Способ флотации минералов, содержащих щелочноземельный металл

 

Использование: обогащение полезных ископаемых, в частности способы флотации минералов, содержащих щелочно-земельный металл. Сущность изобретения: руду обрабатывают собирателем, состоящим из монокарбоновой жирной кислоты и моноэтерифицированной дикарбоновой кислоты, и выделяют ценный компонент в пенный продукт: в качестве жирной кислоты используют кислоту общей формулы R^ICOOH, где R^I - углеводородная группа с 5-23 атомами углерода, а в качестве моноэтерифицированной дикарбоновой кислоты используют кислоту общей формулы где R^II - алифатическая углеводородная группа с 7-21 углеродными атомами; R^III - углеводородный остаток с 2-6 углеродными атомами; A - алкиленоксигруппа, происходящая из окиси алкилена с 2-4 атомами углерода, при этом массовое соотношение между моноэтерифицированной дикарбоновой кислотой и общим количеством жирной кислоты составляет от 1:15 до 9:1; A может представлять собой оксиэтиленовую группу; R^III представляет собой группу -CH= CH- или фенильную группу -C₆H₄- ; монокарбоновая кислота содержит ациловую группу с 10-18 атомами углерода; массовое соотношение между моноэтерифицированной дикарбоновой кислотой и монокарбоновой кислотой составляет от 1:7 до 6:1. 4 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к флотации минералов, содержащих щелочно-земельный металл, например апатита.

Известен способ флотации минералов, содержащих щелочно-земельный металл, включающий обработку руды собирателем, состоящим из монокарбоновой жирной кислоты и моноэтерифицированной дикарбоновой кислоты, и выделение ценного компонента в пенный продукт [1].

Недостатками известного способа являются недостаточная селективность процесса и небольшой выход ценного компонента.

Цель изобретения - повышение селективности процесса и увеличение выхода ценного компонента.

Сущность способа флотации минералов, содержащих щелочно-земельный металл, заключается в том, что руду обрабатывают собирателем, состоящим из монокарбоновой жирной кислоты и моноэтерифицированной дикарбоновой кислоты, и выделяют ценный компонент в пенный продукт; в качестве жирной кислоты используют кислоту общей формулы R^ICOOH, где R^I - углеводородная группа с 5-23 атомами углерода, а в качестве моноэтерифицированной дикарбоновой кислоты используют кислоту общей формулы ROAROH где R^II - алифатическая углеводородная группа с 7-21 углеродными атомами; R^III - углеводородный остаток с 2-6 углеродными атомами; А - алкиленокси-группа, происходящая из окиси алкилена, с 2-4 атомами углерода, при этом весовое соотношение между моноэтерифицированной дикарбоновой кислотой и общим количеством жирной кислоты составляет от 1:15 до 9:1; А может представлять собой оксиэтиленовую группу; R^lll может представлять собой группу -СH= CH- или фенильную группу -C₆Н₄-, монокарбоновая кислота содержит ациловую группу с 10-18 атомами углерода; весовое соотношение между моноэтерифицированной дикарбоновой кислотой и монокарбоновой кислотой составляет от 1:7 до 6:1.

П р и м е р 1. Апатитная руда (фторацетит), содержащая 14,6% Р₂O₅, а также пустую породу и окись железа, была измельчена до такого размера частиц, что 80% весового содержания проходило через грохот с размером ячейки 74 мм, была введена в количестве 1 кг совместно с 1,5 л воды в трехлитровую флотационную машину. После этого было добавлено 0,45 г жидкого стекла в виде 40%-ного раствора и в течение 5 мин при 1000 оборотах в минуту была подготовлена пульпа. Собиратели добавлялись согласно приведенной ниже таблице, а величина рН была отрегулирована до 9,5 посредством 5%-ного раствора NaOH. После ее доведения до нужного состояния через пульпу в течение 5 мин продувался воздух, и была осуществлена черновая флотация. Пенный продукт был удален и затем троекратно очищен посредством повторно выполняемой флотации при значении рН 9,0-9,2. В табл.1 указаны использованные собиратели, а также приведены полученные результаты.

В собиратели были включены следующие компоненты: А - талловая жирная кислота; В - моноэтерифицированная малеиновая кислота ROOC₂H₄OCHCHOOH где - происходит из талловой жирной кислоты; С - смесь А и В с весовым соотношением 1:11.

Из приведенной табл.1 очевидно, что использование сочетаний собирателей согласно изобретению, состоящих из талловой жирной кислоты и моноэтерифицированной малеиновой кислоты, приводит к концентрации с более высокими содержанием и/или извлечением, чем при использовании собирателей, которые не являются частью изобретения.

П р и м е р 2. Измельченная фосфатная руда в количестве 507 г (сухой вес 480 г) типа флорида, содержащая 8,8% Р₂O₅, а также силикатные минералы, была помещена в однолитровую флотационную машину и подготавливалась в течение 5 мин совместно с 0,5 л воды и 0,45 г жидкого стекла (40%). Были добавлены собиратель и дизельное топливо, и пульпа доводилась до нужного состояния в течение последующих 5 мин. Были добавлены две капли пенообразователя (МIВС) и 0,8 л воды, и через пульпу был продут воздух. Пенный продукт был дважды очищен посредством повторно проводимой флотации в той же машине. В данной ниже табл.2 приведены используемые реагенты и приведены полученные результаты.

В сочетании используемых собирателей были включены следующие соединения: А - талловая жирная кислота; В - моноэтерифицированная малеиновая кислота согласно примеру 1;
С - дизельное топливо;
D - смесь А и В с весовым соотношением 1:11.

Результаты (табл.2) показывают, что концентрации, полученные при испытаниях, проводимых согласно изобретению, имеют более высокое содержание Р₂O₅ и более высокое извлечение, чем концентрации при испытаниях 3 и 4, при которых были использованы собиратели, которые не составляют часть изобретения.

П р и м е р 3. Карбонатонесущая руда, содержащая по весу 27,8% СО₂, была измельчена в количестве 1 кг совместно с 0,8 кг воды до тех пор, пока 95% материала не имело размер частиц, меньший 209 мкм. Затем пульпа была дважды обезилена и влажная руда была помещена во флотационную машину совместно с 1,2 кг воды и 200 мг жидкого стекла (40%), после чего пульпа подготавливалась в течение 5 мин. Собиратели добавлялись в соответствии с приведенной ниже таблицей и после доведения до нужного состояния в течение 5 мин была осуществлена черновая флотация. В данной ниже табл.3 указаны используемые собиратели и приведены полученные результаты.

В используемые собиратели были включены следующие компоненты:
А - талловая жирная кислота;
В - моноэтерифицированная малеиновая кислота согласно примеру 1;
С - смесь А и В с весовым соотношением 1:11.

Из результатов (табл.3) очевидно, что использование собирателя согласно изобретению обеспечивает существенно более высокие содержания и извлечение, чем в случае использования собирателей при сравнительных испытаниях с той же самой дозировкой.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ФЛОТАЦИИ МИНЕРАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЙ МЕТАЛЛ, включающий обработку руды собирателем, состоящим из монокарбоновой жирной кислоты и моноэтерифицированной дикарбоновой кислоты, и выделение ценного компонента в пенный продукт, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности процесса и увеличения выхода ценного компонента, в качестве жирной кислоты используют кислоту общей формулы I
R₁COOH,
где R₁-C₅-C₂₃ - углеводородная группа,
а в качестве моноэтерифицированной дикарбоновой кислоты используют кислоту общей формулы II
ROAROH ,
где R₂-C₇-C₂₁ - алифатическая углеводородная группа;
R₃-C₂-C₆ - углеводородный остаток;
A-C₂-C₄ - алкиленоксигруппа, происходящая из окиси алкилена;
при этом массовое соотношение между моноэтерифицированной дикарбоновой кислотой и общим количеством жирной кислоты составляет 1 : 15 - 9 : 1.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что А представляет собой оксиэтиленовую группу.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что R₃ представляет собой группу -CH = CH- или фенильную группу -C₆H₄-.

4. Способ по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что монокарбоновая кислота содержит C₁₀ - C₁₈- ациловую группу.

5. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что массовое соотношение между моноэтерифицированной дикарбоновой кислотой и монокарбоновой кислотой составляет 1 : 7 - 6 : 1.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2