 x-ray luminescence Methods 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 230000001186 cumulative Effects 0.000 description 7
- MTNDZQHUAFNZQY-UHFFFAOYSA-N 2-Imidazoline Chemical compound C1CN=CN1 MTNDZQHUAFNZQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 5
- 230000003750 conditioning Effects 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- IKNAJTLCCWPIQD-UHFFFAOYSA-K cerium(3+);lanthanum(3+);neodymium(3+);oxygen(2-);phosphate Chemical compound [O-2].[La+3].[Ce+3].[Nd+3].[O-]P([O-])([O-])=O IKNAJTLCCWPIQD-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 229910052590 monazite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 4
- 229910052854 staurolite Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000010215 titanium dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-O hydron;pyrrolidin-2-one Chemical compound O=C1CCC[NH2+]1 HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000003068 static Effects 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N tetrahydropyrrole Substances C1CCNC1 RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N Iron(II,III) oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N Sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UBXAKNTVXQMEAG-UHFFFAOYSA-L Strontium sulfate Chemical compound [Sr+2].[O-]S([O-])(=O)=O UBXAKNTVXQMEAG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N Trimethylglycine Chemical compound C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- INJRKJPEYSAMPD-UHFFFAOYSA-N aluminum;silicic acid;hydrate Chemical compound O.[Al].[Al].O[Si](O)(O)O INJRKJPEYSAMPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMYKVLBUSSNXMV-UHFFFAOYSA-J aluminum;tetrahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] SMYKVLBUSSNXMV-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 2
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052850 kyanite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010443 kyanite Substances 0.000 description 2
- 238000011068 load Methods 0.000 description 2
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 2
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-M 2-methyl-2-(prop-2-enoylamino)propane-1-sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)CC(C)(C)NC(=O)C=C XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CWSZBVAUYPTXTG-UHFFFAOYSA-N 5-[6-[[3,4-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)-5-methoxyoxan-2-yl]oxymethyl]-3,4-dihydroxy-5-[4-hydroxy-3-(2-hydroxyethoxy)-6-(hydroxymethyl)-5-methoxyoxan-2-yl]oxyoxan-2-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)-2-methyloxane-3,4-diol Chemical compound O1C(CO)C(OC)C(O)C(O)C1OCC1C(OC2C(C(O)C(OC)C(CO)O2)OCCO)C(O)C(O)C(OC2C(OC(C)C(O)C2O)CO)O1 CWSZBVAUYPTXTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002126 Acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- PZZYQPZGQPZBDN-UHFFFAOYSA-N Aluminium silicate Chemical compound O=[Al]O[Si](=O)O[Al]=O PZZYQPZGQPZBDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003358 C2-C20 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- BWFPGXWASODCHM-UHFFFAOYSA-N Copper monosulfide Chemical compound [Cu]=S BWFPGXWASODCHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001560 Cyanamer® Polymers 0.000 description 1
- 229920001875 Ebonite Polymers 0.000 description 1
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- XCAUINMIESBTBL-UHFFFAOYSA-N Lead(II) sulfide Chemical compound [Pb]=S XCAUINMIESBTBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N Molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006069 SO3H Inorganic materials 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L Sulphite Chemical group [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- MJLGNAGLHAQFHV-UHFFFAOYSA-N arsenopyrite Chemical compound [S-2].[Fe+3].[As-] MJLGNAGLHAQFHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052964 arsenopyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 229910052951 chalcopyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N chalcopyrite Chemical compound [S-2].[S-2].[Fe+2].[Cu+2] DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052955 covellite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- KARVSHNNUWMXFO-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane;hydrate Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O KARVSHNNUWMXFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XGZRAKBCYZIBKP-UHFFFAOYSA-L disodium;dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Na+].[Na+] XGZRAKBCYZIBKP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011363 dried mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052949 galena Inorganic materials 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 1
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 1
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatoms Chemical group 0.000 description 1
- 238000009775 high-speed stirring Methods 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940056932 lead sulfide Drugs 0.000 description 1
- 229910052981 lead sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 229910052914 metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 229910052961 molybdenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000000025 natural resin Substances 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZGAZPDWSRYNUSZ-UHFFFAOYSA-M nonane-1-sulfonate Chemical compound CCCCCCCCCS([O-])(=O)=O ZGAZPDWSRYNUSZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 description 1
- 229910052954 pentlandite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001888 polyacrylic acid Polymers 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003385 sodium Chemical group 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 125000001273 sulfonato group Chemical group [O-]S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910001773 titanium mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Description
Уровень техникиState of the art
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к области отделения определенных минеральных компонентов руды от других ее минеральных компонентов с использованием электростатической сепарации.The present invention relates to the field of separation of certain mineral components of ore from its other mineral components using electrostatic separation.
Конкретно, настоящее изобретение относится к реагентам для модификации электростатических свойств и к их использованию в способе электростатической сепарации для разделения минеральных компонентов руды с улучшенной эффективностью.Specifically, the present invention relates to reagents for modifying electrostatic properties and to their use in an electrostatic separation method for separating mineral ore components with improved efficiency.
Описание предшествующего уровня техникиDescription of the Related Art
Переработка и рафинирование многих типов минеральных руд, включая минеральные пески, известные иногда как обогащение, как правило, включает в себя отделение определенных минеральных компонентов от других минеральных компонентов.The processing and refining of many types of mineral ores, including mineral sands, sometimes known as enrichment, typically involves the separation of certain mineral components from other mineral components.
Например, отдельная руда или минеральный песок может, как правило, содержать как рутил, так и циркон. Оба этих минерала имеют независимые применения и должны отделяться один от другого. Такой минеральный песок также может содержать ильменит, монацит, кварц, ставролит и лейкоксен, которые также должны отделяться от рутила и циркона. Электростатическая сепарация широко используется в промышленности тяжелых минеральных руд или песков. Электростатический сепаратор прикладывает напряжение, как правило, в пределах от 21 до 26 кВ, к руде, в результате чего проводящие компоненты, такие как рутил и ильменит, мигрируют к одному краю сепаратора, а непроводящие компоненты, такие как циркон, мигрируют к противоположному краю сепаратора. Поток измельченной руды или минерального песка разделяется на два потока, и каждый поток может дополнительно перерабатываться для разделения соответствующих их компонентов с использованием, например, магнитной сепарации. Хотя электростатическая сепарация представляет собой эффективный способ, она не считается особенно эффективной.For example, a single ore or mineral sand may typically contain both rutile and zircon. Both of these minerals have independent uses and must be separated from one another. Such mineral sand may also contain ilmenite, monazite, quartz, staurolite and leucoxene, which should also be separated from rutile and zircon. Electrostatic separation is widely used in the industry of heavy mineral ores or sands. An electrostatic separator applies a voltage, generally between 21 and 26 kV, to the ore, whereby conductive components such as rutile and ilmenite migrate to one edge of the separator, and non-conductive components such as zircon migrate to the opposite edge of the separator . The stream of crushed ore or mineral sand is divided into two streams, and each stream can be further processed to separate their respective components using, for example, magnetic separation. Although electrostatic separation is an effective method, it is not considered particularly effective.
Патент США № 4131539, Ojiri, et al., описывает способ удаления малых количеств рутила из цирконового песка. Этот патент говорит о термической обработке цирконового песка в неокислительной атмосфере для изменения поверхностных электростатических свойств рутила, которая, как сказано, делает рутил более проводящим, и подвергнутый термической обработке песок отделяется легче с помощью электростатической сепарации с уменьшением содержания диоксида титана в песке. Хотя такой нагрев или обжиг может быть эффективным, он является энергоемким и изменяет поверхностные свойства минеральных компонентов, что может быть нежелательным при последующих применениях.US patent No. 4131539, Ojiri, et al., Describes a method for removing small amounts of rutile from zircon sand. This patent speaks of heat treatment of zircon sand in a non-oxidizing atmosphere to change the surface electrostatic properties of rutile, which is said to make rutile more conductive, and heat-treated sand is separated more easily by electrostatic separation with a decrease in the content of titanium dioxide in the sand. Although such heating or firing can be effective, it is energy intensive and changes the surface properties of the mineral components, which may be undesirable in subsequent applications.
Патент США № 5502118, Macholdt et al., говорит об использовании полимерных солей, которые являются пригодными в качестве агентов для контроля заряда и агентов для увеличения заряда в электрофотографических тонерах и проявителях, в трибоэлектрически или электрокинетически распыляемых порошковых покрытиях, в электрических материалах и для электростатической сепарации полимеров и минеральных солей. Однако это не относится к улучшению сепарации минеральных компонентов.US Pat. No. 5502118, Macholdt et al., Teaches the use of polymer salts that are useful as charge control agents and charge enhancing agents in electrophotographic toners and developers, in triboelectrically or electrokinetically sprayed powder coatings, in electrical materials, and for electrostatic separation of polymers and mineral salts. However, this does not apply to improving the separation of mineral components.
В одном из процессов разделения минералов, таком как тот, который показан в патенте США № 6168029, Henderson et al., который относится к увеличению эффективности способа, используют анионные сополимеры акриловой кислоты и акриламидные реагенты. Таким образом, по-прежнему существует необходимость в улучшенном более эффективном реагенте и способе отделения проводящих минеральных компонентов от непроводящих минеральных компонентов обычной руды или минерального песка. Такая улучшенная сепарация могла бы применяться не только при добыче рутила и циркона, но также любой другой руды, которая содержит как непроводящие, так и проводящие компоненты, имеющие коммерческую ценность.In one mineral separation process, such as that shown in US Pat. No. 6,168,029, Henderson et al., Which relates to an increase in process efficiency, use anionic acrylic acid copolymers and acrylamide reagents. Thus, there remains a need for an improved, more efficient reagent and method for separating the conductive mineral components from the non-conductive mineral components of ordinary ore or mineral sand. Such improved separation could be used not only in the mining of rutile and zircon, but also in any other ore that contains both non-conductive and conductive components of commercial value.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Настоящее изобретение удовлетворяет упомянутые выше и другие потребности посредством создания в одном из вариантов осуществления способа обогащения минерального субстрата посредством электростатической сепарации сухой смеси, содержащей проводящий компонент и непроводящий компонент, включающего:The present invention satisfies the above and other needs by creating in one of the embodiments of the method of enrichment of the mineral substrate by electrostatic separation of the dry mixture containing a conductive component and a non-conductive component, including:
перемешивание минерального субстрата и модификатора электростатических свойств с образованием смеси, где, по меньшей мере, один из указанного проводящего компонента и указанного непроводящего компонента является электростатически модифицированным; иmixing the mineral substrate and the electrostatic modifier to form a mixture, where at least one of said conductive component and said non-conductive component is electrostatically modified; and
приложение электрического поля к смеси, чтобы, таким образом, по меньшей мере, частично отделить электростатически модифицированный компонент от смеси;applying an electric field to the mixture so as to at least partially separate the electrostatically modified component from the mixture;
где модификатор электростатических свойств содержитwhere the electrostatic modifier contains
органическое соединение, выбранное из группы, состоящей из четвертичных аминов; имидазолиновых соединений; дитиокарбаматных соединений; пиридиновых соединений; пирролидиновых соединений; проводящих полимеров, полиэтилениминов; соединений формулы (IV):an organic compound selected from the group consisting of quaternary amines; imidazoline compounds; dithiocarbamate compounds; pyridine compounds; pyrrolidine compounds; conductive polymers, polyethyleneimines; compounds of formula (IV):
(IV) R-(CONH-O-X)n (IV) R- (CONH-OX) n
где n в формуле (IV) равно 1-3; где R в формуле (IV) содержит от 1 до 50 атомов углерода; и где каждый X в формуле (IV) индивидуально выбирают из группы, состоящей из H, M и NR'4, где M представляет собой ион металла и R' индивидуально выбирают из группы, состоящей из H, C1-C10 алкила, C6-C10 арила, C7-C10 аралкила и C10-C18 нафтилалкила;where n in the formula (IV) is 1-3; where R in the formula (IV) contains from 1 to 50 carbon atoms; and where each X in formula (IV) is individually selected from the group consisting of H, M and NR ′ 4 , where M is a metal ion and R ′ is individually selected from the group consisting of H, C 1 -C 10 alkyl, C 6 -C 10 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 18 naphthylalkyl;
соединений формулы (VI):compounds of formula (VI):
, ,
где R8 в формуле (VI) выбирают из H, C1-C22 алкила, C6-C22 арила, C7-C10 аралкила и C10-C18 нафтилалкила, X в формуле (VI) выбирают из группы, состоящей из H, M и NR'4, где M представляет собой ион металла и R' индивидуально выбирают из группы, состоящей из H, C1-C10 алкила, C6-C10 арила, C7-C10 аралкила и C10-C18 нафтилалкила;where R 8 in formula (VI) is selected from H, C 1 -C 22 alkyl, C 6 -C 22 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 18 naphthylalkyl, X in formula (VI) is selected from the group consisting of H, M and NR ' 4 , where M is a metal ion and R' is individually selected from the group consisting of H, C 1 -C 10 alkyl, C 6 -C 10 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 18 naphthylalkyl;
и их смесей.and mixtures thereof.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу обогащения минерального субстрата с помощью электростатической сепарации сухой смеси, содержащей проводящий компонент и непроводящий компонент, включающему стадии:In addition, the present invention relates to a method for enriching a mineral substrate by electrostatic separation of a dry mixture containing a conductive component and a non-conductive component, comprising the steps of:
перемешивания минерального субстрата и реагента для модификации электростатических свойств с образованием смеси, где, по меньшей мере, один из указанного проводящего компонента и указанного непроводящего компонента является электростатически модифицированным; иmixing the mineral substrate and the reagent to modify the electrostatic properties to form a mixture, where at least one of said conductive component and said non-conductive component is electrostatically modified; and
приложения электрического поля к смеси, чтобы, таким образом, по меньшей мере, частично отделить электростатически модифицированный компонент от смеси;applying an electric field to the mixture so as to at least partially separate the electrostatically modified component from the mixture;
где реагент для модификации электростатических свойств содержит, по меньшей мере, один модификатор электростатических свойств и множество частиц, имеющих среднее удельное сопротивление, которое равно или больше, чем удельное сопротивление непроводящего компонента, когда непроводящий компонент является электростатически модифицированным, и/или множество частиц, имеющих среднее удельное сопротивление, которое равно или меньше, чем удельное сопротивление проводящего компонента, когда проводящий компонент является электростатически модифицированным.where the reagent for modifying the electrostatic properties comprises at least one electrostatic modifier and a plurality of particles having an average resistivity that is equal to or greater than the resistivity of the non-conductive component when the non-conductive component is electrostatically modified and / or a plurality of particles having average resistivity that is equal to or less than the resistivity of the conductive component when the conductive component is electrostatically odifitsirovannym.
В другом варианте осуществления, реагент для модификации электростатических свойств содержит модификатор электростатических свойств и множество частиц, каждая из указанных частиц имеет удельное сопротивление, которое равно или больше, чем удельное сопротивление непроводящего компонента, когда непроводящий компонент является электростатически модифицированным, или множество частиц, имеющих удельное сопротивление, которое равно или меньше, чем удельное сопротивление проводящего компонента, когда проводящий компонент является электростатически модифицированным.In another embodiment, the electrostatic modification reagent comprises an electrostatic modifier and a plurality of particles, each of these particles having a resistivity that is equal to or greater than the resistivity of the non-conductive component when the non-conductive component is electrostatically modified, or a plurality of particles having specific resistance that is equal to or less than the resistivity of the conductive component when the conductive component is electric rostaticheski modified.
В другом варианте осуществления, реагент для модификации электростатических свойств содержит модификатор электростатических свойств, предпочтительно органическое соединение, и множество частиц, каждая из указанных частиц имеет удельное сопротивление, которое равно или больше, чем удельное сопротивление непроводящего компонента, когда непроводящий компонент является электростатически модифицированным, и/или множество частиц, имеющих удельное сопротивление, которое равно или меньше, чем удельное сопротивление проводящего компонента, когда проводящий компонент является электростатически модифицированным. Органическое соединение может представлять собой полимер или неполимер. В другом варианте осуществления настоящего изобретения, реагент для модификации электростатических свойств содержит полимер и множество частиц, каждая из указанных частиц имеет удельное сопротивление, которое равно или больше, чем удельное сопротивление непроводящего компонента, когда непроводящий компонент является электростатически модифицированным, и/или множество частиц, имеющих удельное сопротивление, которое равно или меньше, чем удельное сопротивление проводящего компонента, когда проводящий компонент является электростатически модифицированным.In another embodiment, the electrostatic modification reagent comprises an electrostatic modifier, preferably an organic compound, and a plurality of particles, each of these particles having a resistivity that is equal to or greater than the resistivity of the non-conductive component when the non-conductive component is electrostatically modified, and / or a plurality of particles having a resistivity that is equal to or less than the resistivity of the conductive component and when the conductive component is electrostatically modified. The organic compound may be a polymer or non-polymer. In another embodiment of the present invention, the reagent for modifying the electrostatic properties comprises a polymer and a plurality of particles, each of these particles has a resistivity that is equal to or greater than the resistivity of the non-conductive component when the non-conductive component is electrostatically modified and / or a plurality of particles, having a resistivity that is equal to or less than the resistivity of the conductive component when the conductive component is an electrostat personally modified.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения, реагент для модификации электростатических свойств содержит органическое, полимерное или неполимерное соединение, выбранное из группы, состоящей из четвертичных аминов; имидазолиновых соединений; дитиокарбаматных соединений; пиридиновых соединений; пирролидиновых соединений; проводящих полимеров, таких как полипирролы, политиофены и полианилины; полиэтиленимины; соединений формулы (IV):In another embodiment of the present invention, the electrostatic modification reagent comprises an organic, polymeric or non-polymeric compound selected from the group consisting of quaternary amines; imidazoline compounds; dithiocarbamate compounds; pyridine compounds; pyrrolidine compounds; conductive polymers such as polypyrroles, polythiophenes and polyanilines; polyethyleneimines; compounds of formula (IV):
(IV) R-(CONH-O-X)n (IV) R- (CONH-OX) n
где n в формуле (IV) равно 1-3; где R в формуле (IV) содержит от 1 до 50 атомов углерода и где каждый X в формуле (IV) индивидуально выбирают из группы, состоящей из H, M и NR'4, где M представляет собой ион металла и R' индивидуально выбирают из группы, состоящей из H, C1-C10 алкила, C6-C10 арила, C7-C10 аралкила и C10-C1S нафтилалкила;where n in the formula (IV) is 1-3; where R in formula (IV) contains from 1 to 50 carbon atoms and where each X in formula (IV) is individually selected from the group consisting of H, M and NR ′ 4 , where M is a metal ion and R ′ is individually selected from a group consisting of H, C 1 -C 10 alkyl, C 6 -C 10 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 1S naphthylalkyl;
соединений формулы (VI):compounds of formula (VI):
, ,
где R8 в формуле (VI) выбирают из H, C1-C22 алкила, C6-C22 арила, C7-C10 аралкила и C10-C18 нафтилалкила, X в формуле (VI) выбирают из группы, состоящей из H, M и NR'4, где M представляет собой ион металла и R' индивидуально выбирают из группы, состоящей из H, C1-C10 алкила, C6-C10 арила, C7-C10 аралкила и C10-C1S нафтилалкила; и их смесей, и множество частиц, имеющих удельное сопротивление, которое равно или больше, чем удельное сопротивление непроводящего компонента, когда непроводящий компонент является электростатически модифицированным, и/или множества частиц, имеющих удельное сопротивление, которое равно или меньше, чем удельное сопротивление проводящего компонента, когда проводящий компонент является электростатически модифицированным.where R 8 in formula (VI) is selected from H, C 1 -C 22 alkyl, C 6 -C 22 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 18 naphthylalkyl, X in formula (VI) is selected from the group consisting of H, M and NR ' 4 , where M is a metal ion and R' is individually selected from the group consisting of H, C 1 -C 10 alkyl, C 6 -C 10 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 1S naphthylalkyl; and mixtures thereof, and a plurality of particles having a resistivity that is equal to or greater than the resistivity of the non-conductive component when the non-conductive component is electrostatically modified and / or a plurality of particles having a resistivity that is equal to or less than the resistivity of the conductive component when the conductive component is electrostatically modified.
Настоящее изобретение предусматривает средства для улучшения эффективности электростатической сепарации проводящих минералов и непроводящих минералов. Конкретное преимущество настоящего изобретения заключается в обеспечении улучшенного качества продукта циркона и рутила. Другое преимущество настоящего изобретения заключается в том, что оно увеличивает скорости получения циркона и рутила в противоположность обычным способам. Еще одно преимущество настоящего изобретения заключается в том, что оно уменьшает потери циркона или рутила во время переработки. Другое преимущество настоящего изобретения заключается в том, что оно уменьшает количество промежуточных продуктов и нагрузку рециклирования циркона или рутила во время переработки.The present invention provides means for improving the electrostatic separation of conductive minerals and non-conductive minerals. A particular advantage of the present invention is to provide improved product quality of zircon and rutile. Another advantage of the present invention is that it increases the production rates of zircon and rutile as opposed to conventional methods. Another advantage of the present invention is that it reduces the loss of zircon or rutile during processing. Another advantage of the present invention is that it reduces the amount of intermediate products and the load of recycling zircon or rutile during processing.
Эти и другие варианты осуществления, цели и преимущества описываются более подробно ниже.These and other embodiments, objectives and advantages are described in more detail below.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществленияDetailed Description of Preferred Embodiments
Электростатическая сепарация представляет собой способ сепарации на основе различий притяжения или отталкивания заряженных частиц под влиянием достаточно сильного электрического поля. Электростатическая сепарация широко используется в различных отраслях промышленности, включая промышленность тяжелых минеральных песков. Обогащение многих типов минеральной руды, включая тяжелые минеральные пески, включает отделение определенных ценных минеральных компонентов от других ценных или неценных минеральных компонентов. Установки для разделения минералов, используемые в промышленности переработки минералов титана, работают с использованием сходных технологий способов, которые часто конструируются на месте для индивидуальных рудных тел и их требований к разделению. Факторы, которые влияют на выбор конкретной методологии разделения, включают геологию, качество минералов, размер и форму частиц, тип минерала, включения, поверхностные покрытия и присутствующие частицы, влияющие на способ и физические характеристики минералов. Например, одна руда или минеральный песок могут содержать как рутил, так и циркон. Оба эти минерала имеют независимые применения, и по этой причине часто желательным является отделение их относительно чистых версий друг от друга и от других примесей, таких как ильменит, монацит, кварц, ставролит и лейкоксен.Electrostatic separation is a separation method based on differences in the attraction or repulsion of charged particles under the influence of a sufficiently strong electric field. Electrostatic separation is widely used in various industries, including heavy mineral sands. The enrichment of many types of mineral ore, including heavy mineral sands, involves the separation of certain valuable mineral components from other valuable or non-valuable mineral components. Mineral separation plants used in the titanium mineral processing industry operate using similar process technologies that are often constructed locally for individual ore bodies and their separation requirements. Factors that influence the selection of a particular separation methodology include geology, quality of minerals, particle size and shape, type of mineral, inclusions, surface coatings and particles present that affect the method and physical characteristics of the minerals. For example, one ore or mineral sand may contain both rutile and zircon. Both of these minerals have independent uses, and for this reason it is often desirable to separate their relatively pure versions from each other and from other impurities such as ilmenite, monazite, quartz, staurolite and leucoxene.
Электростатическая сепарация может использоваться для отделения рутила от циркона, поскольку рутил является проводящим материалом, а циркон является непроводящим материалом. Электростатическая сепарация может осуществляться посредством использования электростатического сепаратора, который прикладывает напряжение в пределах от 21 до 26 кВ к руде, заставляя проводящие компоненты, такие как рутил и ильменит, мигрировать к одному краю сепаратора, а непроводящие компоненты, такие как циркон, мигрировать к противоположному краю сепаратора. Таким образом, поток измельченной руды или минерального песка разделяется на два первичных потока с помощью электростатического сепаратора для отделения проводящих компонентов от непроводящих компонентов. Электростатическая сепарация в соответствии с настоящим изобретением может использоваться для разделения разнообразных минеральных систем. Эти системы включают, но, не ограничиваясь этим, минеральный песок, ильменит/ставролит, ильменит/монацит, рутил/циркон, циркон/лейкоксен, железную руду/силикат, гранитовый ильменит, гранитовый рутил, рециклируемый металл, кианит/циркон, хромит/гранат и целестин/гипс.Electrostatic separation can be used to separate rutile from zircon since rutile is a conductive material and zircon is a non-conductive material. Electrostatic separation can be accomplished by using an electrostatic separator that applies voltages from 21 to 26 kV to the ore, causing conductive components such as rutile and ilmenite to migrate to one edge of the separator, and non-conductive components such as zircon to migrate to the opposite edge separator. Thus, the flow of ground ore or mineral sand is divided into two primary streams using an electrostatic separator to separate conductive components from non-conductive components. The electrostatic separation in accordance with the present invention can be used to separate a variety of mineral systems. These systems include, but are not limited to, mineral sand, ilmenite / staurolite, ilmenite / monazite, rutile / zircon, zircon / leucoxene, iron ore / silicate, granite ilmenite, granite rutile, recycled metal, kyanite / zircon, chromite / garnet and celestine / gypsum.
Различные варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают реагенты для модификации электростатических свойств и способы их использования для улучшения обогащения минеральных субстратов посредством улучшения эффективности электростатической сепарации. В одном из вариантов осуществления, реагент для модификации электростатических свойств содержит органическое неполимерное соединение. В другом варианте осуществления, реагент для модификации электростатических свойств содержит органическое полимерное или неполимерное соединение и множество непроводящих частиц. В других вариантах осуществления, реагент для модификации электростатических свойств содержит органическое полимерное или неполимерное соединение и множество проводящих частиц. В дополнительных вариантах осуществления, реагент для модификации электростатических свойств содержит, по меньшей мере, одно органическое соединение и множество проводящих частиц и непроводящих частиц.Various embodiments of the present invention provide reagents for modifying electrostatic properties and methods for using them to improve the enrichment of mineral substrates by improving the efficiency of electrostatic separation. In one embodiment, the electrostatic modification reagent comprises an organic non-polymer compound. In another embodiment, the electrostatic modification reagent comprises an organic polymer or non-polymer compound and a plurality of non-conductive particles. In other embodiments, the electrostatic modification reagent comprises an organic polymer or non-polymer compound and a plurality of conductive particles. In further embodiments, the electrostatic modification reagent comprises at least one organic compound and a plurality of conductive particles and non-conductive particles.
В одном из вариантов осуществления, реагент для модификации электростатических свойств содержит органическое полимерное или неполимерное соединение, выбранное из группы, состоящей из четвертичных аминов; имидазолиновых соединений; дитиокарбаматных соединений; пиридиновых соединений; проводящих полимеров, таких как полипирролы, политиофены и полианилины; полиэтиленимин; пирролидоний; соединения формулы (IV):In one embodiment, the electrostatic modification reagent comprises an organic polymer or non-polymer compound selected from the group consisting of quaternary amines; imidazoline compounds; dithiocarbamate compounds; pyridine compounds; conductive polymers such as polypyrroles, polythiophenes and polyanilines; polyethyleneimine; pyrrolidonium; compounds of formula (IV):
(IV) R-(CONH-O-X)n (IV) R- (CONH-OX) n
где n в формуле (IV) равно 1-3; где R в формуле (IV) содержит от 1 до 50 атомов углерода и где каждый X в формуле (IV) индивидуально выбирают из группы, состоящей из H, M и NR'4, где M представляет собой ион металла и R'4 индивидуально выбирают из группы, состоящей из H, C1-C10 алкила, C6-C10 арила, C7-C10 аралкила и C10-C18 нафтилалкила;where n in the formula (IV) is 1-3; wherein R in formula (IV) comprises from 1 to 50 carbon atoms and wherein each X in formula (IV) is individually selected from the group consisting of H, M and NR '4, wherein M represents a metal ion and R' 4 are individually selected from the group consisting of H, C 1 -C 10 alkyl, C 6 -C 10 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 18 naphthylalkyl;
соединения формулы (VI):compounds of formula (VI):
, ,
где R8 в формуле (VI) выбирают из H, C1-C22 алкила, C6-C22 арила, C7-C10 аралкила и C10-C1S нафтилалкила; X в формуле (VI) выбирают из группы, состоящей из H, M и NR'4, где M представляет собой ион металла и R' индивидуально выбирают из группы, состоящей из H, C1-C10 алкила, C6-C10 арила, C7-C10 аралкила и C10-C18 нафтилалкила; и их смесей.where R8 in formula (VI) is selected from H, C 1 -C 22 alkyl, C 6 -C 22 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 1S naphthylalkyl; X in formula (VI) is selected from the group consisting of H, M and NR ′ 4 , where M is a metal ion and R ′ is individually selected from the group consisting of H, C 1 -C 10 alkyl, C 6 -C 10 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 18 naphthylalkyl; and mixtures thereof.
В одном из вариантов осуществления четвертичный амин включает соединение формулы (I),In one embodiment, the quaternary amine comprises a compound of formula (I),
(I) R(R1R2R3)N+X-,(I) R (R 1 R 2 R 3 ) N + X - ,
где R в формуле (I) содержит примерно от 1 примерно до 50 атомов углерода; где R1, R2 и R3 в формуле (I) индивидуально выбирают из группы, состоящей из Н, С1-С10 алкила, С6-С10 арила, С7-С10 аралкила и C10-C1s нафтилалкила; и где X выбирают из галогенида, оксида, сульфида, нитрида, гидрида, пероксида, гидроксида, цианида, перхлората, хлората, хлорита, гипохлорита, нитрата, нитрита, сульфата, сульфита, фосфата, карбоната, ацетата, оксалата, тозилата, цианата, тиоцианата, бикарбоната, перманганата, хромата и дихромата. В одном из вариантов осуществления четвертичный амин имеет численную молекулярную массу примерно 700 или меньше, более предпочтительно 450 или меньше.where R in the formula (I) contains from about 1 to about 50 carbon atoms; where R 1 , R 2 and R 3 in the formula (I) are individually selected from the group consisting of H, C 1 -C 10 alkyl, C 6 -C 10 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 1s naphthylalkyl ; and where X is selected from halide, oxide, sulfide, nitride, hydride, peroxide, hydroxide, cyanide, perchlorate, chlorate, chlorite, hypochlorite, nitrate, nitrite, sulfate, sulfite, phosphate, carbonate, acetate, oxalate, tosylate, cyanate, thiocyanate , bicarbonate, permanganate, chromate and dichromate. In one embodiment, the quaternary amine has a numerical molecular weight of about 700 or less, more preferably 450 or less.
Как имидазолиновые соединения, как подразумевается, обозначаются незамещенные, а также замещенные имидазолины, кватернизированные имидазолины и их соли. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения имидазолиновое соединение включает соединение, выбранное из соединений формулы (IIa) и их кватернизированных солей и формулы (IIb):As imidazoline compounds, it is meant that unsubstituted as well as substituted imidazolines, quaternized imidazolines and their salts are indicated. In one embodiment, the imidazoline compound comprises a compound selected from compounds of formula (IIa) and their quaternized salts and formula (IIb):
где R′4 в формуле IIa выбирают из группы, состоящей из С1-С4 алкиламина, C1-C4 алкокси и С2-С5 алкила; и где R4 в формуле IIa выбирают из группы, состоящей из Н, C1-C20 алкила, С2-С20 алкенила, С6-С20 арила, С7-С10 аралкила и C10-C18 нафтилалкила; и где R1 в формуле IIb выбирают из группы, состоящей из H, C1-C26 алкила, C2-C26 алкенила, C6-C26 арила, C7-C10 аралкила и C10-C18 нафтилалкила, олеила, и где R в формуле IIb выбирают из группы, состоящей из H, C1-C26 алкила с ненасыщенностью и без нее, олеила, C2-C26 алкенила, C6-C26 арила, C7-C10 аралкила и C10-C18 нафтилалкила.where R ′ 4 in formula IIa is selected from the group consisting of C 1 -C 4 alkyl amines, C 1 -C 4 alkoxy and C 2 -C 5 alkyl; and where R 4 in formula IIa is selected from the group consisting of H, C 1 -C 20 alkyl, C 2 -C 20 alkenyl, C 6 -C 20 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 18 naphthylalkyl; and where R 1 in formula IIb is selected from the group consisting of H, C 1 -C 26 alkyl, C 2 -C 26 alkenyl, C 6 -C 26 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 18 naphthylalkyl, oleyl, and where R in formula IIb is selected from the group consisting of H, C 1 -C 26 alkyl with and without unsaturation, oleyl, C 2 -C 26 alkenyl, C 6 -C 26 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 18 naphthylalkyl.
Как пирролидиновые соединения, как подразумевается, обозначаются незамещенный, а также замещенный пирролидин, кватернизированный пирролидин, пирролидоний и их соли.As pyrrolidine compounds are meant, unsubstituted as well as substituted pyrrolidine, quaternized pyrrolidine, pyrrolidonium and their salts are meant.
Как дитиокарбаматное соединение, как подразумевается, обозначаются соединения, содержащие дитиокарбаматную группу, а также их соли. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, дитиокарбамат включает диаллиламиндитиокарбамат. В другом варианте осуществления, диаллиламиндитиокарбамат представляет собой натрий диаллиламиндитиокарбамат формулы VII:As a dithiocarbamate compound, compounds containing a dithiocarbamate group as well as their salts are meant. In one embodiment of the present invention, dithiocarbamate comprises diallylamine dithiocarbamate. In another embodiment, the diallylamine dithiocarbamate is sodium diallylamine dithiocarbamate of formula VII:
В одном из вариантов осуществления соединение формулы VII имеет численную молекулярную массу, которая равна примерно 450 или меньше.In one embodiment, the compound of formula VII has a numerical molecular weight that is about 450 or less.
Как пиридиновое соединение, как подразумевается, обозначается незамещенные, а также замещенные пиридины и их соли. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения пиридин включает соединение формулы (III)As a pyridine compound, it is intended to mean unsubstituted as well as substituted pyridines and their salts. In one embodiment of the present invention, pyridine includes a compound of formula (III)
, ,
где R в формуле (III) выбирают из группы, состоящей из H, C1-C22 алкила, C6-C22 арила, C7-C10 аралкила и C10-C1S нафтилалкила; и где X в формуле (III) выбирают из галогенида, оксида, сульфида, нитрида, гидрида, пероксида, гидроксида, цианида, перхлората, хлората, хлорита, гипохлорита, нитрата, нитрита, сульфата, сульфита, фосфата, карбоната, ацетата, оксалата, тозилата, цианата, тиоцианата, бикарбоната, перманганата, хромата и дихромата.where R in the formula (III) is selected from the group consisting of H, C 1 -C 22 alkyl, C 6 -C 22 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 1S naphthylalkyl; and where X in formula (III) is selected from a halide, oxide, sulfide, nitride, hydride, peroxide, hydroxide, cyanide, perchlorate, chlorate, chlorite, hypochlorite, nitrate, nitrite, sulfate, sulfite, phosphate, carbonate, acetate, oxalate, tosylate, cyanate, thiocyanate, bicarbonate, permanganate, chromate and dichromate.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, соединение формулы IV выбирают из моногидроксамовой кислоты, бигидроксамовой кислоты и тригидроксамовой кислоты и любой их соли. Особенно предпочтительными являются C1-C10 алкилгидроксаматы, более предпочтительно, натрий и калий алкилгидроксаматы. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения проводящий полимер включает полианилин, предпочтительно модифицированный полианилин, содержащий повторяющуюся единицу формулы (V):In one embodiment of the present invention, the compound of formula IV is selected from monohydroxamic acid, dihydroxamic acids and trihydroxamic acid and any salt thereof. Particularly preferred are Cone-C10 alkyl hydroxamates, more preferably sodium and potassium alkyl hydroxamates. In one embodiment of the present invention, the conductive polymer comprises polyaniline, preferably a modified polyaniline, containing a repeating unit of formula (V):
, ,
где X, Y и Z в формуле (V), каждый, индивидуально выбирают из группы, состоящей из -COOH, -SO3H, и -CO(NH-OH); где R7 в формуле (V) выбирают из H, C1-C22 алкила, C6-C22 арила, C7-C10 аралкила, C10-C18 нафтилалкила, сульфата и гидроксила и где n в формуле (V) выбирают таким образом, что полианилин имеет численную молекулярную массу в пределах примерно от 500 примерно до 10000.where X, Y and Z in the formula (V) are each individually selected from the group consisting of —COOH, —SO 3 H, and —CO (NH — OH); where R 7 in the formula (V) is selected from H, C 1 -C 22 alkyl, C 6 -C 22 aryl, C 7 -C 10 aralkyl, C 10 -C 18 naphthylalkyl, sulfate and hydroxyl and where n in the formula (V ) so that polyaniline has a numerical molecular weight in the range of about 500 to about 10,000.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения полиэтиленимин имеет молекулярную массу в пределах примерно от 350 примерно до 1000 и предпочтительно содержит повторяющуюся единицу формулы (VIII)In one embodiment, the polyethyleneimine has a molecular weight in the range of about 350 to about 1000, and preferably contains a repeating unit of formula (VIII)
, ,
где n в формуле (VIII) выбирают таким образом, что полиэтиленимин имеет молекулярную массу в пределах примерно от 350 примерно до 1000; и их смеси.where n in the formula (VIII) is chosen so that the polyethyleneimine has a molecular weight in the range of from about 350 to about 1000; and mixtures thereof.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, реагент для модификации электростатических свойств дополнительно содержит множество частиц, имеющих среднее удельное сопротивление, которое равно или больше, чем удельное сопротивление непроводящего компонента, когда непроводящий компонент представляет собой тот компонент в смеси, который должен электростатически модифицироваться, и/или множество частиц, имеющих среднее удельное сопротивление, которое равно или меньше, чем удельное сопротивление проводящего компонента, когда проводящий компонент представляет собой тот компонент в смеси, который должен электростатически модифицироваться. Частицы в реагенте для модификации электростатических свойств предпочтительно имеют средний диаметр от 1 до 500 микрон.In one embodiment of the present invention, the reagent for modifying the electrostatic properties further comprises a plurality of particles having an average resistivity that is equal to or greater than the resistivity of the non-conductive component when the non-conductive component is that component in the mixture that is to be electrostatically modified, and / or a plurality of particles having an average resistivity that is equal to or less than the resistivity of the conductive component, to where the conductive component is that component in the mixture that must be electrostatically modified. Particles in a reagent for modifying electrostatic properties preferably have an average diameter of from 1 to 500 microns.
Массовое отношение модификатора электростатических свойств к частицам предпочтительно составляет примерно от 100:1 примерно до 1:100.The mass ratio of the modifier of electrostatic properties to particles is preferably from about 100: 1 to about 1: 100.
Таким образом, эффективность электростатической сепарации может быть улучшена посредством включения множества частиц, имеющих среднее удельное сопротивление, которое равно или больше, чем удельное сопротивление непроводящего компонента, называемых далее "непроводящие частицы", в реагенте для модификации электростатических свойств. В различных вариантах осуществления, реагент для модификации электростатических свойств содержит множество непроводящих частиц и органическое соединение, выбранное из группы, состоящей из тех органических соединений, которые приведены выше. Реагент для модификации электростатических свойств предпочтительно содержит множество непроводящих частиц и, по меньшей мере, одно органическое соединение, выбранное из группы, состоящей из четвертичных аминов; имидазолиновых соединений; дитиокарбаматных соединений; пиридиновых соединений; пирролидиновых соединений; проводящих полимеров; полиэтилениминов и их смесей, более предпочтительно, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей из четвертичных аминов, имидазолиновых соединений, в частности кватернизированных имидазолиновых соединений и пиридиновых соединений. Особенно предпочтительными являются соединения формулы (I), (IIa), (IIb) и (III).Thus, the efficiency of electrostatic separation can be improved by incorporating a plurality of particles having an average resistivity that is equal to or greater than the resistivity of a non-conductive component, hereinafter referred to as "non-conductive particles", in the reagent for modifying the electrostatic properties. In various embodiments, the electrostatic modification reagent comprises a plurality of non-conductive particles and an organic compound selected from the group consisting of those organic compounds described above. The electrostatic modification reagent preferably comprises a plurality of non-conductive particles and at least one organic compound selected from the group consisting of quaternary amines; imidazoline compounds; dithiocarbamate compounds; pyridine compounds; pyrrolidine compounds; conductive polymers; polyethyleneimines and mixtures thereof, more preferably at least one compound selected from the group consisting of quaternary amines, imidazoline compounds, in particular quaternized imidazoline compounds and pyridine compounds. Particularly preferred are the compounds of formula (I), (IIa), (IIb) and (III).
Множество непроводящих частиц и органическое соединение могут присутствовать в реагенте для модификации электростатических свойств при массовом отношении непроводящие частицы:органическое соединение в пределах примерно от 100:1 до 1:100.Many non-conductive particles and an organic compound may be present in the reagent to modify electrostatic properties in a mass ratio of non-conductive particles: organic compound in the range of about 100: 1 to 1: 100.
В одном из вариантов осуществления, непроводящие частицы выбирают из силиката формулы (MxOy)p(SiO2)q, алюмината формулы MxAlOz и их смесей, где M представляет собой металл (например, Al, Sn, Zr или Pb); x и y, каждый, индивидуально находятся в пределах примерно от 1 примерно до 4; z находится в пределах от 1 примерно до 12 и отношение p:q находится в пределах примерно от 10:1 примерно до 1:10. Другие непроводящие частицы, которые имеют распределение размеров, проводимость и морфологию, сходные с частицами силиката и алюмината, могут включаться в реагент для модификации электростатических свойств вместо таких силикатов и алюминатов и/или в дополнение к ним. В другом варианте осуществления, непроводящие частицы выбирают из полистирола, кварца, слюды, талька, серы, эбонита, шеллака, люцита, порошкообразного стекла, сухой древесины, целлулоида, слоновой кости и их смесей. Дополнительные примеры соответствующих непроводящих частиц включают те, которые содержат минерал, выбранный из группы, состоящей из каолина и монтмориллонита. В другом примере, множество непроводящих частиц могут содержать алюмосиликатную глину. Предпочтительными являются непроводящие частицы, которые имеют химическую структуру и/или композицию, которая является сходной с непроводящим компонентом, присутствующим в минеральном субстрате. Когда минеральный субстрат содержит циркон, непроводящие частицы предпочтительно выбирают из циркона, песка и оксида кремния. Непроводящие частицы в реагенте для модификации электростатических свойств могут быть получены из коммерческих источников и/или могут изготавливаться с помощью технологий, известных специалистам в данной области. Более предпочтительно, непроводящие частицы, в частности частицы оксида кремния и циркона, имеют высокую чистоту с содержанием железа ниже 1,0%.In one embodiment, the non-conductive particles are selected from a silicate of the formula (M x O y ) p (SiO 2 ) q , an aluminate of the formula M x AlO z, and mixtures thereof, where M is a metal (e.g., Al, Sn, Zr or Pb ); x and y, each individually are in the range of from about 1 to about 4; z ranges from about 1 to about 12, and the p: q ratio ranges from about 10: 1 to about 1:10. Other non-conductive particles that have a size distribution, conductivity and morphology similar to silicate and aluminate particles may be included in the reagent to modify electrostatic properties instead of and / or in addition to such silicates and aluminates. In another embodiment, the non-conductive particles are selected from polystyrene, quartz, mica, talc, sulfur, ebonite, shellac, lucite, powder glass, dry wood, celluloid, ivory, and mixtures thereof. Additional examples of suitable non-conductive particles include those that contain a mineral selected from the group consisting of kaolin and montmorillonite. In another example, many non-conductive particles may contain aluminosilicate clay. Non-conductive particles that have a chemical structure and / or composition that is similar to the non-conductive component present in the mineral substrate are preferred. When the mineral substrate contains zircon, the non-conductive particles are preferably selected from zircon, sand and silica. Non-conductive particles in a reagent for modifying electrostatic properties may be obtained from commercial sources and / or may be manufactured using techniques known to those skilled in the art. More preferably, non-conductive particles, in particular particles of silicon oxide and zircon, are of high purity with an iron content below 1.0%.
Множество непроводящих частиц в реагенте для модификации электростатических свойств может иметь средний диаметр меньше примерно чем 500 микрон, например меньше примерно чем 300 микрон или меньше примерно чем 200 микрон. Непроводящие частицы предпочтительно имеют средний диаметр, по меньшей мере, 1 микрон, более предпочтительно, по меньшей мере, 10 микрон. Особенно предпочтительными являются непроводящие частицы, имеющие диаметр примерно 50-200 микрон. В одном из вариантов осуществления, непроводящие частицы имеют аспектное отношение в пределах примерно от 1 примерно до 100.Many non-conductive particles in the electrostatic modification reagent may have an average diameter of less than about 500 microns, for example, less than about 300 microns or less than about 200 microns. Non-conductive particles preferably have an average diameter of at least 1 micron, more preferably at least 10 microns. Particularly preferred are non-conductive particles having a diameter of about 50-200 microns. In one embodiment, non-conductive particles have an aspect ratio ranging from about 1 to about 100.
Улучшение разделения часто наблюдают, когда размер частиц для непроводящих частиц в реагенте для модификации электростатических свойств уменьшается. Например, в определенных применениях может быть желательным использование непроводящих микрочастиц с наименьшим возможным размером частиц. Часто хорошие результаты могут быть получены с использованием непроводящих частиц, имеющих средний диаметр меньше примерно чем 200 микрон, например меньше примерно чем 100 микрон. Множество непроводящих частиц в реагенте для модификации электростатических свойств могут иметь одномодальное или многомодальное (например, двухмодальное) распределение размеров частиц.Improved separation is often observed when the particle size for non-conductive particles in the electrostatic modification reagent decreases. For example, in certain applications, it may be desirable to use non-conductive microparticles with the smallest possible particle size. Often good results can be obtained using non-conductive particles having an average diameter of less than about 200 microns, for example, less than about 100 microns. Many non-conductive particles in a reagent for modifying electrostatic properties may have a single-mode or multi-mode (eg, two-mode) particle size distribution.
В любой данной ситуации, размер непроводящих частиц может выбираться на основе различных практических соображений, таких как стоимость, производительность, минеральный субстрат, который должен перерабатываться, желательность исключения выбранных примесей и/или желаемый уровень разделения. Так, например, в некоторых применениях, относительно низкий уровень разделения может быть получен с использованием электростатического реагента, который содержит непроводящие микрочастицы силиката, имеющие средний размер частиц в пределах примерно 1 примерно до 500 микрон. В других ситуациях, например, когда желательным является высокий уровень разделения, предпочтительными часто являются меньшие непроводящие микрочастицы. Размеры непроводящих частиц могут быть определены посредством измерения их площадей поверхности с использованием способа адсорбции N2 БЭТ (смотри публикацию патента США № 2007/0007179). Специалисты в данной области понимают соотношение между размером частиц и площадью поверхности, как определено с помощью способа адсорбции N2 БЭТ.In any given situation, the size of the non-conductive particles can be selected based on various practical considerations, such as cost, productivity, mineral substrate to be processed, desirability of eliminating selected impurities and / or desired level of separation. So, for example, in some applications, a relatively low level of separation can be obtained using an electrostatic reagent that contains non-conductive silicate microparticles having an average particle size in the range of about 1 to about 500 microns. In other situations, for example, when a high level of separation is desired, smaller non-conductive microparticles are often preferred. The sizes of the non-conductive particles can be determined by measuring their surface areas using the N2 BET adsorption method (see US Patent Publication No. 2007/0007179). Specialists in this field understand the relationship between particle size and surface area, as determined using the N2 BET adsorption method.
В другом варианте осуществления, эффективность электростатической сепарации улучшается посредством включения в реагент для модификации электростатических свойств множества частиц, имеющих среднее удельное сопротивление, которое равно или меньше, чем удельное сопротивление проводящего компонента, далее они обозначаются в настоящем документе как "проводящие частицы". Хотя настоящее изобретение не ограничивается теорией его работы, предполагается, что органическое соединение в реагенте для модификации электростатических свойств селективно соединяет проводящие частицы с проводящими минералами. В различных вариантах осуществления, реагент для модификации электростатических свойств содержит множество проводящих частиц и органическое полимерное или неполимерное соединение, предпочтительно выбранное из тех, которые приведены выше.In another embodiment, the efficiency of electrostatic separation is improved by incorporating into the reagent for modifying the electrostatic properties of a plurality of particles having an average resistivity that is equal to or less than the resistivity of the conductive component, hereinafter referred to as “conductive particles”. Although the present invention is not limited to its theory of operation, it is contemplated that an organic compound in a reagent for modifying electrostatic properties selectively combines conductive particles with conductive minerals. In various embodiments, the electrostatic modification reagent comprises a plurality of conductive particles and an organic polymer or non-polymer compound, preferably selected from those described above.
Реагент для модификации электростатических свойств предпочтительно содержит множество проводящих частиц и, по меньшей мере, одно органическое соединение, выбранное из группы, состоящей из соединений формулы (IV), (V), (VI), (VII) и (VIII), более предпочтительно соединение формулы (IV).The electrostatic modification reagent preferably contains a plurality of conductive particles and at least one organic compound selected from the group consisting of compounds of formulas (IV), (V), (VI), (VII) and (VIII), more preferably compound of formula (IV).
Множество проводящих частиц и органическое соединение могут присутствовать в реагенте для модификации электростатических свойств при массовом отношении проводящие частицы:органическое соединение в пределах примерно от 100:1 до 1:100, например в пределах примерно от 10:1 примерно до 1:10.A plurality of conductive particles and an organic compound may be present in the reagent to modify electrostatic properties in a mass ratio of conductive particles: organic compound in the range of about 100: 1 to 1: 100, for example, in the range of about 10: 1 to about 1:10.
В других вариантах осуществления, проводящие частицы могут содержать оксид металла формулы MxOy, где M представляет собой переходной металл, и где x и y, каждый, индивидуально, находятся в пределах примерно от 1 примерно до 6. Переходной металл может выбираться из Cu, Co, Mn, Ti, Fe, Zn, Mo и Ni. В некоторых вариантах осуществления, проводящие частицы могут содержать оксид металла, который представляет собой сверхпроводящий материал формулы ApBqDrOs, где A представляет собой La, Pr, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd, Ho, Er, Tm, Yb, Lu или Nb; B представляет собой Ca, Ba, или Sr; D представляет собой Cu, Ni, Ti или Mo, O представляет собой кислород, p находится в пределах примерно от 0,01 примерно до 2.0; q находится в пределах примерно от 0,5 примерно до 3; r находится в пределах примерно от 0,1 примерно до 5 и s находится в пределах примерно от 1 примерно до 10. Специалисты в данной области поймут, что в этом контексте термин "сверхпроводящий материал" относится к материалу, который является сверхпроводящим при температуре выше 4 K, независимо от температуры реагента для модификации электростатических свойств, в любой данный момент времени. Другие проводящие частицы, которые имеют распределение размеров, проводимость и морфологию, сходные с частицами оксида металла, могут включаться в реагент для модификации электростатических свойств вместо таких оксидов металла и/или в дополнение к ним.In other embodiments, the conductive particles can comprise a metal oxide of formula M x O y, wherein M represents a transition metal, and where x and y, each, individually, are in the range from about 1 to about 6. The transition metal may be selected from Cu , Co, Mn, Ti, Fe, Zn, Mo, and Ni. In some embodiments, the conductive particles may comprise metal oxide, which is a superconducting material of the formula A p B q D r O s , where A is La, Pr, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd, Ho, Er, Tm Yb, Lu or Nb; B represents Ca, Ba, or Sr; D represents Cu, Ni, Ti or Mo, O represents oxygen, p ranges from about 0.01 to about 2.0; q ranges from about 0.5 to about 3; r is in the range of about 0.1 to about 5 and s is in the range of about 1 to about 10. Those skilled in the art will understand that in this context, the term “superconducting material” refers to a material that is superconducting at temperatures above 4 K, regardless of the temperature of the reagent for modifying the electrostatic properties, at any given time. Other conductive particles that have a size distribution, conductivity and morphology similar to metal oxide particles can be included in the reagent to modify electrostatic properties instead of and in addition to such metal oxides.
Множество проводящих частиц может также включать любые частицы металла, такого, например, как серебро, медь, золото, алюминий, железо, и их смеси. Другие проводящие частицы могут включать графит, ковеллин, пентландит, магнитный колчедан, галенит (сульфид свинца), кремний, арсенопирит, магнетит, халькозин, халькопирит, пластинчатый пирит, молибденит и их смеси. Предпочтительными являются проводящие частицы, которые имеют химическую структуру и/или композицию, которая является сходной с проводящим компонентом, присутствующим в минеральном субстрате. Когда минеральный субстрат содержит рутил, непроводящие частицы предпочтительно выбираются из рутила. Более предпочтительно, проводящие частицы, в частности рутил, имеют высокую чистоту с содержанием присутствующих непроводящих частиц, таких как оксид кремния и циркон, ниже 1,0%.The plurality of conductive particles may also include any metal particles, such as, for example, silver, copper, gold, aluminum, iron, and mixtures thereof. Other conductive particles may include graphite, covellite, pentlandite, magnetic pyrite, galena (lead sulfide), silicon, arsenopyrite, magnetite, chalcosine, chalcopyrite, plate pyrite, molybdenite, and mixtures thereof. Preferred are conductive particles that have a chemical structure and / or composition that is similar to the conductive component present in the mineral substrate. When the mineral substrate contains rutile, non-conductive particles are preferably selected from rutile. More preferably, the conductive particles, in particular rutile, have a high purity with a content of non-conductive particles such as silica and zircon present below 1.0%.
Множество проводящих частиц может иметь средний диаметр меньше примерно чем 100 микрон, например меньше примерно чем 50 микрон. Проводящие частицы предпочтительно имеют средний диаметр, по меньшей мере, 1 микрон, более предпочтительно, по меньшей мере, 10 микрон. Особенно предпочтительными являются проводящие частицы, имеющие диаметр примерно 10-100 микрон. Размеры проводящих частиц могут определяться посредством измерения их площади поверхности с использованием способа адсорбции N2 БЭТ (смотри публикацию патента США № 2007/0007179). Специалисты в данной области понимают соотношение между размером частиц и площадью поверхности, как определено с помощью способа адсорбции N2 БЭТ. Проводящие частицы в реагенте для модификации электростатических свойств могут быть получены из коммерческих источников и/или быть получены с помощью технологий, известных специалистам в данной области.Many conductive particles may have an average diameter of less than about 100 microns, for example, less than about 50 microns. The conductive particles preferably have an average diameter of at least 1 micron, more preferably at least 10 microns. Particularly preferred are conductive particles having a diameter of about 10-100 microns. The size of the conductive particles can be determined by measuring their surface area using the adsorption method N2 BET (see publication of US patent No. 2007/0007179). Specialists in this field understand the relationship between particle size and surface area, as determined using the N2 BET adsorption method. Conducting particles in a reagent for modifying electrostatic properties can be obtained from commercial sources and / or obtained using technologies known to specialists in this field.
Реагент для модификации электростатических свойств может необязательно содержать дополнительные ингредиенты. Например, в одном из вариантов осуществления, реагент для модификации электростатических свойств содержит жидкость, такую как спирт и/или вода. В другом варианте осуществления, реагент для модификации электростатических свойств содержит дисперсант. В другом варианте осуществления, реагент для модификации электростатических свойств содержит жидкость, такую как спирт и/или вода, и дисперсант. Количества реагента для модификации электростатических свойств, необязательной жидкости и необязательного дисперсанта могут изменяться в широком диапазоне, который может определяться с помощью рутинных экспериментов, руководствуясь описанием, приведенным в настоящем документе. Например, в одном из вариантов осуществления, реагент для модификации электростатических свойств, количество жидкости (например, воды, масла (например, минерального масла, синтетического масла, растительного масла) и/или спирта) находится в пределах от нуля примерно до 95%, и количество дисперсанта находится в пределах от нуля примерно до 10%, все предыдущие количества представляют собой проценты массовые по отношению к общей массе реагента для модификации электростатических свойств.The electrostatic modification reagent may optionally contain additional ingredients. For example, in one embodiment, the electrostatic modification reagent comprises a liquid, such as alcohol and / or water. In another embodiment, the electrostatic modification reagent comprises a dispersant. In another embodiment, the electrostatic modification reagent comprises a liquid, such as alcohol and / or water, and a dispersant. Amounts of a reagent for modifying electrostatic properties, an optional liquid, and an optional dispersant can vary over a wide range, which can be determined using routine experiments, guided by the description given in this document. For example, in one embodiment, the reagent for modifying the electrostatic properties, the amount of liquid (e.g., water, oil (e.g., mineral oil, synthetic oil, vegetable oil) and / or alcohol) ranges from zero to about 95%, and the amount of dispersant is in the range from zero to about 10%, all previous amounts are percent by weight relative to the total weight of the reagent to modify the electrostatic properties.
Дополнительное включение необязательного дисперсанта в реагент для модификации электростатических свойств может обеспечивать разнообразные полезные воздействия. Например, включение дисперсанта может облегчать диспергирование реагента для модификации электростатических свойств, который содержит жидкость, и/или дисперсант может облегчать диспергирование минеральных частиц и/или примесей минерального субстрата, с которым перемешивается реагент для модификации электростатических свойств. Дисперсант может представлять собой органический дисперсант, такой как водорастворимый полимер, или смесь таких полимеров, неорганический дисперсант, такой как силикат, фосфат или их смесь, или смесь органических и неорганических дисперсантов. Пример пригодного для использования органического дисперсанта представляет собой водорастворимый или диспергируемый в воде полимер, который содержит, по меньшей мере, один остаток, выбранный из группы, состоящей из карбоксила и сульфоната. Полиакриловая кислота и Na-полиакрилат представляют собой примеры водорастворимых или диспергируемых в воде полимеров, которые содержат карбоксильную группу. Поли(2-акриламидо-2-метил-1-пропансульфонат), также известный как поли(AAMPS), представляет собой пример водорастворимого или диспергируемого в воде полимера, который содержит сульфонатную группу. Другие пригодные для использования органические дисперсанты включают природные и синтетические смолы и каучуки, такие как гуаровая смола, гидроксиэтилцеллюлоза и карбоксиметилцеллюлоза. Количество дисперсанта предпочтительно находится в пределах от нуля примерно до 15 фунтов (6 кг) дисперсанта на тонну реагента для модификации электростатических свойств.Additional inclusion of an optional dispersant in the reagent to modify electrostatic properties can provide a variety of beneficial effects. For example, the inclusion of a dispersant may facilitate dispersion of the reagent to modify the electrostatic properties that the liquid contains, and / or the dispersant may facilitate dispersion of the mineral particles and / or impurities of the mineral substrate with which the reagent is mixed to modify the electrostatic properties. The dispersant may be an organic dispersant, such as a water-soluble polymer, or a mixture of such polymers, an inorganic dispersant, such as silicate, phosphate or a mixture thereof, or a mixture of organic and inorganic dispersants. An example of a suitable organic dispersant is a water-soluble or water-dispersible polymer that contains at least one residue selected from the group consisting of carboxyl and sulfonate. Polyacrylic acid and Na-polyacrylate are examples of water-soluble or water-dispersible polymers that contain a carboxyl group. Poly (2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonate), also known as poly (AAMPS), is an example of a water-soluble or water-dispersible polymer that contains a sulfonate group. Other suitable organic dispersants include natural and synthetic resins and rubbers such as guar gum, hydroxyethyl cellulose and carboxymethyl cellulose. The amount of dispersant is preferably in the range from zero to about 15 pounds (6 kg) of dispersant per ton of reagent to modify the electrostatic properties.
В другом варианте осуществления, реагент для модификации электростатических свойств предусматривается в жидкой форме, например в виде дисперсии. Для экономии жидкость предпочтительно представляет собой воду, хотя жидкая форма может содержать и другие жидкости, такие как масло и/или спирт, в дополнение к воде или вместо нее.In another embodiment, the electrostatic modification reagent is provided in liquid form, for example, in the form of a dispersion. For economy, the liquid is preferably water, although the liquid form may contain other liquids, such as oil and / or alcohol, in addition to or instead of water.
Жидкость предпочтительно присутствует в количестве, которое делает жидкую форму текучей, например примерно от 25% примерно до 95% жидкости по массе, по отношению к общей массе дисперсии, более предпочтительно примерно от 35% примерно до 75%, при таком же отношении. Необязательно может использоваться дисперсант для получения однородной и стабильной дисперсии компонентов в жидкости. Примеры предпочтительных дисперсантов включают неорганические и органические дисперсанты, описанные выше. Количество дисперсанта в дисперсии предпочтительно представляет собой то количество, которое является эффективным при получении стабильной дисперсии нерастворимых ингредиентов, например примерно от 0,1% примерно до 10%, более предпочтительно примерно от 1% примерно до 5% масс по отношению к общей массе дисперсии.The liquid is preferably present in an amount that makes the liquid form fluid, for example from about 25% to about 95% of the liquid by weight, relative to the total weight of the dispersion, more preferably from about 35% to about 75%, with the same ratio. Optionally, a dispersant can be used to obtain a uniform and stable dispersion of the components in the liquid. Examples of preferred dispersants include the inorganic and organic dispersants described above. The amount of dispersant in the dispersion is preferably the amount that is effective in obtaining a stable dispersion of insoluble ingredients, for example from about 0.1% to about 10%, more preferably from about 1% to about 5% by weight relative to the total weight of the dispersion.
Реагент для модификации электростатических свойств может быть получен различными способами. Например, в одном из вариантов осуществления, реагент для модификации электростатических свойств находится в форме по существу сухой смеси, необязательно содержащей дополнительный дисперсант. Такая по существу сухая смесь может формироваться, например, с помощью перемешивания компонентов, или посредством суспендирования, диспергирования, разжижения или растворения компонентов в жидкости, необязательно, при нагреве и/или перемешивании, а затем удаления жидкости с образованием по существу сухой смеси. В другом варианте осуществления, реагент для модификации электростатических свойств находится в форме текучей смеси, содержащей жидкость (например, воду и/или спирт) и необязательно содержащей дополнительный дисперсант. Как указано выше, реагент для модификации электростатических свойств в такой текучей смеси может суспендироваться (например, в виде коллоидной суспензии), диспергироваться (например, в виде дисперсии) и/или разжижаться в жидкости, и/или одно или несколько содержащих гетероатомы соединений могут суспендироваться, диспергироваться, разжижаться и/или растворяться в жидкости. Такая текучая смесь может формироваться посредством перемешивания компонентов (в любом порядке), предпочтительно, при перемешивании, необязательно при нагреве. Различные препараты могут быть приготовлены посредством использования рутинных экспериментов, зная информацию, приведенную в настоящем документе.The reagent for modifying the electrostatic properties can be obtained in various ways. For example, in one embodiment, the electrostatic modification agent is in the form of a substantially dry mixture, optionally containing an additional dispersant. Such a substantially dry mixture may be formed, for example, by mixing the components, or by suspending, dispersing, diluting or dissolving the components in a liquid, optionally by heating and / or stirring, and then removing the liquid to form a substantially dry mixture. In another embodiment, the electrostatic modification agent is in the form of a fluid mixture containing a liquid (e.g., water and / or alcohol) and optionally containing an additional dispersant. As indicated above, the reagent for modifying the electrostatic properties in such a fluid mixture can be suspended (for example, in the form of a colloidal suspension), dispersed (for example, in the form of a dispersion) and / or liquefied in a liquid, and / or one or more compounds containing heteroatoms can be suspended disperse, liquefy and / or dissolve in a liquid. Such a fluid mixture can be formed by mixing the components (in any order), preferably with stirring, optionally with heating. Various preparations can be prepared using routine experiments, knowing the information provided in this document.
Другой вариант осуществления предусматривает способ обогащения минерального субстрата посредством электростатической сепарации сухой смеси, включающей перемешивание минерального субстрата и реагента для модификации электростатических свойств с образованием смеси, содержащей электростатически модифицированный компонент, и приложение электрического поля к смеси, чтобы, таким образом, по меньшей мере, частично отделить электростатически модифицированный компонент от смеси. Модификатор электростатических свойств, присутствующий в реагенте для модификации, селективно ассоциируется с одним или несколькими компонентами минерального субстрата (например, с проводящим минералом (минералами) или непроводящим минералом (минералами)), чтобы образовывать при этом электростатически модифицированный компонент. При приложении электрического поля отделение электростатически модифицированного компонента от остальной части смеси улучшается по отношению к отделению при сходных по существу условиях в отсутствие реагента для модификации электростатических свойств. Реагент для модификации электростатических свойств, используемый в способе обогащения, предпочтительно представляет собой реагент для модификации электростатических свойств, как описано в настоящем документе в другом месте.Another embodiment provides a method of enriching a mineral substrate by electrostatically separating a dry mixture, comprising mixing the mineral substrate and the reagent to modify the electrostatic properties to form a mixture containing an electrostatically modified component, and applying an electric field to the mixture, so that at least partially separate the electrostatically modified component from the mixture. The electrostatic modifier present in the modification reagent is selectively associated with one or more components of the mineral substrate (e.g., a conductive mineral (s) or non-conductive mineral (s)) to form an electrostatically modified component. When an electric field is applied, the separation of the electrostatically modified component from the rest of the mixture improves with respect to separation under essentially identical conditions in the absence of a reagent for modifying the electrostatic properties. The electrostatic modification reagent used in the enrichment method is preferably an electrostatic modification reagent, as described elsewhere herein.
Минеральный субстрат, как правило, предусматривается в форме частиц, например, как измельченный или молотый порошок. Средний размер частиц минерального субстрата в форме частиц обычно меньше примерно чем 1 мм. В одном из вариантов осуществления, средний размер частиц минерального субстрата меньше примерно чем 500 микрон, например меньше примерно чем 100 микрон. В одном из вариантов осуществления, средний размер частиц минерального субстрата больше примерно чем 10 микрон, например больше примерно чем 30 микрон. Например, в одном из вариантов осуществления, средний размер частиц минерального субстрата находится в пределах примерно от 30 микрон примерно до 100 микрон.The mineral substrate is typically provided in the form of particles, for example, as ground or ground powder. The average particle size of the particulate mineral substrate is usually less than about 1 mm. In one embodiment, the average particle size of the mineral substrate is less than about 500 microns, for example, less than about 100 microns. In one embodiment, the average particle size of the mineral substrate is greater than about 10 microns, for example, greater than about 30 microns. For example, in one embodiment, the average particle size of the mineral substrate is in the range of about 30 microns to about 100 microns.
Минеральный субстрат и реагент для модификации электростатических свойств могут перемешиваться различными способами, например на одной стадии, на множестве стадий, последовательно, в обратном порядке, одновременно или в различных сочетаниях этих способов. Например, в одном из вариантов осуществления, различные компоненты, например реагент для модификации электростатических свойств, необязательные ингредиенты, такие как вода, дисперсант, и тому подобное, добавляют к части минерального субстрата с образованием премикса, затем он перемешивается с минеральным субстратом. В другом варианте осуществления, реагент для модификации электростатических свойств формируют in situ посредством раздельного и последовательного перемешивания компонентов реагента для модификации электростатических свойств с минеральным субстратом. Альтернативно, реагент для модификации электростатических свойств может добавляться одновременно (без образования сначала премикса) к минеральному субстрату. Различные режимы добавления являются эффективными.The mineral substrate and the reagent for modifying the electrostatic properties can be mixed in various ways, for example, at one stage, at many stages, sequentially, in reverse order, simultaneously or in various combinations of these methods. For example, in one embodiment, various components, for example, a reagent for modifying electrostatic properties, optional ingredients such as water, a dispersant, and the like, are added to a portion of the mineral substrate to form a premix, then it is mixed with the mineral substrate. In another embodiment, the reagent for modifying the electrostatic properties is formed in situ by separately and sequentially mixing the components of the reagent to modify the electrostatic properties with the mineral substrate. Alternatively, a reagent for modifying electrostatic properties may be added simultaneously (without first forming a premix) to the mineral substrate. Various add modes are effective.
Количество реагента для модификации электростатических свойств, перемешиваемого с минеральным субстратом, предпочтительно представляет собой такое количество, которое является эффективным для улучшения сепарации компонентов минерального субстрата, например, чтобы таким образом отделить ценный минерал от неценного минерала, непроводящий минерал от проводящего минерала при приложении электрического поля. Во многих случаях является предпочтительным определение количества реагента для модификации электростатических свойств, которое должно перемешиваться с минеральным субстратом, на основе количеств индивидуальных компонентов в реагенте для модификации электростатических свойств. В одном из вариантов осуществления, реагент для модификации электростатических свойств перемешивается с минеральным субстратом при отношении в пределах примерно от 0,01 кг реагента для модификации электростатических свойств на тонну минерального субстрата примерно до 5 кг реагента для модификации электростатических свойств на тонну минерального субстрата. В одном из вариантов осуществления, реагент для модификации электростатических свойств перемешивается с минеральным субстратом при отношении в пределах примерно от 0,01 кг модификатора электростатических свойств, например органического соединения, на тонну минерального субстрата примерно до 5 кг модификатора электростатических свойств, например органического соединения, на тонну минерального субстрата. В одном из вариантов осуществления, множество проводящих или непроводящих частиц перемешиваются с минеральным субстратом при отношении в пределах примерно от 0,01 кг множества частиц на тонну минерального субстрата примерно до 5 кг частиц на тонну минерального субстрата.The amount of reagent for modifying the electrostatic properties mixed with the mineral substrate is preferably an amount that is effective for improving the separation of the components of the mineral substrate, for example, in order to separate a valuable mineral from an invaluable mineral, a non-conductive mineral from a conductive mineral by applying an electric field. In many cases, it is preferable to determine the amount of reagent for modifying the electrostatic properties, which should be mixed with the mineral substrate, based on the quantities of the individual components in the reagent for modifying the electrostatic properties. In one embodiment, the reagent for modifying the electrostatic properties is mixed with a mineral substrate with a ratio in the range of about 0.01 kg of reagent for modifying the electrostatic properties per ton of the mineral substrate to about 5 kg of reagent for modifying the electrostatic properties per ton of the mineral substrate. In one embodiment, the reagent for modifying the electrostatic properties is mixed with a mineral substrate at a ratio of from about 0.01 kg of an electrostatic modifier, such as an organic compound, per ton of mineral substrate to about 5 kg of an electrostatic modifier, such as an organic compound, ton of mineral substrate. In one embodiment, the plurality of conductive or non-conductive particles are mixed with the mineral substrate at a ratio of from about 0.01 kg of the plurality of particles per ton of the mineral substrate to about 5 kg of particles per ton of the mineral substrate.
В любой момент времени до приложения электрического поля pH минерального субстрата может регулироваться, например предпочтительно доводиться до pH в пределах примерно от 6 примерно до 11, наиболее предпочтительно до pH в пределах примерно от 7 примерно до 9. Для повышения pH можно использовать любую щелочь, такую как гидроксид натрия, или смесь силиката натрия и гидроксида натрия. Альтернативно, pH может регулироваться с использованием силиката натрия или кальцинированной соды.At any time prior to the application of an electric field, the pH of the mineral substrate can be adjusted, for example, preferably adjusted to a pH in the range of about 6 to about 11, most preferably to a pH in the range of about 7 to about 9. Any alkali can be used to increase the pH. like sodium hydroxide, or a mixture of sodium silicate and sodium hydroxide. Alternatively, the pH may be adjusted using sodium silicate or soda ash.
Обогащение или разделение смеси на минеральные компоненты, включая электростатически модифицированный компонент, полученный посредством перемешивания минерального субстрата и реагента для модификации электростатических свойств, может осуществляться посредством приложения электрического поля к смеси, чтобы таким образом отделить ценный минерал (минералы) от неценного минерала (минералов). В одном из вариантов осуществления, смесь кондиционируют и сушат до приложения электрического поля. Времена кондиционирования, пригодные для конкретного применения, могут определяться посредством использования рутинных экспериментов, используя информацию, приведенную в настоящем документе. После кондиционирования смесь, содержащая электростатически модифицированный компонент, как правило, сушат с образованием сухой смеси, имеющей содержание воды примерно 5% или меньше, например примерно 2% или меньше, по массе по отношению к общей массе. Могут использоваться соответствующие способы сушки, известные специалистам в данной области.The enrichment or separation of the mixture into mineral components, including the electrostatically modified component obtained by mixing the mineral substrate and the reagent to modify the electrostatic properties, can be carried out by applying an electric field to the mixture in order to separate the valuable mineral (s) from the non-valuable mineral (s). In one embodiment, the mixture is conditioned and dried until an electric field is applied. Suitable conditioning times for a particular application can be determined using routine experimentation using the information provided in this document. After conditioning, the mixture containing the electrostatically modified component is typically dried to form a dry mixture having a water content of about 5% or less, for example about 2% or less, by weight relative to the total weight. Suitable drying methods known to those skilled in the art may be used.
Кондиционированная и высушенная смесь, содержащая электростатически модифицированный компонент, может затем подвергаться электростатической сепарации. Электростатическая сепарация предпочтительно осуществляется в момент времени, который находится в пределах примерно от времени непосредственно после кондиционирования примерно до 4 дней после кондиционирования, например в пределах примерно 3 дней, двух дней или одного дня после кондиционирования. Оборудование, пригодное для осуществления электростатической сепарации, является коммерчески доступным и известным специалистам в данной области.The conditioned and dried mixture containing the electrostatically modified component may then undergo electrostatic separation. Electrostatic separation is preferably carried out at a point in time that is in the range of about time directly after conditioning to about 4 days after conditioning, for example, in the range of about 3 days, two days or one day after conditioning. Equipment suitable for performing electrostatic separation is commercially available and known to those skilled in the art.
Реагент для модификации электростатических свойств предпочтительно выбирают для достижения некоторого уровня разделения между проводящим минералом и непроводящим минералом, который больше, чем уровень разделения, получаемый в отсутствие реагента для модификации электростатических свойств. Более предпочтительно, уровень разделения является, по меньшей мере, примерно на 5% больше, еще более предпочтительно, по меньшей мере, примерно на 10% больше, еще более предпочтительно, по меньшей мере, примерно на 15% больше, чем сравнимый уровень разделения, достигаемый в отсутствие реагента для модификации электростатических свойств.The reagent for modifying the electrostatic properties is preferably selected to achieve a certain level of separation between the conductive mineral and the non-conductive mineral, which is greater than the level of separation obtained in the absence of a reagent for modifying the electrostatic properties. More preferably, the separation level is at least about 5% more, even more preferably at least about 10% more, even more preferably at least about 15% more than a comparable separation level, achieved in the absence of a reagent for modifying electrostatic properties.
После электростатической сепарации полученный обогащенный продукт может подвергаться воздействию дополнительных стадий переработки для получения разделённых ценного минерала (минералов) и неценного минерала (минералов) в желаемой форме. Таким образом, любые желаемые стадии переработки, такие, например, как магнитная сепарация, могут осуществляться на полученном обогащенном продукте, который содержит электростатически модифицированный компонент, который, по меньшей мере, частично отделяется от смеси.After electrostatic separation, the resulting enriched product may be subjected to additional processing steps to obtain the separated valuable mineral (s) and non-valuable mineral (s) in the desired form. Thus, any desired processing steps, such as, for example, magnetic separation, can be carried out on the resulting enriched product, which contains an electrostatically modified component that is at least partially separated from the mixture.
Кроме того, настоящее изобретение относится к реагенту для модификации электростатических свойств, содержащему, по меньшей мере, один модификатор электростатических свойств и множество проводящих и/или непроводящих частиц при массовом отношении модификатора электростатических свойств к частицам примерно от 100:1 примерно до 1:100. В одном из вариантов осуществления, модификатор электростатических свойств может представлять собой смесь любых и всех четвертичных аминов и/или имидазолиновых и пирролидониевых соединений с молекулярной массой, находящейся в пределах от 450 до 700, и множество микрочастиц представляет собой любое сочетание оксида кремния или силикатов металлов, или силиката циркония с размером меньше чем 500 микрометров и аспектным отношением в пределах от 1 до 50 при любом массовом отношении.In addition, the present invention relates to a reagent for modifying electrostatic properties, containing at least one modifier of electrostatic properties and a plurality of conductive and / or non-conductive particles with a mass ratio of the modifier of electrostatic properties to particles from about 100: 1 to about 1: 100. In one embodiment, the electrostatic modifier may be a mixture of any and all quaternary amines and / or imidazoline and pyrrolidonium compounds with a molecular weight ranging from 450 to 700, and the plurality of microparticles is any combination of silicon oxide or metal silicates, or zirconium silicate with a size of less than 500 micrometers and aspect ratio ranging from 1 to 50 at any mass ratio.
В одном из вариантов осуществления, реагент для модификации электростатических свойств добавляют к концентрату тяжелого минерала (HMC). В одном из вариантов осуществления, реагент добавляют к концентрату тяжелого минерала с размером ниже 700 микрометров (0,7 мм esd (статистические приборные данные)). Некоторые варианты осуществления вариантов способа получения улучшения эффективности сепарации для разделения рутила-циркона с использованием способа и материалов для электростатической сепарации по настоящему изобретению включают, но не ограничиваясь этим, следующее (вообще-то, порядок добавления реагента может быть обратным, стадия сушки может осуществляться в печи или другом нагревательном устройстве при температуре в пределах примерно от 100° примерно до 180°, электростатическая сепарация может иметь место при любой температуре, например в пределах от комнатной температуры примерно до 140°C, включая, но не ограничиваясь этим, температуры, достигающие 50°C или ниже, и прилагаемое напряжение в электростатическом сепараторе может составлять примерно от 21 примерно до 27 кВ, скорость вращения составляет примерно от 230 примерно до 300 оборотов в минуту и скорость подачи составляет примерно от 35 примерно до 65 кг·час/дюйм (88-163 кг·час/см)). Некоторые примеры вариантов способа получения улучшения эффективности сепарации для разделения рутил-циркона включают следующее:In one embodiment, the electrostatic modification reagent is added to a heavy mineral concentrate (HMC). In one embodiment, the reagent is added to a heavy mineral concentrate with a size below 700 micrometers (0.7 mm esd (statistical instrument data)). Some embodiments of the method for obtaining improved separation efficiency for the separation of rutile-zircon using the method and materials for electrostatic separation of the present invention include, but are not limited to, the following (in general, the order of addition of the reagent can be reversed, the drying step can be carried out in a furnace or other heating device at temperatures ranging from about 100 ° to about 180 °, electrostatic separation can take place at any temperature, For example, ranging from room temperature to about 140 ° C, including but not limited to temperatures reaching 50 ° C or lower, and the applied voltage in the electrostatic separator may be from about 21 to about 27 kV, the rotation speed is from about 230 up to about 300 revolutions per minute and the feed rate is from about 35 to about 65 kg · hour / inch (88-163 kg · hour / cm)). Some examples of a process for obtaining improved separation efficiency for the separation of rutile zircon include the following:
1) Приготовление исходных материалов с 25-75% твердых продуктов в воде - добавление непроводящих микрочастиц силиката - затем добавление органического соединения формулы (I, IIa, IIb, III или IV) - оттирочный скруббинг - фильтрование - сушка при 140°C - электростатическая сепарация - разделение непроводящей и проводящей частей - дополнительная переработка;1) Preparation of starting materials with 25-75% solids in water - addition of non-conductive silicate microparticles - then addition of an organic compound of the formula (I, IIa, IIb, III or IV) - scrubbing scrubbing - filtering - drying at 140 ° C - electrostatic separation - separation of non-conductive and conductive parts - additional processing;
2) Приготовление исходных материалов с 25-75% твердых продуктов в воде - добавление соединения формулы (I или других) - оттирочный скруббинг - фильтрование - сушка при 140°C -электростатическая сепарация - разделение непроводящей и проводящей частей - дополнительная переработка;2) Preparation of starting materials with 25-75% solids in water - addition of a compound of formula (I or others) - scrubbing scrubbing - filtering - drying at 140 ° C - electrostatic separation - separation of non-conductive and conductive parts - additional processing;
3) Приготовление исходных материалов с 25-75% твердых продуктов в воде - добавление соединения формулы (I или других) - фильтрование - сушка при 140°C - электростатическая сепарация - разделение непроводящей и проводящей частей - дополнительная переработка;3) Preparation of starting materials with 25-75% solids in water - addition of a compound of formula (I or others) - filtration - drying at 140 ° C - electrostatic separation - separation of non-conductive and conductive parts - additional processing;
4) Приготовление исходных материалов с 25-75% твердых продуктов в воде - добавление непроводящих микрочастиц силиката - затем добавление соединения формулы (I или II или III или IV) - фильтрование - сушка при 140°C - электростатическая сепарация - разделение непроводящей и проводящей частей - дополнительная переработка;4) Preparation of starting materials with 25-75% solids in water - addition of non-conductive silicate microparticles - then addition of a compound of formula (I or II or III or IV) - filtration - drying at 140 ° C - electrostatic separation - separation of non-conductive and conductive parts - additional processing;
5) Приготовление исходных материалов с 25-75% твердых продуктов в воде - добавление соединения формулы (I или другие) в зумпф-насосе - фильтрование - сушка при 140°C - электростатическая сепарация - разделение непроводящей и проводящей частей - дополнительная переработка;5) Preparation of starting materials with 25-75% solids in water - adding a compound of formula (I or others) in a sump pump - filtering - drying at 140 ° C - electrostatic separation - separation of non-conductive and conductive parts - additional processing;
6) Приготовление исходных материалов с 25-75% твердых продуктов в воде - добавление непроводящих микрочастиц силиката - затем соединения формулы (I или II или III или IV) в зумпф-насосе - фильтрование - сушка при 140°C - электростатическая сепарация - разделение непроводящей и проводящей частей - дополнительная переработка;6) Preparation of starting materials with 25-75% solids in water - addition of non-conductive silicate microparticles - then compounds of formula (I or II or III or IV) in a sump pump - filtration - drying at 140 ° C - electrostatic separation - separation of non-conductive and conductive parts - additional processing;
7) Перемешивание исходных материалов с 30-75% твердых продуктов в воде - добавление соединения формулы (I или друг) в зумпф-насосе - центрифугирование - сушка при 140°C -электростатическая сепарация - разделение непроводящей и проводящей частей - дополнительная переработка;7) Mixing the starting materials with 30-75% solid products in water - adding a compound of formula (I or friend) in a sump pump - centrifugation - drying at 140 ° C - electrostatic separation - separation of non-conductive and conductive parts - additional processing;
8) Перемешивание исходных материалов с 30-75% твердых продуктов в воде - добавление непроводящих микрочастиц силиката - затем соединения формулы (I или II или III или IV) в зумпф-насосе - центрифугирование - сушка при 140°C - электростатическая сепарация - разделение непроводящей и проводящей частей - дополнительная переработка;8) Mixing the starting materials with 30-75% solids in water - adding non-conductive silicate microparticles - then the compounds of formula (I or II or III or IV) in a sump pump - centrifugation - drying at 140 ° C - electrostatic separation - non-conductive separation and conductive parts - additional processing;
9) Перемешивание исходных материалов с 30-75% твердых продуктов в воде - добавление соединения формулы (I или другие) в зумпф-насосе - статический смеситель - фильтрование - сушка при 140°C - электростатическая сепарация - разделение непроводящей и проводящей частей - дополнительная переработка;9) Mixing the starting materials with 30-75% solids in water - adding a compound of formula (I or others) in a sump pump - static mixer - filtering - drying at 140 ° C - electrostatic separation - separation of non-conductive and conductive parts - additional processing ;
10) Перемешивание исходных материалов с 30-75% твердых продуктов в воде - добавление непроводящих микрочастиц силиката - затем соединения формулы (I или II или III или IV) в зумпф-насосе - статический смеситель - фильтрование - сушка при 140°C - электростатическая сепарация - разделение непроводящей и проводящей частей - дополнительная переработка;10) Mixing the starting materials with 30-75% solids in water - adding non-conductive silicate microparticles - then the compounds of formula (I or II or III or IV) in the sump pump - static mixer - filtering - drying at 140 ° C - electrostatic separation - separation of non-conductive and conductive parts - additional processing;
11) Добавление соединения формулы (I или других) к исходным материалам во влажном высокоградиентном магнитном сепараторе или до него в технологическом потоке - фильтрование - сушка при 140°C - электростатическая сепарация - разделение непроводящей и проводящей частей - дополнительная переработка;11) Adding a compound of formula (I or others) to the starting materials in a wet high gradient magnetic separator or before it in the process stream - filtering - drying at 140 ° C - electrostatic separation - separation of non-conductive and conductive parts - additional processing;
12) Приготовление исходных материалов с 30-75% твердых продуктов в воде - добавление непроводящих или изолирующих микрочастиц силиката - затем соединения формулы (I или II или III) в зумпф-насосе - статический смеситель - фильтрование - сушка при 140°C - электростатическая сепарация - разделение непроводящей и проводящей частей - повторное приготовление исходных материалов с промежуточными продуктами, с 30-75% твердых продуктов в воде - добавление непроводящих или изолирующих микрочастиц силиката - затем соединения формулы (I или II или III) - фильтрование - сушка при 140°C или выше - электростатическая сепарация - разделение непроводящей и проводящей частей - дополнительная переработка.12) Preparation of starting materials with 30-75% solids in water - addition of non-conductive or insulating silicate microparticles - then compounds of formula (I or II or III) in a sump pump - static mixer - filtering - drying at 140 ° C - electrostatic separation - separation of non-conductive and conductive parts - re-preparation of starting materials with intermediate products, with 30-75% solids in water - addition of non-conductive or insulating silicate microparticles - then compounds of formula (I or II or III) - filtering - drying at 140 ° C or higher - electrostatic separation - separation of non-conductive and conductive parts - additional processing.
Способ по настоящему изобретению предусматривает средства для улучшения эффективности электростатической сепарации проводящих минералов и непроводящих минералов. Другой вариант осуществления настоящего изобретения заключается в применении способа к смесям минералов, таких как минеральный песок; смеси ильменит/ставролит; ильменит/монацит; рутил/циркон; циркон/лейкоксен; скальный ильменит/рутил; кианит/циркон; хромит/гранат; целестин/гипс; а также к рециклируемым металлам и к силикату, удаленному из железной руды.The method of the present invention provides means for improving the efficiency of electrostatic separation of conductive minerals and non-conductive minerals. Another embodiment of the present invention is to apply the method to mixtures of minerals, such as mineral sand; mixtures of ilmenite / staurolite; ilmenite / monazite; rutile / zircon; zircon / leucoxene; rock ilmenite / rutile; kyanite / zircon; chromite / garnet; celestin / gypsum; as well as recycled metals and silicate removed from iron ore.
Когда он применяется к переработке минералов, содержащих рутил и циркон, способ по настоящему изобретению обеспечивает улучшенное качество продукта циркона и рутила, а также повышение скорости их получения, по сравнению с обычными способами. Другое преимущество настоящего изобретения заключается в том, что оно уменьшает потери циркона и/или рутила во время переработки. Еще одно преимущество заключается в том, что он уменьшает количество промежуточных продуктов и нагрузку рециклирования циркона и/или рутила во время переработки.When applied to the processing of minerals containing rutile and zircon, the method of the present invention provides an improved product quality of zircon and rutile, as well as an increase in the rate of their production, compared to conventional methods. Another advantage of the present invention is that it reduces the loss of zircon and / or rutile during processing. Another advantage is that it reduces the amount of intermediate products and the load of recycling zircon and / or rutile during processing.
В указанных выше вариантах осуществления вариантов способа, дополнительная переработка может включать один или несколько из следующих процессов: отсутствие обработки и электростатическую сепарацию или обработку реагентом, сушку и дополнительное разделение с помощью электростатической сепарации.In the above embodiments of the process, the additional processing may include one or more of the following processes: no processing and electrostatic separation or treatment with a reagent, drying and additional separation using electrostatic separation.
Примеры 1-8Examples 1-8
Объемное количество первичных исходных материалов минерального субстрата рутила/циркона (25-30 кг) проходит через желобчатый делитель с получением ряда загрузок образцов минерального субстрата, каждое из которых содержит примерно 500 г минерального субстрата. Минеральный субстрат содержит примерно 22% TiO2 и примерно 59-60% ZrSiO4. Каждая из 500 г загрузок образцов упаковывается и хранится отдельно. Для каждого примера приготавливают суспензию посредством перемешивания примерно 500 г сухих исходных материалов и примерно 166,0 г воды с получением суспензии с 75% твердых продуктов. Количества реагента для модификации электростатических свойств, показанные в Таблице 1, 0,25 г или 0,5 г (0,5 или 1,0 кг/т), перемешивают с частью суспензии и кондиционируют с помощью высокоскоростного перемешивания в течение примерно одной минуты с образованием премикса. Затем оставшуюся суспензию добавляют к этой смеси и кондиционируют при естественном pH в течение 2, 5, или 10 минут с образованием кондиционированной суспензии. Кондиционированную суспензию переносят в поддон, и раствор декантируют. Поддон помещают в печь при 140°C приблизительно на 3 часа с получением сухой смеси, содержащей электростатически модифицированный компонент. Сухую смесь просеивают через ситовое устройство (размер 14) для разрушения любых агломератов. Поддон, содержащий просеянную сухую смесь, помещают в печь для повторного доведения до заданной температуры. Затем поддон быстро вынимают из печи, и просеянная сухая смесь проходит через электростатический сепаратор (модель HTP(25)111-15 от Outotec, Jacksonville, FL) при скорости вращения 260 об/мин, приложенном напряжении 23 кВ, и скорости подачи 50 кг·час/дюйм (125 кг·час/см). Установку с 18 поддонами используют для сбора продукта. Поддоны 1-9 (C) обозначаются как проводящая часть, 10-12 как часть 1 промежуточных продуктов (M1), 13-15 как часть 2 промежуточных продуктов (M2), 16-17 как часть 3 промежуточных продуктов (M3) и 18 (NC) как непроводящая часть. Регистрируют массы в указанных выше поддонах. Затем осуществляют анализ XRF (рентгеновской люминесценции) для каждой группы (проводящая часть, промежуточные продукты-1,2,3 и непроводящая часть). Извлечение массы (массу каждой части) и качество (анализ XRF) изображают в виде графиков и определяют кривые эффективности.The volumetric amount of the primary raw materials of the rutile / zircon mineral substrate (25-30 kg) passes through a groove divider to obtain a series of loads of samples of the mineral substrate, each of which contains approximately 500 g of the mineral substrate. The mineral substrate contains about 22% TiO 2 and about 59-60% ZrSiO 4 . Each of 500 g sample downloads is packaged and stored separately. For each example, a suspension is prepared by mixing about 500 g of dry starting materials and about 166.0 g of water to obtain a suspension with 75% solids. The amounts of electrostatic modification reagent shown in Table 1 are 0.25 g or 0.5 g (0.5 or 1.0 kg / t), mixed with a portion of the suspension and conditioned by high speed stirring for about one minute premix formation. The remaining suspension is then added to this mixture and conditioned at natural pH for 2, 5, or 10 minutes to form a conditioned suspension. The conditioned suspension is transferred to a tray and the solution is decanted. The tray is placed in an oven at 140 ° C for approximately 3 hours to obtain a dry mixture containing an electrostatically modified component. The dry mixture is sieved through a sieve device (size 14) to destroy any agglomerates. A tray containing the sifted dry mixture is placed in an oven to be brought back to a predetermined temperature. Then the pan is quickly removed from the oven, and the sieved dry mixture passes through an electrostatic separator (model HTP (25) 111-15 from Outotec, Jacksonville, FL) at a speed of 260 rpm, an applied voltage of 23 kV, and a feed rate of 50 kg hour / inch (125 kg · hour / cm). A plant with 18 pallets is used to collect the product. Pallets 1-9 (C) are designated as the conductive part, 10-12 as part 1 of the intermediate products (M1), 13-15 as part 2 of the intermediate products (M2), 16-17 as part 3 of the intermediate products (M3) and 18 ( NC) as a non-conductive part. Masses are recorded in the above pallets. Then carry out the analysis of XRF (X-ray luminescence) for each group (conductive part, intermediate products 1,2,3 and non-conductive part). Mass recovery (mass of each part) and quality (XRF analysis) are plotted and performance curves are determined.
Значения эффективности сначала определяют для индивидуальных поддонов. Они оцениваются с помощью следующих вычислений. Например, для M1:Efficiency values are first determined for individual pallets. They are estimated using the following calculations. For example, for M1:
Извлечение рутила (M1), RTi(M1)=GTi(M1)×Wt (M1)/GTi (исходные материалы) × Общая масса исходных материаловRutile extraction (M1), R Ti (M1) = G Ti (M1) × Wt (M1) / G Ti (starting materials) × Total weight of starting materials
Извлечение циркона (M1), RZr (M1)=GZr(M1)×Wt (M1)/GZr (исходные материалы) × Общая масса исходных материаловZircon recovery (M1), R Zr (M1) = G Zr (M1) × Wt (M1) / G Zr (starting materials) × Total weight of starting materials
Кумулятивное извлечение рутила (M1), CRTi (M1)=RTi(C)+RTi(M1)Cumulative extraction of rutile (M1), CR Ti (M1) = R Ti (C) + R Ti (M1)
Кумулятивное извлечение циркона (M1), CRZr(M1)=RZr(C)+RZr(M1)Cumulative extraction of zircon (M1), CR Zr (M1) = R Zr (C) + R Zr (M1)
Кумулятивная эффективность (M1), CE(M1)=[CRTi(M1)+(100-CRZr (M1)]/2Cumulative efficiency (M1), CE (M1) = [CR Ti (M1) + (100-CR Zr (M1)] / 2
Максимальная эффективность (ME) представляет собой самое высокое значение среди значений кумулятивной эффективности CE (C)...CE (M2)...CE (NC).Maximum efficiency (ME) represents the highest value among cumulative efficiency values CE (C) ... CE (M2) ... CE (NC).
Как уже рассматривалось, если реагент улучшает разделение, тогда максимальная эффективность (ME) сепарации с помощью реагента будет выше, чем контрольная (без реагента), и разница (ΔE) от 3 до 5% является значимой при лабораторной работе.As already considered, if the reagent improves separation, then the maximum separation efficiency (ME) with the reagent will be higher than the control (without reagent), and the difference (ΔE) from 3 to 5% is significant in laboratory work.
Улучшение эффективности (ΔE) с помощью конкретных поверхностно-активных веществEfficiency Improvement (ΔE) with Specific Surfactants
Примеры 8-12Examples 8-12
Объемное количество исходных материалов (25-30 кг) проходит через желобчатый делитель с получением хорошего репрезентативного образца исходных материалов. С помощью процедуры непрерывного разделения размер образца уменьшается приблизительно до 500 г. Каждая из 500 г репрезентативных загрузок образцов упаковывается и хранится отдельно. Каждое исследование содержит 500 г сухих исходных материалов, и к ним добавляют примерно 166,0 г воды с получением суспензии с 75% твердых продуктов. Затем суспензию переносят в высокий трубчатый стальной контейнер восьмиугольной формы. Затем ее помещают под сверлильный станок "Delta". К ней добавляют реагент, 0,5 кг/т, и гомогенизируют в течение 1 минуты. Затем к этой смеси добавляют исходные материалы и кондиционируют при естественном pH в течение 10 минут. Полученную суспензию переносят в поддон, и раствор декантируют. Поддон помещают в печь при 140°C приблизительно на 3 часа, и обработанные исходные материалы просеивают через ситовое устройство (размер 14) для разрушения любых агломератов. Поддон с просеянным образцом помещают в печь для повторного доведения до заданной температуры. Затем поддон быстро вынимают из печи, и образец проходит через электростатический сепаратор (модель HTP(25)111-15) при скорости вращения 260 об/мин, приложенном напряжении 23 кВ и скорости подачи 50 кг·час/дюйм (125 кг·час/см). Установку с 18 поддонами используют для сбора продукта. Поддоны 1-9 (C) обозначаются как проводящая часть, 10-12 как часть 1 промежуточных продуктов (M1), 13-15 как часть 2 промежуточных продуктов (M2), 16-17 как часть 3 промежуточных продуктов (M3) и 18 (NC) как непроводящая часть. Регистрируют массы в указанных выше поддонах. Затем осуществляют анализ XRF для каждой группы (проводящая, промежуточные продукты - 1, 2, 3 и непроводящая часть). Извлеченную массу (масса каждой части) и качество (анализ XRF) изображают в виде графиков для оценки кривых эффективности.A bulk amount of starting materials (25-30 kg) passes through a grooved divider to obtain a good representative sample of starting materials. Using a continuous separation procedure, the sample size is reduced to approximately 500 g. Each of 500 g of representative sample loads is packaged and stored separately. Each study contains 500 g of dry starting materials, and approximately 166.0 g of water is added to them to obtain a suspension with 75% solids. The suspension is then transferred to an octagonal tall tubular steel container. Then it is placed under the "Delta" drilling machine. A reagent, 0.5 kg / t, was added to it and homogenized for 1 minute. Then, starting materials are added to this mixture and conditioned at natural pH for 10 minutes. The resulting suspension was transferred to a tray and the solution was decanted. The tray is placed in an oven at 140 ° C for approximately 3 hours, and the processed starting materials are sieved through a sieve device (size 14) to break any agglomerates. A tray with a sifted sample is placed in an oven to be brought back to a predetermined temperature. Then the pan is quickly removed from the furnace, and the sample passes through an electrostatic separator (model HTP (25) 111-15) at a speed of 260 rpm, an applied voltage of 23 kV and a feed rate of 50 kg · h / in (125 kg · h / cm). A plant with 18 pallets is used to collect the product. Pallets 1-9 (C) are designated as the conductive part, 10-12 as part 1 of the intermediate products (M1), 13-15 as part 2 of the intermediate products (M2), 16-17 as part 3 of the intermediate products (M3) and 18 ( NC) as a non-conductive part. Masses are recorded in the above pallets. Then carry out XRF analysis for each group (conductive, intermediate products - 1, 2, 3 and non-conductive part). The extracted mass (mass of each part) and quality (XRF analysis) are plotted to evaluate performance curves.
Максимальная эффективность (ME) представляет собой самое высокое значение среди значений кумулятивной эффективности CE (C)...CE (M2)...CE (NC).Maximum efficiency (ME) represents the highest value among cumulative efficiency values CE (C) ... CE (M2) ... CE (NC).
Как сформулировано выше, если реагент улучшает сепарацию, тогда максимальная эффективность (ME) разделения с помощью реагента будет выше, чем контрольная (без реагента), и разница (ΔE) от 3 до 5% является значимой при лабораторной работе.As stated above, if the reagent improves separation, then the maximum separation efficiency (ME) with the reagent will be higher than the control (without reagent), and the difference (ΔE) from 3 to 5% is significant in laboratory work.
Улучшение эффективности (AE) с помощью проводящих полимеровPerformance Improvement (AE) with Conductive Polymers
Примеры 13-16Examples 13-16
Объемное количество исходных материалов (25-30 кг) проходит через желобчатый делитель для получения хорошего репрезентативного образца исходных материалов. С помощью процедуры непрерывного разделения размер образца уменьшают приблизительно до 500 г. Каждая из 500 г репрезентативных загрузок образцов упаковывается и хранится отдельно. Каждое исследование содержит 500 г сухих исходных материалов, и к ним добавляют примерно 166,0 г воды с получением суспензии с 75% твердых продуктов. Затем суспензию переносят в высокий трубчатый стальной контейнер восьмиугольной формы. Затем ее помещают под сверлильный станок "Delta". К ней добавляют реагент, 0,5 кг/т Miramine OT-DT и 0,5 кг/т микрочастиц и гомогенизируют в течение 1 минуты. Затем к этой смеси добавляют исходные материалы и кондиционируют при естественном значении pH в течение 10 минут. Полученную суспензию переносят в поддон, и раствор декантируют. Поддон помещают в печь при 140°C приблизительно на 3 часа, и обработанные исходные материалы просеивают через ситовое устройство (размер 14) для разрушения любых агломератов. Поддон с просеянным образцом помещают в печь для повторного доведения до заданной температуры. Затем поддон быстро вынимают из печи, и образец проходит через электростатический сепаратор (модель HTP(25)111-15) при скорости вращения 260 об/мин, приложенном напряжении 23 кВ и скорости подачи 50 кг·час/дюйм. Установку с 18 поддонами используют для сбора продукта. Поддоны 1-9 (C) обозначаются как проводящая часть, 10-12 как часть 1 промежуточных продуктов (M1), 13-15 как часть 2 промежуточных продуктов (M2), 16-17 как часть 3 промежуточных продуктов (M3) и 18 (NC) как непроводящая часть. Регистрируют массы в указанных выше поддонах. Затем осуществляют анализ XRF для каждой группы (проводящая часть, промежуточные продукты - 1, 2, 3 и непроводящая часть). Извлеченную массу (масса каждой части) и качество (анализ XRF) изображают в виде графика для оценки кривых эффективности.A bulk amount of starting materials (25-30 kg) passes through a grooved divider to obtain a good representative sample of starting materials. Using a continuous separation procedure, the sample size is reduced to approximately 500 g. Each of 500 g of representative sample loads is packaged and stored separately. Each study contains 500 g of dry starting materials, and approximately 166.0 g of water is added to them to obtain a suspension with 75% solids. The suspension is then transferred to an octagonal tall tubular steel container. Then it is placed under the "Delta" drilling machine. Reagent, 0.5 kg / t Miramine OT-DT and 0.5 kg / t microparticles are added to it and homogenized for 1 minute. Then, starting materials are added to this mixture and conditioned at a natural pH for 10 minutes. The resulting suspension was transferred to a tray and the solution was decanted. The tray is placed in an oven at 140 ° C for approximately 3 hours, and the processed starting materials are sieved through a sieve device (size 14) to break any agglomerates. A tray with a sifted sample is placed in an oven to be brought back to a predetermined temperature. Then the pan is quickly removed from the furnace, and the sample passes through an electrostatic separator (model HTP (25) 111-15) at a speed of 260 rpm, an applied voltage of 23 kV and a feed rate of 50 kg · h / inch. A plant with 18 pallets is used to collect the product. Pallets 1-9 (C) are designated as the conductive part, 10-12 as part 1 of the intermediate products (M1), 13-15 as part 2 of the intermediate products (M2), 16-17 as part 3 of the intermediate products (M3) and 18 ( NC) as a non-conductive part. Masses are recorded in the above pallets. Then carry out XRF analysis for each group (conductive part, intermediate products - 1, 2, 3 and non-conductive part). The extracted mass (mass of each part) and quality (XRF analysis) are plotted to evaluate performance curves.
Максимальная эффективность (ME) представляет собой самое высокое значение среди значений кумулятивной эффективности CE (C)...CE (M2)...CE (NC).Maximum efficiency (ME) represents the highest value among cumulative efficiency values CE (C) ... CE (M2) ... CE (NC).
Как рассмотрено выше, если реагент улучшает сепарацию, тогда максимальная эффективность (ME) сепарации с помощью реагента будет выше, чем контрольная (без реагента), и разница (ΔE) от 3 до 5% является значимой при лабораторной работе.As discussed above, if the reagent improves separation, then the maximum separation efficiency (ME) with the reagent will be higher than the control (without reagent), and a difference (ΔE) of 3 to 5% is significant in laboratory work.
Улучшение эффективности (ΔE) с помощью селективного присоединения изолирующих частицImproving Efficiency (ΔE) by Selectively Adding Insulating Particles
Примеры 17-20Examples 17-20
Объемное количество исходных материалов (25-30 кг) проходит через желобчатый делитель с получением хорошего репрезентативного образца исходных материалов. С помощью процедуры непрерывного разделения размер образца уменьшают приблизительно до 500 г. Каждая из 500 г репрезентативных загрузок образца упаковывается и хранится отдельно. Каждое исследование содержит 500 г сухих исходных материалов, и к ним добавляют примерно 166,0 г воды с получением суспензии с 75% твердых продуктов. Затем суспензию переносят в высокий трубчатый стальной контейнер восьмиугольной формы. Затем ее помещают под сверлильный станок "Delta". К ней добавляют реагент, 0,5 кг/т алкилгидроксамата (S9849, Cytec Industries) (формула IV) и микрочастицы и гомогенизируют в течение 1 минуты. Затем к этой смеси добавляют исходные материалы и кондиционируют при естественном значении pH в течение 2, 5 или 10 минут. Полученную суспензию переносят в поддон, и раствор декантируют. Поддон помещают в печь 140°C приблизительно на 3 часа, и обработанные исходные материалы просеивают через ситовое устройство (размер 14) для разрушения любых агломератов. Поддон с просеянным образцом помещают в печь для повторного доведения до заданной температуры. Затем поддон быстро вынимают из печи, и образец проходит через электростатический сепаратор (модель HTP(25)111-15) при скорости вращения 260 об/мин, приложенном напряжении 23 кВ и скорости подачи 50 кг·час/дюйм. Установку с 18 поддонами используют для сбора продукта. Поддоны 1-9 (C) обозначаются как проводящая часть, 10-12 как часть 1 промежуточных продуктов (M1), 13-15 как часть 2 промежуточных продуктов (M2), 16-17, как часть 3 промежуточных продуктов (M3) и 18 (NC) как непроводящая часть. Регистрируют массы в указанных выше поддонах. Затем осуществляют анализ XRF для каждой группы (проводящая часть, промежуточные продукты - 1, 2, 3 и непроводящая часть). Извлеченную массу (масса каждой части) и качество (анализ XRF) изображают в виде графиков для оценки кривых эффективности.A bulk amount of starting materials (25-30 kg) passes through a grooved divider to obtain a good representative sample of starting materials. Using a continuous separation procedure, the sample size is reduced to approximately 500 g. Each of 500 g of representative sample loads is packaged and stored separately. Each study contains 500 g of dry starting materials, and approximately 166.0 g of water is added to them to obtain a suspension with 75% solids. The suspension is then transferred to an octagonal tall tubular steel container. Then it is placed under the "Delta" drilling machine. A reagent, 0.5 kg / t of alkyl hydroxamate (S9849, Cytec Industries) (Formula IV) and microparticles are added to it and homogenized for 1 minute. Then, starting materials are added to this mixture and conditioned at a natural pH value for 2, 5 or 10 minutes. The resulting suspension was transferred to a tray and the solution was decanted. The tray is placed in a 140 ° C oven for about 3 hours, and the processed starting materials are sieved through a sieve device (size 14) to break any agglomerates. A tray with a sifted sample is placed in an oven to be brought back to a predetermined temperature. Then the pan is quickly removed from the furnace, and the sample passes through an electrostatic separator (model HTP (25) 111-15) at a speed of 260 rpm, an applied voltage of 23 kV and a feed rate of 50 kg · h / inch. A plant with 18 pallets is used to collect the product. Pallets 1-9 (C) are designated as the conductive part, 10-12 as part 1 of the intermediate products (M1), 13-15 as part 2 of the intermediate products (M2), 16-17, as part 3 of the intermediate products (M3) and 18 (NC) as a non-conductive part. Masses are recorded in the above pallets. Then carry out XRF analysis for each group (conductive part, intermediate products - 1, 2, 3 and non-conductive part). The extracted mass (mass of each part) and quality (XRF analysis) are plotted to evaluate performance curves.
Максимальная эффективность (ME) представляет собой самое высокое значение среди значений кумулятивной эффективности CE (C)...CE (M2)...CE (NC).Maximum efficiency (ME) represents the highest value among cumulative efficiency values CE (C) ... CE (M2) ... CE (NC).
Как сформулировано выше, если реагент улучшает сепарацию, тогда максимальная эффективность (ME) сепарации с помощью реагента будет выше, чем контрольная (без реагента), разница (ΔE) от 3 до 5% является значимой при лабораторной работе.As stated above, if the reagent improves separation, then the maximum separation efficiency (ME) with the reagent will be higher than the control (without reagent), the difference (ΔE) from 3 to 5% is significant in laboratory work.
Улучшение эффективности (ΔE) с помощью селективного присоединения проводящих частицEfficiency Improvement (ΔE) by Selectively Attaching Conductive Particles
Claims (30)
перемешивания минерального субстрата и реагента для модификации электростатических свойств в жидкости с образованием суспензии, где, по меньшей мере, один из указанного проводящего минерального компонента и/или указанного непроводящего минерального компонента является электростатически модифицированным;
сушки указанной суспензии с получением по существу сухой смеси; и
приложения электрического поля к сухой смеси и отделения, по меньшей мере, части электростатически модифицированного минерального компонента от сухой смеси;
где реагент для модификации электростатических свойств содержит модификатор электростатических свойств, выбранный из органического соединения, выбранного из группы, состоящей из четвертичных аминов; имидазолиновых соединений; дитиокарбаматных соединений; пиридиновых соединений; пирролидиновых соединений; проводящих полимеров, выбранных из полипирролов, политиофенов и полианилинов; полиэтилениминов; соединений формулы (IV):
(IV) R-(CONH-O-Х)n
где n в формуле (IV) равно 1-3; где R содержит от 1 до 50 атомов углерода и где каждый X в формуле (IV) индивидуально выбирают из представителя группы, состоящей из Н, М и NR′4, где М представляет собой ион металла и каждый из R′ индивидуально выбран из представителя группы, состоящей из Н, C1-С10 алкила, С6-С10 арила, С7-С10 аралкила и C10-C18 нафтилалкила;
соединений формулы (VI):
где R8 выбирают из представителя группы, состоящей из Н, C1-С22 алкила, С6-С22 арила, С7-С10 аралкила и C10-C18 нафтилалкила, а X в формуле (VI) выбирают из представителя группы, состоящей из Н, М и NR′4, где М представляет собой ион металла и каждый R′ индивидуально выбирают из представителя группы, состоящей из Н, C1-С10 алкила, С6-С10 арила, С7-С10 аралкила и С10-С18 нафтилалкила; и
их смесей.1. A method of enriching a mineral substrate by electrostatic separation, wherein said mineral substrate contains a conductive mineral component and / or a non-conductive mineral component, the method comprising the steps of:
mixing the mineral substrate and the reagent to modify the electrostatic properties in the liquid to form a suspension, where at least one of said conductive mineral component and / or said non-conductive mineral component is electrostatically modified;
drying said suspension to give a substantially dry mixture; and
applying an electric field to the dry mixture and separating at least a portion of the electrostatically modified mineral component from the dry mixture;
where the reagent for modifying the electrostatic properties comprises an electrostatic modifier selected from an organic compound selected from the group consisting of quaternary amines; imidazoline compounds; dithiocarbamate compounds; pyridine compounds; pyrrolidine compounds; conductive polymers selected from polypyrroles, polythiophenes and polyanilines; polyethyleneimines; compounds of formula (IV):
(IV) R- (CONH-O-X) n
where n in the formula (IV) is 1-3; where R contains from 1 to 50 carbon atoms and where each X in the formula (IV) is individually selected from a representative of the group consisting of H, M and NR ′ 4 , where M is a metal ion and each of R ′ is individually selected from a representative of the group consisting of H, C 1 -C 10 alkyl, C 6 -C 10 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 18 naphthylalkyl;
compounds of formula (VI):
where R8 is selected from a representative of the group consisting of H, C 1 -C 22 alkyl, C 6 -C 22 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 18 naphthylalkyl, and X in formula (VI) is selected from a representative of the group consisting of H, M and NR ′ 4 , where M represents a metal ion and each R ′ is individually selected from a representative of the group consisting of H, C 1 -C 10 alkyl, C 6 -C 10 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 18 naphthylalkyl; and
their mixtures.
перемешивания минерального субстрата и реагента для модификации электростатических свойств в жидкости с образованием суспензии, где, по меньшей мере, один из указанного проводящего минерального компонента и/или указанного непроводящего минерального компонента является электростатически модифицированным;
сушки указанной суспензии с получением по существу сухой смеси; и
приложения электрического поля к сухой смеси и отделения, по меньшей мере, части электростатически модифицированного минерального компонента от сухой смеси;
где реагент для модификации электростатических свойств содержит, по меньшей мере, один модификатор электростатических свойств и множество частиц, имеющих среднее удельное сопротивление, которое равно или больше, чем удельное сопротивление непроводящего минерального компонента, когда непроводящий минеральный компонент является электростатически модифицированным, и/или множество частиц, имеющих среднее удельное сопротивление, которое равно или меньше, чем удельное сопротивление проводящего минерального компонента, когда проводящий минеральный компонент является электростатически модифицированным.2. A method of enriching a mineral substrate using electrostatic separation, wherein said mineral substrate contains a conductive mineral component and / or a non-conductive mineral component, the method comprising the steps of:
mixing the mineral substrate and the reagent to modify the electrostatic properties in the liquid to form a suspension, where at least one of said conductive mineral component and / or said non-conductive mineral component is electrostatically modified;
drying said suspension to give a substantially dry mixture; and
applying an electric field to the dry mixture and separating at least a portion of the electrostatically modified mineral component from the dry mixture;
where the reagent for modifying the electrostatic properties comprises at least one electrostatic modifier and a plurality of particles having an average resistivity that is equal to or greater than the resistivity of the non-conductive mineral component when the non-conductive mineral component is electrostatically modified, and / or a plurality of particles having an average resistivity that is equal to or less than the resistivity of the conductive mineral component when conductive the mineral component is electrostatically modified.
(IV) R-(CONH-O-X)n
где n в формуле (IV) равно 1-3; где R содержит от 1 до 50 атомов углерода и где каждый X в формуле (IV) индивидуально выбирают из группы, состоящей из Н, М и NR′4, где М представляет собой ион металла и каждый R′ индивидуально выбирают из
представителя, выбранного из группы, состоящей из Н, C1-С10 алкила, С6-С10 арила, С7-С10 аралкила и С10-C18 нафтилалкила; соединений формулы (VI):
где R8 выбирают из представителя, выбранного из группы, состоящей из Н, С1-С22 алкила, С6-С22 арила, С7-С10 аралкила и С10-C18 нафтилалкила, и X в формуле (VI) выбирают из представителя, выбранного из группы, состоящей из Н, М и NR′4, где М представляет собой ион металла и каждый R′ индивидуально выбирают из представителя, выбранного из группы, состоящей из Н, С1-С10 алкила, С6-С10 арила, С7-С10 аралкила и C10-C18 нафтилалкила; и
их смесей.3. The method of claim 2, wherein the electrostatic modifier comprises an organic compound selected from a representative selected from the group consisting of quaternary amines; imidazoline compounds; dithiocarbamate compounds; pyridine compounds; pyrrolidine compounds; conductive polymers; polyethyleneimines; compounds of formula (IV):
(IV) R- (CONH-OX) n
where n in the formula (IV) is 1-3; where R contains from 1 to 50 carbon atoms and where each X in the formula (IV) is individually selected from the group consisting of H, M and NR ′ 4 , where M is a metal ion and each R ′ is individually selected from
a representative selected from the group consisting of H, C 1 -C 10 alkyl, C 6 -C 10 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 18 naphthylalkyl; compounds of formula (VI):
where R8 is selected from a representative selected from the group consisting of H, C 1 -C 22 alkyl, C 6 -C 22 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 18 naphthylalkyl, and X is selected in formula (VI) from a representative selected from the group consisting of H, M and NR ′ 4 , where M is a metal ion and each R ′ is individually selected from a representative selected from the group consisting of H, C 1 -C 10 alkyl, C 6 - C 10 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 18 naphthylalkyl; and
their mixtures.
(I) R(R1R2R3)N+X-,
где R в формуле (I) содержит от 1 до 50 атомов углерода;
где каждый из R1, R2 и R3 индивидуально выбирают из представителя, выбранного из группы, состоящей из Н, C1-C10 алкила, С6-С10 арила, С7-С10 аралкила и С10-C18 нафтилалкила и
где X в формуле (I) выбирают из представителя, выбранного из группы, состоящей из галогенида, оксида, сульфида, нитрида, гидрида, пероксида, гидроксида, цианида, перхлората, хлората, хлорита, гипохлорита, нитрата, нитрита, сульфата, сульфита, фосфата, карбоната, ацетата, оксалата, тозилата, цианата, тиоцианата, бикарбоната, перманганата, хромата и дихромата.4. The method of claim 1 or 3, wherein the electrostatic modifier comprises a quaternary amine compound of the formula I:
(I) R (R 1 R 2 R 3 ) N + X - ,
where R in the formula (I) contains from 1 to 50 carbon atoms;
where each of R 1 , R 2 and R 3 is individually selected from a representative selected from the group consisting of H, C 1 -C 10 alkyl, C 6 -C 10 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 18 naphthylalkyl and
where X in the formula (I) is selected from a representative selected from the group consisting of halide, oxide, sulfide, nitride, hydride, peroxide, hydroxide, cyanide, perchlorate, chlorate, chlorite, hypochlorite, nitrate, nitrite, sulfate, sulfite, phosphate , carbonate, acetate, oxalate, tosylate, cyanate, thiocyanate, bicarbonate, permanganate, chromate and dichromate.
где каждый R′4 независимо выбран из представителя, выбранного из группы, состоящей из C1-C4 алкиламина, C1-C4 алкокси и С2-С5 алкила; и где R4 выбирают из представителя, выбранного из группы, состоящей из Н, C1-C26 алкила, С2-С26 алкенила, С6-С26 арила, С7-С10 аралкила и C10-C18 нафтилалкила, или его кватернизированной соли;
соединения формулы (IIb)
в котором R1 выбирают из представителя группы, состоящей из H, C1-C26 алкила, С2-С26 алкенила, С6-С26 арила, С7-С10 аралкила, C10-C18 нафтилалкила и олеила; и где R в формуле (IIb) выбирают из представителя, выбранного из группы, состоящей из Н, C1-C26 алкила, олеила, С2-С26 алкенила, C6-C26 арила, С7-С10 аралкила и C10-C18 нафтилалкила; или
смесей соединения формулы (IIa) или его кватернизованной соли с соединением формулы (IIb).6. The method according to p. 1 or 3, in which the modifier of electrostatic properties contains an imidazoline compound selected from a compound of formula (IIa)
where each R ′ 4 is independently selected from a representative selected from the group consisting of C 1 -C 4 alkylamine, C 1 -C 4 alkoxy and C 2 -C 5 alkyl; and where R 4 is selected from a representative selected from the group consisting of H, C 1 -C 26 alkyl, C 2 -C 26 alkenyl, C 6 -C 26 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 18 naphthylalkyl , or its quaternized salt;
compounds of formula (IIb)
in which R 1 is selected from a representative of the group consisting of H, C 1 -C 26 alkyl, C 2 -C 26 alkenyl, C 6 -C 26 aryl, C 7 -C 10 aralkyl, C 10 -C 18 naphthylalkyl and oleyl; and where R in formula (IIb) is selected from a representative selected from the group consisting of H, C 1 -C 26 alkyl, oleyl, C 2 -C 26 alkenyl, C 6 -C 26 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 18 naphthylalkyl; or
mixtures of a compound of formula (IIa) or a quaternized salt thereof with a compound of formula (IIb).
8. The method according to p. 7, in which the dithiocarbamate compound is a sodium diallylamine dithiocarbamate of the formula (VII):
где R в формуле (III) выбирают из представителя, выбранного из группы, состоящей из Н, C1-C22 алкила, С6-С22 арила, С7-С10 аралкила и С10-C18 нафтилалкила; и
где X в формуле (III) выбирают из представителя, выбранного из группы, состоящей из галогенида, оксида, сульфида, нитрида, гидрида, пероксида, гидроксида, цианида, перхлората, хлората, хлорита, гипохлорита, нитрата, нитрита, сульфата, сульфита, фосфата, карбоната, ацетата, оксалата, тозилата, цианата, тиоцианата, бикарбоната, перманганата, хромата и дихромата.9. The method according to p. 1 or 3, in which the modifier of electrostatic properties contains a pyridine compound of the formula (III):
where R in the formula (III) is selected from a representative selected from the group consisting of H, C 1 -C 22 alkyl, C 6 -C 22 aryl, C 7 -C 10 aralkyl and C 10 -C 18 naphthylalkyl; and
where X in the formula (III) is selected from a representative selected from the group consisting of halide, oxide, sulfide, nitride, hydride, peroxide, hydroxide, cyanide, perchlorate, chlorate, chlorite, hypochlorite, nitrate, nitrite, sulfate, sulfite, phosphate , carbonate, acetate, oxalate, tosylate, cyanate, thiocyanate, bicarbonate, permanganate, chromate and dichromate.
где каждый из X, Y, и Z в формуле (V) индивидуально выбирают из представителя, выбранного из группы, состоящей из -СООН, -SO3H и -CO(NH-OH);
где R7 выбирают из представителя, выбранного из группы, состоящей из Н, C1-C22 алкила, С6-С22 арила, С7-С10 аралкила, C10-C18 нафтилалкила, сульфата и гидроксила; и
где n в формуле (V) выбирают так, что полианилин имеет среднечисловую молекулярную массу в пределах от 500 до 10000.10. The method according to p. 1 or 3, in which the modifier of electrostatic properties contains a polyaniline compound of the formula (V):
where each of X, Y, and Z in formula (V) is individually selected from a representative selected from the group consisting of —COOH, —SO 3 H and —CO (NH — OH);
where R 7 is selected from a representative selected from the group consisting of H, C 1 -C 22 alkyl, C 6 -C 22 aryl, C 7 -C 10 aralkyl, C 10 -C 18 naphthylalkyl, sulfate and hydroxyl; and
where n in the formula (V) is selected so that the polyaniline has a number average molecular weight in the range of 500 to 10,000.
где n в формуле (VIII) выбирают так, что полиэтиленимин имеет среднечисловую молекулярную массу в пределах от 350 до 1000, или его смеси.12. The method according to p. 1 or 3, in which the modifier of electrostatic properties is a polyethyleneimine compound of the formula (VIII)
where n in the formula (VIII) is selected so that polyethyleneimine has a number average molecular weight in the range of 350 to 1000, or a mixture thereof.
В выбирают из Са, Ва, или Sr, где q находится в пределах от 0,5 до 3;
D выбирают из Cu, Ni, Ti или Mo, где r находится в пределах от 0,1 до 5;
О представляет собой кислород, причем s находится в пределах от 1 до 10.22. The method according to p. 2 or 19, in which many particles are conductive and contain a superconducting material of the formula A p B q D r O s , where A is selected from a representative selected from the group consisting of La, Pr, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd, Ho, Er, Tm, Yb, Lu and Nb, where p is in the range from 0.01 to 2.0;
B is selected from Ca, Ba, or Sr, where q is in the range from 0.5 to 3;
D is selected from Cu, Ni, Ti or Mo, where r is in the range from 0.1 to 5;
O represents oxygen, and s is in the range from 1 to 10.
соединения формулы (IIa), в котором R′4 представляет собой C1-C4 алкокси, a R4 представляет собой C1-C26 алкил;
соединения формулы (IIb), в котором R представляет собой олеил и R1 представляет собой олеил; или
их смесей.25. The method of claim 6, wherein the imidazoline compound is selected from
the compounds of formula (IIa) in which R ′ 4 represents C 1 -C 4 alkoxy, and R 4 represents C 1 -C 26 alkyl;
a compound of formula (IIb) in which R is oleyl and R 1 is oleyl; or
their mixtures.
29. The method of claim 25, wherein the compound of formula (IIa) is
30. The method of claim 25, wherein the compound of formula (IIb) is
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11028208P | 2008-10-31 | 2008-10-31 | |
US61/110,282 | 2008-10-31 | ||
US17130509P | 2009-04-21 | 2009-04-21 | |
US61/171,305 | 2009-04-21 | ||
PCT/US2009/061485 WO2010051201A1 (en) | 2008-10-31 | 2009-10-21 | Process for enhancing electrostatic separation in the beneficiation of ores |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015154995A Division RU2015154995A (en) | 2008-10-31 | 2009-10-21 | METHOD FOR IMPROVING ELECTROSTATIC SEPARATION FOR ORE TREATMENT |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011121820A RU2011121820A (en) | 2012-12-10 |
RU2575191C2 true RU2575191C2 (en) | 2016-02-20 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1729280A3 (en) * | 1988-07-27 | 1992-04-23 | Кали Унд Зальц Аг (Фирма) | Method of electrostatic separation of clayey salts |
US5888274A (en) * | 1992-07-23 | 1999-03-30 | Edward R. Frederick | Triboelectric property modification and selection of fabrics for filtration applications |
US5976208A (en) * | 1995-08-14 | 1999-11-02 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Electret filter media containing filtration enhancing additives |
US6168029B1 (en) * | 1999-05-12 | 2001-01-02 | Nalco Chemical Company | Method for separating electrically conductive mineral components from electrically non-conductive mineral components of an ore |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1729280A3 (en) * | 1988-07-27 | 1992-04-23 | Кали Унд Зальц Аг (Фирма) | Method of electrostatic separation of clayey salts |
US5888274A (en) * | 1992-07-23 | 1999-03-30 | Edward R. Frederick | Triboelectric property modification and selection of fabrics for filtration applications |
US5976208A (en) * | 1995-08-14 | 1999-11-02 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Electret filter media containing filtration enhancing additives |
US6168029B1 (en) * | 1999-05-12 | 2001-01-02 | Nalco Chemical Company | Method for separating electrically conductive mineral components from electrically non-conductive mineral components of an ore |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
"Справочник по обогащению руд.Основные процессы", под. ред. БОГДАНОВА О.С., Москва, Недра, 1983, с. 216-218. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhang et al. | Effect of clay minerals on pulp rheology and the flotation of copper and gold minerals | |
EP1905048B1 (en) | Process and magnetic reagent for the removal of impurities from minerals | |
SE456799B (en) | COULD TREAT LEARNING TO THEN ELIMINATE TITAN MINERAL POLLUTANTS | |
US10245596B2 (en) | Electrostatic modification reagent and process for enhancing electrostatic separation in the beneficiation of ores | |
Gizowska et al. | Properties of water-based slurries for fabrication of ceramic-metal composites by slip casting method | |
RU2575191C2 (en) | Improvement of electrostatic separation in ore dressing | |
Bouabdallah et al. | Removal of iron from sandstone by magnetic separation and leaching: case of El-Aouana deposit (Algeria) | |
Bunkholt et al. | Flotation of pyrrhotite and pyrite in saturated CaCO3 solution using a quaternary amine collector | |
Tan et al. | pH-mediated interfacial chemistry and particle interactions in aqueous chlorite dispersions | |
Zacahua-Tlacuatl et al. | Rheological characterization and extrusion of suspensions of natural zeolites | |
Abiolaa et al. | The effect of beneficiation on some properties of Osun State ceramic raw materials | |
Klein | Rheology and stability of magnetite dense media | |
CN101213621B (en) | Process and magnetic reagent for the removal of impurities from minerals | |
TW201328798A (en) | Cutting tool, manufacturing method thereof, and method of manufacturing homogeneous tungsten-titanium thereof | |
Bell et al. | Colloidal processing of chemically prepared zinc oxide varistors. Part I: Milling and dispersion of powder | |
CN111320183A (en) | Process for improving calcination whiteness of high-calcium kaolin | |
ABU SAMAH | Study on Wet Method Mechanism for Producing Tronoh's Silica Sand Fine Particles | |
WAHINJION | UNCASSFIE f~! N q NI~~ NIA NAY AUG87 UNCLASSIFIE A5 A; _ 83! 9375 F/G 11/2 | |
Aksay et al. | Microdesigning of Lightweight/High Strength Ceramic Materials | |
WO2012021083A1 (en) | Method for dressing polymineral suspensions | |
UROŠEVIĆ et al. | THE BEHAVIOR OF BENTONITE, SODIUM POLYACRILATE AND SODIUM SILICATE AS DISPERGATORS AND THEIR INFLUENCE ON THE STABILITY OF THE SMELTER SLAG IN FLOTATION PROCESS |