Способ эмульгирования аполярных флотореагентов

 

Изобретение относится к флотационному обогащению полезных ископаемых и м.б. использовано в отраслях промышленности, применяющих эмульсии плохорастворимых в воде веществ, например в химической и машиностроении. Цель - повышение качества эмульсии за счет повышения ее дисперсности . Аполярный реагент переводят в пар, смешивают пары реагента с газообразным веществом, хорошорастворимым в воде, например углекислым или сернистым газом, водяным паром. Смесь веществ направляют в турбулентный поток флотационной пульпы , в котором хорошорастворимое в воде вещество переходит в жидкую фазу, а пары реагента, частично конденсируясь, образуют эмульсии дисперсностью менее 1 мкм. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИ Ч Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 03 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ы

Ql

)Ю

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4732333/03 (22) 24.08.89 (46) 30.04.92. Бюл. М 16 (71) Казахский государственный научно-исследовательский и проектный институт цветных металлов "Казмеханобр" (72) А.Л.Дрояронов и Е.П.Смолин (53) 622.051.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N1005919,,кл,,В 03 О 1/00, 1981.

Патент Франции N 1361052, кл, В 03 D, 1967. (54) СПОСОБ ЭМУЛЬГИРОВАНИЯ AROЛЯРНЫХ ФЛОТОРЕАГЕНТОВ (57) Изобретение относится к флотационному обогащению полезных ископаемых и м.б.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности флотационного, и может быть использовано в цветной, угольной, химической промышленности и других отраслях, связанных с использованием эмульсий плохорастворимых в воде веществ.

Цель изобретения — повышение качества эмульсии за счет повышения ее дисперсности.

На фиг.1 представлена схема установки для эмульгирования и флотирования; на фиг.2 — схема селЕктивной флотации с использованием эмульсии реагента, полученной предлагаемым способом..

Пары реагента смешивают с находящимся в газообразном состоянии веществом, хорошорастворимым в воде, таким как углекислый газ (растворимость — 0,88 л в 1 л

„„ Ж„„1729593 А1 использовано в отраслях промышленности, применяющих эмульсии плохорастворимых в воде веществ, например в химической и машиностроении. Цель — повышение качества эмульсии за счет повышения ее дисперсности. Аполярный реагент переводят в пар, смешивают пары реагента с газообразным веществом, хорошорастворимым в воде, например углекислым или сернистым газом, водяным паром, Смесь веществ направляют в турбулентный поток флотационной пульпы, в котором хорошорастворимое в воде вещество переходит в жидкую фазу, а пары реагента, частично конденсируясь, образуют эмульсии дисперсностью менее 1 мкм. 3 з.п, ф-лы, 2 ил. или 0,14 r в 100 г воды), сернистый газ (растворимость — 40 л в 1 л или 9,41 г в 100 г йоды) и водяной пар (растворимость — полная).

Легкорастворимое в воде газообразное вещество снижает концентрацию паров аполярного реагента в обьеме газовой фазы. При подаче такой парогазовой смеси в турбулентный поток пульпы пульпо-газовая смесь образуется только на короткий промежуток времени, затем пузырьки почти мгновенно схлопываются так как газовая фаза растворяется в воде. При этом реагент,находящийся в пузырьке, конденсируется в каплю и переходит в объем пульпы, образуя эмульсию. Причем, чем меньше реагента будет находиться в пузырьке в момент его схлопывания, тем меньше будет диаметр капли, Благодаря этому, регулируя концентрацию паров реагента в парогазовой смеси, пол1729593 учают эмульсию с крупностью капель 0,1—

0,01 мкм вплоть до молекулярной диперсности с полным переходом всей массы реагента в водную фазу, обеспечивая повышение извлечения металлов и снижение расхода реагента, Легкорастворимое вещество подбирается таким образом, что его присутствие в пульпе не оказывает отрицательного влияния на процессы флотации или же улучшает этот процесс.

При осуществлении способа проводилось эмульгирование аполярного реагента в объеме флотопульпы с последующей флотацией полезных материалов, а для контроля степени дисперсности для каждого примера готовилась эмульсия.на чистой воде.

Пример 1 (известный способ). Навеску

1 кг свинцово-цинковой бетоносодержащей руды измельчают до 90 / класса минус 0,074 мм в лабораторной шаровой мельнице с подачей реагентов (реагентный режим). Затем измельченную руду загружали в лабораторную флотсмашину, которая выходила составной частью установки для эмульгирования и флотирования (фиг.1), добавляют необходимые для флотации реагенты, в том числе производят продувку пульпы углекислым газом (реагентный режим). Установка состоит из флотомашины 1, герметично испарительной емкости 2, нагревателя 3, баллона сжатого воздуха 4, баллона с углекислым газом 5, баллона с сернистым газом 6, парового котла 7, Эмульгирование аполярного реагента (керосина) во флотационной пульпе осуществляют смешением паров реагента с воздухом следующим образом. B испарительную емкость 3 нагружают 50 мг керосина и включают нагреватель 3, Одновременно из баллона сжатого воздуха 4 подают в испарительную емкость воздух. Время нагревания и испарения керосина составляет

5 мин. За это время через испарительную емкость пропущено 2 л воздуха. Образовавшуюся паровоздушную смесь направляют под эмпеллер флотомашины 1, осуществляя таким образом кондиционирование флотопульпы с керосином, Далее по принципу непрерывного процесса по схеме селективной флотации (фиг.2) проводим флотационные опыты с получением свинцового и цинкового концентратов с добавлением реагентов по известной технологии обогащения, в том числе обработка пульпы продувкой перед свинцовой флотацией углекислым газом для нейтрализации вредного влияния бетонной закладки из баллона 5 и перед цинковой флотацией сернистого газа из баллона 6 с последующей продувкой воздухом из баллона 4 и повторным эмульгированием керосина с воздухом.

Реагентный режим.

5 В измельчение, г/т: цианид 100 цинковый купорос 400

Основную свинцовую флотацию: сернистый натрий 500 г/т

10 продувка углекислым газом 2 м /т з керосин 50 г/т(эмульгирование с воздухом) ксантогенат бутиловый 250 г/т вспениватель Т-80 70 г/т

15 Контрольную свинцовую флотацию, г/т: сернистый натрий 150 ксантогенат бутиловый 80 вспениватель Т-80

Основную цинковую флотацию:

20 продувка сернистым газом 2 м /т; з керосин 50 г/т(эмульгирование с воздухом); медный купорос 500 г/т продувка воздухом 10 м /т;

25 известь 2000 г/т до рН среды 11,5; ксантогенат бутиловый 150 г/т; вспениватель Т 80 50 г/т;

Контрольную цинковую флотацию: медный купорос — 100 г/т;

30 ксантогенат бутиловый 50 г/т; вспениватель T-80 30 г/т;

T цинковую перечистку, г/т: жидкое стекло (силикат натрия) 200 цианистый натрий 20

35 Время флотации указано на фиг.2.

В результате получен свинцовый концентрат с содержанием свинца 42,67 Д извлечением 63,26 и цинковый концентрат с содержанием цинка 45,87/ и извлечением

40 78.85 .

После проведения флотоопытов готовим эмульсию на чистой воде смешиванием паров керосина с воздухом с целью определения степени ее дисперсности, B uc45 парительную емкость загружают 300 мг керосина, испаряют его с продувкой воздуха в течение 10 мин. Смесь паров керосина с воздухом подают под импеллер флотомашины.

50 Крупность капель эмульсии оценивают с помощью оптического микроскопа (применим для эмульсии с крупностью капель более 1 мкм) и электрофотокалориметра

ФЭК-60 (для определения наличия капель

55 менее 1 мкм). ФЭК так же как оптический микроскоп не реагирует на капли диаметром меньше 1 мкм, но эмульсии — системы не устойчивые и в течение времени капли укрупняются, мельчайшие капли становятся видимыми,что приводит к изменению опти1729593 ческой плотности: у крупнодисперсных эмульсий она падает со временем, а у тонкодисперсных — сначала возрастает, затем падает, Оценка с помощью микроскопа показала наличие капель крупностью 2 — 20 мкм в приготовляемой эмульсии. Оптическая плотность свежеприготовленной эмульсии по ФЭ Ку составляет 0,7 уловимых единиц на кювете длиной 40 мм, а через 10 мин она стала равна 0,6 ед„т,е. эмульсия осветляется, что указывает на.отсутствие капель диаметром менее 1 мкм.

Пример 2 (предлагаемый способ), сина готовят, смешивая пары керосина с легкорастворимым в воде углекислым газом, Для этого углекислый газ пропускают через испарительную емкость, в которую предварительно загружают 30 мг (или 30 г/т руды) керосина. Парогазовую смесь направляют в турбулентный поток пульпы под импеллер флотомашины, совмещая получение

20 эмульсии керосина с обработкой пульпы углекислым газом, В результате получен свинцовый концентрат с содержанием свинца 42,49% извлечением 61,17% и цинковый концентрат с

25 содержанием цинка 45,77% и извлечением

79,15%.

B эмульсии, приготовленной на чистой воде с использованием углекислого газа,под микроскопом обнаружены редкие капли

35 размером 1 мкм. Оптическая плотность свежеприготовленной эмульсии по ФЭКу равна 0,42, Через 10 мин плотность стала равна

0,7 и 0,65 соответственно, т,е. плотность значительно возросла. Это указывает на то, что. в основном в эмульсии содержатся кап-. 40 ли крупностью менее 1 мкм.

Пример 3 (предлагаемый способ).

Процесс отличается от примера 1 тем, что в цинковом цикле флотации эмульсию керосина готовят, смешивая пары керосина с легкорастворимым в воде сернистым газом.

Для этого сернистый газ пропускают через испарительную емкость, в которую предварительно загружают 30 мг (или 30 г/т руды) керосина. Парогазовую смесь направляют в турбулентный поток пульпы под импеллер флотомашины, совмещая полученные эмульсии керосина с обработкой пульпы сернистым газом, 50

В результате получен свинцовый концентрат с содержанием свинца 42,50%, извлечением 64,36% и цинковый концентрат с содержанием цинка 45,72% и извлечением

83,24%.

Процесс отличается от примера 1 тем, что в . 15 свинцовом цикле флотации эмульсию кероВ эмульсии, приготовленной на чистой воде с использованием сернистого газа,под микроскопом обнаружены редкие капли размером 1 мкм. Оптическая плотность свежеприготовленной эмульсии по ФЭКу равна 0,4. Через 10 мин плотность стала равна

0,65, т.е. оптическая плотность значительно возрасла. Это указывает на то, что в основном в эмульсии содержатся капли крупностью меньше 1 мкм, Пример 4 (предлагаемый способ), Процесс отличается от примера 1 тем, что при приготовлении эмульсии пары керосина смешивают с водяным паром, пропуская его через испарительную емкость вместо воздуха из котла 7, в котором подняли давление пара до 1 МПа. Причем навеску керосина для приготовления эмульсии берут 30 мг или

30 г/т руды.

В результате получен свинцовый концентрат с содержанием свинца 43,21%, извлечением 63,97%, и цинковый концентрат с содержанием цинка 45,80% и извлечением 83,53%.

Под микроскопом в эмульсии, приготовленной на смеси паров керосина и воды обнаружены отдельные капли порядка 1 — 1,5 мкм, Плотность свежеприготовленной эмульсии по ФЕКу составила 0,32 ед., а через 10 мин 0,56. Это указывает на то, что в эмульсии содержатся в основном капли размером меньше 1 мкм. Таким образом, благодаря снижению дисперсности эмульсии снижается расход аполярного реагента, повышается извлечение свинца и цинка без снижения качества концентрата.

Формула изобретения

1, Способ эмульгирования аполярных флотореагентов, включающий получение паров реагента нагреванием, смешивание их с газом и введение полученной смеси в турбулентный поток пульпы с получением пульпогазовой смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения качества эмульсии за счет повышения ее дисперсности, пары реагента смешивают с газообразным веществом, хорошорастворимым в воде.

2. Способ по п,1, отличающийся тем, что в качестве хорошорастворимого вещества используют углекислый газ.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве хорошорастворимого вещества используют сернистый газ.

4, Способ по п,1, о тл и ч а ю шийся тем, что B качестве хорошорастворимого вещества используют водяной пар.

)

1 (1729593

ggz.1

Ру0а изнельче ие до 80%о-007Чнн

Фиг.г

Составитель Е, Киселева

Редактор И, Сегляник Техред М.Моргентал Корректор И. Муска

Заказ 1461 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101