SE503532C2 - Skumflotationsförfarande - Google Patents

Description

503 532 2 Förutom försök att göra samlarreagensen mer selektiva för värdefulla mineral, har andra försök att lösa problemet med att förbättra flotationsseparationen av värdefulla mineral innefattat användning av modifieringsmedel, mer speciellt ned- tryckningsmedel, för att nedtrycka vattenhaltiga eller hydra- tiserade, skiktade silikater (skiktsilikater), såsom talk och andra gångartsmineral, så att de icke floteras i närvaro av samlarreagens för att härigenom minska halten av icke värde- fulla föroreningar som övergår till koncentraten. Såsom nämnts ovan är ett nedtryckningsmedel ett modifieringsmedel, som selektivt förhindrar eller inhiberar adsorption av samlar- reagensen på vissa av de mineralpartikelytor som närvarar i flotationsuppslamningen eller pulpen.

Hydratiserade silikater, såsom talk, dvs. magnesiumsilikat, beter sig på grund av deras kristallografiska struktur som ett hydrofobt mineral när de malts och uppslammats med vatten.

Silikaterna orsakar därför problem när de är förenade med värdefulla mineral, såsom guld och platina, som skall till- varatagas genom skumflotation. Vid flotationen av sådana hyd- ratiserade skiktsilikater som talk och pyrofyllit har ned- tryckningsmedel, såsom guargummi, stärkelse, dextrin och karb- oximetylcellulosa, visat sig vara användbara kommersiellt.

Guargummi och karboximetylcellulosa är de enda två som använ- des i stor utsträckning och guargummi är med god marginal det mest använda nedtryckningsmedlet för talk. Dessa konventio- nella nedtryckningsmedel erbjuder emellertid ett flertal all- varliga problem och har allvarliga olägenheter förenade med deras användning. Guargummi är exempelvis extremt svårt att upplösa och andra är förhållandevis dyrbara. Vidare är de konventionella nedtryckningsmedlen antingen icke-selektiva eller ger, vid användning i tillräckliga mängder för att ge god separation, ekonomiskt otillfredsställande koncentrat, dvs. utbytet av värdefulla mineral är alltför lågt.

Anrikningskriterierna för behandling av komplexa malmer är maximalt utbyte av värdefull metall och ädelmetaller (om sådana finnes) och minimal förorening av det värdefulla kon- 503 532 3 centratet med värdelösa hydratiserade skiktsilikater, såsom talk. I många fall kan dessa kriterier icke uppfyllas utan att man i allvarlig grad offrar produktionen eller utbytet av värdefulla metaller. Det finns därför ett trängande behov av flotationsreagens, som selektivt kan nedtrycka i förhållande till koncentratet och samtidigt ge ekonomiskt acceptabla utby- ten av värdefulla mineral.

Helt överraskande, med hänsyn till det föregående, har man nu funnit att hemicellulosa är ett mycket selektivt nedtryck- ningsmedel för hydratiserade skiktsilikater. Användningen av hemicellulosa enligt föreliggande uppfinning ger en väsentlig minskning av talkföroreningen i de mineralkoncentrat, som tillföres till smältverken, och lättare upplösning i vatten, dvs. har en snabbare hydratiseringstid än guargummi, och på grund av dess tillgänglighet erbjuder de väsentliga kostnads- minskningar vid skumflotation av värdefulla mineral.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning avser ett nytt och förbättrat förfa- rande för anrikning av värdefulla mineral från malmer med selektivt avlägsnande av hydratiserade skiktsilikater, vilket förfarande innefattar: a) åstadkommande av en vattenpulpuppslamning av fin- fördelade, frigjorda malmpartiklar; b) konditionering av pulpuppslamningen med en verk- sam mängd av hemicellulosa, ett mineralsamlarrea- gens och ett skumbildningsmedel; c) tillvaratagande av det värdefulla mineralet genom skumflotationsbehandlingar.

Det nya och förbättrade förfarandet för anrikning av värde- fulla mineral genom skumflotationsbehandlingar med användning av hemicellulosa enligt denna uppfinning ger mycket gott 503 532 4 metallurgiskt utbyte med väsentliga förbättringar av halten.

Hemicellulosan är verksam inom ett vidsträckt område av pH- -värden och doseringar. Hemicellulosan är kompatibel med tillgängliga skumbildningsmedel och mineralsamlarreagens och kan lätt införlivas i godtyckliga tidigare använda system eller anläggningar.

Hemicellulosa är en polysackarid, som kan extraheras från växtsubstanser, exempelvis med hjälp av varmt vatten, alkali- vattenlösningar, etc. Den är huvudsakligen en heteropolymer, ofta med korta kedjegrenar, av olika sockerarter och kan inne- hålla vissa uronsyror. Den hemicellulosa som erhålles från lärkträd, dvs. arabinogalaktan, är vattenlöslig. Se Kirk Othmer, 3:e upplagan, vol. 4, Carbohydrates, sid. 535-554.

Hemicellulosa kan extraheras från sådana substrat som bagass, bambu, ris, vetestrå, tropiska lövträd, tallhyggesavfall, sojabönskal, majskolvar, betpulp, hemlock, alfa-alfa-strå, vattenhyacint, etc. samt är även en biprodukt från pappers- industrin, som tillvaratages från förbrukade lutar, dvs. den del av svartlut och grönlut från träkokningsprocesser som kan utfällas ur lösning med metanol eller ett likartat lösnings- medel. Ett förfarande för dess tillvaratagande anges i publi- cerade sydafrikanska patentansökan nr 872930, 24 april l987, och Cellul. Chem. Technol., 1982, vol. l6, nr 3, K. Dimov et al, vilket allt härigenom införlivas häri genom referens.

Föreliggande uppfinning är speciellt inriktad på nedtryckning av hydratiserade skiktsilikater, såsom talk, under skumflota- tion av sådana material som kopparmalmer, koppar-molybdenmal- mer, komplexa malmer innehållande bly, koppar, zink, silver, guld, etc., nickel och nickel-koboltmalmer, guldmalmer och guld-silvermalmer, etc. för att underlätta separationer av koppar-bly, bly-zink, koppar-zink, etc.

Följande exempel anges enbart för åskådliggörande och är icke avsedda att begränsa föreliggande uppfinning med undantag av det som anges i de bifogade patentkraven. Alla delar och pro- cent avser vikten om icke annat anges. 503 532 EXEMPEL l Ett flotationsutgångsmaterial, som erhållits från det primära cyklonöverflödet från en gruvoperation och innehåller cirka 7,5 delar/ton guld, 2 % svavel och en väsentlig mängd talk såsom gångart, behandlas på följande sätt: En kvantitet av den överflödande uppslamningen överföres till en lämplig flotationscell så att cellen innehåller 2 delar fast material med en uppslamningsdensitet av 1,282 delar/cm”.

Uppslamningen har en storlek av 50 %-75 um. Uppslamningen omröres med en hastighet av 5,9 m/s. pH hos uppslamningen är 9,2. Till uppslamningen sättes därefter 100 delar/ton av kop- parsulfat, 40 delar/ton av kommersiellt tillgänglig promotor och 120 delar/ton av xantat. Den erhållna blandningen kondi- tioneras 2 minuter och 36 delar/ton av trietoxibutan-skumbi1d- ningsmedel samt nedtryckningsmedel (såsom anges nedan) till- sättes, varefter konditionering fortsättes under 30 sekunder.

Uppslamningen luftas därefter och flotation genomföres under 1 minut, l minut, 2 minuter, 4 minuter och 4 minuter, dvs. 12 minuter total flotationstid som ger fem (5) koncentrat och ett flotationsavfall. Den optimala doseringen av ett kommersiellt tillgängligt guarbaserat nedtryckningsmedel (betecknat GBD) bestämmes vara 150 delar/ton. Resultaten anges i tabell I nedan. Hemicellulosa erhålles från bagass-svartlut och är betecknad HC.

TABELL I Ned- tryck- Dose- nings- ring Kumulativ halt % Kumulativt utbyte % medel (delar/ton) Guld S MgO Guld S MgO (p/t) GBD 150 86,06 7,43 13,02 57,89 65,23 4,57 HC 225 86,04 7,49 13,92 58,66 67,59 4,52 HC 250 88,96 8,06 12,51 58,42 68,02 4,29 HC 275 101,63 9,08 12,65 57,18 66,15 3,73 HC 400 116,58 10,97 9,22 52,49 60,12 2,93 HC 600 126,30 10,99 8,43 54,40 62,60 2,82 503 532 6 Från det ovanstående är det uppenbart att hemicellulosa leder till att man erhåller högre guldhalter vid alla doseringar över 225 delar/ton och högre guldutbyten vid 225 och 250 delar/ton. MgO-halterna är lägre vid alla doseringar över 225 delar/ton och MgO-utbytena är lägre vid alla doseringar. 250 delar/ton synes vara det optimala för detta utgångsmate- rial och priset för guarbaserat nedtryckningsmedel är 60 % högre.

EXEMPEL 2 En beskickning av 1000 delar krossad malm innehållande cirka 0,15 % nickel, 3,4 delar/ton platinagruppmetaller och guld och avsevärt mängd talk males i en stångkvarn med 350 delar vat- tenledningsvatten 25 minuter för åstadkommande av ett malgods av vilket 66 % passerar 74 um. Den malda uppslamningen över- föres till en lämplig Denver-flotationscell av rostfritt stål och vattennivån kompletteras med ledningsvatten. 0,4 delar 10%-igt kopparsulfat tillsättes till uppslamningen och den erhållna blandningen omröres med användning av en Denver D12- -mekanism med 1000 varv per minut 7 minuter. 130 delar/ton natrium-normal-propylxantat (2 % lösning i vatten) tillsättes och omrörningen fortsättes under ytterligare 5 minuter. Vid detta stadium tillsättes nedtryckningsmedel såsom en 1%-ig lösning i vatten omedelbart följt av en standardvolym av skum- bildare med ytterligare en minuts omrörning. 6 liter/minut luft tillföres därefter till cellen och ett flotationskoncent- rat uppsamlas under l minut. Luften avstänges, omrörningen fortsättes 30 sekunder, luft påkopplas och ett andra koncent- rat uppsamlas under 3 minuter. Luften avkopplas på nytt, omrörningen fortsättes 30 sekunder, luft påkopplas och ett tredje koncentrat uppsamlas under 4 minuter. Koncentrat och avfall filtreras, torkas och analyseras beträffande platina- gruppmetall och guld. Utbytet och halten beräknas från vik- terna och analyserna. Resultaten anges i tabell II nedan. HC är hemicellulosa (såsom i exempel l) och CMC är karboximetyl- cellulusa. 503 532 »Hm:HHm»wemm=Hmm=H»mHm n mozom nwfiflmuwämmøummcflumfim n Emm mm_mß «w.mm m~_æwH NN.mw mm.mw «m_mm ßß_v mm.m Nw_H oom Om Hm.mm mm.mß ~v.omH >o.wß wo.Nß ~N_mm vo.> >m_w wH_N com Om mm.Nm HH.æw Nm.HmH mm_N> Nw.æw m>.Hm wm.w wH.m fio_N oom 020 .ocox .ocox .ocox .ocox .ocox .ocox :ou Hmuwë Hmuoæ mflm mnfl ufimuos mnm mnfi Hmuofi mnw mnfl \um~wU nmmcflc mwzwm >HumHsE:m wuænuøøfism :oo w uxH> >HumHDEøx moo uxuænuøwz |20m u>HumH5E5M HH QQmm 503 532 8 Såsom lätt kan fastställas, åstadkommes med ekvivalent dose- ring ett högre platinagruppmetallutbyte med hemicellulosa vid en högre total halt än med karboximetylcellulosa.

EXEMPEL 3 En beskickning av 1000 delar malm innehållande 0,7 % nickel (varav 0,56 % närvarande såsom sulfidnickel, återstoden asso- cierad med karbonat, oxid och silikat) males med 700 delar vatten, 50 delar/ton kaliumamylxantat (1 % lösning), 40 delar/ton kopparsulfat (110 % lösning) och 40 delar 0,5 % ammoniumhydroxid. Malningen ger ett flotationsutgångsmaterial av 73,4 %, som passerar genom 75 um vid pH 9,53.

Uppslamningen tvättas i en lämplig flotationscell av rostfritt stål och toppas med vatten före omrörning med en Denver D12- -flotationsmekanism. 20 delar/ton kaliumamylxantat tillsättes till cellen och det hela omröres vid 1500 varv per minut 1 minut. 100 delar/ton trietoxibutan tillsättes såsom skumbil- dare och konditioneras 30 sekunder. 260 delar/ton nedtryck- ningsmedel tillsättes och konditioneras under ytterligare 30 sekunder. Luft införes i cellen vid 5 liter/minut med fort- satt omrörning vid 1500 varv per minut och ett flotationskon- centrat tillvaratages under 4 minuter. Luften avkopplas, 10 delar/ton kaliumamylxantat tillsättes och konditioneras 1 minut. 10 delar/ton kopparsulfat tillsättes och konditioneras 30 sekunder och 65 delar/ton nedtryckningsmedel tillsättes med konditionering 30 sekunder. Luften koppas på och ett andra koncentrat uppsamlas 4 minuter. Luften kopplas av, 10 delar/- ton kaliumamylxantat tillsättes och konditioneras 1 minut, varefter 10 delar/ton kopparsulfat tillsättes med ytterligare 1 minut konditionering. Luften kopplas på och ett tredje kon- centrat uppsamlas under 4 minuter. Koncentraten och avfallen filtreras, torkas och analyseras beträffande nickel. Utbyte och halt av nickel beräknas. Resultaten anges i tabell III nedan. GG är beteckningen för guargummi och HC betecknar hemicellulosa härrörande från bagass. 503 532 .HUEEÖCUMHUGUUCOXHU v>.o vo_m vo.m mo.m mm.mm mm_mm wm.mm oo.o vm.« w«_vH mmm om 25 Bm ïflm Hmm :JH 2.3 3.2, qmâ få 273 mmm om mß.o mm.H mm.m mm.m mm.>m Hm.mm mm.«w m>~m væ.m mm.mH mmm om 9 mß_o ow.m oæ.m wm.m æm_wm w@_m« æm.ow mm.m mm_m >m.m oøæ um mß.o mm.m mw.m @ß.m mm_æm wv.mm >m.mw mm_v mw.m mm_HH oom om o>.o m«.m m>.m mm.m æo.o@ mm_mm >m.mv mm.m om.m oo.~H mmm wo mß_o mm.m ow.m ww.m mß.o@ ow_wm mm.©v mo.m vm_m w«_mm mmm vw w Hz mo mo Hu mo mo mo mo mo Hu cou\»mHwU mwuwë mæmmcm ufimcmmxuflc w wuænusmwxomc ucwo0umux«> won smmcfic |©:>ø: >H»mm:Eøx u>flpmmsEsm |xu>n»Uwz .pmm HHH Admmáß 503 532 10 De ovan angivna värdena indikerar att en dosering av 500 delar/ton hemicellulosa beter sig på ett sätt likartat med standarddoseringen (325 delar/ton) guargummi.

Dessa försök visar att hemicellulosa vid en dosering av cirka 250 delar/ton är ett nedtryckningsmedel, som är likvärdigt med standardmedlet guargummi vid en dosering av 150 delar/ton.

EXEMPEL 4 Med tillvägagångssättet enligt exempel l behandlas ett andra prov av samma cyklonöverflöde från samma malm med varierande doseringar av hemicellulosa härrörande från bagass. Resulta- ten anges i tabell IV nedan.

TABELL IV Nedtrycknings- Försök medel och Kumulativt Kumulativ Guld- nr dosering guldutbyte % MgO halt % l Hemicellulosa 50,3 5,0 7,8 750 delar/ton 2 Hemicellulosa 44,0 4,3 9,3 500 delar/ton 3 Hemicellulosa 56,6 20,3 15,0 375 delar/ton 4 Hemicellulosa 54,3 14,3 17,2 250 delar/ton 5 Standard nr 1 59,5 6,1 12,4 250 delar/ton 6 Standard nr 2 56,6 6,7 9,4 250 delar/ton EXEMPEL 5 Hemicellulosa provas såsom nedtryckningsmedel för pyrofyllit, varvid ifrågavarande mineral uppträder såsom frifloterande gångart, när gammalt guldgruveavfall återupparbetas genom skumflotation för tillvaratagande av guld och pyrit. Prov- 503 532 ll ningsmetoden är följande: Färskt utgångsmaterial för flotationsanläggningen, som kondi- tioneras med syra till pH 3,5, överföres till en pachuca och specifika vikten justeras till l,325. 8 liter uppslamning överföres till en D12 Denver-flotationscell (4,l6 kg torrt fast material). Uppslamningen omröres med Denver-mekanismen med 1550 varv per minut till reagenstillsats. 85 delar/ton 2-merkaptobensotiazol tillsättes till cellen och konditioneras utan luft 60 sekunder. Nedtryckningsmedel till- sättes i den dosering som anges och konditionering fortsättes under ytterligare 30 sekunder. 45 delar/ton av vart och ett av CuSO4, aktivator och skumbildningsmedel av polypropylengly- koletertyp tillsättes och konditioneringen fortsättes under 30 sekunder. Luft tillföres därefter och tre flotationskoncent- rat uppsamlas under 2 minuter, 3 minuter resp. 4 minuter.

Koncentraten och avfallen torkas, väges och analyseras beträf- fande guld och svavel. Resultaten anges i tabell V nedan. wwmmmn :www cwfifimcuw mmofisfifiwufiiws u um øumøcmum mfifimcmmfififlu ufifiwfionwëëox | fiëëømumøm u Om =o@\~mHw@ oßfi 7. wH.~ mm.>æ mm.~æ «m_m@ wH.mm -_m« om.w~ æH.>H mw_- wm_æm mm_m | om m l :ou\»m~wø oofi vw.H wo.ww mß_m> Hæ_wm wm.mm mH_w« m~.om «~.mH mm.HN ww.Nm ww_« | om N cou\HmHw© mm mH_fi æv.mw «~_~w mm.Nw «m_æm wm_om wm_mm wm.NN æv.om >m.>m mm_N | .w.w H ^.~wnV mm _ Nm Hm mm Nm Hm mm Nm Hm mcfihwwoø N: w>Hm=m w @»>Q@:|w w w@>n»søH:@ w ufimclw »xH> Hwøwemmcfic xwmpwm |~u5>5m p>fium fiflšsm u>flum fiøåflx >HvmHDE5x .šoæuuflwz > QAmm/É. 503 532 503 532 13 De ovan angivna försöken visar att hemicellulosa är något mindre verksam än guargummi vid denna användning, dvs. större massa floterar med hemicellulosa vid 100 delar/ton. Detta leder till lägre svavelhalter för standarden i det första kon- centratet men en högre dosering av hemicellulosa minskar den floterande massan och förbättrar svavelhalten och utbytet.

För guld är utbytena väsentligen likvärdiga och eventuell skillnad kan tillskrivas variationer ifråga om beräknad huvud- analys.

EXEMPEL 6-ll En nickelmalm behandlas i enlighet med exempel 3 med undantag av att 650 delar per ton av hemicellulosa härrörande från ett flertal källor användes såsom nedtryckningsmedel. Resultaten, jämfört med standarden guargummi i en mängd av 325 delar per ton anges i tabell VI nedan.

TABELL VI Hemicellulosa Kumulativt Kumulativ Exempel erhållen Ni-utbyte % nickelhalt från cl cz cs C13 c2 c3 A Guargummi 45,7 54,6 59,5 6,0 5,2 4,3 6 Bagass 44,5 54,8 60,7 6,9 6,0 5,0 7 Alfa-Alfa-strå 42,6 52,0 54,9 4,8 4,2 4,0 8 Vattenhyacint 33,0 48,0 57,0 9,3 8,0 6,5 9 Majskolv 42,5 54,8 -- 1,6 1,7 -- 10 Betpulp 53,0 63,9 68,1 2,2 2,2 2,1 ll Eastern hemlock 45,1 54,8 60,2 5,2 4,6 4,0

Claims (7)

W 503 532 PATENTKRAV

1. Förfarande för anrikning av värdefulla mineral från malmer med selektivt avlägsnande av hydratiserade skiktsilika- ter, k ä n n e t e c k n a t därav, att det innefattar: a) åstadkommande av en vattenpulpuppslamning av fin- fördelade, frigjorda malmpartiklar; b) konditionering av pulpuppslamningen med en verk- sam mängd av hemicellulosa, ett mineralsamlarrea- gens och ett skumbildningsmedel; och c) tillvaratagande av det värdefulla mineralet genom skumflotation.

2. Förfarande enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k - n a t därav, att malmen är en guldmalm.

3. Förfarande enligt patentkrav l eller 2, k ä n n e - t e c k n a t därav, att samlarreagenset är ett xantat.

4. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att skumbildningsmedlet är trietoxibutan.

5. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att malmen är en nickelmalm.

6. Förfarande enligt något av patentkraven l-4, k ä n - n e t e c k n a t därav, att malmen är en platinagruppmetall- malm.

7. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att hemicellulosan har erhål- lits från bagass.