SE429822B - Sett vid anrikning av jordkalimetallinnehallande mineral fran deras gangarter samt medel herfor - Google Patents

Description

8201363-2 lO. 15. 2 2 O. 5.

S0. “ .ri glï . 2 och vissa fosforsyraestrar, nämligen estrar av (orto)fosfor- syra och alkoxylerade alkoholer. Dessa kombinationer ger en väsentlig förbättring av de metallurgiska resultaten i form av högre utbyten och/eller renare koncentrat. Kombinationer- na uppvisar mycket goda hanteringsegenskaper och kan exempel- vis tíllsättas mineralpulpen i form av ren produkt utan att därmed längre konditioneringstider kräves.

Föreliggande uppfinning avser således ett sätt att me- delst skumflotation separera jordalkalimetallinnehållande mi- neral från gångarter varvid flotationen genomföres i neutral eller alkalisk miljö och den jordalkalimetallhaltiga minera- len erhålles som skumprodukt. Flotationen genomföres i närva- ro av ett samlarreagens som innefattar a) en fettsyra eller salt därav, b) en amidokarboxylsyra eller en amidosulfonsyra innehållande en_organisk hydrofob grupp, eller salt av dessa syror, och c) en partiell ester av fosforsyra och minst en al- koxylerad alkohol.

Med fettsyror förstås här monokarboxylsyror innehållan- de en rak eller grenad, mättad eller omättad kolvätegrupp med minst 6 kolatomer. Lämpligen användes fettsyror med 6 till 2Ä kolatomer och företrädesvis med lä till 22 kolatomer. Som exempel på några lämpliga fettsyror kan nämnas laurín, palmi- tin, stearin och oleinsyra. På sedvanligt sätt kan fettsyror- na utnyttjas i form av salter i stället för som fria syror, t.ex. kan alkalimetallsalter eller ammoniumsalter utnyttjas.

Natriumsalter föredrages.

De amidokarboxylsyror och amidosulfonsyror som innefat- tas i föreliggande samlarkombinationer kan karakteriseras med den allmänna formeln i Ti *fi R - X - (CH - A, vari X betecknar gruppen -N-C- eller -C-N- 2)n O och A är karboxylsyra eller sulfonsyragruppen. R är den orga- niska hydrofoba gruppen vilken lämpligen har minst 7 kolato- mer. Rl betecknar väte eller en alkylgrupp med l till U kol- atomer och n är ett tal mellan l och 8.

Den hydrofoba gruppen i amidosyrorna kan utgöras av en rak eller grenad, mättad eller omättad alifatisk grupp. I gruppen kan även ingå icke-störande inerta substituenter var- 10. 15. 20. 25. 30. 821113634 3 med förstås sådana som ej väsentligt påverkar gruppens hyd- rofoba karaktär eller föreningarnas affinitet till de mi- neral som skall floteras, t.ex. kan substituenterna utgöras av eter eller esterbindningar. Den hydrofoba gruppen inne- håller lämpligen 7 till 30 och företrädesvis ll till 22 kol- atomer. Rl betecknar som tidigare nämnts väte eller en al- kylgrupp med l till U kolatomer och n ett helt tal mellan l och 8, lämpligen mellan l och 6. I den angivna allmänna for- meln utgör X företrädesvis gruppen Bi -C-N- där H1 har ovan angiven betydelse. A är företrädes- l! vis en karboxylsyragrupp. De föredragna amidosyrorna kan så- ledes betecknas som kondensatíonsprodukter av fettsyror och aminokarboxylsyror.

I likhet med fettsyrorna kan amidokarboxylsyrorna och amidosulfonsyrorna givetvis användas i form av salt i stäl- let för som fria syror. Alkalimetallsalt eller ammoníumsalt av syrorna kan t.ex. användas. Natriumsalt föredrages.

Som exempel på några lämpliga amidokarboxylsyror och amidosulfonsyror kan nämnas dodecylamidopropionsyra, dode- cylamidoättiksyra, oktadeoylamidopropionsyra, oktadecylami- doättiksyra, oktadecenylamidopropionsyra, oktadecenyl-N-me- tyl-amidoättiksyra, dodecylamidoetansulfonsyra, oktadecyl- amidopropansulfonsyra, oktadecenyl-N-metyl-amidoetansulfon- syra med flera.

Enligt föreliggande uppfinning kombineras de ovan an- givna tidigare kända samlarreagensen med en ytterligare sub- stans av helt annan kemisk typ, nämligen partiella estrar av fosforsyra och alkoxylerade alkoholer. Med partiella est- rar avses här att denna komponent väsentligen skall utgöras av en partiell ester av fosforsyra, dvs. en ester där högst två av de ursprungliga syragrupperna förestrats. I många kommersiella produkter av detta slag ingår emellertid även mindre mängder av fullständigt förestrad fosforsyra, erhål- len som biprodukt vid framställningen, och sådana produkter kan givetvis även utnyttjas. Väsentligen utgöres således fosforsyraestern här av en mono- eller diester, eller bland- 10. 15. 20. 25.

BO. 8201363~2 'h ning av mono- och diestrar, av fosforsyra och alkoxylera- de alkoholer, företrädesvis etoxylerade alkoholer.

Fosforsyra mono- och diestrarna kan karakteriseras med de allmänna formlerna on on o = P\:\oH och o = B:á:oR' os on där R är resten av den alkoxylerade alkoholen. Alkoholres- ten innehåller l till 10, företrädesvis 2 till 5 alkylen- oxidgrupper som kan utgöras av etylenoxid-, propylenoxíd eller isopropylenoxidgrupper, eller blandningar av dessa.

Lämpligen är alkylenoxidgrupperna etylenoxídgrupper. Den ur- sprungliga alkoholen skall vara hydrofob och innehålla minst 6 kolatomer. Den kan vara alifatisk eller utgöras av en al- kylaryl-alkohol, t.ex. nonylfenol. Alifatiska, cykliska el- ler icke-cykiiska, aikoholer med 6 till ao, lämpiigen 12 till 18 kolatomer, föredrages. Alkoholerna kan vara raka eller grenade, mättade eller omättade. R' kan utgöras av en alko- holrest enligt ovan, dvs. ha samma betydelse som R, eller av en sådan icke-alkoxylerad alkoholrest. R och R' är företrä- desvis båda rester av alkoxylerade alkoholer och kan givet- vis utgöras av rester av olika sådana. Icke förestrade syra- grupper i fosforsyran kan givetvis föreligga i saltform, t.ex. som alkalimetallsalt eller ammoniumsalt. Som nämns förekommer kommersiellt dessa typer av föreningar ofta i blandningar av mono- och diestrar och även med mindre mängder triestrar.

Produkterna klassas inom ytaktíva området som anjoniska.

De ovan angivna tre olika komponenterna, fettsyra, ami- dosyra och fosforsyraester, kan kombineras med varandra inom förhållandevis vida viktförhållanden och därvid ge en över- raskande god metallurgisk effekt. Lämpligen utnyttjas 5 till 85 viktprocent fettsyra, 10 till 75 viktprocent amidokarboxyl- syra eller amidosulfonsyra och 3 till 40 viktprocent fosfor- syraester. Inom dessa intervall optimeras sammansättningarna med hänsyn till aktuell råmineralsammansättning. Generellt kan anges att ju mindre mängd amidosyra som utnyttjas desto mer fosforsyraester bör då lämpligen användas.

Kombinationen av fettsyra, amidosyra och fosforsyra- 10. 15. 20. 30. 35- 8201363-2 s ester användes enligt uppfinningen för separation av jord- alkalimetallhaltiga mineral, företrädesvis då mineral inne- hållande kalcium, barium och/eller magnesium, från deras gångarter. Som exempel på representativa mineral vilka kan anrikas enligt föreliggande förfarande kan nämnas apatit, kaloit, flusspat, sheelit, magnesít och baryt. Dessa mine- ral förekommer naturligt som råmineral tillsammans med kvarts, silikater och olika järnmineral och kan med mycket goda resultat separeras från dessa gångarter. Flotationen enligt uppfinningen genomföres i övrigt på sedvanligt sätt, dvs. en pulp av råmineralen beredes och underkastas, efter eventuell föregående konditionering, behandling med gas el- ler luft i närvaro av samlarreagenskombinationen_ De jord- alkalimetallhaltiga mineralen hydrofoberas härvid och erhål- les som skumprodukt medan gångarterna bortföres som sjunk- produkt. Flotationen genomföras i neutral eller alkalisk mil- jö vid ett pH överstigande 6. Företrädesvis ligger pH vid flotationen över 8. På sedvanligt sätt kan givetvis vid flo- tationen utnyttjas konventionella andra hjälpkemikalier så- som tryckare och dispergeringsmedel, t.ex. vattenglas och dextrin. Den vid flotationen använda totala mängden av sam- larreagenskombinationen beror givetvis av typ av mineral, önskad separationeffekt etc., och lämpliga halter kan på känt sätt lätt utprovas av fackmannen. Vanligen användes . mängder överstigande H0 g per ton torrt mineralgods och of- tast ligger mängden inom intervallet 100 till 200 ä 500 g per ton eller mer.

Med en kombination enligt uppfinningen erhålles en väsentligt förbättrad separationseffekt, räknat som utbyte eller renhet hos koncentratet, än med användning av kombina- tioner av enbart fettsyra och amidosyra. Förhöjda utbyten och ökad renhet är oerhört väsentligt ur ekonomisk synpunkt, speciellt då det gäller värdefulla mineral såsom scheelit, CaWO¿. Kombinationerna medför inga nackdelar ur praktisk synpunkt. De kan tillsättas pulpen i ren form utan utspäd- ning med vatten, om så önskas, och detta utan att därigenom exceptionellt långa kondítioneringstider kräves. Genom att kombinationerna innehåller fettsyra motverkas amidosyrornas starka skumbildningstendens. Kombinationerna ger mycket goda &201363-2 10. 15. 20. 25. 30. 35. resultat oavsett kornstorlek hos det mineral som skall flo- teras. _ Föreliggande uppfinning avser även ett medel använd- bart för separation av jordalkalimetallhaltiga mineral från dess gångarter, vilket medel innefattar a) en fettsyra eller salt därav, b) en amidokarboxylsyra eller amidosulfonsyra innehållande en organisk hydrofob grupp, eller salt av dessa syror, och c) en partiell ester av fosforsyra och minst en alkoxylerad alkohol varvid medlet innehåller 5 till 85 vikt- propent av komponent a) 10 till 75 viktprocent av komponent b) och 3 till RO viktprocent av komponent c). I medlen in- gående komponenter har tidigare angivna definitioner.

Speciellt föredragna kompositioner innefattar en fett- syra med 6 till 24 kolatomer, en amidokarboxylsyra med den allmänna formeln Bl R-F-N - (CH2)nCOOH O vari R betecknar en alifatisk grupp med 7 till 30 kolatomer, Rl betecknar väte eller en alkylgrupp med l till Ä kolatomer och n är ett tal mellan l och 6, samt en partiell ester av fosforsyra och en alifatisk alkohol alkoxylerad med 1 till 10 etylenoxidgrupper.

Uppfinningen beskrives närmare i följande utförings- exempel, vilka emellertid ej är avsedda begränsa densamma.

Delar och procent avser viktdelar respektive viktprocent så- vida annat ej angives.

Exempel l En apatitmalm innehållande l6,9 % P205, och dessutom gråbergsmineral samt järnoxider, mald till K80 74}m1anrika- des medelst flotation. 1 kg mineralgods, räknat som torrt, placerades i en 3 liters Agitair flotationscell tillsammans med 1,5 l vatten. 0,45 g vattenglas (HO-procentíg) tillsat- tes och systemet konditíonerades i fem minuter varefter sam- lare tillsattes och pH justerades till 9,5 med en 5-procentig NaOH-lösning. Efter 5 minuters konditionering startades luft- genomblåsning. Skumprodukten avdrogs och renades 2 gånger genom upprepad flotatíon vid pH 9,0-9,2. 10. 20. 8201363-2 7 I tabellerna nedan redovisas använda samlarreagens och resultat. Följande komponenter ingick i samlarreagen- sen: A: tallfettsyra B: N-metyldodecylamidoättiksyra C: blandning av mono- och diester av fosforsyra och etoxylerad stearylalkohol (U mol etylenoxid per mol alkohol) Försök Reagens - g/ton Râkoncentrat Koncentrat PEO5 PZO5 Halt % Utbyte % Halt % Utbyte % 1. enl. upp- A 95 ffinningen e 177 _ 30,6 914,9 36,0 89,1 C 28 2. enl. upp- A 195 finningen B 105 50,0 9H,N 35,9 88,6 C 50 5' ïäln' A 10” 50,11 92,1 35,6 85,0 förande B l96 u' jäm' A 227 27,7 87,6 35,0 79,2 förande B 123 I ovanstående skall försök l jämföras med försök 3 och försök 2 med försök H då i dessa samma totala mängd samlar- reagens och samma inbördes förhållande A till B utnyttjats.

Exempel 2 Flusspat malm med sammansättningen CaF2 H8,8 %, SiO2 18,3 %, FezOš 12,2 % maldes i en stångkvaln till Kgo lUOPm. Fuktig produkt (1 kg som torr) placerades i en 3 liters Agitaír flo- tationscell tillsammans med 1,5 l vatten (2000) och 0,6 g vattenglas (H0-procentig). Pulpen konditionerades i 5 minu- ter varefter samlarreagens tillsattes och pH justerades till 9,2 med en 5-procentig NaOH-lösning. Efter ytterligare 5 mi- nuters konditioneríng startades luftgenomblåsning. Skumpro- dukten avdrogs under H minuter och renades 2 gånger genom upprepad flotation. Följande komponenter ingick i de använda samlarreagenskombinationerna: a2o1ses-2 s ' ß -- A: oleinsyra B: blandning av hexadecenylamídopropionsyra och okta- decenylamidopropíonsyra c: blandning av 45 % monoester och 55 % diester av fosforsyra och etoxylerad oleylalkohol (6 mol ety- lenoxid per mol alkohol) Försök Reagens - g/ton Råkoncentrat Koncentrat CaF2 CáF2 Halt % Utbyte % Halt % Utbyte 7; enl. upp- A 300 finníngen B 538 81,9 95,2 95,5 87,0 C 112 "'- A 0 .

Jam 35 82,8 90,2 92,1 82,6 förande B N00

Claims (9)

1. 0. 15. 20. 25. 8201363-2 Patentkrav l. Sätt att genom skumflotation i neutral eller alka- lisk miljö separera jordalkalimetallinnehållande mineral från deras gångarter, k ä n n e t e c k n a t därav, att flotationen genomföras i närvaro av en samlarkombination innefattande a) 5-85 viktprocent av en fettsyra eller salt av denna, b) 10-75 viktprocent av en amidokarboxylsyra eller en amidosulfonsyra innehållande en organisk hydrofob grupp, eller salt av dessa syror, och c) 5-HO viktprocent av fos- fatester som utgöres av en partiell ester av fosforsyra och minst en alkoxylerad alkohol.

2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att komponent b) utgöres av en amidokarboxylsyra med den all- männa formeln Ríi. R - X - (CH2)nC0OH, vari X betecknar gruppen -N-fi- eller ! O Ffi -C-N- vari R betecknar en organisk hydrofob grupp med minst O 7 kolatomer, Rl betecknar väte eller en alkylgrupp med l till H kolatomer och n är ett tal mellan 1 och 8, eller salt av syran.

3. Sätt enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t att R betecknar en alifatisk grupp med 7 till 30 kolatomer och X betecknar gruppen därav, ïïi -C-N- där Rl är väte eller en alkylgrupp med l till U kolato- ä mel”. H.

4. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att komponent c) utgöres av en partiell ester av fosforsyra och en alkohol innehållande minst 6 kolatomer och alkoxylerad med l till 10 alkylenoxidgrupper.

5. Sätt enligt krav l eller H, k ä n n e t e c k n a t därav, att komponent c) är en partiell ester av fosforsyra och en etoxylerad alkohol. 8291363-2 10. 15. 20. 10

6. Medel lämpat för separation av jordalkalimetall- innehållande mineral, k ä n n e t e c k n a t därav, att det innefattar a) 5 till 85 viktprocent av en fettsyra, eller ett salt av denna, b) 10 till 75 viktprocent av en amidokarboxylsyra eller en amidosulfonsyra innehållande en organisk hydrofob grupp, eller salt av dessa, samt c) 3 till 40 viktprocent av en fosfatester som utgöres av en partiell ester av fosforsyra och minst en alkoxylerad al- kohol.

7. Medel enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t där- av, att komponent b) utgöres av en amidokarboxylsyra med den allmänna formeln Ti R - X - (CH2)nCOOH, vari X betecknar gruppen -N-C- eller R il -C-N- vari R betecknar en organisk hydrofob grupp med minst O 7 kolatomer, Rl betecknar väte eller en alkylgrupp med l till 4 kolatomer och n är ett tal mellan l och 8, eller salt av syran.

8. Medel enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av, att R betecknar en alifatisk grupp med 7 till 30 kolato- där- mer och X betecknar gruppen Bi -C-N- där Rl är väte eller en alkylgrupp med l till Ä kol- O atomer.

9. Medel enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av, att komponent c) utgöres av en partiell ester av fosfor- syra och en alkohol innehållande minst 6 kolatomer och al- koxylerad med l till 10 alkylenoxidgrupper, företrädesvis där- etylenoxidgrupper. 32013 63-2 Sammandrag Jordalkalimetallinnehållande mineral separeras från sina gångarter medelst skumflotation i närvaro av en sam- larreagenskombínatíon. I kombinationen ingår fettsyra, ami- dokarboxylsyra eller amidosulfonsyra samt en partiell ester av fosforsyra och alkoxylerad alkohol. Mineral såsom apatit, kalcit, scheelit, flusspat, magnesit och baryt kan anrikas med användning av samlarreagenskombinationen. Ett medel för genomförande av separation av jordalkalimetallhaltiga mine- ral innehåller 5 till 85 procent fettsyra, lO till 75 pro- cent amidokarboxylsyra eller amidosulfonsyra samt 5 till H0 procent av fosforsyraester.