SU1763028A1

SU1763028A1 - Method for preparation of fat-acid collector for barite flotation

Info

Publication number: SU1763028A1
Application number: SU904857187A
Authority: SU
Inventors: Абдулхай Абдулаятович Ниязов; Анатолий Михайлович Молов; Петр Михайлович Якименко; Джумакуль Джумартовна Ультаракова; Абиер Мухамеджанович Омаров
Priority date: 1990-08-06
Filing date: 1990-08-06
Publication date: 1992-09-23

Abstract

Использование: при флотационном обогащении баритсодержащих руд. Сущность изобретени : в эмульсию жирнокислотного собирател в водном растворе алкилсульфа- та ввод т этиленгликоль при перемешивании в соотношении с ЖКС от 1:3 до 2:1. Предлагаемый способ подготовки жирно- кислотного собирател позвол ет повысить его флотационную активность и снизить в зкость.Use: when flotation enrichment of barite-containing ores. Summary of the Invention: In an emulsion of a fatty acid collector in an aqueous solution of alkyl sulfate, ethylene glycol is introduced with stirring in a ratio of LCS from 1: 3 to 2: 1. The proposed method of preparing a fat-acid collector allows increasing its flotation activity and reducing viscosity.

Description

Изобретение относитс к флотационному обогащению баритсодержащих руд.This invention relates to the flotation concentration of barite-containing ores.

Известно, что дл флотации барита из баритсодержащих руд в основном примен ют жирнокислотные собиратели (ЖКС) - олеиновую кислоту, ЖКФТМ, алкилсульфа- ты, талловое масло и др. Однако некоторые ЖКС характеризуютс низкой растворимостью в водных растворах, в результате часть поданного в процесс флотации собирател остаетс неиспользованной. Кроме того, часть растворившегос собирател находитс в форме флокул и мицелл, вызыва резкое ухудшение процесса флотации. Отрицательное вли ние мицеллообразовани устран етс повышением дисперсности растворов собирател за счет применени различных добавок.It is known that for the flotation of barite from barite-containing ores, fatty acid collectors (LCS) —oleic acid, LCFTM, alkyl sulfates, tall oil, etc. — are mainly used. However, some LCS are characterized by low solubility in aqueous solutions, as a result of which the collector remains unused. In addition, part of the dissolved collector is in the form of flocs and micelles, causing a sharp deterioration in the flotation process. The negative effect of micelle formation is eliminated by increasing the dispersion of the collector solutions through the use of various additives.

Известен способ приготовлени собирател применением смеси ЖКС с диметил- фталатом. При данном способе приготовлени ЖКС образуетс высока устойчивость пены, что затрудн ет ведение технологического процесса и приводит к снижению технологических показателей обогащени руды. Кроме того, данный способ предусматривает подогрев смеси до 50- 60°С. Известен способ подготовки ЖКС в смеси с перманганатом кали или натри . Данный способ затруднительно применить при флотации руд из-за необходимости подогрева всего объема пульпы до 50-60°С и высокого расхода жидкого стекла - 15 кг/т.There is a known method of preparing a collector by using a mixture of FSL and dimethyl phthalate. With this method of preparation of LCS, a high foam stability is formed, which makes it difficult to manage the process and leads to a decrease in the technological indicators of ore beneficiation. In addition, this method involves heating the mixture to 50-60 ° C. A known method of preparing FSL in a mixture with potassium permanganate or sodium. This method is difficult to apply in the flotation of ores due to the need to heat the entire pulp volume to 50-60 ° C and high consumption of liquid glass - 15 kg / t.

Известен также способ приготовлени комплексного соединени ЖКС с мочевиной . Недостатком данного способа вл етс необходимость выдерживани точного сте- хиометрического соотношени ЖКС и мочевины при приготовлении комплексного собирател , так как нарушение соотношений ведет к образованию коллоидного раствора и как следствие этого, его низка собирательна способность. Кроме того, применение данного способа вызывает образование устойчивой пены, отрицательно вли ющей на селективность флотационного процесса.There is also known a method for preparing a complex compound of FSL with urea. The disadvantage of this method is the need to maintain an exact stoichiometric ratio of the CSF and urea in the preparation of a complex collector, since the violation of the ratio leads to the formation of a colloidal solution and, as a consequence, its low collective capacity. In addition, the use of this method causes the formation of a stable foam, which adversely affects the selectivity of the flotation process.

Прототипом вл етс способ подготовки ЖКС путем его эмульгировани в присутствии перекиси водорода при 50-100°С. Данный способ не нашел широкого применени из-за необходимости: строгого соСОThe prototype is a method of preparing FSL by emulsifying it in the presence of hydrogen peroxide at 50-100 ° C. This method has not found wide application because of the need: strict coCO

VJ о соVJ about with

оabout

гоgo

0000

блюдени правил техники безопасности при хранении и работе с перекисью водорода; подогрева до 100°С эмульсии ЖКС и перекиси водорода; подавать его во флотацию в подогретом состо нии до 50°С, так как при комнатной температуре эмульси тер ет свою текучесть.observing safety precautions for storage and handling of hydrogen peroxide; preheating to 100 ° C of FSL and hydrogen peroxide emulsions; supply it to the flotation in the heated state up to 50 ° C, since at room temperature the emulsion loses its fluidity.

Цель изобретени - повышение флотационной активности жирнокислотного собирател , снижение в зкости его водного раствора без подогрева и получение легкоразрушаемой пены.The purpose of the invention is to increase the flotation activity of the fatty acid collector, reduce the viscosity of its aqueous solution without heating and obtain an easily destroyed foam.

Сущность способа заключаетс в том, что в процесс приготовлени водного раствора ЖКС в щелочной среде дополнительно вводитс этиленгликольформулы HOCHz - СН20Н в соотношении с ЖКС от 1:2 до 3:1. Существенным отличием предлагаемого способа подготовки ЖКС вл етс применение жидкости, имеющей низкую температуру замерзани ,The essence of the method lies in the fact that ethylene glycol formulas HOCHz - CH20H in addition to the ratio of LCS from 1: 2 to 3: 1 is added to the process of preparing an aqueous solution of an LCS in an alkaline medium. The essential difference of the proposed method of preparation of FSL is the use of a liquid having a low freezing point,

Этиленгликоль СНаОН - СНаОН простейший двухатомный спирт, жидкость не имеющий запаха. Хорошо растворим в воде, спирте, уксусной кислоте и др. органических растворител х. Водные растворы эти- ленгликол в зависимости от его концентрации имеют следующие температуры застывани (см. табл.1).Ethylene glycol SNaOH - SNaOH is the simplest dihydric alcohol, odorless liquid. It is soluble in water, alcohol, acetic acid, and other organic solvents. Aqueous solutions of ethylene glycol, depending on its concentration, have the following pour points (see Table 1).

Этиленгликоли примен ют в смеси с водой в антифризах, в производстве пластмасс , в текстильной, парфюмерной и др. отрасл х промышленности. Этиленгликоль нашел широкое применение, как незамерзающа жидкость в установках, работающих при низких температурах, а также дл охлаждени двигателей. Этиленгликоль обладает низкой в зкостью, не вызывает коррозии металлов и не разъедает материалы соединительных шлангов.Ethylene glycols are used in a mixture with water in antifreezes, in the plastics industry, in the textile, perfumery and other industries. Ethylene glycol is widely used as an antifreeze liquid in installations operating at low temperatures, as well as for cooling engines. Ethylene glycol has low viscosity, does not cause corrosion of metals and does not corrode the materials of connecting hoses.

Механизм действи этиленгликол в процессе подготовки ЖКС к флотации барита сводитс к следующему: повышаетс флотационна активность ЖКС за счет снижени ЖКМ (критическа концентраци ми- целлообразовани ); снижаетс в зкость раствора ЖКС за счет введени антифриз- ной добавки; сохран етс устойчивость эмульсии растворов ЖКС при низких температурах .The mechanism of action of ethylene glycol during the preparation of FSL to barite flotation is as follows: the flotation activity of FSW increases due to a decrease in the LCM (critical micelle concentration); decreases the viscosity of the CSF solution due to the introduction of an antifreeze additive; The stability of the emulsion of FSL solutions at low temperatures is maintained.

За вл емый способ опробован в лабораторных услови х института на баритсо- держащей руде следующего состава,% : барит 41,0; оксид кальци 9,38; оксид кремни 7,5; оксид алюмини 3,2; железо 3,6; свинец 0,01; цинк 0,05.The inventive method was tested in the laboratory conditions of the institute on a barite-containing ore of the following composition,%: barite 41.0; calcium oxide 9.38; silicon oxide 7.5; alumina 3.2; iron 3.6; lead 0.01; zinc 0.05.

Наиболее высокие технико-экономические показатели по флотации барита получены на смеси ЖКС и этиленгликол в пределах соотношений от 1:2 до 3:1 соответственно , Приготовленна без подогрева эмульси собирател в пределах соотношений , отмеченных выше, способствует сохранению высоких флотационных свойств и неThe highest technical and economic indicators for barite flotation are obtained on a mixture of FSW and ethylene glycol within ratios from 1: 2 to 3: 1, respectively. The emulsion of the collector prepared without heating within the ratios noted above contributes to maintaining high flotation properties and does not

тер ет при этом текучести, что вл етс необходимым условием при дозировании и транспортировании ЖКС во флотацию и получени стабильности технологического процесса. Снижение нижнего предела соот0 ношени ЖКС в смеси от 1:2 до 1:3 и ниже приводит к снижению флотационной активности собирател . Увеличение верхнего предела соотношени приводит к увеличению в зкости эмульсии собирател .it loses its fluidity, which is a prerequisite for dosing and transporting the FSL to flotation and obtaining a stable process. Reducing the lower limit of the ratio of FSL in the mixture from 1: 2 to 1: 3 and below results in a decrease in the flotation activity of the collector. Increasing the upper limit of the ratio results in an increase in viscosity of the collector emulsion.

5 Пример1 (прототип). Дл осуществлени способа по прототипу навеску руды массой 0,8 кг измельчают в одну стадию в шаровой мельнице с поворотной осью при Т:Ж:Ш 0,8:0,5:8 до крупности 90% -74 мкм.5 Example1 (prototype). To implement the method of the prototype, a weight of 0.8 kg of ore is ground in one stage in a ball mill with a rotary axis at T: W: W 0.8: 0.5: 8 to a particle size of 90% -74 microns.

0 После измельчени навеску загружают в 3 л флотомашину и подвергают перемешиванию в присутствии 10 мл 10%-ного раствора жидкого стекла в течение 3 мин. После перемешивани с жидким стеклом ввод т 120 After grinding, the sample is loaded into a 3 liter flotation machine and subjected to stirring in the presence of 10 ml of a 10% aqueous glass solution for 3 minutes. After mixing with liquid glass, 12 are added.

5 мл 1 %-ного раствора ЖКС. Подготовку ЖКС к флотации осуществл ют следующим образом: готов т 5%-ный раствор алкилсульфата в воде, дл чего 25 г алкилсульфата баритол и 20% активности раствор ют в 100 мл воды5 ml of 1% FSH solution. Preparation of FSL for flotation is carried out as follows: a 5% solution of alkyl sulfate in water is prepared, for which 25 g of baritol alkyl sulfate and 20% of activity are dissolved in 100 ml of water

0 при температуре 40°С; в раствор алкилсульфата ввод т 67 мл 5%-ного раствора омыленного ЖКФТМ (жирнокислотна фракци таллового масла) в соотношении баритол : ЖКФТМ 3:2 при непрерывном перемеши5 вании; нагревают смесь собирателей до 50°С в течение 10 мин и ввод т 5% перекиси водорода в количестве 40 мл при непрерывном перемешивании, нагревают смесь до 80-100°С и выдерживают ее при этой темпе0 ратуре в течение 10 мин до получени , однородной массы с последующим охлаждением реагента до комнатной температуры. Приготовленный в описанной выше последовательности реагент дозиру5 ют во флотацию. После минутной агитации пульпы включают воздух( 2 л/мин) и в течение 8 мин производ т съем пены. Пенный продукт основной баритовой флотации подвергают трехразовой перечистке в присут0 ствии 300 г/т жидкого стекла в первой перечистке. В перечистных операци х используют флотомашины с объемами камер 1,5, 1,0 и 0,75 л, Количество подаваемого воздуха во флотомашины составл ет 1.0,0 at a temperature of 40 ° C; 67 ml of a 5% solution of saponified LCFTM (fatty acid fraction of tall oil) in a ratio of baritol: LCFTM 3: 2 are added to the alkyl sulfate solution in a continuous mixing; heat the collector mixture to 50 ° C for 10 minutes and add 5% hydrogen peroxide in an amount of 40 ml with continuous stirring, heat the mixture to 80-100 ° C and maintain it at this temperature for 10 minutes until a homogeneous mass is obtained followed by cooling the reagent to room temperature. The reagent prepared in the sequence described above is metered into the flotation. After a minute of agitation, the pulps turn on the air (2 l / min) and remove the foam within 8 minutes. The frothy product of the main barite flotation is subjected to a three-time clean-up in the presence of 300 g / t of liquid glass in the first clean-out. In roughing operations, flotation machines with chambers of 1.5, 1.0 and 0.75 liters are used. The amount of air supplied to the flotation machines is 1.0,

5 0,8, и 0,5 л/мин соответственно. Врем проведени перечистных операций 4,3 и 2 мин соответственно. Хвосты основной баритовой флотации вл ютс отвальными продуктами , Опыты проведены в замкнутом цикле, имитирующим непрерывный процесс из 85 0.8, and 0.5 l / min, respectively. The time for performing roughing operations is 4.3 and 2 minutes, respectively. The tails of the main barite flotation are waste products, the experiments were carried out in a closed loop, simulating a continuous process of 8

навесок руды по 0,8 кг каждый, с возвратом промпродуктов последующих операций в предыдущие. В результате применени во флотации ЖКС, подготовленного по способу-прототипу , получен баритовый концентрат с содержанием 88,9% барита при извлечении барита из руды (извлекают 85,75%).0.8 kg of ore samples each, with the return of middlings of subsequent operations to the previous ones. As a result of the use of the FSL in the flotation prepared by the prototype method, barite concentrate was obtained with a content of 88.9% barite when extracting barite from the ore (85.75% is recovered).

Пример 2(предлагаемый способ). Опыты по флотации барита в замкнутом цикле по предлагаемому способу провод т по условию примера 1, однако подготовку ЖКС к флотации провод т последовательно по следующей схеме: 5%-ный раствор ал- килсульфата (баритола) смешивают с 5%- ным раствором омыленного ЖКФТМ в соотношении 3:2 (90 мл алкилсульфата + 60 мл ЖКФТМ); в готовую смесь ввод т 37,5 мл 40%-ного раствора эти лен гликол , что соответствует соотношению ЖКС : этиленгли- коль 1:2, при перемешивании на механической импеллерной мешалке в течение 10 мин, что обеспечивает однородность состава и устойчивость ЖКС при хранении и дозировании реагента во флотацию. В результате проведенных опытов получен баритовый концентрат, содержащий 91,5 % сульфата бари , при его извлечении из руды 86,35-88,4% .Example 2 (the proposed method). The experiments on barite flotation in a closed cycle according to the proposed method are carried out according to the condition of example 1, however, the preparation of FSL for flotation is carried out sequentially according to the following scheme: 5% solution of alkyl sulfate (baritol) is mixed with 5% solution of saponified LCFTM in a ratio of 3: 2 (90 ml of alkyl sulfate + 60 ml of LCFTM); 37.5 ml of a 40% aqueous solution of these flax glycol is injected into the ready-mix, which corresponds to the ratio of FSL: ethylene glycol 1: 2, with stirring on a mechanical impeller mixer for 10 minutes, which ensures uniformity of composition and stability of FSL during storage and dispensing reagent into flotation. As a result of the experiments, barite concentrate containing 91.5% barium sulphate was obtained, with its extraction from ore 86.35-88.4%.

Пример 3 (предлагаемый способ). Опыты провод т по условию примера 2, однако соотношение ЖКС и этиленгликол равно 3:4, Получен баритовый концентрат, содержащий 90,6% сульфата бари , при его извлечении 87,93%.Example 3 (the proposed method). The experiments were carried out according to the condition of example 2, however, the ratio of FSL and ethylene glycol is 3: 4. Barite concentrate containing 90.6% barium sulphate is obtained, while removing it is 87.93%.

П р и м е р 4 (предлагаемый способ). Опыты провод т по условию примера 2, однако соотношение ЖКС : этиленгликоль 3:2. Получен баритовый концентрат, содержащий 89,7% сульфата бари , при извлечении барита в концентрат 88,4% .PRI me R 4 (the proposed method). The experiments were carried out according to the condition of example 2, but the ratio of FSW: ethylene glycol was 3: 2. The obtained barite concentrate containing 89.7% barium sulfate, while extracting barite into concentrate 88.4%.

Пример 5 (предлагаемый способ). Опыты провод т по условию как и в примере 2, однако соотношение ЖКС: этиленгликоль 3:1 . Получен баритовый концентрат, содержащий 88,3% сульфата бари при извлечении 87,33% .Example 5 (the proposed method). The experiments were carried out according to the condition as in example 2, but the ratio of FSN: ethylene glycol is 3: 1. Barite concentrate containing 88.3% barium sulphate was obtained with recovery of 87.33%.

Пример 6( предлагаемый способ). Опыты провод т по условию примера 2, однако соотношение ЖКС :этиленгликоль 4:1. Получен баритовый концентрат, содержащий 87,5% сульфата бари , при извлечении 85,66%.Example 6 (the proposed method). The experiments were carried out according to the condition of example 2, but the ratio of FSL: ethylene glycol was 4: 1. Barite concentrate containing 87.5% barium sulphate was obtained, with extraction of 85.66%.

Пример 7 (предлагаемый способ). Опыты провод т по условию как и в примере 2, однако соотношение ЖКС :этиленгликоль 1:3. При этом извлечение барита в концентрат составл ет 85,6% при качестве баритового концентрата 88,2%.Example 7 (the proposed method). The experiments were carried out according to the condition as in example 2, however, the ratio of FSN: ethylene glycol is 1: 3. At the same time, the extraction of barite into concentrate is 85.6% with a quality of barite concentrate of 88.2%.

Результаты опытных данных и высоты пенного сло готового концентрата приведены в табл.2. Высоту пены замер ют мерным стаканом объемом 1 л.The results of the experimental data and the height of the foam layer of the finished concentrate are given in table 2. The height of the foam is measured with a 1 liter beaker.

Из табл.2 следует, что снижение расхода этиленгликол в смеси с ЖКС при соотношении 1:4 и ниже приводит к снижению качества баритового концентратого с 88,9 до 88,2%. Увеличение расхода этиленглико0 л выше соотношени 4:1 способствует снижению качества баритового концентрата с 88,9 до 87,5%. Из приведенных данных высоты пенного сло готового баритового концентрата наблюдаетс уменьшением пены сFrom table 2 it follows that reducing the consumption of ethylene glycol in a mixture with FSW at a ratio of 1: 4 and below leads to a decrease in the quality of barite concentrate from 88.9 to 88.2%. An increase in ethylene glycol consumption of more than a 4: 1 ratio contributes to a reduction in the quality of barite concentrate from 88.9 to 87.5%. From the given height data of the foam layer of the finished barite concentrate, a decrease in the foam with

5 увеличением расхода этиленгликол в ЖКС в сравнении с прототипом на 3-5 см, что свидетельствует о легкоразрушаемости пены . В табл.3 приведены данные изменени в зкости от введени в ЖКС этиленгликол 5 increase in consumption of ethylene glycol in the FSW in comparison with the prototype by 3-5 cm, which testifies to the readily destructible foam. Table 3 shows the changes in viscosity from the introduction of ethylene glycol into the FSL

0 приведенных соотношений.0 given ratios.

Из приведенных данных в табл.3 видно, что при введенных в ЖКС этиленгликол при температуре +15°С снижаетс в зкость смеси, в сравнении с прототипом при рав5 ных соотношени х добавок с 26,0 до 18,7 ост. Таким образом в пределах соотношени ЖКС с этилен гликолем от 1:2 до 3:1 наблюдаетс повышение качества баритового концентрата без снижени степени из0 влечени и снижение в зкости смеси.From the data presented in Table 3, it can be seen that when ethylene glycol is introduced into the FSL at a temperature of + 15 ° C, the viscosity of the mixture decreases in comparison with the prototype with equal ratios of additives from 26.0 to 18.7 OST. Thus, within the ratio of FSL with ethylene glycol from 1: 2 to 3: 1, an increase in the quality of barite concentrate is observed without a decrease in the degree of effusion and a decrease in the viscosity of the mixture.

Технико-экономическа эффективность предлагаемого способа в сравнении с прототипом . Наиболее удовлетворительные ре- зультаты по за вл емому способуTechnical and economic efficiency of the proposed method in comparison with the prototype. The most satisfactory results for the proposed method

5 подготовки жирнокислотного собирател дл флотации руд достигаютс применением при их массовом соотношении от 1:2 до 3:1. По сравнению с прототипом при выдерживании соотношени указанной смеси вPreparation of a fatty acid collector for flotation of ores is achieved by using their mass ratio from 1: 2 to 3: 1. Compared with the prototype while maintaining the ratio of this mixture in

0 процессе его подготовки извлечение барита повышаетс на 2-2,5% (с 85,75 до 88,40%) при одновременном повышении качества баритового концентрата на 0,5-1 % (с 88,9 до 91,0%). Предлагаемый способ может бытьIn the process of its preparation, the extraction of barite is increased by 2–2.5% (from 85.75 to 88.40%), while simultaneously increasing the quality of barite concentrate by 0.5–1% (from 88.9 to 91.0%). The proposed method may be

5 легко внедрен на обогатительных фабриках, перерабатывающих баритсодержащие руды . Дл приготовлени раствора смеси жирнокислотного собирател с этиленгликолем не требуетс изготовление специального5 is easily implemented at the processing plants processing barite-containing ores. To prepare a solution of a mixture of fatty acid collector with ethylene glycol, no special

0 оборудовани , а достаточно наличие уже имеющегос в реагентном отделении растворного чана. Кроме того, в процессе приготовлени реагента не требуетс его подогревание и соблюдение особых мер по0 equipment, and the presence of the solution tank already present in the reagent compartment is sufficient. In addition, during the preparation of the reagent, it is not necessary to warm it up and to observe special measures for

5 технике безопасности, так как используемые реагенты нетоксичны. Ожидаемый экономический эффект от использовани за вл емого способа на одной из секций Кентауской обогатительной фабрики, пере- эабатывающей баритсодержащие руды,5 safety precautions because the reagents used are non-toxic. The expected economic effect from the use of the claimed method at one of the sections of the Kentau concentrator, converting barite-containing ores,

Claims

with an average productivity of 500 thousand tons of ore per year will amount to 675 thousand rubles. Claims method of preparing fatty acid collector for barite flotation, including emulsifying fatty acid collector (LCS) in an aqueous solution of alkyl sulfate and introducing an additional reagent into the emulsion, characterized in that with the aim of improving the quality of reagent preparation by increasing flotation activity, reducing viscosity and obtaining easily destructible foam, as an additional reagent into the emulsion, injecting ethylene glycol with stirring in a ratio with ZhKS 1: 3 - 2: 1 ..

y

concentrate

39.14 60.86 100.0

38.7

61.26 100.0 39.16 60.84 39.54 60.46 100.0 39.81 60.19 100.0 40.02 59.98 100.0 39.75 60.25 100.0

88.90

9.50

40,58

91.50

9.15

41.05

90.60

8.00

89.70

7.70

40,12

88.30

8.47

40.25

87.50

9.78

40.89

88.20

9.80

40.97

Table 1

8.5Prototype aat.sv. № 629983 1976

3.4 Method for al.

Ratio of FSW: ethylene glycol 1: 2

3.6Before way

FSW: ethylene glycol 3: 4 4,4 The claimed method

FSW: ethylene glycol

3: 2 6.0 Applicable method

FSW: ethylene glycol 3: 1

6.0 Applicable method

FSW: ethylene glycol 4; 1

3.0 Applicable method

FSW: ethylene glycol 1: 3

I