Способ извлечения ценных минералов из кремнийсодержащих руд

(в 1 КЦ (и) (51) Я ВО 91 01 ИЗОБРЕТЕН ТЕНТ СР ЬЛ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(73) Дзе Дау Кемикал Компани (ОВ)(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦЕННЫХ МИНЕРАЛОВ ИЗ КРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИХ РУД(57) Использование: обогащение полезных ископаемых, в частности способы извлечения ценныхминералов из кремнийсодержащих руд методом обратной фпотации. Существо изобретения, способ осуществляют в присутствии аминного коллектора силикатных минералов с выделением последних в пенный продукт и ценных компонентов в камерный, дополнительно вводят, по меньшей мере, один апканоламин формулы (й) МН где х является чисх (в-х)лом от единицы до трех; й в каждом случае представляет С апканол; в качестве руды используютт-вокисно-железную или фосфорную руду; в качестве апканоламина используют этанопамин, днэтаноламин, триэтаноламин, пропаноламин, изопропанопамин, бутаноламин, изобутанопамин и их смес 1. 3 заф-льк 2 табл,19 2002511 20 Ф о р мул а изобретен и я Составитель М.КалугинаТехред М,Моргентал Корректор О. Куль РедакторЗаказ 3202 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦЕННЫХ МИНЕРАЛОВ ИЗ КРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИХ РУД методом обратной флотации в присутствии аминного коллектора силикатных минералов с выделением последних в пенный продукт и ценных компонентов - в камерный, отличающийся тем, что, с целью повышения технологических показателей процесса, дополнительно вводят по меньшей мере один алканоламин общей форму лы(Й )хНЗ-х где В в каждом случае С 1- С 6-алканол.х -1-3.2. Способ поп.1, отличающийся тем,что в качестве руды используют окисножелезную руду.3, Способ по и. 1, отличающийся тем,что в качестве руды используют фосфорную руду.10 4.еСпособ по и, 1, отличающийся тем,что в качестве алканоламина используютэта ноламин, дизтанола мин, тризтаноламин, пропаноламин, изопропаноламин, бутаноламин, изобутаноламин и их смеси.Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к способу извлечения ценных минералов из кремнийсодержащих руд.Известен способ извлечения ценных минералов из кремнийсодержащих руд методом обратной флотации в присутствии аминного коллектора силикатных минералов с выделением последних в пенный продукт и ценных компонентов в камерный.Цель изобретения - повышение технологических показателей процесса,Существо способа заключается в том, что извлечение ценных минералов из кремнийсодержащих руд методом обратной флотации осуществляют в присутствии аминного коллектора силикатных минералов с выделением последних в пенный продукт и ценных компонентов в камерный; дополнительно вводят, по меньшей мере, один алканоламин формулы: Щх Н(з-х)где х является числом от единицы до трех; В в каждом случае представляет С 1-6 алканол; в качестве руды используют окисножелезную или фосфорную руду; в качестве алканоламина - этаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин, пропаноламин, изопропаноламин, бутаноламин, изобутаноламин и их смеси,Алканоламины можно добавить либо непосредственно во флотационную машину или же массу на стадии ее измельчения, Предпочтительный момент добавления будет выбираться в зависимости от специфической сущности обрабатываемой руды, от других используемых в данном случае реагентов и от используемой системы обработки руды, Является предпочтительным, чтобы алканоламины предварительно не смешивали с аминным коллектором до момента их введения в процесс флотации. Является предпочтительным вводить алканоламины в систему флотации отдел ьно от коллектора, Является также предпочтительным, чтобы алканоламины вводили в систему раньше коллектора. Например, алканоламины можно вводить на этапе измельчения руды,Аминный коллектор можно использовать в любой концентрации, которая будет гарантировать флотацию достаточного количества кремнезема или кремнийсодержащей рудной породы, чтобы в конечном итоге обеспечить желаемое восстановление желаемых металлических компонентов руды во флотационных хвостах. В частности, используемаяя концентрация зависит от специфической сущности предназначенного для обработки минерала, от качества или сортаруды, подвергаемой процессу пенной флотации на руду и от желаемого качества минерала, который должен извлекаться от5 руды,При определении необходимых условийуровней концентрации аминного коллектора следует также учитьвать и некоторыедругие дополнительные факторы, напри 10 мер, количественное выражение площадиповерхности руды, которая будет обрабатываться в процессе флотации. Для специалистов в данной области совершенно ясно, чточем меньше размер индивидуальных час 15 тиц, тем большее количество реагентов коллектора необходимо будет использоватьдля достижения желаемых уровней восстановления и качества,Является предпочтительным, чтобы кон 20 центрация аминного коллектора была равнакак минимум 0,001 кг на метрическую тоннуруды, а еще лучше как минимум 0,005. кг/метрическая тонна. Является такжепредпочтительным, чтобы общая концент 25 рация коллектора не превышала 5,0 кг/метрическая тонна, а еще лучше, чтобь 1 она непревышала 2,5 кг/метрическая тонна. Болеепредпочтительным будет концентрация коллектора в диапазон между 0,005 и 0,100З 0 кг/метрическая тонна. В общем рекомендуется начинать с более низкого диапазонаконцентрации и постепенно повышать концентрацию до уровня, при котором можнополучить оптимальные результаты,З 5 Концентрация используемого по изобретению аминного коллектора должнабыть, по меньшей мере, вполне достаточной, чтобы продемонстрировать какое-тоуменьшение в количестве полезных мине 40 ральных компонентов руды, непреднамеренно флотируемых вместе с кремнеземомили кремнийсодержащей рудной породой.Является предпочтительным, чтобы упомянутое количество было равным как минимум45 0,001 кг/метрическая тонна сухих веществ ине более 1.5 кг/метрическая тоннаНаиболее предпочтительно концентрация лежит вдиапазоне между 0,01 кг/м тонна и 0,10кг/м тонна.50 Было установлено, что в процессе,восстановления и извлечения каких-то конкретных минералов рекомендуется добавлятьколлектор в систему флотации поэтапно.Под термином поэтапно добавление имеет 55 ся в виду следующее: добавлять часть общейдозы коллектора, собирают концентрат пены, еще раз вводят дополнительную частьколлектора и вновь собирают концентратпены. Чтобы добиться оптимальных уровней извлечения и качества, упомянутое поэ 20025115 10 15 20 40 50 тапное добавление коллектора можно повторять несколько раз. Количество этапов добавления коллектора лимитируется только практическим и экономическими соображениями. Рекомендуется использовать не более примерно шести этапов добавления коллектора.По предлагаемому изобретениюпомимо уже упоминавшихся аминных коллекторов и алканоловых аминов для осуществления процесса флотации можно также использовать и другие обычные добавки, в том числе и другие коллектора. В качестве наиболее типичных добавок используют деспрессанты и диспергаторы, Помимо этих добавок рекомендуется также использовать различные пенообразующие средства, Последние хорошо известны всем специалистам в данной области и ссылка на них преследует целью лучше иллюстрации сущности изобретения, Существует бесчисленное количество эффективных для данного случая пенообразующих средств, среды которых стоит упомянуть следующие: спирты с 5 - 8 атомами углерода, сосновое масло, крезолы, С 1-6 алкиловые эфиры полипропиленовых гликолей, дигидроксилаты полип ропиленовых гликолей, гликолевые жирные кислоты, мыло, алкилариловые . сульфонаты и их смеси.Величину рН систем флотации можно регулировать различными способами, которые хорошо известны специалистами в данной области, Наиболее распространенным реагентом регулирования величины.рН является известь, И тем не менее, в процессе реализации идеи настоящего изобретения можно также использовать такие реагенты, как серная кислота, хлористоводородная кислота, гидрооксид калия, гидрооксиА натрия, карбонат натрия, гидрооксид аммония и прочие подобные же реагенты.Описываемые ниже примеры должны лучше проиллюстрировать сущность изобретения и они не должны интерпретироваться как ограничивающие объем изобретения, Если не оговорено особо, то все указанные части и проценты относятся к весу.П р и м е р 1. Флотация руды на основе окиси железа.Приготовляют несколько образцов руды оксида железа по 600 г каждый иэ Мичиганского месторождения. Эта руда содержит главным образом магнезит и небольшие количества минералов гематита, мартита и гетита. Исходное сырье для приготовления образцов предварительно измельчают до такой степени. что 82 частиц имеют размер менее 75 мк; исходный материал на 11,3 состоит из кремнезема и на 46,7 иэ железа, Каждый 600-грамовый образец индивидуально измельчают вместе с 400 г диониэированной воды в стержневой мельнице соскоростью вращения примерно 60 об/мин в течение 2 минут. Полученную таким образом пульпу загружают во флотационную машину емкостью 3000 мл типа "Агитаэр", которая снабжена автоматизированной скребковой системой удаления содержимого мельницы. С целью достижения оптимального заполнения обьема флотационной машины в нее добавляют воду, До момеита добавления рекомендуемых предлагаемым изобретением алканолавых аминов величина рН образованной суспензии равна величине рН естественно суспензии самой руды, т.е. была равна 6,5,Если используется алканоловый амин, тогда после его добавления в суспензию последний дают возможность придти в норму в течение 1 мин, Затем во флотационную систему вводят коллектор его состав приводится в табл,1), после чего суспензии дают воэможность придти в норму еще в течение 1 мин, Затем в систему добавляют пеноабразующее средство на.основе полигликслевога эфира, причем его количество эквивалентно 5 г на 1 т сухой руды, после чего вся суспензия доводится до кондиции еще в течение 1 мин, Затем содержимое флотационной машины перемешивают со скоростью 900 обмин, а воздух вводят в машину при норме 9,0 л в 1 мин, Удаление концентрата кремнезема занимает 10 мин, Затем образцы концентрата кремнезема и содержэщих железо хвостов высушивают, вэвешивают и измельчают для проведения последующего анализа. Упомянутые образцы растворяют в кислоте и опредеаяют содержание железа с помощью спектрометра 0,С.Равва, На основе данных анализа и с помощью с, зндартных формул баланса массы рассчитывают процент извлечения и сортность отдельных фракций, В приводимой ниже табл.3 суммированы данные относительно количества и сортности извлеченного железа в хвостах,Данные табл.1 свидетельствуют о том, что добавление алканоловых аминов в процессе обратной флотации по изобретению обеспечивает большее количественное извлечение железа в хвостах, чем в идентичном процессе флотации без добавления алканоловых аминов. Например, сравнение серий испытаний 2-го с 5-8-и указывает на то, что добавление даже небольших количеств алканоловых аминов имеет своим конечным результатом повышенное извлечение железа наряду с повышениемсорта извлеченного железа, Это указывает на то, что добавление небольшого количества алканолового амина повышает эффективность пропанаминового, 3-нонилоксинового коллектора, который используют в упомянутых сериях испытаний для сбора кремнезема.Данные других серий испытания с описываемых примерах свидетельствуют о том, что различные алканоловые амины, используемые с различными аминными коллекторами, соответствующим образом повышают эффективность отделения кремнийсодержащей рудной породы от желаемого железа в процессе осуществления способа, .Л р и м е р 2, Обратная флотация кремнезема из фосфатных руд. Приготовляют несколько образцов содержащей апатит фосфатной руды массой 750 г каждый из месторождения во Флориде, Исходный материал приготовления образцов примернО на 90 состоит из частиц размером менее 350 мк и на 15 О - из частиц размером менее 37 мк, Этот исходный материал на 26,8 состоит из ЗЮ 2 и на 18,77 О из Р 20 в,Исходный материал промываютсерной кислотой, чтобы удалить с поверхности частиц все органические вещества"; которые могли присутствовать или появляться в результате предыдущих этапов обработки исходногоо материалае Каждый образец загрукают в флотационную машину емкостью 3000 мл; снабженную автоматизированной скребковой системой удаления содержимого машины. Для оптимального заполнения обьема флотационной машины обычно используют соответствующее количество воды для разбавления, Величину рН стартовой пульпы регулируют с помощью 1,0 й ИН 40 Н до 6,4. В случае использования алканоловогоамина, то после его добавления пульпу приводили в норму в течение 1 мин. Затем вводят аминный коллектор, после чего пульпу приводят в норму еще в течение 1 мин, В данном примере используют также пенообразующее вещество на основе метилизобутилового карбинола, причем последнийкомпонент добавляют при норме 5 г на каждую 1 т сухой руды. Затем содержимое флотационной машины перемешивают в результате вращения самой машины со скоростью 900 об/мин и вводят в нее воздух при норме 9,0 л в 1 мин, Концентрат кремнезема удаляют в течение 10 мин, Хвосты продукта, содержащее фосфор и содержащий кремнийсодержащие руднье породы концентрат 10 15(56) Л.Я.Шубов, С,И.Иванков, Н.К,Щеглова,Флотационные реагенты в процессах обогащения минерального сырья. Справочник,Книга- М.: Недра, 1990, с,30,40 высушивают, взвешивают и измельчают дляпроведения последующего анализа. Упомя 20 нутые вещества растворяют в кислоте, а содержание фосфора (Р 205) определяют спомощью спектрометра О,С,Разгпа, На основе данных анализа и с помощью стандартных формул баланса массы определяют25 процент извлечения и сортность фосфора(Р 205) в хвостах,Результаты анализа приведены втабл,2,Приведенные в табл.2 данные свиде 30 тельствуют об эффективности извлечениякремнезема из фосфатной руды. Добавление небольшого количества алканоловогоамина увеличивает способность аминногоколлектора удалять концентрат кремнезема35 их хвостов фосфата, обеспечивая тем самымболее высокий процент восстановленияфосфора сопоставимого сорта,2002511 12 М) е- В сО Сй сО Сй О 7 СО О О О о о о о л сО СО о Ф о И) О сОсО сО й (О о о о о л о Ф" вС ф о оь о о о х З ".Е Щ О Щ - оФ о Оа - Ь В Л . СО В В ОЪ Й) фФ 01 3 - ОЪ О) ф 4 О) Г) (О (О (О (О сО (О сО О О (О сО сО о о о ооооооо оо В В Л Ф О Со О С - Е СЭ О О В ОЛ Л аСО СО О со со л со со л л л л л л со о о о ооооооооо Сй О О О О СО Ц 1 СОО)л л л л лл л с 9 сакэ с 9 с"3 сэ сакэ Р) сэ с) сф 2 Рэ с) о о о о о о о о о ь ь о Ух2 4ооо ххах хЕ 2. счо о Йо о1 хо о СО В О сч ло О л СОсч сч сч сф) р (ч р) г 7 р) Г 2 (ч) сакэ)Ящ Б Б ш ао щ ш охо щ Ю е ЛБ ащ УуФ щ К, Б х х Що О" вва Ео а 1 а Оо со со о - со оо ао оо оо ОЪ со сиз сб о о. ХаО Ро щ щЕ1 оЕах-а- ОЯ р фр .ОБУЗОоуХ Ро Ос=лР фц с хоофощц с 1 с,"2зхшктосеДсх шх ос щФ о хРР- Р Р;а 1х х ок ссБКшшхщщха а о.о оху У1 ФцО ОРУгссхБх ошшохщ щ - щ,оооооох сС с зо Б ц о-ю щх фуФ Бвйооще СРУЬф с Г шв ашяш ш оУсоо ах ;й и 9 =юсо р оЮщоощс сс2002511 М 7 о Й а 3 Ф О 3 Ф 3" В СЪ (С 3 ССЪ (О ОЪ СЧ, О 3 С 33 ОЪ О 3 О 3 О 3 СЧ СЧ ЕЪ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ о о о о о о о о о о СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ оооо оО в 3- о о СЧ 3 СЧ о В О 3 3 сй в в в в СЧ СЧ СЧ СЧ о о о о СЧ оЙйЙ й33 оооооооооО 3 О 3 Ж ОфЖВ ооооо О 3 СО СО СО СО о о о о 3 м 00 о о О 3 о й. Уо вооооо сч в о в в во-ооо О О 3 С 3 О О О ооо в в в о о о о о о ооово о о о о о о о о о о о ф С х Б х с О х ф ф Ч "33 о3 ш ш а ш оо о ф,, ш ш ш ш а. шоООО с --о в С 3 вовввввСЧ С 3 СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧСЧ СфЪ СЧ СЧ Р 3 СЧ СЧ СЧО О О О О О О О в в в цъ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ о о о о.в СЧ СЧ о в 3 е о о СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ О О О О СЧ СЧ о 3 63 Б З й Х З З л л ф й о о с с х 3С 3 Щ ФС 3 л Ф ф 3 3" 00 ш Ь )- С.Ъ Б Е З л Щ О. О 3- У Ф с о с Е а о Ь Ь Ь ооо Ь Ь Ь ооо Б Фа Б л Бэ а с хФ С 3 щО Б СЧ СЪ С В ф О о ф с Ф СЪ ф М 3 фщвов о3 С с,ф3 С 3С 3 ао оф вх 3- о х х х З,З З йй й З З л л л ф Э ф о о о с х З 3 З л 3 х З 3 2 й Щ Щ Б Б л л ф Ф о о с 3" о 3о 3 3 40 Ф О О Ф Ф С 1 х о о 1- 1- ш ш 1- 1 С 3 Ф С 3 О х х Ф Ф С х х о о сС 1- 3- ш ш 1- 1 Х 2 Я Х о Х О Х Х 2 2 сз о 1 Х о о Х Х 2 2 .Я 1 Х о о о о Х Х о ос Ю Ф Б Х М С О с О а С: щ ф и с Х Ф Ф с с Х Х О О Х Х с ш ш СЛ Ю СЧ В (О О Г Л Л Л О с 00 ОсОсОсО ллллоъОФ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ ОООООООООООО О О) е- Ф Ф ф- Ф О 1 й О Ч- С) О л(олФФсолсьО)ся СО ф СО ф ф СО ОЭ СО СО СО Л С 0 ОООООООООООО ОООО ОООСОО 1) М 1 Вй МЪ .1 О Ж ц"О) М)ОООООООООО ОООО ОООООО хх ЕЕш шшш шша - - ОБ в-Оо оо ХХОЭ О И 2 МЭ М ОЪ й й 1 Л О ОЪ ОЪ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ ОООООООООООО ХТХХХХХЗВБК 3 ьххлг- л1 1 щщ,цфффффщас.). СХЭЗ З З Е Б Б 2Ф Э Ф 3 3 3 3,33 3с сс щ ф а ав ф фРооооооокссссссм х х с с с с сФ Ф Ш Ш Щ щ щС. 11 - 3шшш ффффффф1- - 1ььоЬЬЬЬойобоосз СЧ С ф С Ф Л й Ф О .СЧф ф ф ф фСЧ СЧ ( СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ С С) С, о а то хохо- с) Х сЕ е Щ щ Щ а 3БФ Ос;ХДо 3 ФЗХ фкхФ.о Б с с 1-Т о х о о сО ХзхСЧФВОХХ Б Х ссОуаааХ оБо ееФо Беса2 ФлТЩХа а 3 3 Зф о 1- 3 .ао хК ХФ у Ф Х (5 Ф ЮХ СУ Тато