SE426295B - Forfarande for skumflotation samt samlarkomposition for genomforande av forfarandet - Google Patents

Description

7712639-9 skumflotationsprocesser. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att förbättra utvin- ningen av metaller vid flotationsprccessen och detta ändamål uppnås genom användning av en viss kombination av skumbildare och samlare.

Uppfinningen avser således ett förfarande vid utvinning av me- tallmaterial genom skumflotation utgående från metalliska 2n+1SH' Förfarandet malmer, vid vilket en alkylmerkaptan med formeln CnH där n är ett heltal av 12 - 16 används som samlare. kännetecknas av att före tillsats av samlaren i form av nämnda merkaptan till en massa av malmen, nämnda merkaptan noggrant blandas med en polyglykol med den allmänna formeln (I) R1-(O-R)m-OH, i vilken R1 alkyl, väte eller en mättad heterocyklisk grupp, R2 är en al- är fenyl, alkylsubstituerad fenyl, kylidengrupp, m är ett heltal av minst två och nämnda polygly- kol har en molekylvikt av mellan 50 och 2000; eller en polygly- kol med den allmänna formeln (II) R1-(O-R3)n - (O-R4)p-OH, i vilken R1 har ovan angiven betydelse, R3 är -CH2-CH2-, R4 är - -CH -CF- och n och p är heltal av 2 - 5, och att blandningen CH innehåller mer än 50 volymprocent av nämnda merkaptan. 2 Enligt en föredragen utföringsform innefattar de utvunna me- tallmaterialen oxider eller sulfider. De kan även innehålla en eller flera metaller, såsom koppar, zink, platina, nickel, bly, antimon, arsenik, krom, silver eller guld.

Metallerna kan utvinnas från bergarter, som utmärkes av mot- stånd mot att samlas genom alkaliska flotationsskum och som om- fattar en eller flera mineral, såsom valeriit och kubanit.

Enligt en föredragen utföringsform kan merkaptansamlaren an- vändas tillsammans med annan samlare innefattande zantater, mer- kaptobensotiazoler, ditiokarbamater, tionokarbamater eller di- tiofosfater. När den andra samlaren är en zantat är viktsförhål- 7712639-9 3 landet mellan merkaptanen och xantatet företrädesvis mellan 8:3 och 8:4.

Mellan 0,01 och 0,5 kg merkaptan kan användas per ton behandlad malm.

Enligt den utföringsform där merkaptansamlaren används tillsam- mans med en annan samlare, genomföres företrädesvis skumflota- tionen i ett flertal steg, varvid blandningen av merkaptan och polyglykol tillsättes massan i åtskilliga av stegen. Därvid ärv det lämpligt att blandningen av merkaptanen och polyglykol först tillsättes massan i ett steg nedströms steget, i vilket nämnda andra samlare först tillsättes massan.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen utgöres polyglykolen av en polyetylenpolypropylenglykolmono (4-alkyl- fenyl)eter med formeln II, i vilken R1 är R5-C6H4-, där R5 är en normal eller grenad alkyl- grupp med 1 - 10 kolatomer, -C6H4- är en disubstituerad bensen och n och p är båda 2 - 5.

Enligt ännu en föredragen utföringsform utgöres polyglykolen av en polyetylenpolypropylenglykoleter med formeln II, där R1 är en normal eller grenad alkylgrupp med 1 - 12 kolato- mer och n och p är båda 2 - 5.

Polyglykolen kan även utgöras av en vattenlöslig polyetylen- glykolmono(4-alkyl-fenyl)eter med formeln I, där R1 är R5-CÖH4-, varvid R5 är en normal eller grenad alkyl- grupp med 1 - 10 kolatomer, och -C6H4- är en disubstituerad bensen, och R2 är -CH2-CH2-.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform utgöres poly- glykolen av en polyetylenglykolalkyleter med formeln I, där R1 är en normal eller grenad alkylgrupp med 1 - 12 kolato- mer, och R2 är -CH2~CH2-. 7712639-9 4 Polyglykolen kan även utgöras av en vattenlöslig polyoxietylen- glykol med formeln I, där 1:1 är väte och 112 är -cH2-cH2-.

Enligt ännu en utföringsform utgöres polyglykolen av en vatten- löslig polyoxipropylenglykol med formeln I, där R1 är väte och R2 är -CH2-qH- CH . 3 _Nr ia Vid förfarandet enligt uppfinningen kan merkaptansamlaren före- ligga i blandningen av merkaptan och polyglykol i en mängd, som varierar från större än 70 upp till ungefär 95 volymprocent räknat på blandningen.

Uppfinningen avser även en komposition för användning vid det inledningsvis relaterade skumflotationsförfarandet, varvid kompositionen omfattar en blandning av en alkylmerkaptan med formeln CnH2n+1SH, där n är ett heltal av 12 - 16, och en poly- glykol. Kompositionen kännetecknas därvid av att polyglykolen har den allmänna formeln (I) R1-(O-R2)m-OH, där R1 är fenyl, al- kylsubstituerad fenyl alkyl, väte eller en mättad heterocyk- lisk grupp, R2 är en alkylidengrupp, m är ett heltal av minst 2 och nämnda polyglykol har en molekylvikt av mellan 50 och 2000, eller att polyglykolen har den allmänna formeln (II) R1-O-R3)n -CH2-CH2-, R -(0-R4)p-OH, där R1 har ovan angiven betydelse, R3 är är -CH -CH-, n och p är heltal av 2 - 5, varvid ' cH merkaptanen föreligger i blandningen i en mängd varierande från mer än 50 upp till ungefär 95 procent räknat på blandningens 7 4 2 volym.

Enligt en föredragen utföringsform är merkaptanen och polygly- kolen lösliga i varandra, varvid kompositionen föreligger i form av en lösning av komponenterna därav i varandra.

I kompositionen enligt uppfinningen ingår polyglykoler av den typ, Som beskrivits ovan. Företrädesvis har polyglykolen en 7712639-9 molekylvikt av mellan 200 och 1000.

Enligt ännu en föredragen utföringsform omfattar blandningen av merkaptan och polyglykol 70 - 95 procent merkapten räknat på volym, och företrädesvis 80 - 90 procent merkaptan, räknat på volym.

När det i följande beskrivning hänvisas till olika merkaptan- typer avses merkaptaner, som är av teknisk renhet eller kva- litet, d.v.s. som innehåller 85 - 98 procent eller mera av den ifrågavarande merkaptantypen.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas genom följande icke be- gränsande utföringsexempel.

EXEMPEL 1 En 2-liters, från pågående malning uttaget, pumpinmatat prov av kop- parmalm från Palabora Mining Company Limited-fabriken vid Phalaborwa i norra Transvaal-provinsen i Syd-Afrika floterades under 6 minuter i la- boratoriet vid ett pH av 8,3 i en WEMCO laboratorie<üotationscel1 med an- vändnüm av kaliumamylxantat (FAX) som samlare vid en koncentration av mellan 18 och 20 g/ton. Det pumpinmatade provet hade tidigare doserats i förmal- ningsverket med 1,1,5-trietoxibutan (TEB) skummedel vid en koncentration av g/ton och med 50 g/ton av en skumstabilisator benämnd 41G, som tillhan- dahållas av Hoechst South Africa (Proprietary) Limited. En utvinning av 39.8 % koppar ernåddes, vid en koncentrathalt av 4,14 %.

EXEMPEL 2 Tillvägagångssättet enligt exempel 1 följdes, varvid man använde samma prov och normal dodecylmerkaptan som samlare vid en koncentration av 18 g /ton. En kopparutvinning av 44 % ernåddes. Konoentratet hade en halt av 4,48 %.

EXEMPEL 3 Tillvägagångssättet enligt exempel 2 upprepades med samma prov, varvid som samlare användes en blandning av normal dodeoylmerkaptan och polyetylen- 7712639-9 6 glykolmono(4-alkylfenyl)eter, vid ett volymförhållande mellan merkaptan och polyglykoleter av 95:5. En utvinning av 50,7 % koppar ernåddes, vid ett koncentrat av 5,35 %.

EXEMPEL 4 Tillvägagångssättet enligt exempel 1 upprepades, med ett annat från pågående malníng uttaget, pumpmatat Palabora-prov än det som användes i ex- emplen_1-5, varvid även i detta fall spolmatningsprovet hade blivit dess- förinnan doserat i förmalningsverket med TEB skummedel och G41 stabilisator vid samma koncentration som enligt exempel 1. Den använda samlaren var en blandning av normal dodecylmerkaptan och polyoxietylenglykol i ett volym- förhållande mellan merkaptan och polyglykol av 80:20. Den ernådda koppar- utvinningen var 21,6 %, varvid koncentratet hade en halt av 3,58 %.

Emma: 5 Förfarandet enligt exempel 4 upprepades på samma prov, varvid kalium- amylxantat användes som samlare. Den ernådia kopparåtervinningen var 8-10 %, med en koncentrathalt av 1,7 - 1,94 %.

EXEMEL 6 Tillvägagångssättet enligt exempel 4 följdes med samma prov, varvid normal dodeoylmerkaptan användes som samlare. En kopparutvinning av 1? - 19 % ernåddes med ett koncentrat som höll 5,5 - 5,5 %.

Exemplen 1 - 6 visar, att de angivna blandningarna av polyglykoleter eller polyglykol ooh merkaptan är överlägsna kaliumamylxantat enbart och merkaptan enbart.

DEXEMPEL 7 Ren normal dodecylmerkaptan, kaliumamylxantat (PAX) och diverse bland- ningar av normal dodecylmerkaptan och polyetylenglykol(4-alkylfenyl)eter i olika proportioner underkastades jämförande prov,som samlare med olika pumpinmatade Palabora-prov. Liksom i föregående exempel var de pumpinmatade Parabora-proven uttagna från pågående malning och hade dessförinnan blivit doserade med TEB skummedel och 4áG stabilisator vid samma konoentrationer som enligt exempel 1. Polyetylenglykolmono(4-alkylfenyl)etern, som användes, bestod, liksom i fråga om exemplen 1 - 6, av kommersiellt tillgängliga blandningar av närbesläktade polyglykoler. Förfaringssättet enligt exempel 1 användes och doseringen av samlaren i g/ton hölls konstant. Resultaten 7712639-9 7 anges i följande tabell 1. " "' °" 4 TABELL 1 PROVETS NUMMR SAMLARE (VOLYMBASIS) ANALYS KOPPAR KONCENTRAT UTVINNING (%) (%) Volym Volym normal dodecyl merkantan nnlvzlvkol 1. 95 5 5,33 50,7 90 10 5,10 50,1 85 15 5,48 45,2 80 20 4,89 42,0 Ben dodecylmerkaptan 4,48 44,0~ Kaliumamylxantat 4,14 39,8 2. 95 5 5,44 49,4 90 10 4,43 52,6 85 15 4,45 45,0 80 20 4,90 49,5 Ren dode cylmerkaptan 5,44 41, S Kaliumamylxantat 4,09 36,6 3", ' 95 5 3,52 38,6 90 10 3,59 36,8 55 ' 15 3,52 38,5 80 20 3,17 36,1 Ren dodecylmerkaptan 3,79 35,5 Kaliumamylxantat 2,03 25,5 4- 95 5 5,55 58,8 90 TO 5,41 57,8 85 15 5,45 58,1 so 20 4,15 I ' 36,5 Ren dodecylmerkaptan 5,78 U 41,7 Kaliumamylxantat 2,45 25,6 8 Generellt visar resultaten av exemšel 7 att användningen av en“šamÄ _ lare som består av förtillblandad merkaptan och polyglykol leder till för- bättrad selektivitet och battre utvinning jämfört med ren dodecylmerkaptan, särskilt 1 jämförelse med PAX.

EXEMPEL 8 Olika blandningar av normal dodecylmerkaptan och polypropylenglykol med en genomsnittlig molekylvikt av 425 provades som samlare med olika, från pågående malning uttagna pumpinmatade Palabora-prov enligt förfaran- det i exempel 7, samt jämförääamed kaliumamylxantat och ren normal dodeoyl- merkaptan. I samtliga fall hade samlaren samma vikt. Resultaten anges i tabell 2.

*TABELL 2 Pnovrms smmw (voLmBAsIs) ANALYS KOPPAR- NUMMER ING. KONCENTRAT UTG. UTVINNING I MATERIAL MATERIAL Volym Volym normal dodecyl merkaptan polyglykol 1 90 10 0,l178 2,70 0,097 18,3 80- 20 0,1220 2,88 0,097 21,2 70 30 0,1l79 3,09 0,097 18,3 60 40 0,l277 3,88 0,105 18,3 50 f 50 0,1266 3,47 0,103 19,2 > Ren dodecylmerkaptan 0,1205 3,51 0,100 17,5 Kaliumamylxantat . 0,1205 1,70 0,111 8,5 2 90 10 0,1282 3,00 0,105 18,7 80 20 0,l252 3,38 0,099 21,6 70 30 0,l185 2,88 0,099 17,1 60 40 0,1233 3,82 0,101 18,6 50 , 50 0,1283 3,00 0,111 14,0 Ren dodecylmerkaptan 0,122Q 3,35 0,190 19,1 Kalíumamylxantat 0,1190 1,94 0,103 9,3 Som för exempel 7 ernåddes bäst selektivitet och utvinning medvförtill- blandademerkaptan/glykolsamlare, än med ren merkaptan eller PAX. 7712639-9 EXEMEL 9 Tillvägagångssättet enligt exempel 8 upprepades med konstant vikt- doserlng för samlarna, som bestud av blandningar av normal dodecylmer- kaptan och a1kyl(Ce)fenyldekaetylenglykoleter med formeln: ca ca | 3 I 3 caa- c' - cflz - -@+ o-cr-zz--czxzaïí-on C33 css och saluförd av Rohm & Haas Company som TRITON X-100.

TABELL § Pnovmms SAMLARE ( voLYMBAsIs) ANALYS KOPPAR.

NUMMR ING. KONCENTRAT UTG. UTVINNING volym Volym MATERIAL (%) MATERIAL (%) normal dodecyl merkaptan polyglykol 1. Ren kaliumamylxantat 011247 4114 01075 3918 Ren dodecylmerkaptan 011322 4143 01075 4410 95 5 0,1262 5,33 0,063 50,7 90 10 0,l324 5,10 0,067 50,1 85 15 0,1335 5,48 0,074 45,2 80 20 0,1280 4,89 01075 42,0 2. Ren kaliumamylxantat 0,l34l 4,09 0,086 36,6 Ren dodecylmerkaptan 0,1374 5,44 0,073 47,5 95 5, 0,134? 5,54 0,069 49,4 90 10 0,1349 4,43 0,065 52,6 85 15 0,1l86 4,45 0,066 _ 45,0 80 20 0,l288 4,90 0,066 49,5 3. Ren kaliumamylxantat 0,0782 2,08 0,058 26,6 Ren dodecylmerkaptan 0,0829 3,79 0,053 36,5 95 , 5 0,0822 3,52 0,051 38,6 90 10 0,0878 3,59 0,056 36,8 85 15 0,0822 3,52 0,051 38,5 80 20 0,0790 3,17 0,051 36,1 4. Ren kaliumamylxantat 0,083l 2,45 0,064 23,6 Ren_dodecylmerkaptan 0,08l6 3,78 0,048 41,7 95 5 010825 3,55 0,051 38,8 90 10 0,0812 3,41 0,051 38,8 85 15 010816 3,45 0,051 38,1 80 20 0,0797 4,15 0,051 36,5 7712639-9 '«~. Exempel 9 visar även att man genom att använda en förblandad samlare enligt uppfinningen, bestående av en merkaptan/polyglykolblandning, kan generellt ernå en jämförbar eller bättre selektivitet och/eller utvinning än genom att använda ren normal dedocylmerkaptan eller ren kaliumamylxantat.

EXEMEL 1Q Tillvägagångssätten enligt exemplen 7 - 9 upprepades på olika, ytter- ligare Palabora pumpinmatade prov, vid konstant viktdosering för aamlaren av 9 E/ton, varvid som samlare användes blandningar av normal dodecylmer- kaptan och '.k olika yolypropylenglykoler samt FLOTANOL C-7, som är en polyglykollösning som saluförs av Hoechst South Africa (Proprietary) Limited. Dessa försök anges i följande tabell 4 tillsammans med jämföran- de resultat för ren dodecylmerkaptan och PAX. PAX-doseringen var 35g/ton.

I vissa försök tillsattes när så var nödvändigt ytterligare skummedel vid en dosering av 4g/ton i avsikt att motverka nedbrytning av skum förorsakad av den normala dodecylmerkaptanen. I tabell 4 anges den genomsnittliga molekylvikten hos glykolen (för anara glykoler än Fnomrol.. I samtliga fall var förhållandet mellan dodecylmerkaptanen och glykolen 4:1.

TABELL 4 PROV SAMLABE YTTERLIGARE ANALYS KOPPAR- (molekylvikt) SKUMDEL som UTVINNING vid behov fili- ÉÉÉÉRIAL <7) satts för att ” motverka skummets (%) nedbrytning genom merkaptanen Ren normal dodecyl merkaptan FLomnoL 0-7 2,21 339 Merkaptan/FLOTANOL C-7 FLOTANOL C-7 ' 2,05 34,1 Ren normal dodecyl Polypropylen merkaptan glykol (400) 1,72 30,9 Merkaptan/polypropylen Polypropylen giykol (400) glykol (400) 1,37 34,6 2 Ren kaliumamyl xantat _ 0,98 22,3 Ren dodecylmerkaptan - 1,06' 27,8 3 Merkaptan/polypropylen glykol (425) - 1,17 28,8 Merkaptan/polypropylen glykol (1200) - 1,25 26,7 Merkaptan/polypropylen alykol (2000) - 1,12 28,8 _, . _ _. .___._.... . . . -_..... __W.__í..... 'í712639~9 11 Dessa resultat enligt exempel 10 visar återigen att samlare enligt uppfinningen ger jämförbar eller bättre återvinning än PAX eller ren dodecylmerkaptan.

EXEMPEL 11 Tillvägagångssättet enligt exempel 10 med samma dosering och bland- ningsförhållanden upprepades med användning av TRITON X-100 på ett från pågående malning uttaget, pumpinmatat Palabora-prov. TRITON X-100 använ- des som extra skummedel med 4 g/ton. Resultaten anges i tabell 5.

TABELL 5 SAMLARE ÉXTRA ANALYS KOPPAR- SKUMMEDEL ING UTVINNING MATERIAL (%) (%) Ren dodecylmerkaptan TRITON X-100 1,72 50,4 Dodecylmerkaptan/ TRITON X-100 TRITON X-100 1,71 51,6 Bättre utvinning åstadkoms med förblandningen dodecylmerkaptan/ TRITON X-100 än med merkaptanen enbart.

EXEMEL 12 Tillvägagångssättet enligt exemplen 10 och 11 upprepades, varvid som polyglykoler användes monoalkyl (fenyl)etylenglykoleter och det av Dow Chemical Company saluförda skummedlet Dowfroth 1012 insattes vid behov som extra skummedel med 4 g/ton på ett från pågående malning uttaget, pumpinmatat Palabora-prov. I samtliga fall var volymförhållandet mellan dodecylmerkaptan och polyglykol i de blandade samlarna 4:1. Resultaten anges i tabell 6. 7712659-9 12 TABELL 6 SAMLARE EXTRA ANALYS KOPPAR- SKUMEDEL ING UTVINNING MATERIAL %) (%) Ren kaliumamylxantat - 0,93 22,3 Ren dodecylmerkaptan - 1:05 27,8 Merkaptan/fenyletylen glykoleter DOWFROTH 1012 1:14 26,2 ,Merkaptan/mono-isopropylen glykoleter - 1:15 25,9 Merkaptanftri- etylenglykol ~ eter - 1:04 23.4 Merkaptan/mono-butyl etylenglykol eter - 1:11 29,3 Jämförbara eller bättre resultat ernåddes med merkaptan/polyglykol- förblandade samlare, i jämförelse med PAX och ren merkaptan.

EXEMEL 15 Ytterligare prov i enlighet med exempel 1 utfördes på pumpinmatat Palabora-prov från prov under malning med cellsatser av omkring 2 kg.

I samtliga fall var fbotationstiden 6 minuter och.massan hade ett pH av 8,5. De pumpinmatade proven hade dessförinnan doserats i grovmal- kretsen med TEB skummedel och 41G stabilisator med samma dosering som enligt exempel 1.

I detta exempeljämföres PAX med normal dodecylmer- kaptan och med en blandning av dodecylmerkaptan och FLOTANOL C-7. Re- sultaten anges i nästföljande tabell 7.

TEB användes vid behov som extra skummedel. Volymförhållandet mellan merkaptan och FLOTANOL C-7 i den förblandade samlaren var 4:1 och doseringarna av samlare och extra skumbildare anges i tabellen i g/ton. 77126s§49 13 TABELL 1 CELLSATS SAMLARE EXTRA ANALYS (%) KoPPAR¿ (g/ton) SKUMMELEL Ing_ Resultat Utg_ UTVINNING (g/ton' material material' (%) 2,135 FAX (10) TEB (6) 0,136 2,94 0,096 50,4 1,996 Ren dodecyl - merkaptan (9) TEL (9) 0,134 5,10 0,077 43,7 1,945 Dodecyl merkaptan/ FL0TANoL 0-7(9) - 0,135 5,02 0,070 42,5 bättre I detta exempel ernåddes en/selektivitet, vid jämförbar utvinning med merkaptan/FLOTANOL C-7-förblandningen än med ren merkaptan.

EXEMEL 14 Förfarandet enligt exempel 15 följdes, varvid PAX och normal dodecyl- merkaptan jämfördes med blandningar av dodecylmerkaptan och polypropylen- glykol enligt formeln: H-o(cH2-en-o)5.H CH Resultaten anges i efterföljande tabell 8, i vilken molekylvikten hos polypropylenglykolen är angiven. I samtliga fall där en förblandad samlare av merkaptan och polyglykol användes var volymförhållandet mellan merkaptan och glykol 4:1. Doseringarna för samlaren och extra skummedel anges i tabellen. 7712659-9 11+ TABELL 8 cELLsATs ïAr/IIARE EXTRA 2ANALYS (70 Konun- Kg. , polypropylen- SKUMDEL UTVIN- glykolens mole- (g/ton) šïíérial Resultat gšïèrial ING kylvikt) i (73) (e/'fi°n) 2,078 PAx (10) wEB(6) 0,150 2,41 0,084 36,8 2,047 Normal dodeo l merkaptanæï TEB(9) 0,154 3,66 0,079 42,0 2,029 Dodecylmerkaptan/ Polyyrop lenglykol (425) (9 mmm) 0,150 3,05 0,080 39,7 2,024 Dodecylmerkaptan/ polypropylenglykol (1025) (9) 12mm) 0,131 2,77 0,075 43,8 2,132 Dodecylmerkaptan/ polypro ylenglykol (1200)ï9) 0000) 0,137 2,50 0,090 35,7 2,||] Dodecylmerkaptan/ polypropylenglykol (2000H9) TEBU) 0,154 2,18 0,082 28,9 2,123 Dodecylmerkaptan/ polypropylenglykol (202s)(9) TEBB) 0,151 2,22 0,085 36,6 I detta exempel har koncentration och utvinning för färdigblandade samlare enligt uppfinningen befunnits vara jämförbara med ren dodecylmer- kaptan.

EXEMEL 15 Tillvägagångssättet enligt exempel 14 följdes, varvid samlarna FAX och normal dodeoylmerkaptan jämfördes med olika blandningar av dodeoylë merkaptan oçh alkylpolyropylenglykol enligt formeln: H C O-C -CH --OH 4 ia I àn CH3 vilka saluföres av Dow Chemical Company under varunamnet DOWFR0TH.V Re- sultaten anges i följande tabell 9. 7712639-9 TABELL 2 :artens SAMLARE EXTRA ANALYS (%) KOPPAR. a. smmmDEL Inß Resultat Utg_ UTVINNING material material 1,ea0 PAX (10) Team 0,120 2,44 0,006 33,9 2,178 Dodecyl merkaptan (9) frasen 0,134 2,40 0,078 43,2 2,193 Dodecyl merkaptan/ ' DOWFROTH-200 - 0,133 2,67 0,082 39,5 21054 Dodecyl merkaptan DOWFROTH-250 ' (9) - 0,129 2,02 0,082 38,0 2,115 Dodecyl merkaptan/ DOWFROTH-1012 ' (9) - 0,129 2,26 0,076 42,7 I detta exempel påvisades färdigblandade samlare enligt uppfinningen vara jämförbara med ren dodecylmerkaptan.

EXEMEL 16 Förfaringssättet enligt exemplet 15 upprepades, varvid TRITON X-100 användes som polyglykol. Såsom angives i exempel 9 är TRITON X-100 en kommersiell kvalitet av oktylfenyldekaetylenglykoleter, och tabell 10, mpel anges omfattar ett jämförande i vilken resultaten enligt detta exe ktylfenyldekaetylenglykoleter. I prov med ytterligare en kommersiell Q deeša prov bestod de färdigblandade samlarna av dodecylmerkaptan öch polyglykol i ett volymförhållande av 95:5. ...___._.._..._., 7712639-9 - 16 TABELL 10 CELLSATS SAMLARE EXTRA ANALYS KOPPAR- xg. (g/ton) sKummnEL 1% Resultat Utg Umvm- (g/ton) material materlal (90 LISG FAX (10) TEB (6)_ 0,126 2,10 0.085 33,9 -1 923 Normal dodec 1 ' I merkaptan (Qš TEB (9) 01129 2'34 0'o7l - 46'3 2,086 Dodecylmerkaptan/ .A TRITON X-100 0,131 2,48 Û,Û76 43,4. 2.059 Dodecylmerkaptan/ eller andra kommer- ~” siellt tillgängliga bl a oktylfenyldeka- etylenglykoleter o,127 _2.2o 0.079 39,3 (9) ' I detta exempel påvisades utvinningarna och koncenfratiónerna.som -ernåddes med de färdigblandade samlarna enligt.uppfimníngen vara jämför- bara med ren dodecylmerkaptan.

EXEMPEL 17 -Förfaringssättet enligt exempel 15 upprepades, varvid PAX och ren dodeoylmerkaptan jämfördes som samlare med blandningar av olika normala alkylmerkaptaner med en polypropylenglykbl som hade en molekylvikt av 425;* Resqïfiateh anges i följande tabell 11. vqlymförhållagqéj mellan 4 n v -merkaptan och polyglykol var 4:1. 7712639-9 17 TABELL 11 CÉLLSATS ïAlfiARï ÉXTRA DEL ANALYS (gå) Koppflk g. g' On KllMMEl T I (g/ton) Ing. Resultat Utg. U ÉÉISINING ., material material 2,029 nen PAx (1o) i man (6) 0,0730 0,79 0.057 23.0 2,003 *nen cwsfi (9) man (9) o,0s9s 00,99 0.044 38.4 1 91.0 o -SH , pgïypropylen - g1y1<°1 (9) TER (5) o,o149 1,32 0.043 44.0 2,076 Ren cH-sflw) TEB (9) o,0674 1,23 ' 0.046 33.0 2,042 01 fen/poly- propylen glykol (9) - 0,0730 1,24 01045 38.5 2,040 Ren cÜ-sn (9) TEB (9) 0,0744 1,19 0.046 36.9 1,910 G1 -SH/poly- präpylen glykoi (9) - 0,07% 1,20 0.048 41.2 2,059 Ren GM-SH (9) TEB (9) 0,0139 1,21 ( 0.045 39.2 1,972 01 -sH/poly- pråpylen giykol (9) _ 0,0739 1,23 0.040' 39.2 1,941. Ren cw-sn (9) mms (9) 0,0119 1,32 0.043 41.6 1 960 c -sn , poíypropylen giykoi (9) - 0,07% 1,31 0.043 42.8 Detta exempel påvisar att utvinningarna och koncentrationerna som ernås_för andra alkylmerkaptaner blandade med polyglykoïyenligt uppfin- ar ningen/likartade dem som uppnås när man använder dodeoylmerkaptan.

EXEMPEL 18 Skumflotationförsök utfördes i laboratoriet på olika kopparmalms- prov från skilda källor. Proven utföråes i en WEMCO flotationscell av laboratorietyp med massan vid ett ,H av 8,5. På varje prov utfördes två laboratorieflotationer med fem minuter vardera, en primärflotation i vilken kaliumamylxantat användes som sanlare och en sekundärflotation ävenledes på fem minuter. I sekundärilotationerna jämfördes kaliumamyl- xantat med ren dodecylmerkaptan och en blandning av dodeoylmerkaptan och polypropylenglykol med en genomsnittlig molekylvikt av 400. Blandningen av merkaptan och glykol hade ett volymförhållande av 4:1. Alla proverna e77126s9+9 18 meldes under tio minuter i en laboratoriestångkvarn före flotationen.

Resultaten enligt exempel 18 visar att de förblandade merkaptan/poly- glykolsamlarna enligt uppfinningen är effektiva för malmer av olika ~ ursprung.

Hoåfiw Ä/ QwHh.ommhflom \flmv mxhmë n Ä» bdmfl Nmo.o oH.m | Hhowuoolhmufldmmm .ou wcflfiwz 6 3,2 äío SC owe 83 ïmàmsfiflm oooïo _3323.. 2 ä: nl N.ßm Gmvßøxnwfifihomøow 7 QS So... omá 83 nä. fišåmošxwm 226 .oo wfifi: 7. QQ ÅJH ooío SC än. Qoäxonïfimefifim ßuoeåßo náo oáfl floá Sá .. AoNVVQQTHmooHHVHwW omoño ...o wfifi: ä? 8.3 ooío SC m5 Åoï ïmlflmsflfim floofiwm S: HoMhfiwflm~hmonQ m.øm hHom\:mpmmMHwE æ.fl mmo.o flm.H 1 Hhowøoolhwofløxøm .ou wcwfl«2 ñå 3.2 Roä .QS 5:. Aoäxomnëafiflm oooá Éfiäz «.oo o, ~.~ ono.o ooá 83 nä. Qowvoâmlflmoäxwm .oo wfifi: 1 ïä oïä omo; G: mä. SS oâmåmoopm oäño .ëfifiš BC Hoxhfimflwfiämonm ~.fim |hfiom\Qm»AmMHmE ho Bflo 3% . « Éflwofioïflmoåxmw _ .oo wmwofiz .o oo mo 5 io ~ S3 nå. om oâmlnmeflnm Som o . .o 3: ~.cm ømvmmxnwfifibomoow fio Nää omä _ 33 mä. omšuamošxww oáo 215 oäá S: nä. Sïoânïflmavfim ääá .ïvro iom . GS mä Büo RJ S: »ä osdåmoäuoww .oo mfifiz üoo N24 :NJ ä: nä. comvšm|fimaflhfio .oofio omšro Hdfifiwßdfl Pflß-Hfim Hßflwnünkmfl ÖHOPÉMV wpb Imm MQH QS omnäšoä C833 .mm uzHzzHÉø 332533. .Éëâ Hmošom wïmëåo ozommmmo waäomm mf flflfimflß 7712639-9 EXEMEL 1 Ytterligare laboratorieskumflotationsförsök utfördes med användning av WEMGO-cellen vid ett pH av 8,5 med en flotationstid av sex minuter med användning av ett från pågående malning uttaget, pumpinmatat prov från Palabora Mining Company, som tidigare hade doserats med TEB-samlare och 41G stabilisator med de i exempel 1 angivna doseringarna. Kalium- amylxantat och normal dodecylmerkaptan jämfördes med blandningar av dodecylmerkaptan respektive med tetrahydrofurfurylalkohol-polyetylen- glykoleter enligt formeln: CHZÉÖ-CH2-CH2}nOH, etylenglykolmonoetyleter och polyetylen- glykolmonolaurat.

I samtliga fall blandades merkaptan och glykol i ett volymförhållande av 4:1. Provresultaten anges i följande tabell 15.

TABELL 12 GELLASm ämm/finna? EXTRA 1NALYs(%) ÅTER- Kg.' g ton _ SKUMMEDEL VINNING (g/ton) Ing: Resultat Utg: D material material 1,977 PAXUO) i .rasta ïaso 1,22 0,061 30,1 2,064 Ren dodecyl merkaptan (9) FEB (9) 0,089l 1,90 0,055 3915 2,002 Dodecylmerkap-A PEB (3) 0,0874 1,70 0,055 38,4 tan tetrahydro- furfurylalkohol- polyetylen eter (9) 2,000 Doaecylmerkaptan/ 'ma (a) 0,0sss 1,52 0,056 35,9 dietylenglykol ' monoetyleter (9) 2,114 Dodecylmerkaptan/ _- 0,083? 1,42 0,052 39,3 polyetylenglykol - monolaurat (9) Exempel 19 illustrerar ytterligare exempel på den färdigblandade merk'ptan/polyglykol-samlare enligt uppfinningen som är effektiva. 7712639-9 21 Laboratorieförsök utfördes med från pågående malning uttaget, pumpinmatat Palabora-prov i en WEMCO laboratoriecell för en flotations- tid av sex minuter vid ett pH av 8,3. I dessa försök jämfördes kalium- amylxantat som samlare med ren normal dodecylmerkaptan och en blandning av dodecylmerkaptanen och polypropylenglykol med en genomsnittlig mole- kylvikt av 400. Resultaten anges i efterföljande tabell 14. När det var nödvändigíäätt motverka skumnedbrytning användes polypropylenglykol som extra skummedel, så att effektiviteten av den förblandade merkap- tan/polyglykol-blandaren skulle kunna jämföras med effektiviteten vid samma doseringar av merkaptan och polyglykol när de tillsatte var för sig.

TABELL 1§ OELLAST SAMLARE EXTRA ANALYS (%) UTVIN- K . t SKUMDEL NING g (5/ on) (g/ton) Ing. Resul- Utg. (%) material tat material 1,907 PAX (19) _ 0,0873 1,28 0,075 15,0 1,818 Pglyprgpy- 1411 0,077 12,6 lenglykol (s) 1,912 Ren d°de°Y1 - o,os31 1,85 o,o6s 22,6 merkaptan (9) Ren dodecyl Polypropy- merkaptan _ Dodecyl mer- - 1'?°2 kaPfa“/P°1Y o,os47 1,60 o,os4 26,4 propylenglykol, viktförhållande :1, färdig- blanaaa (12) EXEMPEL 21 Tillvägagångssättet enligt exempel 20 upprepades på ett annat från pågående malning uttaget, pumpinmatat Palabora-prov, varvid som polygly- kol användes FLOTANOL C-7. Resultaten anges i följande tabell 15. 771263929 22 TABELL 15 §ELLAsm ïiminm EXTRA ANALYS (%) UmvINNING g. g 1 SKUMEDEL °n (g/ton) Ing. Resul- Utg. ° material tat material 2.133 PAX (10) - 0,0199 1,57 0,060 25,0 2,049 PAX (10) FL0m4N0L C-7 (5) o,ova1 1,41 0,050 27,4 2,106 Ren dodecyl merkaptan (9) - 0.o714 1,70 0,040 59,1 2,107 Ren dodecyl FLOTANOL 0,g753 1,93 0,045 41,6 merkaptan (9) C-Y (E) 2,oaa Doaecyl - 0,o77o : 1,65 0,045 42,7 merkaptan/ FLOTANOL 0-7 viktförhållande :1 (12) EXEMPEL 22 Tillvägagångssättet enligt exemplen 20 och 21 upprepades på ytter- ligare ett från pågående malning uttaget, pumpinmatat Palabora-prov, var- vid som polyglykol användes DOWFROTH 1012. Resultaten anges i efterföljande tabell 16. m4BELL 16 CELLAST SAMARE Exænl ANALYS (%) UTVINNING Kg. (g/ton) SKUMMEDEL Ing_ Resu1_ Utg_ , (g/ton) material tat materi- al 2,145 FAX (10) _ 0,o774 1,40 0,058 26,1 2,173 FAX (10) DOWFROTH 1012 <5) 0,0165 1,55 0,055 29,5 2,077 Ren dodecyl merkaptan (9) - 0,101 1,80 0,045 58,5 2,081 Ren dodecyl merkaptan (9) DOWFROTH _ 1012 (5) o,o771 1,50 0,046 40,0 2,101 noaecyl - o,o7s9t 1,50 0,046 45,1 merkaptan/ Downnomfi 1012 « viktförhållande :1, färdig- blanaaa (12) ~ få; 7712639-9 Exemplen 20 till 22 visar vikten av att förblanda polyglykol och merkaptan för att ernå bättre utvinning genom att på ett bättre sätt dispergera merkaptanen i massan jämfört med tillsats av polyglykolen separat. Dessa exempel visar att det inte endast är skumningsförmågan hos polyglykolen som förbättrar utvinningen, eftersom det tycks föreligga synergism genom att de förblandade samlarna av merkaptan/polyglykol ernår bättre utvinning än man får vid användning av merkaptansamlaren och poly- glykoler separat i samma kvantiteter. Dessutom visar tillsatsen i exem- pel 20 av det extra skummedlet i vilket PAX användes som samlare att det inte endast är skumningsförmågan hos polyglykolen som förbättrar utvin- ningen generellt sett för vilken samlare som helst, eftersoâ/PAX använ- des som samlare i exempel 20 polyglykoltillsatsen medförde undertryckande av skumningen med åtföljande minskning i utvinningen från 15 % till 12,6 %.

En fördel med uppfinningen är att med förbättrad dispersion av mer- kaptanen i den vattenhaltiga massan följer förbättrad mineralutvinning och förbättrad mineralkvalitet, d.v.s. förbättrad selektivitet. Vidare redu- ceras avsevärt den av merkaptanen förorsakade skumnedbrytningen.

Ytterligare fördelar är?šftersom polyglykolen är ett prisbilligare material än merkaptanen blir processen mindre kostsam, samtidigt som den resulterar i ökad utvinning av koppar. Vidare förenklas driftsmetoderna i fabriken eftersom den vanliga skumhämningen som förorsakas av merkap- tanen elimineras eller åtminstone reduceras.

I detta hänseende har man vid tillverkning i fabriksskala hittills funnit när man använder ren alkylmerkaptan som samlare och TEB som skum- medel, att (förutom skumnedbrytningen förorsakad av merkaptanen) kretsens första cell, där Hßrkaptanen tillsattes, åstadkommer inga eller ingen flo- tation och cellen sålunda uppträder enbart som en för merkaptanens disper- sion i använd kondítioneringscell. Genom att förblanda en mindre proportion av polyglykolen i merkaptanen före doseringen ernås emellertid att dispersionen av merkaptanen i pulpen äger rum tillräckligt snabbt för att skumåtervinning skall äga rum i cellen och därmed leda till effektivt utnyttjande av anläggningen.

Vad beträffar utnyttjandet av uppfinningen i fabriksanläggningen bör det uppmärksammas att det är omöjligt att förutsäga exakt på förhand vil- ken polyglykol och vilket förhållande mellan merkaptan och polyglykol i samlaren, eller vilken dosering, som blir bäst för en speciell malm. Där- för bör, såsom en normal praxis inom industrin, driftkörningar i en pilot- anläggning äga rum för att bestämma den mest lämpade polyglykolen, de . bästa blandningsförhållandena i förblandningen, och den bästa doseringen. 7712639-9 EL Dessa data kommer också att under praktiska förhållanden variera tid ef- ter annan för att möta variationer i malmen som behandlas. De föregående exemplen visar dock att merkaptaner kan bli påfallande goda samlare, vil- _kaS effektivitet förbättras oväntat och synergistiskt genom förblandning med en mindre volymdel polyglykol. Exemplen visar också att det generellt alltid finns ett förhållande mellan merkavtan och polyglykol i förbland- ningen, vilket leder till förbättrad utvinning och/eller selektivitet jäm- fört med ren merkaptan. I samband härmed bör det även uppmärksammas att uttrycket "ren", såsom det användes i fråga om nerkaptanerna i exemplen, inte betyder att merkaptanerna varit analytiskt rena. Det har i själva verket varit merkaptaner av handelskvalitet som ovan angivits, men de har varit "rena" på så vis att de inte varit förblandade med någonting annat.

Alkylmerkaptaner med 12 - 16 kolatomer föredras eftersom de är vätskefor- miga och har acceptabel lukt jämfört med merkaptaner med kortare kedjor, och avsikten är att normal dodecylmerkaptan skall som regel användas ef- tersom det är kommersiellt lättillgängligt. Emellertid kan även andra alkylmerkaptaner eller blandningar av dessa som har acceptabel lukt och är lätt tillgängliga till konkurrensmässiga priser användas lika lätt.

Claims (26)

7712639-9 P A T E N T K R A V

1. Förfarande vid utvinning avlmetallmaterial genom skum- ma m r flotation utgående från metalliskâ/ , vid vilket en alkylmer- kaptan med formeln CnH SH, där n är heltal av 12 - 16 används som samlare, k2g+n n e t e c k n a t a v, a t t före tillsats av samlaren i form av nämnda merkaptan till en massa av malmen, nämnda merkaptan noggrant blandas med en polyglykol med den allmänna formeln (I) R1-(0-R2)m-OH, i vilken R1 är fenyl, alkylsubstituerad fenyl, alkyl, väte eller en mättad heterocyklisk grupp, R2 är en alkylidengrupp, m är ett heltal av minst två och nämnda polyglykol har en molekyl- vikt av mellan 50 och 2000; eller en polyglykol med den allmänna formeln (II) R1~(O-R3)n - (O-R4)p-OH, i vilken R1 har ovan angiven betydelse, R3 är -CH2-CH2-, R4 är - -CH2-%H- och n och p är heltal av 2 - 5, och att blandningen CH innehåller mer än 50 volymprocent av nämnda merkaptan.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v, a t t de utvunna metallmaterialen innefattar oxider eller sulfider.

3. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v, a t t merkaptansamlaren används tillsammans med annan samlare innefattande xantater, merkaptobensotiazoler, ditio- karbamater, tionokarbamater eller ditiofosfater.

4. Förfarande enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a t a v, a t t nämnda andra samlare utgöres av ett xantat, var- vid viktsförhållandet mellan merkaptanen och xantatet är mellan 8:3 Och 8:4.

5. Förfarande enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a t a V, a t t skumflotationen genomföres i ett flertal steg, varvid blandningen av merkaptan och polyglykol tillsättes massan i åtskilliga av stegen. 7712639-9 26

6. Förfarande enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a t a v, a t t skumflotationen genomföres i ett flertal steg, varvid blandningen av merkaptanen och polyglykol först till- sättes massan i ett steg nedströms steget, i vilket nämnda andra samlare först tillsättes massan.

7. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v, a t t 0,01 och 0,5 kg merkaptan används för varje ton behandlad malm.

8. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v, a t t polyglykolen utgöres av en polyetylenpolypropy- lenglykolmono (4-alkyl-fenyl)eter med formeln (II), i vilken R1 är R5-C6H4-, där R5 är en normal eller grenad alkylgrupp med 1 - 10 kolatomer, -C6H4- är en disubstituerad bensen och n och p är båda 2 - 5.

9. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v, a t t polyglykolen utgöres av en polyetylenpolypropy- lenglykoleter med formeln (II), där R1 är en normal eller gre- nad alkylgrupp med 1 - 12 kolatomer och n och p är båda 2 - 5.

10. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t a V, a t t polyglykolen utgöres av en vattenlöslig polyety- lenglykolmono (4-alkylfenyl)eter med formeln (I), där R1 är R5-CSH4-, varvid-R5 är en normal eller grenad alkylgrupp med 1 - 10 kolatomer, och -C6H4- är en disubstituerad bensen, och R2 är -CH2-CH2-.

11._ Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v, a t t polyglykolen är en polyetylenglykolalkyleter med formeln (I), där R1 är en normal eller grenad alkylgrupp med 1 - 12 kolatomer, och R2 är -CH2-CH2-.

12. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v, a t t polyglykolen utgöres av en vattenlöslig polyoxie- tylenglykol med formeln (I), där R1 är väte och R2 är -CH2-CH2-. 7712639-'9 3?

13. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v, a t t polyglykolen utgöres av en vattenlöslig polyoxi- propylenglykol med formeln (I), där R1 är väte och R2 är -CH -qH- 2 CH3.

14. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v, a t t merkaptansamlaren föreligger i blandningen av merkaptan och polyglykol i en mängd, som varierar från större än 70 upp till ungefär 95 volymprocent räknat på blandningen.

15. Komposition för användning vid ett skumflotationsför- farande enligt patentkravet 1, varvid kompositionen omfattar blandning av en alkylmerkaptan med formeln CnH2n+1 SH, där n är ett heltal av 12 - 16, och en polyglykol, k ä n n e t e c k- n a d a v, a t t polyglykolen har den allmänna formeln (I) R1-(O-R2)m-OH, där R1 är fenyl, alkylsubstituerad fenyl alkyl, väte eller en mättad heterocyklisk grupp, R2 är en al- kylidengrupp, m är ett heltal av minst 2 och nämnda polygly- kol har en molekylvikt av mellan 50 och 2000, eller att poly- glykolen har den allmänna formeln (II) R1-(O-R3)n-(O-R4)p-OH, där R1 -CHz-CH- , n och p är heltal av 2 - 5, varvid merkaptanen CH föreligger i blandningen i en mängd varierande från mer än 50 upp till ungefär 95 procent räknat på blandningens volym. har ovan angiven betydelse, R3 är -CH2-CH2-, R4 är

16. Komposition enligt patentkravet 15, k ä n n e t e c k- n a d a v, a t t merkaptanen och polyglykolen är lösliga i varandra, varvid kompositionen föreligger i form av lösning av komponenterna därav i varandra.

17. Komposition enligt patentkravet 15, k ä n n e t e c k- n a d a v, a t t den omfattar en blandning av nämnda alkyl- merkaptaner.

18. Komposition enligt patentkravet 15, k ä n n e t e c k- n a d a v, a t t polyglvkolen utgöres av en polyetylenpoly- propylenglykolmono (4-alkyl-fenyl)eter med formeln (II) i 7712639-9 28 vilken R1 är R5-C6H4-, i vilken Rs är en normal eller grenad alkylgrupp med 1 - 10 kolatomer och -C6H4- är en disubsti- tuerad bensen.

19. Komposition enligt patentkravet 15, k ä n n e t e c k- n a d a v, a t t polyglykolen utgöres av en polyetylenpoly- propylenglykoleter med formeln (II), i vilken R1 är en normal eller grenad alkylgrupp med 1 - 12 kolatomer.

20. Komposition enligt patentkravet 15, k ä n n e t e c k- n a d a v, a t t polyglykolen utgöres av en vattenlöslig polyetylenglykolmono (4-alkyl-fenyl)eter med formeln (I), i vilken R1 är R5-CGH4-, varvid RS är en normal eller grenad alkylgrupp med 1 - 10 kolatomer och -C6H4- är en disubstitu- erad bensen; och R2 är -CH2-CH2-.

21. Komposition enligt patentkravet 15, k ä n n e t e c k- n a d a v, a t t polyglykolen är en polyetylenglykolalkyl- eter med formeln (I), i vilken R1 är en normal eller grenad alkylgrupp med 1 - 12 kolatomer; och R2 är -CH2-CH2-.

22. Komposition enligt patentkravet 15, k ä n n e t e c k- n a d a v, a t t polyglykolen är en vattenlöslig polyoxi- etylenglykol med formeln (I), i vilken R1 är väte; och R2 är -CH2-CH2-.

23. Komposition enligt patentkravet 15, k ä n n e t e c k- n a d a v, a t t polyglykolen utgöres av en vattenlöslig _polyoxipropy1englykol med formeln (I), i vilken R1 är väte; och R2 är -CH2-%H- CH3.

24. Komposition enligt patentkravet 15, k ä n n e t e c k- n a d a v, a t t polyglykolen har en molekylvikt av mellan 200 och 1000.

25. Komposition enligt patentkravet 15, k ä n n e t e c k- n a d a v, a t t blandningen av merkaptan och polyglykol 29 7712639-9 omfattar 70 - 95 procent merkaptan räknat på volym.

26. Komposition enligt patentkravet 15, k ä n n e t e c k- n a d a v, a t t blandningen av merkaptan och polyglykol omfattar 80 - 90 procent merkaptan räknat på volvm. ANFURDA PUBLIKATIONER: FR 1 109 798 GB 1 064 469 DE 1 284 371 Andra pubhkatíoner: H. Schubert, "Aufbereitung fester mineraïischer Rohstoffe“, Band II, Leipzig 1967, p. 307, 349-351.