Коллекторная композиция для флотации руд, содержащих цветные металлы

) Я )5 В СССР)К ИЗОБРЕТЕН ПАТЕ и - целое число от 1 до 6, у, р, и т каждый независимо 0 или целое число от 1 до 6, и каждая часть может встречаться в беспорядочной последовательности; Х-группа , -О-, М -й О О В ОИ П Э П-С-З-,-С-й- ипи -С - О-, где К - водородзвозможно замещенный С -С - гидрокарбипа вггколичестве 10 - 90% от массы композиции. Ком - позиция включает также углеводороды, содержащие моносупьфидные единицы формупы Р -Я-Р,5 6 где Й и Й - каждый независимо радикал гидро 5 6карбипа возможно замещенного одной или более циано, гало, эфирной, гидрокарбипокси ипи гидрокарбиптиоэфирнойостатками, й и й могут объе 5 бдиняться, образуя гетероциклическую кольцевуа структуру с В при условии, что Ь присоединяется к атому углерода апифатического ипи цикпоапифатического ряда, при дальнейшем условии, что общее содержание углерода углеводородного сульфида составляет С -С в количестве от 90 дог 1 г10% от массы композиции. 16 з.п ф-пы. СОК)3 СОВЕТСКИХСОПИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННОЕПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ(71) Дзе Дау Кемикал Компани (03)(54) КОЛЛЕКТОРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ФЛОТАЦИИ РУД, СОДЕРЖАЩИХ ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ(57) Коплекторная композиция дпя фпотации руд, содержащих цветные металлы, содержит соединение формулы В -Х-(й) -О где 0-группа -й(й ) (Н), где А + Ь = 2; 4 = т, где т - 3, О, возга ЬЮможно замещенный гидрокарбипен; -М ипи -М циклическое кольцо, где циклическое кольцо является насыщенным ипи ненасыщенным и может содержать дополнительные гетероатомы, однако должно содержать атом азота; й и й - каждый1 2независимо возможно замещенныи С -С - гидрокарбип или насыщенное ипи ненасьнщенное гете оцикпическое кольцо; В-группа;11лекторами, хорошо известными в данной области знаний, Композиция коллектора изобретения может также использоваться с количеством других коллекторов, известных в данной области техники, достаточным для получения желательного извлечения требуемого минерала, Примерами таких других коллекторов являются диалкиловые тиомочевинц, алкиловые, диалкиловые и триалкиловые тиокарбонаты, алкиловые и диалкиловые тионокарбаматы, моноалкиловые дитиофосфаты, диалкиловые и диариловые .дитиофосфаты, диалкиловые и диариловые тиофосфонилхлоридц, диалкиловые и диариловые дитиофосфонаты, алкиловые маркаптаны, ксантогенформиаты, меркаптобензотиазолы, жирные кислоты и соли жирных кислот, алкилсерные кислоты. и их соли, алкил- и алкарилсульфокислоты и их соли, алкилфосфорные кислоты и их соли, алкйл и арилфосфорные кислоты и их соли, сульфосукцинаты, сульфосукцинаматы, первичные амины, вторичные амины, третичные амины, четвертичные аммониевые соли, алкилпиридиниевые соли, гуанидин и алкилпропилендиамины.Следующие примеры включены для иллюстрации и не должны быть истолкованы как ограничивающие объем настоящего изобретения. Если не указано что-либо, то все части и"доли приводятся по весу.В примерах рабочая характеристика описываемых процессов пенообраэования показана через относительное количество извлечения в установленное время.П р и м е р 1. Пенная флотация медь/молибденовой руды,Получают ряд карманов (образцы 1-8), содержащих 1200 г гомогенной медь/молибденовой руды с содержанием халькопирита и молибдена, минералов, полученных иэ западной Канады. Руду в каждом кармане измельчают, используя 800 мл водопроводной руды в течение 14 мин в шаровой мельнице, имеющей смешанную шаровую подачу, с получением, приблизительно, 13-й плюс 100 меш. тонкости помола. Полученную пульпу переносят в 1500 мл флотационную камеру А 9 йаг, оборудовайную автоматической пеноотводя щей лопастью, рИ каждой пульпы регулируют до 10,2 с использованием извести, 8 течение испытания не проводят никаких дополнительных регулировок рН, Стандартный пенообразователь метилиэобутилкарбонил (МИБК) и коллекторы или комбинации коллекторов, приведеннце в табл,1, используют для флотирования меди молибдена, используя схему четырехстадийной грубой флотации, которая изложена ниже, Стадия 4: КоллекторМИБК При проведении испытаний на пенную флотацию образцов 1-8 композиция коллектора содержит 50 вес. каждого коллектора.95,-й доверительный уровень статической ошибки, ассоциируемой с величиной Кдля меди в табл.1, составляет 0,010. Таким образом, статическая разность между наибольшими и наименьшими значениями Вдля меди в таблЛ, ассоциируемая, например, с коллектором А, составляет 0,688+0,010 или 0,678-0,698. Статистическая ошибка, ассоциируемая со значениями В - 7 молибдена в табл.1, составляет +0,015.Ясно, что извлечения меди и молибдена эа 7 мин при использбвании смесей коллекторов настоящего изобретения равнозначны или превосходят 7-минутные извлечения, которые можно было бы ожидать от взвешенного среднего эФФекта комСтадия 1: Коллектор 0,0042 кг/т"МИБК 0,015 кг/тРежим 1 минФлотируетсобранныйконцентрат втечение 1 минСтадия 2: Коллектор 0,0021 кг/т"МИБК 0,005 кг/тРежим 0,5 минФлотируютсобранныйконцентрат втечение 1,5 минСтадия 3: Коллектор 0,0016 кг/т"МИБК 0,005кг/тРежим 0,5 минФлотируютсобранныйконцентрат втечение 2 мин0,0033 кг/т"0,005кг/тРежим 0,5 минФлотируютсобранныйконцентрат втечение 2,5 мин" Используют 1 кг коллектора или композиции коллектора на метрическую тонну обрабатываемой рудыИспользуют 1 кг пенообразователя на метрическую тонну обрабатываемой руды,Результаты испытаний на пенную флотацию сведены в табл.1понентов, используемых в отдельности, аким образом имеет место синергизм.П р и м е р 2, Пенная флотация СоК 1 руды,Ряд карманов с образцами - 10 меш. руды иэ Западной Канады разделяют на образцы массой 900 г. Руда содержит минералы халькОпирит, пентландит и пирротин. Все испытания осуществляют с использованием 1500 мл флотационной машины А 91 та 1 г, работающей со скоростью 900 об/мин, с расходом воздуха 9 л/мин. Перед флотацией каждый .образец измельчают в стержневой мельнице в течение 1080 об, Перед измельчением прибавля 1 от 600 мл воды вместе с достаточным количеством извести для того, чтобы довести рН пульпы до 9,2. После измельчения руда имеет крупность частиц менее чем 200 меш. (75 мкм Содержимое стержней мельницы высыпают в флотационную машину и рН доводят до 9,2 используя либо известь, либо серную кислоту, юОсуществля ют девятивтадийную последовательность флотации. Первые четыре. стадии относятся к грубой флотации, а стадии 5 - 9 относятся к перечистной флотации, После стадии 4 прибавляют серную кислоту для того, чтобы довести рН до 9,2, прибавляют в стадии 5 и стадии 7 (0,016 кг/метрическую тонну). Используют пенообразователь ООЮЕЯОТН 250.Дополнительные нормы пенообразователя и коллектора приведены в табл,2,Образцы сушат, взвешивают и осуществляют анализ металла в руде. Стандартные формулы материального баланса используют для вычисления процента извлечения и содержания металла в общей массе. Результаты сведены в табл.З.В данном примере важное значение имеют наиболее низшие возможные проценты извлечения пирротина и наиболее высокие возможные проценты извлечения меди и никеля через 7 мин, поскольку именно в зто время происходит основная отсортировка минерала с высоким содержанием серы, Через 17 мин проценты извлеченйя меди и никеля должныбыть наиболее возможными при использовании нормальной флотационной логики. Однако и ооценты извлечения меди составляют приблизительно теоретический предел 1,0 как на 7, так и на 17 мин, поэтому проведение статистически важных сравнений не является возможным.Ясно, что извлечение никеля через 7 мин с использованием смеси коллекторов настоящего изобретения дает вцсокую величину при низком проценте извлечения пирротинв. Кроме того. процент извлечвни.,никеля через 17 мин с использованием смеси настоящего изобретения является высоким, 95-й доверительный уровень статистической ошибки, ассоциируемой с йникеля, составляет +0,015 и для 8-17 составляет - +0,006, для пирротина при Ксоставляет+0.012. Извлечение никеля показывает, чтосинергизм происходит при желательно малом проценте извлечения пирротина.П р и м е р 3. Пенная флотация сложной РЫ 7 п 1 Сц 1 АМ руды;Получают ряд единообразных образцов массой 1000 г сложной руды Рб 17 п 1 Со 1 А 9, г;олученной из Центральной Канады, Руда содержит галенит, сфалерит, халькопирит и аргентит. Для каждой серии флотации образец прибавля от в стержневую мельницу вместе с 500 мл водопроводной воды и 7,5 мл раствора ЯО 2, Для получения подачи используют время размола 6,5 мин, 907(, руды имеют крупность частиц менее чем 200 меш. (75 мкм). После измельчения содержимое переносят во флотационную машину, снабженную автоматической лопастью для удаления пены, и машину присоединяют к стандартному флотационному механизму Ден вер.Затем осуществляют двухстадийную флотацио: стадия 1 представляет собой грубую улотацию цинка, Для того чтобы начать флотацию стадии 1, прибавляют 1,5 г/кг 1 ча 2 СОЗ (рН 9-9,5) с последующим прибавлением коллектора (коллекторов), Пульпу затем кондиционируют в течение 5 мин воздухом и перемешиванием, Затем следует 2-минутный период кондиционированиятолько перемешиванием, После этого прибавляют пенообразователь метилизобутилкарбонил (МИБК), стандартная доза 0,015 мл/кг. Концентрат собирают за время флотаоии 5 мин и помечают как грубый концентрат медь/свинец,флотация стадии 11 представляет собой прибавление 0,5 кг/метрическую тонну СОЗО в машину,оставшуюся от стадии 1, рНдоводят до 10,5 посредством прибавления изэести, Вслед эа этим наступает период только перемешивания, составляющий 5мин, Затем повторно проверяют рН и доводят до 10,5 посредством прибавления извести. В этот момент прибавляют коллектор(коллекторы), после чего следует пятиминутный период только перемешивания. Затем прибавляют пенообразователь метилизобутилкарбинол (МИБК) (стандартная доза 0,020 мл/кг). Концентрат собирают за время флотации 5 мин и помечают как цинковый гр, бый концентрат.Образцы концентрата сушат, взвещивают и подходящме Образцы приготаяпнвзют0,73 О,53 и б 7 3С 2 А - С 6 Нц 5/СН/2 РИС НС 4 Н 95 С 4 Н 9Не - является примером настоящего изобретения,2В - 7 обозначает относительное извлечение через 7 мзВ - 17 обозначает относительное извлечение через 14В - серии испытаний 3, коллектор А и В представляеоллектора. аблица 4 онное извлечение через 5 мин.- Не является примером настоА - дигексилсул ьфид.В - 2-(гексилтио)зтилами н,С - атил 2-(гексилтио)зтиламид.Яобозначает фактическое фра н (грубая флотация),мин (перечистаа флотация).собой смесь 50-50 вес,каждого28183963827формула изобретенияКОЛЛЕКТОРНАЯ КОМПОЗИЦИЯДЛЯ ФЛОТАЦИИ РУД, СОДЕРЖАЩИХЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ, включающая компонент А - углеводородный сульфид формулыВ 5- Я" В 6где В 5 и Ве - каждый независимо радикалгидрокарбила или радикал гидрокарбила,замещенный одной или более гидроксильной, циано,гало, эфирной, гидрокарбилокси или гидрокарбилтиозфирной частями,В 5 и Вб могут быть объединены с образованием гетероциклического кольца с 8 приусловии, что атом 3 связан с алифатическим или циклоалифатическим атомом углерода, отличающаяся тем, что " ",онадополнительно содержит компонент Б-сое(.динение формулы 20В 1 - Х " (В)п 0где С - группа -й(В 2)а(Н)ь;а+Ь=2;-й = У, где У -.Я, О, радикалгидрокарбилена ипи радикал эамещенного гидрокарбилена;-й или -й циклическое кольцо, где циклическое кольцо является насыщенным или ненасыщенным и можетсодержать дополнительные гетероатомы, однако должно содержать атомазота;В 1 и Я 2 - каждый независимо С 1 - С 22- гидрокарбил, С 1- С 22 замещенный гидрокарбил ипи насыщенное илиненасыщенное гетероцикпическоекольцо;В - группа(- С - )у( - СН 2-)р 40(-Сг 1,ОН )-пгде у + р + гп = и, где и обозначает целоечисло от 1 до 6, и у, р и п 1 самостоятельноозначают 0 или целое число от 1 до 6, икаждая часть может встречаться в беспорядочной последовательности,Х-группа-Я-,-О-,-гг-йа9 9 7 9 50-С - Я,-С - й - ,или-С - О - ,где Вз - водород, радикал С 1 - С 22 гидрокарбила или радикал С 1- С 22 замещенногогидрокарбила,в количестве 10 - 90 от массы компози ции при общем содержании углерода углеродного сульфида С 2 - С 12 90 - 10 ф от,массы композиции,2. Композиция по п.1, отличающаясятем, что В 1 и В 2 каждый независимо радиТираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5 аказ 341;ввод:1 е.нс г ддтельский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 тическим, й и Рб не объединяются с обра- Щгидрокарб 1 л)-альфа, омега-алкандиамизованием гетероциклической кольцевой на, омега-(аминоалкил)углеводородамида, структуры. омега-(гидрокорбилокси) алкиламина. оме-,9. Композиция по п.5, отличающаяся га-аминоалкилгидрокарбоната, омега-(гидтем, что содержит компонент Б от 10 до 90 рокарбилтио)алк ла д мас.;6 омега-(гидрокарбилтио)алкиламина, от 20 до 80 мас. су ф днс льфидного соедине- Я-(омега-аминоалкил)углеводородтиоата, Цгидрокарбил)-альфа, омега - алкандиами, Композиция по п.10, отличающаяся на, (омега - аминоалкил)углеводорода, оме тем, что к - сн 2- или га-(гидрокарбилокси,алиламина, омега-аминоалкилгидрокарбоната, омега(гидрокарбилтио)алкиламида или их смеси и компонент А от 10 до 90 мас. сульфид 81- С 2 - С 14-гидрокар ил, 2 - 1. 6-алкил ного соединения и сульфидное соединение 15бо ил, йз - водородили С 1 - Сб-алкилкарбонил, з - водород соответствует формулеили С 1 С 14 Гидрокар ил, б и 6 кэжды (К )3-пС(Н)п - Я- независимо или алкил, или алкенил и сумХ ма атомов углерода в й 5 и йб составляет 8- С(Н)п(В)з16, а - 0 или 1, Ь - 1 или 2, и - 1- 4, или(йб)2 - С - Рйб)2 12. Композиция по п.9, отличающаясяХа 4 тем, что й 1- С 4 - С 11-гидрокарбил: К 2 - С 1- где Й 4 - каждый независимо гидрокарбил С 4-алкил или С 1 - С 4-алкилкарбонил; йзили гидрокарбил, замещенный гидроксиль- водород или С 1- С 11-гидрокарбил; йб - С 1- ной, циано гало, эфирной, гидрокарбилокб б 11 алкил или алкенил Хгидрокарбилтиоэфирной частями, обозначает- - д - р или -О где две части 84 могут обьединяться, образуя циклическое кольцо или гетероцикли 1, Композиция по п,13, отличаю ая тем, что Х обозначает -,1, К ц по п,13, отличающаяся ческое кольцо с атомом серы, и - целое число О, 1, 2 или 3, ИХопоз ция о 3, ощюающа сем, что б и б не являютс одной о алкарил, аралкил, алкил, алкенил, алжеуглево о о н кл алкил, циклоалкенил, гид. Композиция по п.1, отличающаяся. тем, что металлсодержащими сульфидныя алкарильная 35 ми инеРалал и ЯвлЯютсЯ такие, котоРые аралкияьная, алкильная, алкенильная, немеют высокую естественную гидрофобалкинильная, циклоалкильная, цикло- ность в нфокисленном состоянии. алкенильная группа может быть по вы. Композиция по п.1 или 5, отличаю- бору замещена гидроксильной, циано, щаяся тем, что компонент Б представляет гало, ОВ 7 или ЯВ 7 группой, где В 7- гид- собой 2(гексилтио)зтиламин или этилрокарбильная группа, (гексилтио)этиламид,10, Композиция по п.9, отличающаяся 17; Композиция по п.1 или б, отличаютем, что содержит Б от 20 до 80 мас. 6 оме- щаяся тем, что компонент А представляет га-(гид рока рбилтио)алкила мина, 3-(омега- собой этилокстилсульфид. аминоалкил)углеводородтиоата, 1839638Изобретение касается новых коллекторов для извлечения металлосодержащих сульфидных минералов, сульфидированных металлосодержащих окисных минералов, металлосадержащих окисных минералов и металлов, встречающихся в металлическом состоянии (все упомянутые здесь четыре группы минералов относятся к металлосодержащим минералам), из рудных запасов при помощи пенной флотации,Флотация представляет собой процесс обработки смеси высокодисперсных минеральных твердых тел, например пылевидной руды, суспендированных в жидкости, посредством чего часть таких твердых тел отделяется от других высокодисперснцх твердых тел, например глины и других подобных материалов, присутствующих в руде, путем введения газа (или создания газаи зФд) в жидкость с получением пенистой массы, содержащей некоторое количествотвердых частиц на поверхности жидкости, и оставления суспендированными (невспененными) других твердых компонентов руды, Флотация основана на том принципе, что введение газа в жидкость, содержащую твердые частицы различных материалов, суспендированных в ней, вызывает прилипание газа к определенным суспендированным твердым частицам и не вызывает прилипания к другим, а также заставляет частицы с прилипшим к ним газом быть легче жидкости, Эти частицы поднимаются на поверхность жидкости с образованием пены.Для ускорения процесса пенообразования различные флотоагенты смешивают с суспензией, Эти агенты классифицируются в соответствии с осуществляемой функцией: коллекторы, такие как ксантогенаты, тионокарбаматы и т,п., пенообразователи, которые способствуют образованию устойчивой пены, например природные масла, такие как сосновое масло и эвкалиптовое масло, модификаторы, такие как активаторы, для создания флотации в присутствии коллектора, например сульфат меди, депрессоры, например цианистый натрий, которые имеют склонность предотвратить действие коллектора как такового по.отношениго к минералу, который необходимо сохранить а жидкости, и тем самым препятствуют переносу вещества и сбразованию части пены, регуляторы рН, например известь и кальцинированная сода, для получения оптимальных металлургическких результатов и т.п,Понимание явлений, которые способствуют там что флотация становится чрезвычайно це ым промышленным процессом,ил а:лцэ.странным для практического использования настоящего изобретения, Явления, которые придают флотацииособенно ценный промышленный характер.в вначительной степени ассоциируются с5 избирательным средством поверхноститвердых тел микооскопических размеров,суспендированных в жидкости, содержащей газовое включение, для жидкости с одной стороны, для газа с другой."0 Специфические добавки, используемые прифлотации, выбирают в соответствии с природой руды, минерала минералов), подлежащего извлечению, а также другихдобавок, которые должны быть использова 15 ны в комбинации с указанными добавками.Флотация применяется в целом рядепроцессов разделения минералов, включающих селективное отделение таких металлсодержащих минералов, которые содержат20 медь, цинк, свинец, никель, молибден и другие металлы, от железосодержащих сульфидных минералов, например пирита ипирротина.Среди коллекторов, обычно используе 25 мых для извлечения металлосодержащихсульфидных минералов или сульфидированных металлосодержащих окисных минералов, находятся ксантогенаты, дитиофосфатыи тионокарбаматы, Другими коллекторами,30 обычно признаваемыми в качестве полезныхпри извлечении металлосодержащих минералов или сульфидированных металлосодержащих окисных минералов, являютсямеркаптаны, дисульфиды (В-ЗЯ - й) и пол 35 исульфиды В -Я Ь - Ц, где Ь равно 3 илиболее,9Конверсия металлосодержащих сульфидных минералов или сульфидированныхметаллосодержащих окисных минералов в40 более пригодное состояние чистого металла часто достигается процессами плавки.Такие процессы плавки могут приводить кобразованию летучих сернистых соединений. Эти соединения часто высвобождаются45 в атмосферучерез дымовые трубы или извлекаются из таких дымовых труб при помощи дорогостоящето и сложногооборудования. Многие сульфидные минералы, содержащие цветные металлы, или ме 50 таллосодержащие окисные минералынаходятся в природе в присутствии железосодержащих минералов, таких как пирит ипирротин, Когда келеэодержащие сульфидные минералы извлекают в процессах фло 55 тации вместе с сульфидными минералами,содержащими цветные металлы, и сульфидированными металлосодержащ 1 ми окисными минералами, присутс.яуетизбыточная сера, которая вцсвобокдетсяВ процессах плаОГ)енич,",:об:Г,1 с посо, 183963810 35 20 25 ЗО 35 селективного извлечения цветных металлосодержащих сульфидных минералов и сульфидированных металлосодержащихокисных минералов без извлечения железосодержащих сульфидных минералов, такихкак пирит и пирротин,Из числа промышленных коллекторовксантогенаты, тионокарбаматы и дитиофосфаты не мотут селективно извлекать цветные металлосодержащие сульфидныеминералы в присутствии железосодержащих сульфидных минералов. Наоборот, такие коллекторы собирают и извлекают всеметаллосодержащие сульфидные минералы. Меркаптановые коллекторы имеют окружающе-нежелательный порядок и оченьмедленны кинетически при флотации металлосодержащих сульфидных минералов.Дисульфиды и полисульфиды при использовании в качестве коллекторов дают низкиепроценты извлечения с медленной кинети-.кой. Следовательно. меркаптаны, дисульфиды и полисульфиды, как правило, неиспользуются в промышленных масатабах.Кроме того, меркаптаны, дисульфиды и полисульфиды не извлекают селективно цветные металлосодержащие сульфидныеминералы в присутствии железосодеожащих сульфидных минералов,Таким образом, существует необходимость в коллекторе флотации, который быселективно извлекал при относительно хороших скоростях восстановления широкийдиапазон металлосодержащих минералов вприсутствии железосодержащих сульфидных минералов, таких как пирит и пирротин.Следовательно, в одном варианте изобретение. представляет собой композициюколлектора для флотации металлосодержащих минералов, которая включает-И-Ч, где Ч-Я; О, радикал гидрокарбилене или радикал эамещенного гидрокарбилена;- М или - Й циклическое кольцо, гдециклическое кольцо является насыщеннымили ненасыщенным и может содержать дополнительные гетероатомы, но должно содержать атом М;Й 1 и Й 2 - самостоятельно радикал С 1- С 22 гидрокарбила, радикал С 1-С 22 замещенного гидрокарбила или насыщенное илиненасыщенное гетероцлклическое кольцо;- -, ;СН;р (-СНОН-)где у+р+щ=п, где и - целое число от 1 до 6;у, р и в - самостоятельно О или целое числоот 1 до 6, и каждая составляющая может ьстречаться в беспаряочной госледовательности:) ЧгФО О й О11 11 1 11- С-Ь- -С-М- иди -С-С)- где йз - водород, радикал С 1 - С 22 гидрокарбила или радикал С 1-С 22 замешенного гидрокарбила;/а/ углеводороды; содержащие моносульфидные единицы формулыЙ 5-Я-Йь,где й 5 и й 6 - самостоятельно обозначают радикал гидрокарбила, радикал гидрокарбила, замещенного одной или более гидроксильными, циано, гала, эфирными, гидрокарбипокси ипи гидрокарбиптиоэфирными частями,Й 5 и Йб могут обьединяться с образованием гетероциклической кольцевой структуры с Я при условии, что 3 присоединяется к атому углерода алифатическсго или циклоалифатического ряда, при дальнейшем условии, что общее содержание углерода углеводородного сульфида таково, что он имеет достаточный гидрофобный характер с тем, чтобы привести частицы металпосодержащего сульфидного минерала или сульфиди рован ного металлосодержа щего окисного минерала к поверхности раздела воздух - пузырьки,Изобретение относится к способу извлечения металлосодержащих минералов из руды, в котором руду в форме водной пульпы подвергают процессу пенной Флотации в присутствии флотирующего количества флотационного кол;лектора в таких условиях, что металлосодержащие минералы извлекаются в пену. Композиции коллектора данного изобретения способны флотировать широкий диапазон металлосодержащих минералов, Кроме того, такие композиции коллекторов дают хорошие проценты извлечения и селективности по отношению к желательнымметаллосодержащим минералам,Композиция коллектора используется в способе извлечения металпосодержащих сульфидных минералов или сульфидированных металлосодержащих окисных минералов из руды, в котором руду в форме водной пульпы подвергают процессу пенной флотации в присутствии флотирующего количества композиции коллекгора так, чтобы заставить частицы металлосодержащих сульфидных минералов или сульфидированных металлосодвржащих окисных минера 1839638 10тогда общее содержание углерода групп Й и Йз составляет предпочтительно около 1- 23,более предпочтительно 2-16, наиболее предпочтительно 4 - 15; когда Х представляет собойЙ 1 обозначает наиболее предпочтительноСб - С 11-гидрока рбил,Из приведенного следует, что предпочтительнее соединение компонента /а/ включает омега-(гидрокарбилтио)алкиламин, й-(гидрокарбил)-альфа, омегаалкандиамин, ч-(омега-аминоалкил), углеводородамиды, омега-(гидрокарбилокси-)алкиламин, омега(гидрока рбилтио)алкиламиды или их смеси, Более предпочтительные соединения компонента /а/ включают омега-(гидрокарбилтио)алкиламины, омега-(гидрокарбилтио)-алкиламиды,- (гидрокарбил)-альфа, омега-алкаидиамины, Й-(омега-аминоал кил)углеводородамиды или смеси их. Наиболее предпочтительные классы соединений компонента /а/ включают омега-(гидрокарбилтио)алкиламины, например 2-(гексилтио)зтиламин, . и омега-(гидрокарбилтио)алкиламиды, например атил 2-(гексилтио)зтиламид,еОмега-(гидрокарбилтио)алкиламины формулы 3 могут быть получены способами, раскрытия Вегагоз 1 у и др., патент США М 4086273, в патенте Франции М 1519829 и в работе Вемеи 4,4-е издание, 4-е приложение, с,1755, 1979.1 ч-(омега-аминоал к ил)углеводородамиды формулы 5 могут быть получены способами, описанными Раго, патент США М 4326067 Астарооп РЬапп, 19, 277 (1962), Везлеи 4, 4-е издание, 3-е приложение, с.587, 1962.Омега-(гидрокарбилокси)алкиламины формулы 6 могут быть получены способами, описанными в патенте Великобритании М 869409 и патенте США (НоЬЬз) %3397238.Я-(омега-амииоалкйл)углеводородтиоа ты формулы 2 могут быть получены способами, описанными Рау и др, патент США М 3328442, и Вез 1 е 1 п. 4, 4-е издание, 4-е приложение, с.1785, 1979.й-(гидрокарбил)-альфа, омега-алкандиамины формулы 4 могут быть получены способами, хорошо известными в данной области. Один пример представляет собой способ, описанный в патенте ГДР М 98510, Й 5- Я-Йб 30 35 40 сульфидная часть имеет достаточно гидродух-пузырьки. тельно 12. 5 10 15 20 Компонент (а) композиции коллектора представляет собой органическое соединение, которое содержит по крайней мере 4 атома углерода и одну или более моносульфидиых единиц, где атомы серы сульфидных единиц связаны с атомами ароматического углерода, т.е, атомами алифатического или циклоалифатического углерода, Моносульфидные единицы относятся здесь к единицам, в которых каждый атом серы связан с двумя атомами углеро- да иеароматической части только. например, с двумя атомами углерода углеводородной части, углеводородные соединения могут содержать одну или более моносульфидных единиц и включают такие соединения, которые замещены гидроксильиыми, циано, гало, эфирными, гидрокэрбилокс. и гидрокарбилтиоэфирными частями. Предпочтительны органические соединения, содержащие моносульфидные единицы, включают соответствующие формуле 8 соединения, где Й 5 и Й 6 самостоятельно обозначают радикал гидрокарбиле или радикал гидрокарбила, замещенного одной или более гидроксильными, циано, гало, эфирными, гидрокарбилокси или гидрокарбилтиоэфирными частями, Где Й 5 и Йб могут обьедиияться, образуя гетероциклическую кольцевую структуру с Я, при условии, что Я связана с атомами алифатического или циклоалифатического углерода, при дальнейием условии, что общее содержание углерода сульфидной части таково, что Фобиый характер с тем. чтобы привести частицы металлосодержащего сульфидного минерале к поверхности раздела возСпецифические группы Й 5 и Йб. используемые здесь наиболее преимущественным образом, зависят от множества факторов, включая используемый компонент (а), конкретную руду, подлежащую обработке и т,п. Для создания требуемого гидрофобнога характера моносульфидное соединение формулы 8 содержит по крайней мере 4, более предпочтительно 6, наиболее предпочтительно 8. атомов углероде, Максимальное число атомов углерода в моносульфидном соединении составляет предпочтительно 20, более предпочтительно 16, наиболее предпочти 1839638Предпочтительно, когда йв и Вв независимо представляют собой алифатическую. циклоалифатическую или аралкильную часть, незамещенную или замещенную одной или более гидрокси, циано, тало, -ОВ 7 ,или -ЯВ 7 частями, где В 7 - радикал гидрокарбила, Вв и Вв могут объединяться, образуя гетероциклическое кольцо с Я, Вв и Йв, более предпочтительно представляют собой алифатическую или циклоалифатическую часть, неэамещенную или замещенную одной или более циано, гало, гидроксильной, ОВ 7 или ЯЙ 7 частями, где В 7 представляет. собой радикал гидрокарбила. где Й 5 и В 6 могут обьединяться, образуя гетероциклическое кольцо с Я. В более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения йв и йв не обьединяютея с образованием гетероциклического кольца с, Я, Вв и Йв самостоятельно представляют собой алкил, алкенил, алкинил, циклоалкил или циклоалкенил, незамещенные или.замещенные одной или более гидроксильной, гало, циано. ОВ 7 или ЯР 7 частями, где В 7 является алифатическим или циклоалифатическим, В наиболее предпочтительном варианте йв и Вв не является одной или той же углеводородной частью, т.е. моносульфид является асимметрическим. Й 7 предпочтительно является алифатическим или циклоалифатическим, более предпочтительно В 7 представляет собой алкил, алкенил, циклоалкил или циклоалкенил. В наиболее предпочтительном варианте Йв и йв независимо друг от друга представляют собой алкил или алкенил, в частности йв обозначает метил или этил и Вв обозначает Св-С 11-алкил или Св - С 11-алкенил, например этилоктилсульфид.Примеры циклических соединений, которые могут быть использованы в качествемоносульфидного соединения формулы 8 включает сйедующие структуры(й 8);с-с- Я 8 р82 9где Вв - водород, арильную, алкарильную, аралкильную, алкильную, алкенильную, алкинильную, циклоалкильную, циклоалкенильную, окси, циано, гало, ОВ 7 или ЯВ 7 группу, где арильная, алкарильная, аралкильная;алкильная,алкенильная,алкинийьная,циклоалкильная. циклоалкенильная группа может быть по выбору замещена гидроксильной, циано, Гало, 087 или ЯЙ 7 группой и т.д., где В 7 представляет собой гидрокарбильную группу, предпочтительнО алифатическую или циклоалифатическую, более предпочтительно элкил, алкенил, циК(9) 10 или гидрокарбил, замещенный гидроксиль 15 ной, циано, гало, эфирной, гидрокарбилокси 20 . и - целое число О, 1, 2 или 3 при условии,30 аралкильную группу, незамещенную или зазначения 35 40 45 лоалкил или циклоалкенил: В 9 - нормальный или разветвленный алкенил, или алкенил или алкинилен, незамещенные или эамещенные гидроксильной, циано, гало, ОВ 7 или ЯВ 7 группой,Предпочтительное соединение, пригодное в качестве компонента (а) настоящего изобретения, соответствует формуле(Йа)з-в С(Н)п Я С(Н)о(йа)з-е,где Цв имеет приведенные значения; йа - самостоятельно обозначает гидрокарбил или гидрокарбилтиоэфирной частью, где две части В 4 могут объединяться, образуяциклическое кольцо или гетероциклическоекольцо с атомом серы; что общее содержание углеводород 1 ой части коллектора таково, что коллектор имеет достаточно гидрофобный характер с тем, чтобы привести частицы сульфидированного металлосодержащего окисного минерала к поверхности раздела воздух-пузырьки;йа в приведенной формуле предпочтительно обозначает алифатическую, циклоалифатическую, арильную, алкарильную или мещенную циано, гало, гидроксильной, ОЙ 7 или ЯВ 7 группой, где В 7 имеет приведенные значения, Более предпочтительно, когда Йа обозначает алифатическую или циклоалифатическую группу, незамещенную или заме- щенную гидроксильной, циано, гало, алифатической эфирной, циклоалифатической эфирной, алифатической тиоэфирной предпочтительно, когда Й 4 обозначает алкильную, алкенильную, циклоалкильную или циклоалкенильную часть. Наиболее предпочтительно, если один -С(Н)п(йа)з-п представляет собой метиловую или этиловую группу, а другой представляет собой Св-С 11-алкильную или С 6-С 11-алкенильную группу. Предпочтительно, если и обозначает 1, 2 или 3 и более предпочтительно 2 или 3. Предпочтительные углеводородсодержащие моносульфидные единицы формулы йв-Я-Вв, где Вв и йв имеют приведенные значения, получают стандартными способами, например, путем взаимодействия Йв-Н с Йв - ЯН, Где Йв и Вв имеют приведенные Примеры соединений в пределах обьейа настоящего изобретения включают метилбутилсульфид, метилпентилсульфид,метилгексилсульфид, метилгептнлсульфид,метилокстилсульфид, метиднонилсульфид, метилдецилсульфид, метилундецилсульфид, метилдодеципсульфид, метилциклопентилсульфид, метилциклогексилсульфид. метилциклогептилсульфид, метипциклооктилсульфид, этипбутипсульфид, этилпентилсульфид. этилгексилсульфид, этилгептилсульфид. этилокстилсульфид, этилнонипсульфид, этилдецилсульфид, этилундецилсульид, этилдодецилсульфид, этилциклопентилсульфид, этилциклогексилсульфид, этилциклогептилсульфид, этилциклооктилсульфид, пропилбутилсульфид, пропилпентилсульфид. пропилгексилсульфид, пропилгептилсульфид, пропилокстилсульфид, пропилнонилсульфид, пропилдецилсульфид, про:,илундецилсульфид, пропилдодецилсульфид, пропилциклопентилсульфид, пропил.циклогексилсульфид, пропипциклогептилсульфид, и ропилциклооктилсупьфид, дибутилсульфид, бутилпнентипсульфид, бутилгексилсульфид, бутилгексилсульфид, бутилгептилсульфид, бутилоксилсупьфид, бутилнонилсульфид, бутилдеципсульфид, бутилдодецилсупьфид, бутилундецилсульфид, бутилциклопентилсульфид, бутилцикпогексилсупьфид, бутилциклогептилсульфид, бугилциклооктилсульфид, дипентилсульфид, пентилгексилсульфид, пентилгептилсульфид, пентилоктилсульфид, пентилнонипсупьфид, пентилдецилсульфид, пентипундецилсульфид, пентилдодецилсульфид, пентилциклопентилсульфид, пентилциклогексилсульфид, пентилциклогептилсульфид, пентилциклооктилсульфид, дигексульфид, гексилгептилсульфид, гексилокстилсульфид, гексипнонилсульфид, гексилдецилсульфид, гексипундецилсульфид, гексилдодецилсульфид, гексилциклопентилсульфид, гексилциклогексилсульфид, гексилциклогентилсульфид, гексилциклооктипсульфид, ди гейтилсул ьф ид, гептилоктилсульфИд, гептилнонилсульфид, гептилдецилсульфид, гептилундеципсульфид, гептипдодецилсульфид, гептилциклопентилсульфид, гептипциклогексилсульфид, гептилциклогептилсупьфид, гептилциклооктилсульфид, диоктипсул ьфид, октипнонилсульфид, октилдеципсупьфид, октилундецилсульфид, октилдодецилсульфид, октилциклопентилсульфид, октипциклогексилсул ьфид, октил циклогептилсульфид, октилциклооктилсульфид, динонилсупьфид, нонипдецилсульфид, нонилундецилсульфид, нонилдорецилсульфид, нонипциклопентилсульфид, нонилциклогексилсульфид, нонил циклогептипсупьфид, нонилциклооктилсульфид, дидецилсульфид, децилундецилсупьфид, децилдодецилсульфид, децилциклопентилсульфид, децилциклогек 40 лоалифатические аралкил и алкарил. 5 10 15 20 30 35 силсульфид, децикпогептил ульфид, дециклооктилсульфид, Более предпочтительные сульфиды включают метилгексилсульфид, метилгептилсульфид, метилоктилсульфид, метипнонилсульфид, метилдецилсульфид, зтилгексилсульфид, этилгептипсульфид, этилокстилсульфид. этилнонилсупьфид, этилдецилсульфид, дисутилсульфид, дипентилсульфид, дигексилсульфид, дигептилсульфид и диоктилсупьфид.Углеводород означает здесь органиче- сксе соединение, содержащее атомы углерода и водорода, Термин "углеводород" включает следующие органические соединения: алканы, алкены, алкины, циклоалканы, циклоалкены, циклоапкины, ароматики, апифатические, и циклоалифатические арал- каны и алкилзамещенные ароматические соединения.Термин "алифатический" относится здесь к насыщенным и ненасыщенным углеводородным соединениям с нормальной и разветвленной цепью, т.е. алканам, алкенам или алкинам.Термин "циклоалифатический" относится здесь к насыщенным и ненасыщенным циклическим углеводородам, т.е. циклоалканам и циклоапкенам,Циклоалкан относится к апкану, содержащему одно, два, три или более циклических колец. Циклоалкен относится к монодии полициклическим группам, содержащим одну или более двойных связей.Гидрокарбип означает здесь органический радикал, содержащий атомы углерода и водорода. Термин "гидрокарбип" включает следующие органические радикалы; алкип, елкенип, апкинил, циклоалкил, циклоалкенил, арил, алифатические и цикТермин "арил" относится здесь к биарильной, бифенилильной, фенильной, нафтильной, фенантренильной, антраценильной и двум арипьным группам. соединенным мостиковой связью посредством алкиленовой группы.Алкарил относится здесь к алкил-, -алкенип или апкинипзамещенному арильному заместителю, где арил имеет приведенные значения. Аралкип означает здесь алкильную группу, в которой арил имеет приведенные значения.С 1-С 2 о-алкип включает метиповую, этиловую, пропиловую, бутиловую, пентиловую, гексиловую, гептиловую, октиловую, нониловую, дециловую, ундециловую, додециловук, тридециловую, тетрадециловую, пентадециловую, гексадециловую, гептадециловую, октадециловую, нонадециловую и20 25 количеств компонентов(а) и компонентов(Ь) 30 40 эйкозиловую группы с нормальной и разветвленной цепью.Гало означает здесь хлоро-, бромо- или йодогруппу.Гидрокарбилен означает здесь органические радикалсодержащие атомы углерода и водорода, которые должны присоединяться к атому азота двойной связью, Термин "гидрокарбилен" включает следующие органические радикалы; алкенил, циклоалкенил и аралкилен, где арил имеет приведенные значения,Гетероциклическое кольцо означает здесь как насыщенное, так и ненасыщенное гетероциклические кольца, включающие -М- циклическое кольцо. Гетероциклическое кольцо может включить один или более атомов й, 0 или 3, Примерами пригодных гетероциклических колец являются пиридинт пиразол, фуран, тиофен, индол, бенэофуран,бенэотиофен,хинолин,иэохинолин,кумарин, карбазол, акридин, имидазол,оксазол, тиазол, пиридазин, пиримидин, пиразин, пурин, этиленимин, оксиран, аэетидин, оксетан, тиетан, пиррол, пирролидин,тетрагидрофуран, иэоксаэол, пиперидин,азепин и другие.Композицию настоящего изобретенияполучают с использованием достаточных для получения эффективного коллектора для металлосодержащих минералов из руд в процессе пенной флотации. Количество каждого компонента, наиболее преимущественно используемого при получении композиции, варьирует в зависимости от используемых специфических компонентов (а) и (Ь), обрабатываемой конкретной руды, а также от требуемых скоростей извлечения и селективности. Композиция предпочтительно содержит приблизительно от 10 до90, балее предпочтительно от 20 до 80,вес. компонента (а) и приблизительно от10 до 90, более предпочтительно от 20 до 80,вес,ф, компонента (Ь), Композиция настоящего изобретения еще более предпочтительно содержит приблизительно от 30 до70 вес.-",ь компонента (а) и приблизительноот 30 до 70 вес.компонента (Ь),Способ настоящего изобретения пригоден для извлечения посредством пеннойфлотации металлосодержащих минераловиз руды.Термин "руда" обозначает здесь материал, извлеченный из грунта, и включаетжелательные металлосодержащие минералы в смеси с пустой породой,Термин "пустая порода" означает тучасть материала, которая имеет нвзначительную ценность или не имеет никакой 5 10 15 45 50 55 ценности и требует отделения от желательных металлосодержащих минералов.Композиция коллектора в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно используется при извлечении в процессе пенной флотации металлосодержащих минералов, В более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения извлекаются минералы, содержащие медь, никель, цинк или молибден. В еще более предпочтительном варианте извлекаются минералы, содержащие медь. Также предпочтительными металлосодержащими сульфидными минералами являются те, которые имеют высокую естественную гидрофобность в неокисленном состоянии.Термин "гидрофобность в неокисленном состоянии" применяется к только. что измельченному минералу или минералу, имеющему свежую поверхность, который демонстрирует склонность к флотации без прибавления коллектора,Руда, для которой пригодны эти соединения, включает сульфидные рудные минералы, содержащие медь, цинк, молибден, кобальт, никель, свинец, мышьяк, серебро, хром, золото, пластину, уран и их смеси.Примеры металлосодержащих сул ьфидных минералов, которые можно обогащать пенной флотацией, используя настоящее изобретение, включают медьнесущие минералы, такие как, например, ковеллин (СцЯ), халькозин (Сц 23), халькопирит (СцГеЯг), валлериит (Сц 2 Ге 457 или СцзГе 437), борнит (СщГе 34), кубанит (Сц 2 ЯЕе 43 б), энаргит Сцз(АзЯЬ)Яф тетраэрит (СцзЯЬЯ 2), теннантит (Сц 2 Аза 9 з), брошантит (Сц 4(ОН)бЯ 04), антлерит Сцз 304(ОН), фаматинит Сц(ЯЬАз)Яд) и бурнонит (РЬСцЯЬЯз); свинецнесущие минералы, такие как, например, галенит (РЬЗ); сурьманесущие минералы, такие как, например, стибнит (ЗЬ 23 з); цинкнесущие минералы, такие как, например, сфалерит (ЕпЯ); серебронесущие минералы, такие как, например, стефанит (АцьЯЬЪ) и адгентит (А 92 Я); хромнесущие минералы, такие как, например, добреелит (ЕеЯСгЯз); никельнесущие минералы, такие как, например, пентландит (ЕейЯз 1; молибденнесущие минералы, такие как, например, молибден ит (МоЯ 2); а также платина и палладийнесущие минералы, такие как, например, куперит Рт(АзЯЦ Предпочтительные металлосодержащие сульфидные минералы включают молибденит (Мо 32), халькопирит (СцГеЯр), галенит (РЬЯ), сфалерит (ЕпЯ), борнит (СщЕе 34) ипентландит (Еей)938),Сульфидированные металлосодержащие окисные минералы представляют со 1839 БЭ 8бой минералы, которые обрабатывают сульфидирующим химическим веществом для того, чтобы придать таким минералам характеристики сульфидного минерала с тем, чтобы минералы можно было извлекать в процессе пенной флотации с использованием коллекторов, которые извлекают сульфидные минералы. Сульфидирование приводит к получению окисных минералов, имеющих характеристики сульфидных минералов. Окисные минералы сульфидируют взаимодействием с соединением, которые вступают в реакцию с минералами с образованием сернистой связи или средства, Такие способы хорошо известны, Зти соединения включают гидросульфид натрия, серную кислоту и родственные серосодержащие соли, такие как сульфид натрия,Сульфидированн ые металлосодержащие окисные минералы и окисные минералы, для которых пригоден настоящий способ, включают окисные минералы, содержащие медь, алюминий, железо, титан, магний, хром, вольфрам, молибден, марганец, олово, уран и их смеси.Примеры металлосодержащих окисных минералов, которые можно обогащать пенной флотацией, используя настоящее изобретение, включают медьнесущие минералы, такие как куприт (Сы 20), тенорит (СцО), малахит Свг(ОН)2 СОз), азурит Сиз(ОНЦСОзЩ, атакамит Сц 2 С 3(ОН)з 3, хризоколла (СоЯЮз); алюминийнесущие минералы, такие как корнуд; цинкнесущие минералы, такие как цинкит(2 пО) и смитсонит (ЛпСО); вольфрамнесущие минералы, такие как вольфрамит (геМп)Я 04); никельнесущие минералы, такие как бунзенит (МО); молибленнесущие минералы, такие как вульфенит (РЬМо 04) и повеллит (СаМб 04); железонесущие минералы, такие как гематит и магнетит; хромнесущие минералы, такие как хромит (ГеОСг 20 з),железо- и титансодержащие минералы, такие как ильменит;магний- и алюминийсодержащие минералы, такие как шпинель; железо- и хромсодержащие минералы, такие как хромит; титансодержащие минералы, такие как рутил; марганецсодержащие минералы, такие как пиролюзит; оловосодержащие минералы, такие как касситерит; урансодержащие минералы, такие как уранитит; а также ураннесущие минералы, такие как, например, урановая смолка О 205(ОзОв и гуммит (ООз и Н 20).Другие металлосодержащие минералы, для которых пригоден данный способ, включает эолотонесущие минералы, такие как сильванит (АцА 9 Те 2) и калаверит (Аде) платина- и палладийнесущие минералы, такие как сперрилит (РАз 2): серебронесущие минералы, такие30 как гессит (АоТе). Также включены металлы, которые встречаются в металлическом состоянии, например золото, серебро и медь.Композиция коллектора настоящего изобретения может использоваться в любой концентрации, которая дает желательное извлечение необходимых минералов, Используемая концентрация зависит от конкретного извлекаемого минерала, сорта руды, подвергаемой процессу пенной флотации, желательного качества извлекаемого минерала, а также конкретного минерала, подлежащего извлечению. Предпочтительно использовать композицию коллектора в соответствии с настоящим изобретением при концентрации 5 г - 1000 г на метрическую тонну руды, более предпочтительно в диапазоне приблизительно от 10 до 200 г коллектора на метрическую тонну руды, подвергаемой процессу пенной флотации. Для достижения оптимальногоо синергического эффекта наиболее предпочтительно начинать с низких уровней дозировки и повышать уровни до достижения требуемого эффекта. Синергизм определен здесь как понятие, когда измеренный результат смеси двух или более компонентов превышает взвешенные средние результаты каждого компонента, когда они используются отдельно; Зто термин такжеподразумевает-, что результаты сравниваются при условии, что общий вес используемого коллектора является одним и тем же длякаждого эксперимента. При продолжении процесса пеннойфлотации настоящего изобретения использование пенообразователей является предпочтительным. Пенообразователи хорошо известны в данной обла ти знаний. Пригоден любой пенообразователь, который при 40 водит к извлечению желательногометаллосодержащего минерала. Пенообразователи, пригодные в настоящем изобретении, включают любые пенообразователи, известные в данной области, которые приводят к извлечению желательного минерала, Примеры таких пенообразователей включают Сь-Са-спирты, сосновые масла, крезолы, С-С 4-элкиловые простые эфиры полипропиленгликолей, дигироксилаты полипропиленгликолей, гликоли, жирные кислоты, мыла, алкилариловые сульфонаты и т,д, Кроме того, могут быть использованысмеси таких пенообразователей. Все пенообразовэтели, пригодные для обогащения руды посредством пенной флотации, могутбыть использованы в настоящем изобретении. Кроме того, предполагается, что комбинация коллектора, которая составляет композицию настоящего изобретения, может использовэться в смесях с другими кол