Собиратель для флотации калийсодержащих руд

Применение солей гидразидов карбоновых кислот общей формулы

где R радикал алифатических карбоновых кислот C_nH_2n+1 преимущественно с числом углеродных атомов от 7 до 9;
X^- анион кислоты,
в качестве собирателя для флотации калийсодержащих руд.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к флотации калийных руд и может найти применение на предприятиях калийной промышленности.
Известен способ обогащения калийных руд флотацией, в котором в качестве собирателя сильвина (KCl) применяют соль (хлорид или ацетат) первичных аминов фракции C₁₇-C₂₀.
При этом обеспечивается разделение частиц сильвина крупностью менее 1 мм [1] Другие собиратели KCl не нашли практического применения.
Для уменьшения сорбции шламами собирателя-аминов руды крупностью менее 1 мм предварительно подвергают механическому обесшламливанию, затем конденсируют с водой эмульсией соли амина и пенообразователя (например, T-66 или HK-82) и проводят флотационное разделение хлорида калия с получением концентрации и хвостов. Недостатком аминов является их высокая токсичность, дефицитность, недостаточно полное извлечение сильвина в концентрат.
Целью изобретения является замена аминов менее токсичными соединениями, повышение эффективности флотации хлорида калия. Из патентной и технической литературы известны гидразиды алифатических карбоновых кислот [2] но применение гидразидов или их солей в качестве собирателей или флотации неизвестно. Поэтому предложенное техническое решение обладает существенными отличиями.
Цель достигается применением в качестве собирателя при флотации хлорида кислот общей формулы

где R- радикал алифатических карбоновых кислот C_nH_2n+1 преимущественно с числом углеродных атомов от 7 до 9, а H^- анион кислоты, например Cl^-.
Для обоснования оптимальной длины радикала была проведена по флотации KCl серия опытов, в которых в качестве собирателя KCl использовали гидразиды. Испытания проводили следующим образом.
Руду измельчали до крупности 1 мм, обесшламливали механическим способом (например, в гидроциклонах). Полученную солевую суспензию кондиционировали с водной эмульсией соли гидразида и пенообразователя (например, НК-82) в камере флотомашины при массовом соотношении жидкой и твердой фаз, равном (2,5-3): 1. Проводили флотацию, отделяли концентрат с порогами камеры флотомашины и камерный продукт (хвосты). Определяли содержание хлорида калия в хвостах и концентрате.
Гидразиды как собиратели испытаны в лабораторных условиях как на обесшламленной, так и исходной руде состава, приведенного в табл.1.
Результаты испытаний представлены в табл.2.
Из табл. 2 следует, что наилучшие результаты по флотации хлорида калия получены для обесшламленной руды при длине радикала гидразида, равном C₇-C₉(NN 2, 3, 4, 5). В сравнении с прототипом аминами (N 7) использование гидразидов с радикалом C₇-C₉ позволяет снизить потери содержание хлорида калия в хвостах ниже в среднем на 1,3% и повысить извлечение KCl в целевой продукт с среднем на 2,7% При этом качество концентрата сохраняется практически неизменным, как и при использовании аминов.
При длине радикала гидразида, меньшей чем C₇ (N1), снижаются показатели флотации. При длине радикала более чем C₉ (N6) гидразиды плохо растворяются в соляной кислоте, получаемые водные эмульсии собирателя неустойчивы и быстро расслаиваются.
В случае использования руды без обесшламливания применение гидразида в сравнении с аминами дает также более высокие показатели флотации (NN 8,9).
Пример 1. Флотация хлорида калия с использованием собирателя гидразида каприловой кислоты R= С₇Н₁₅).
Навеску 100 г обесшламленной руды (сильвинитовой) с крупностью частиц 0,8 мм, содержащую 33,9 г хлорида калия, помещали в камеру лабораторной флотомашины механического типа. Затем добавляли 250 г раствора, насыщенного по хлоридам натрия и калия, содержащего 15 мг пенообразователя НК-82. В суспензию вносили 2 мл 1%-ной водной эмульсии гидразида с радикалом R=C₇H₁₅ в виде солянокислой соли и кондиционировали смесь в течение 1 мин. Затем солевую суспензию разделяли флотацией. Получено 43 г пенного продукта концентрата с содержанием 75,2 мас. хлорида калия и 57 г камерного продукта хвостов, содержащих 2,5 мас. хлорида калия. Извлечение KCl в концентрат составило 95%
Пример 2. Приготовление водной эмульсии соли гидразида.
В коническую колбу емкостью 100 мл помещали навеску 200 мг (1,3 ммоль) гидразида с радикалом R=C₇H₁₅. Вводили соляную кислоту в 2-кратном избытке (2,6 ммоль) и горячую воду до 20 мл. При перемешивании подогревали на плитке до 60-70^oC. Получали однородную эмульсию. 1%-ную по исходному гидразиду.
Таким образом, применение солей гидразидов карбоновых кислот в качестве собирателей при флотации KCl обеспечивает более высокие показатели процесса в сравнении с аминами. Кроме того, применение гидразидов дает следующие преимущества: снижение токсичности процесса за счет замены аминов (2 кл. опасности) на менее токсичные гидразиды (прогнозируемая токсичность гидразидов с длиной радикала C₇-C₈ и более не выше 3-4 кл.).
Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано на предприятиях калийной промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности флотации хлорида калия и снижение токсичности процесса флотации. Известно соединение: соли гидразидов карбоновых кислот формулы

где R- радикал алифатических карбоновых кислот C_nH_2n+1 с числом атомов углерода от 7 до 9, X^- - анион в качестве собирателя для флотации хлорида калия из калийсодержащих руд. Соль гидразида применяли в виде эмульсии. Применение гидразидов создает следующие преимущества по сравнению с применяемыми в настоящее время аминами: снижение токсичности процесса за счет замены токсичных аминов на менее токсичные соли гидразидов, повышение эффективности процессов флотации потери хлорида калия с хвостами снижаются в среднем на 1,3%, а извлечение KCl в концентрат повышается на 2,7%. 2 табл.