книги / Флотационные реагенты

ПРИМЕНЕНИЕ АЦИЛИРОВАННЫХ АМИНОКИСЛОТ ДЛЯ ФЛОТАЦИИ КАССИТЕРИТА И ФЛЮОРИТА

И.А. Носов

На Солнечном ГОКе были проведены сравнительные лабораторные испытания реагентных режимов флотации шламов ЦОФ с применением десяти известных и вновь синтезированных реагентов-собирателей [1 ]. Флотации подвергались шламы - питание касситеритовой флотации. В качестве реагентов-подавителей использовали щавелевую кислоту, жид­ кое стекло, фтористый и кремнефтористый натрий [2]. Лучшие резуль­ таты по качеству концентрата и извлечению в него олова получены с флотолом-7,9.

Из новых собирателей для касситерита наиболее перспективными яв­ ляются продукт конденсации жирных кислот таллового масла амино­ кислотами (техническое название —талактам-6) и натриевая соль эфиров алкилфосфоновой кислоты (техническое название — эстафат К-33). От­ личительной чертой этих реагентов по сравнению с ИМ-50 является уме­ ренная способность к пенообразованию, хорошая растворимость в воде.

Качественные показатели флотации шламов с этими реагентами не­ сколько лучше, чем с реагентами, применяемыми в промышленности Поскольку жирные кислоты таллового масла в последние годы являются дефицитным сырьем, была изучена возможность заменить их на техни­ ческие жирные кислоты, получаемые из нефтепродуктов. На их основе был синтезирован новый реагент, подобный талактаму-6, названный реагентом ААК (ацилированные аминокислоты).

Для реагента ААК характерны повышенная селективность в перечистных операциях, умеренная способность к пенообразованию в нейтраль­ ной и кислой средах. Реагент легко растворим в воде, не токсичен, по расчетной стоимости цена его не превышает 1200 руб. за 1 т.

Лабораторные опыты по флотации касситерита из шламов с исполь­ зованием ААК проведены в условиях исследовательских лабораторий Краснореченской обогатительной фабрики ПО "Дальполиметалл” и ЦОФ Хрустальненского ГОКа. В обоих случаях были получены положи­ тельные технологические результаты, сравнимые с результатами при при­ менении реагентов аспарала-Ф и таллового масла. В ПО "Дальполиметалл” прошли промышленные испытания реагента ААК.

Кроме того, реагент ААК испытывался для флотации флюоритовых руд Ярославского ГОКа. С этим реагентом были проведены флотацион­ ные опыты на двух типах карбонатно-флюоритовой руды с содержанием СаР2 39,63 и 37,42% и с содержанием СаС03 10,23 и 7,08%.

С первым типом руды флотационные опыты проводились на фабрич­ ной оборотной воде без подогрева пульпы по схеме, принятой на фаб­ рике. Руда измельчалась до крупности с содержанием 90% класса —0,044 мм. Перед измельчением в пульпу подавался сернистый натрий для создания щелочной среды.

Первоначально было проведено несколько предварительных опытов,

по результатам которых были определены необходимый расход соби­ рателя ААК и возможность использования в качестве депрессора при­ менимый на фабрике комбината депрессор СД-5, представляющий собой слабощелочной раствор продукта модификации сульфит-спиртовой барды хромпиком в кислой среде с добавлением жидкого стекла. Для полу­ чения кондиционного флюоритового концентрата с извлечением 72—75% общий расход собирателя ААК составил 450—550 г/т.

Опыты по влиянию состава оборотной воды были проведены со вто­ рым типом руды. Установлено, что состав оборотной воды не оказы­ вает какого-либо влияния на качество концентрата и на его извлечение. Качество концентрата зависит только от выбранного реагентного режима.

В связи с ожидающимся в ближайшие годы ухудшением сырьевой базы комбината по качеству руды собиратель ААК испытывался на руде с содержанием флюорита 35,6%, кальцита 10,8% по более упрощенной схеме. Опыты проводились по принятому ранее режиму в открытом и замкнутом циклах. Был получен кондиционный флюоритовый концент­ рат с извлечением 76—82%. Выявлена реальная возможность повышения извлечения флюорита в концентрат до 85-87% за счет снижения потерь его с хвостами.

Таким образом, проведенные исследования по флотации касситерита из оловосодержащих шламов и флюорита из карбонатно-флюоритовой руды показали возможность промышленного использования реагента ААК, его определенные преимущества перед такими известными соби­ рателями, как аспарал в процессе флотации касситерита и олеиновой кис­ лоты в процессе флотации флюорита.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1 .Носов И.А., Пивторак Н.И., Гончаренко А.А. и др. Флотация касситерита из шламов гравитационного обогащения Солнечного ГОКа - В кн.: Флотационное обогащение руд и очистка сточных вод. Новосибирск: Ин-т горн, дела СО АН СССР,

1980, с. 33-38.

2. Эйгелес М.А. Реагенты-регуляторы во флотационном процессе. М.: Недра, 1977. 215 с.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БУТИЛМОЧЕВИНЫ В КАЧЕСТВЕ СОБИРАТЕЛЯ ПРИ ФЛОТАЦИИ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

П.И. Андреев, Н.М. Анищенко, В.С. Попова

Бутилмочевина — к-бутиловый эфир карбаминовой кислоты представ­ ляет собой белый аморфный порошок, практически нерастворимый в воде, но хорошо растворимый в органических растворителях. Получают бутилмочевину путем добавления к горячему бутиловому спирту сте­ хиометрического количества мочевины.

Как известно [1, 2], флотореагенты, содержащие донорные атомы Ы, О, 3, образуют с минералами поверхностные координационные соеди­ нения за счет перехода электронов реагентов на вакантные орбитали мине­ ралов. Сорбция аминогруппы происходит в результате электростатическо­ го взаимодействия реагента с поверхностью минерала и в значительной степени зависит от его потенциала. Благородные металлы, по нашим дан­ ным, обладают достаточно высоким потенциалом, а поэтому координа­ ционная связь бутилмочевины с ними должна быть прочной.

Испытания бутилмочевины как собирателя благородных металлов проводили при флотации двух проб золотосодержащей руды. Одна из них, кварцевая, представлена барит-каолинито-диккитовыми и диккиткварцевыми минералами. Содержание кремнезема в ней — 68%, глинозе­

Вторая проба —высокоглинистая, окисленная, содержит 35% кремнезе­ ма, свыше 30% глинозема, 11% гидроокислов железа. Сульфидных мине­ ралов не обнаружено. Золото —тонкое до дисперсного, возможна адсорб­ ция золота на частицах окислов железа и каолинита.

Серебро в пробах связано в основном с золотом, являясь его изоморф­

флотации 16 мин, расход бутилмочевины — переменный. Реагент приме­ нялся как самостоятельно, так и совместно с ксантогенатом и вспенивателем Т-66. При расходе бутилмочевины 100 г/т достигается вполне удов­ летворительное извлечение золота — 72,8%, которое заметно выше, чем при использовании ксантогената (расход 60 г/т). Добавление к бутилмочевине ксантогената (30 г/т) позволяет существенно повысить содержание золота в концентрате.

Бутилмочевина является достаточно эффективным реагентом-собирате­ лем и при флотации глинистых золотосодержащих руд. При расходе реаген­ та 100 г/т извлечение золота в концентрат на 18,6% выше, а серебра - на 8,2% выше, чем при использовании ксантогената (60 г/т). Бутилмочевина дает возможность получить и более высокие по качеству концентраты: в 3 раза по золоту и в 2-2,5 раза по серебру.

Совместная загрузка бутилмочевины и ксантогената положительно влияет и на показатели обогащения глинистых руд, при этом возможно снижение оптимального расхода бутилмочевины со 100 до 60 г/т. Резуль­ таты эксперимента показывают, что предпочтительнее бутилмочевину пода­ вать в процесс перед ксантогенатом.

Таким образом, совместное применение двух видов собирателей, со­ держащих аминную и солидофильную группы, обеспечивает более полную гидрофобизацию поверхности благородных металлов и селективное их извлечение из кварцевых и глинистых руд.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Артамонова Л.А., Богданов О.С., Игошин А.С. Хемосорбция флотореагентов и образование координационных соединений. - Обогащение руд, 1977, № 4, с. 18-20.

2. Богданов О.С., Конев В.А., Максимов НИ. и др. Изучение флотационного про­ цесса и изыскание новых флотационных реагентов. - Обогащение руд, 1 9 7 7 № 5 с. 18-22.

Р а з д е л 3

РЕАГЕНТЫ ДЛЯ РУД ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ

УДК 622. 765

НОВЫЕ РЕАГЕНТЫ И РЕЖИМЫ ДЛЯ ФЛОТАЦИИ ЖЕЛЕЗНЫХ И МАРГАНЦЕВЫХ РУД

В.В. Синицын, Т.П. Захарова, А.М. Комлев

При флотации большинства руд редких и черных металлов ряда не­ металлических ископаемых в качестве основного собирателя использу­ ется талловое масло — побочный продукт, получаемый в целлюлознобумажной промышленности [1, с. 298-290]. В своем составе талловое масло содержит такие ценные* компоненты, как предельные и непредель­ ные кислоты, канифоль. Источником непредельных кислот являются растительные масла, предельные получают из жиров, канифоль выделяют из пневого осмола экстракцией или из живицы хвойных пород древесины.

Все эти продукты получают ректификацией таллового масла. В настоя­ щее время предусматривается подвергать такой переработке практически весь объем вырабатываемого таллового масла. В связи с этим возникает острая необходимость в разработке нового собирателя для флотации. В институте Уралмеханобр такая работа проводится по двум направле­ ниям: изыскание в различных отраслях промышленности химических соединений как готовых флотореагентов или как сырья для их синтеза; синтез флотореагентов на основе доступного сырья.

По первому направлению изыскан ряд соединений, которые показали достаточно высокие технологические‘результаты при флотации окислен­ ных железных и марганцевых руд. Сюда относятся:

кубовые остатки от ректификации высших а-разветвленных изомер­ ных кислот (а-ВИК), получаемые реакцией теломеризации этилена в присутствии насыщенных кислот;

лигнин-талловая композиция (ЛТК) - побочный продукт, который может быть выделен при получении таллового масла из черных сульфат­ ных щелоков;

талловый пек (ТП )- отход целлюлозно-бумажной промышленности, получаемый как кубовый остаток при ректификации таллового масла.

ВИК представляет интерес как селективный и перспективный синте­ тический собиратель, но производство его пока малотоннажно. ЛТК яв-

Зависимость извлечения железа при флота­ ции окисленной железной руды Криворож­ ского месторождения от расхода различ­ ных реагентов

ТП после омыления водным раствором щелочи начинает проявлять слабые, но довольно селективные собирательные свойства. ТП является наиболее подходящим продуктом как для непосредственного исполь­ зования в качестве собирателя, так и в качестве доступного дешевого сырья для синтеза на его основе новых, более эффективных реагентов.

Для синтеза реагентов собирателей использовали ТП Котласского цел­ люлозно-бумажного комбината с кислотным числом 28,55 мг КОН/г. В результате химической модификации ТП нами получено два реагентазаменителя таллового масла, названные ЗТМ-1 и ЗТМ-2 с кислотными числами 77,6 и 85,4 мг КОН/г соответственно.

Реагенты получены по безотходной технологии и представляют собой вязкие вещества темно-коричневого цвета, хорошо растворимые в воде с нормальными органолептическими свойствами.

Исследования проводили на окисленной железной руде Криворожского месторождения с содержанием железа 36,2%. Руду измельчали мокрым способом до крупности 86% содержания класса —0,044 мм. Перед фло­ тацией, как и обычно при исследовании новых реагентов, руду обесшламливали, так как различные реагенты по-разному проявляют селектив­ ность действия по отношению к зернистой и шламистой части руды. Ре­ агенты испытывали в известных режимах прямой и обратной флотации взамен таллового масла. В режиме прямой флотации использовали жид­ кое стекло и серную кислоту, в режиме обратной флотации — концент­ рат бражки жидкой (КБЖ) и едкии натр.

В результате предварительных испытаний было установлено, что реаген­ ты ЗТМ-1 и ЗТМ-2 обладают близкими к талловому маслу лиственных пород древесины (ТМ-ЛПД) собирательными свойствами (см. рисунок). Причем ЗТМ-1 проявляет более селективные свойства при обратной фло­ тации, а ЗТМ-2 — при прямой. В связи с этим в дальнейшем ЗТМ-1 испы­ тывали при обратной флотации окисленной железной руды Криворож­ ского месторождения, а ЗТМ-2 - при прямой флотации промпродукта от магнитного дообогащения хвостов мокрой магнитной сепарации (ММС) Михайловского ГОКа в соответствии с различиями в способах флотации этих руд [2, 3].

Было установлено, что при прямой флотации промпродукта дообогащения хвостов ММС Михайловского ГОКа, измельченного до круп­ ности 85% содержания класса —0,044 мм и обесшламленного по классу —15 мкм, с собирателем ЗТМ-2 показатели выше, чем с ТМ-ЛПД (табл. 1), а при обратной флотации окисленной железной руды Криворожского месторождения с ЗТМ-1 показатели флотации несколько ниже (табл. 2').

С целью изыскания возможности повышения технологических пока­ зателей при обратной флотации железной руды были проведены иссле­ дования по улучшению свойств подавителя КБЖ путем его химической модификации. Использование в качестве депрессора железных минералов продукта модификации (КБЖМ) позволяет существенно улучшить по­ казатели флотации окисленной железной руды Криворожского место­ рождения при меньшем расходе реагента (табл. 2).

При сравнительных флотационных испытаниях синтезированных ре­ агентов ЗТМ-1 и ЗТМ-2 с ТМ-ЛПД , на марганцевых рудах Никопольского, Чиатурского и Джездинского месторождений были получены близкие технологические показатели. Таким образом, на основе использования доступного и дешевого сырья предложены безотходные методы синтеза новых собирателей ЗТМ-1 и ЗТМ-2 и эффективного подавителя желез­ ных минералов - КБЖМ. Установлено, что собиратели ЗТМ-1 и ЗТМ-2 могут быть использованы как полноценные заменители таллового масла при флотации руд черных и редких металлов, а также неметаллических ископаемых.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Справочник по обогащению руд. М.: Недра, 1974. Т. 2. 320 с.

2. Ганзенко Т.Б., Скородумова Л.П. Полупромышленная проверка технологии магнито-флотационного обогащения окисленных железистых кварцитов различ­ ного вещественного состава. - Бюл. науч.-техн. инфор. Чер. металлургия, 1983, вып.

16, с. 37-39.

2.Герасимова З.Ф., Скородумова Л.П. Изучение физико-химических и техноло­ гических свойств зеленой слюды Михайловского месторождения. —В кн.: Обогаще­ ние руд черных металлов. М.: Недра, 1975, вып. 3, с. 3-8.

НОВЫЕ РЕАГЕНТЫ-СОБИРАТЕЛИ КАТИОННОГО ТИПА НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕТИЛЕНДИАМИНОВ

К.Е. Рыков, Н.П. Заблоцкая, О.М. Ковалева, Ю.М. Казас

В настоящее время известны катионные собиратели из классов алифа­ тических аминов, четвертичных аммониевых оснований, окисей аминов и эфироаминов. Их применяют для флотации кварца, различных сили­ катов, растворимых солей.

Была показана возможность применения первичных аминов и солей четвертичных аммониевых оснований (ЧАО) в качестве собирателей си­ ликатных минералов при флотационной доводке магнетитовых концент­ ратов [1 , 2]. Эти собиратели недостаточно селективны при флотации железных руд, что явилось причиной поиска новых, более селективных собирателей катионного типа. Другим недостатком известных реагентов является их высокая стоимость: АНП — 1600 и ЧАО — 2000 руб. за 1 т.

В качестве собирателей испытывались соли бис-четвертичных аммо­ ниевых оснований - производные полиметилендиаминов [3—5]. Соли отличались между собой количеством метиленовых групп между четвер­ тичными азотами, составом и строением радикалов.

где л = 2 (соль Н-1) , 6 (соль П-2) , 10 (соль Н-З). Соль, имеющая формулу III:

Основные физико-химические характеристики катионных собирателей различного рода

вода-воздух, способны к мицеллобразованию (табл. 1).

Кроме чистых индивидуальных веществ, испытывался отход фарма­ цевтического производства — технический этоний, содержащий 75% бисчетвертичных солей формулы I, в которых К = Сю —С13 . Изучение фло­ тационных свойств бисчетвертичных солей проводилось на чистых ми­ нералах - кварце крупностью 88,4% класса-2 0 0 + 100 мкм и 11,6% класса -100 мкм и магнетита крупностью 90% класса - 4 0 мкм.

Для получения суперконцентратов, пригодных для порошковой ме­ таллургии, использовались магнетитовые концентраты из железных руд Куксунгурского месторождения крупностью 90% класса —40 мкм, со­ держащие 0,45% кремнезема и 71,4% железа. Вмещающая порода этих руд представлена кварцем, куммингтонитом, роговой обманкой и дру­ гими силикатами из классов амфиболов* и пироксенов. Результаты фло­ тации солями бисчетвертичных аммониевых оснований сравнивались с результатами флотации первичным собирателем АНП и четвертичным — алкилтриметиламмоний-хлоридом, где К = С! 7—С2о-

Флотацию' проводили на лабораторной флотомашине ФМ-2М. Про­ должительность кондиционирования с собирателями 3 мин, продолжи­

суперконцентрат ионы (кальций, магний, натрий и др.). Из результатов флотации чистых минералов видно, что все испытанные бисчетвертичные

и строения углеводородной цепи, количества метиленовых групп между атомами азота. Собирательные свойства возрастают с увеличением расстоя­ ния между атомами азота. Наиболее сильным собирателем является соль формулы III, содержащая в сложноэфирных радикалах триметилциклогексановые группы.