Собиратель для флотации калийных руд
Патент 1136841
Авторы
- БОРОДА ВАЛЕНТИНА ТРОФИМОВНА
- ГАМИЛОВ МИХАИЛ АЛЕКСЕЕВИЧ
- МАЛАХОВ АЛЕКСЕЙ СЕРГЕЕВИЧ
- СЕДЫШЕВА ЛИДИЯ ПЕТРОВНА
- СТРУЖКОВ ВЯЧЕСЛАВ НИКОЛАЕВИЧ
- СУБОЧ МАРИЯ ИВАНОВНА
- ТИТКОВ СТАНИСЛАВ НИКОЛАЕВИЧ
- ЧУМАКОВА ТАМАРА ГЕОРГИЕВНА
Классы МПК
Собиратель для флотации калийных руд
Иллюстрации
Реферат
СОБИРАТЕЛЬ ДЛЯ ФЛОТАЦИИ КАЛИЙНЫХ РУД, содержащий насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 8-14, насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 15-20, насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 21-28, отличающийся тем, что, с целью повышения флотационной активности реагента в диапазоне температур 20-40°С, он содержит дополнительно ненасыщенные алифатические амины при. следукадем соотношении компонентов, мас.%: Насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 8-143-15 Насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 15-20 25-64 Насыщенные алифатические амины с числом атомов уг§ лерода 21-28 24-63 . НенасьЕценные алифатические (Л аилины с числом атомов углерода 15-204-8 Ненасыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 21-281-2 При общем йодном числе ами6-12 на САЭ 00 4
СОЮЗ СОВЕТСКИХ социдлистических
РЕСПУБЛИК (19) (Н) А
4(5l B03 D 1/02
6-12 (21) 3548438/22-03 -и (22) 04. 02. 83 (46) 30.01.85. Бюл.Р 4 (72) С. Н. Титков, Л.П. Седышева, В.Т. Борода, В.Н.Стружков, A.Ñ.Ìàëàхов, М.A. Гамилов, М. И. Субоч и Т.Г.Чумакова (71) Всесоюзный научно-исследова-.. тельский и проектный институт га-, лургии (53) 622.765.06(088 8) (56) 1.Патент СИ Р 3310170, кл.209-166, опублик.1964.
2.Патент ФРГ 9 1254552, кл.l С, 10/10, опублик. 1966.
3. Авторское свидетельство СССР
9 975094, кл. В 03 D 1/02, 1980 (прототип). (54) (57) СОБИРАТЕЛЬ ДЛЯ ФЛОТАЦИИ
КАЛИЙНЫХ РУД, содержащий насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 8-14, насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 15-20, насыценные алифатические амины с числом атомов углерода
21-28, отличающийся тем, что, с целью повышения. флотационной активности реагента в диапазоне температур 20-40 С, он содержит дополнительно ненасьлценные алифатические амины при следующем соотношении . компонентов, мас.%:
Насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 8-14 3-15
Насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 15-20 25-64
Насыценные алифатические амины с числом атомов углерода 21-28 24 63 с . Ненасыценные алифатические е амины с числом атомов углерода 15-20 4-8
Ненасыценные алифатические амины с числом атомов углерода 21-28 1-2 с
При общем йодном числе амина
113б841
1I0
Изобретение относится к обога щению полезных ископаемых флотацией, а именно к флотационным реагентам, в частности .к алифатическим аминам, применяемым как реагент-собиратель для флотации калийных руд.
Для улучшения флотации хлористого калия известно применение смеси из 65-75% кислой соли гидрированно:го стеариламина и 35-25% кислой соли перегнанного кокосового амина.
Смесь содержит до 10Ъ аминбв с двойными связями, что отвечает значению йодного числа (й.ч.) 0-12.
Указанный флотореагент представляет смесь аминов с четным числом углеродных атомов в цепи С,6 -С и рекомендуется к применению. только при нормальной температуре (lg .
Недостатками реагента являются отсутствие фракции ниже С и выше
С!8 к особенно с нечетнымччислом . углеродных атомов, что снижает растворимость аминов, ухудшает процесс гидрофобиэации хлористого калия, что обусловливает уменьшение извлечения
КСХ в концентрат, и получение флотореагента иэ сстродефицитных жиров и масел животного и растительного происхождения.
Для эффективной флотации хлористого калия при изменении температуры оборотных щелоков в интервале
25-35 С предложена cMecr алифатических насыщенных и ненасыщенных аминов с четным числом атомов углерода в .углеводородном радикале, содержащая фракции Сб -С < и характеризующаяся значительным йодным числом 10-20, что соответствует содержанию нзпредельных аминов 8-17%.
При более низких температурах..флотация обеспечивается добавкой к указанной смеси ароматических и алифатических масел (2(.
Недостатком флотореагента является использование алифатических аминов только с четным числом атомов углерода в углеводородной цепи из дефицитного дорогостоящего сырья растительного и животного происхождения, характеризующихся высоким йодным числом, Содержание аминов с четным и нечетным числом углеродных атомов обеспечивает плотный сорбционный слой на поверхности хлористого калия, что улучшает процесс его гидрофобиэации и повышает извлече" ние в концентрат.
Содержание ненасыщенных связей в углеводородной цепи амина до й,ч. 20, что соответствует 173, вызывает снижение его термостабильности
На калийных предприятиях амин претерпевает длительное температурное воздействие в процессе разогревания, разгрузки, хранения расплава. и приготовления рабочих растворов.
Вследствие термического воздействия на амины с высоким содержанием некасыщенных связей (свыше 15%, что по й.ч. составляет свыше 18) в их составе количество непредельных аминов увеличивается, количество первичных аминов уменьшается, образуктся отрицательно влияющие на флотацию вторичные амины и нитрилы. Это приводит к снижению извлечения хлористого калия в концентрат, ухудшает селективность процесса, активируя флотацию глинистокарбонатных шламов.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является собиратель для флотации калийных руд, содержащий насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 8-14, алифатические амины с числом атомов углерода 15-20, алифатические амины с числом атомов углерода 21-28.
Данный собиратель обеспечивает получение стабильных показателей флотации в интервале температур щелоков ?О-"40 С.
Положительным качеством собирателя является недефицитность исходного сырья, содержание фракций с четным и нечетным числом атомов углерода, что обеспечивает его хорошую растворимость, оптимальную плотность сорбционного слоя на поверхности хлористого калия, так как наличие ниэкомолекулярных фракций позволило ввести в состав собирателя высокомолекулярные фракции и улуЧшить гидрофобиэацию поверхности кристаллов хлористого калия (3) .
Однако в составе, этого собирателя имеется значительное количество ненасыщенных связей (свыше 15%), снижающих флотационную активность амина, что обусловлено снижением сорбции амина на поверхности хлористого калия из-эа образования менее активной цис-формы амина в солевых растворах и снижения энергии дисперсионного взаимодействия между его углеводородными радикалами. Кроме того, повышенное содержание ненасыщенных связей вызывает снижение его термостабильности, образование вторичных аминов, нитрилов, амидов,.а в итоге снижение флотоактивности амина.
Цель изобретения - повышение флотационной активности реагента в диапазоне температур 20-40 С.
Поставленная цель достигается тем, что собиратель для флотации калийных руд, содержащий, насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 8-14, насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 1520, насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 21-28, до" полнительно содержит ненасыценные
1136841
4-8
40 алифатические амины при следующем соотношении компонентов, мас. Ъ:
Насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 8-14 3-15
Насыщенные алифатические 5 амины с числом атомов углерода 15-20 25-64
Насыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 21-28 24-63 10
Ненасыщенные алифатические амины с числом атомов углерода 15-20
Ненасыщенные алифатические амины с числом атомов уг- 15 лерода 21-28 1-2
При общем йодном числе амина 6-12
Указанный состав обеспечивает высокие стабильные качественно-количественные показатели флотации
20 хлористого калия независимо от сезонных колебаний температуры и уменьшение потерь хлористого калия.
Содержание в составе реагента 25 ненасыщенных аминов менее 5% снижает его растворимость и вызывает интенсивное высаливание амина из насыщенных растворов солей особенно при содержании в нем высокомолеку-. лярных фракций С -С З свыше 25%.
Содержание ненасыщенных аминов свыше 10% вызывает снижение термостабильности реагента, снижает извлечение хлористого калия в концентрат, увеличивает пенообраэование ухудшает селективность процесса, активируя флотацию глинисто-карбонатных шламов особенно в присутствии низкомолекулярных фракций С вЂ”
С(4
Указанное соотношение насыщенных и ненасыщенных алифатических аминов (соответственно 90-95Ъ и 5-10Ъ) способствует образованию оптимальной по дисперсности формы амина в ин- 45 тервале температур флотационных щелоков 20-40 С и повышает флотационную активность собирателя, содержащего, например, фракции С8-С,q 3-15%;
С<6 -С 28-72Ъ; С, -С 8 25-65Ъ. 50
Флотореагент прошел испытания в лабораторных условиях. Опыты проводились во флотационной машине ФЛ-137 при температуре флотационного щелока
20 и 40 С. Руда содержала 2S% KCZÄ
71% НаСХ и 4% нерастворимого остатка. В качестве депрессора использовали Na-карбоксиметилцеллюлозу (600г на тонну), в качестве вспенивателясосновое масло (10 г на тонну). В качестве собирателя использовали образцы гидрохлорида первичного амина с содержанием фракций Сц и ниже3,7 15%; C« — Cso 28,55, 72%; С и выше-25, 30, 65%, содержащих непредельные амины -4 — 16%.
Расхоц амина 50 г/т.
Основньм гоказателем флотационной активности аминов являлось извлечение хлористого калия в концентрат (E, Ъ)..
В таблице приведены данные с указанием количества непредельных (ненасыщенных) аминов по фракциям С -16
С и С, — Cgg .
Извлечение (Е, %) хлористого калия при использовании амина с различным содержанием непредельных (ненасыщенных) и предельных (насыщенных) аминов.
Высокое извлечение хлористого калия в концентрат (свыше 90Ъ) при температуре флотационного щелока
20-40 С достигается при содержании непредельных (ненасыщенных) аминов во фракции С „ -С 4-8%, 60 фракции
С, -С в 1-2%, прн йодном числе аминов 6-12.
Отсутствие ненасыщенных связей, а также содержание меньшего или большего укаэанного выше количества вызывает при температуре флотационного щелока 20-40 С снижение извлео чения хлористого калия в концентрат до 89-85Ъ.
В таблице приведены для сравнения опыты с аминами, содержащими отличное от предлагаемого соотношение фракций (прототип) или повышенное количество, свыше 10Ъ, непредельных аминов. Извлечение хлористого калия в концентрат снижается до 78-80%.
Применение аминов предложенного состава позволит повысить извлечение хлористого калия в концентрат в среднем на 2%.
Экономический эффект от применения аминов такого состава может быть получен от дополнительного выпуска продукции за счет увеличения извлечения KCJ в концентрат и составит 3,25 млн.руб/год.
1136841
Фракционный состав амина, В
15 20
С8 С14
21 28 непре- пре- непре дель- дель- дельные ные ные
3 15 18
22
60
89
«!!»
I I I t
«I t
1 1»
«! 1»
13 . 15
21
89
«1!
I I «1 I»
1 !»
1 °
«1 1
62
12 14
10
«
«I l»
° I« l 1»
« I 1»
«11
1 °
« I t 40
9 23 2 11 13 89
20
«11 «11» «11 89
1!»
l!»
2 10 12
8 23
20
lt««t!»
«1 1»
7 23
2 9 11
«! l««11», «1 t «It» «11» 92
«1 !»
1 t»
2 8 9 92 б 23 бб
92
I 1»
«11«
8 25.8 9 89
89
l 1 «!1»
«! 1«
5 23 2 7 8 92
92
«1!»
1 1»! °
93
2 б 7
20
1 !»
«1 1
«! 1»
91
1 5 6
4 23
20
« I !»
11 I ° 11»
«1 1»
«1
1 4 . 5 88
3 24.
20
« I l«
Температура щелока, С пре- непредель« дельные ные предель-. ные
Количество непреельных йодЪ ное число
Извлечение
KC1! I В
1136841
Продолжение таблицы
Фракционный состав амина, Ъ
15 20
С8 С14
21 28 пре- непре дель- дельные ные
12 25 5 85
43
8411
l 1»
26 4 16 19
20
15
«1 1
40! !«
25 5 15 18
10
15
«1
«1 t«
11 I ° «11»
«1 I»
«1 1«
25 5 14 16
46
15!
40
1 I I 1 1 1
1 1«
«1 1
«1 °
26 4 12 14
20
15
«I I» 11 11 89
I °
l 1«
29 1 11 13
45 10
«l l 11 11 11 89
«I !
«I 1»
28 2 10 12
47
«tI 11111!» 91
« I l
«I I
«11
28 2 9. 11
15
I 1 11» 1! 91
«1 1»
«1 I»
«I t
28 2
49
92
I I «11
«11»
t t»
«1 I»
30 — 8
47
89
«1 1»
«1 1«
93.
28 2 7
15
1 t »
«I 1»
«1 1»
93
2<. 2 6
l5
11111111 92! 1 «
1 1»
«! 1»
Температура щелока пре- непре- пре- непредель- дель- дель- дельные ные ные ные
Количество непреельных йодЪ ное число
Извлечение
КСР, а
1136841
Продолжение таблицы
1 5 52 3
«11».40
° !
l 1»
«11»
52
20
1 1»
»l t
«(1»
16
19 87
12 61
86 ее»
«1 1»
«1 l
I !»
I 1
16 89
19
60
«l l
«I 1»
»t 1»
1 1»
1 1»
«! I
89
13
10
1 е»
«1 1»
«е 1»
I °
10
12
8 63
91
l I»
»l !»
»t I»
88
4 60
92
7 63
91
l I»
«1 I »
»11»
l 1»
» I 1
«1 l
93
7 64
20
« I!»
«I 1
«1 I»
«1 1
9 89
8 65
20
89 е !
Е I»
» l 1»
8 89
4 62
88
» l l
» е 1
«1 1
7 93
5 64
20
1 1»
I 1»
«ее
Т л
1 1
5 88
40 88
1136841, Продолжение та блицы го
24 4
93
«1 1» 11 «1!»
«1 t! 1 «
«1 1
2О
93
« I 1«
91
88.20
26
Ф
«! l
«1 l
«11
11» 40
«l I
Извлечение по прототипу.
Составитель С. Иванков
Техред З.Палий
Коррек тор С . Ше кмар
Редактор Т.Иитейко
Заказ 10361/5 Тираж 525
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Подписное
Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4
Температура щелока, С оличесто непреельных йод
Ъ ное число
Извлечение
KC2t Ф