Способ отделения фосфатсодержащих минералов от фосфатной руды

Способ отделения фосфатсодержащих минералов от фосфатной руды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается флотации руды. Цель - повышение эффективности процесса. Отделение фосфатсодержащих минералов от фосфатной руды производят путем селективной флотации из фосфатно-карбонатной руды с использованием собирателя. В качестве собирающего реагента вводят одно или несколько соединений общей формулы [HOC(O)XC(O)]<SB POS="POST">M</SB>---[R<SB POS="POST">1</SB>NYC(O)]<SB POS="POST">N</SB> или их соль, или амид R<SB POS="POST">4</SB>NHC(O), где X-CH=CH, CH(NRR<SB POS="POST">3</SB>)CH<SB POS="POST">2</SB> или CH(SO<SB POS="POST">3</SB>H)CH<SB POS="POST">2</SB>

Y-CH(COOH)CH<SB POS="POST">2</SB> или CHCH<SB POS="POST">2</SB>COOH

N-число 0 до 40. Если N выше 1, то группы могут быть одинаковыми или различными. Таким образом, реагент состоит из производных малеиновой и/или сульфоянтарной кислоты. 4 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (11 4 В 03 D 1/02 к гмткнту

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

r10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (22) 4027345/22-03 (23) 11. 04. 86 (31) 853942 (32) 10.10 ° 85 (33) FI (46) 15. 05.89. Бюп. М 18 (71) Кемира Ой (FI) (72) Андерс Векман, Тапио Эско Кэри и Яармо Аалтонен (FI) (53) 622.765.06(088.8) (56) Теория и технология фпотации руд. М.: Недра, 1980, с. 392-393.

Авторское свидетельство СССР

У 1113174, кл . В 03 0 1/00, 1982.

Из обретение относится к способу отделения фосфатсодержащих минералов от фосфатной (в особенности от фосфатно-карбонатной) руды путем фпотации в присутствии реагента, избирательно взаимодействующего с фосфатсодержащим минералом.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса фпотации фосфатных руд.

Способ обеспечивает эффективное избирательное отделение фосфатсодержащих минералов, таких, как апатит, „.SU„„1480754 Д 3 (54) СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ ФОСФАТСОДЕРЖАЩИХ И4НЕРАЛОВ ОТ ФОСФАТНОЙ РУДЫ (57) Изобретение касается фпотации руды. Цель — повышение эффективности процесса. Отделение фосфатсодержащих минералов от фосфатной руды производят путем селективной фпотации из фосфатно-карбонатной руды с использованием собирателя, В качестве собирающего реагента вводят одно или несколько соединений общей формулы

PH0C(0)XC(0)) — (Р,NYC(0}J „или их соль, или амид Р,11НС(О), где X-CH=

СН, CH(NRRg)CH или CH(SO Н)СН

Y - СН(СООН) СН или СНСН СООН, и число от 0 до 40. Если п выше 1, то группы могут быть одинаковыми или различными. Таким образом, реагент состоит из производных малеиновой к/или сульфоянтарной кислоты. 4 з.п. ф-лы. от других минералов. В соответствии с изобретением используемый при флотации реагент является избирательным по отношению к фосфатному минералу и состоит из производных малеиновой и/или сульфоянтарцой киспоты (использование их ранее с этой целью не было известно), которые повышают выход и избирательность, в особенности по отношению к карбонатсодержащим минералам. Реагент содержит одно .или несколько соединений, имеющих общую формулу

I480754 (1а) 5 моноамид аминоянтарной кислоты формулы О!

t5

20

? 03 0 и соединения следующих формул.

30 О (Ie) 0

II. С

Сн iч R, ! 5

СН -С

У !!

R -ЫН

3 0

35 . 0 R3 0

НООС-СН=СН-С-N

 — группа НВ или з

5 — Ц (If) К1. К . К%у К+и К,.— одинакое или различные, каждый представляет 4 ароматический, аралифатнческий углеводород или алифатический углеводород с прямой или разветвленной цепью, содержащей 1-30 атомов углерода, и при необходимости замещенный кисло- 45 родной или азотной функциональной .группой, за исключением моноалкиламида сульфоянтарной кислоты согласно формуле (I)

Предпочтительные соли соединений формулы (I) — соли щелочных металлов и аммония.

Реагенты согласно изобретению действуют как на магматические, так и на седиментарные фосфатные руды.

Некоторые из рекомендуемых реагентов согласно изобретению представляют . собой моноамид малеиновой кислоты формулы (Ig) — R

R3

11

НООС- СН2-СН-С-N

NH-R

3 (к )

2,0

0 0 В О

lI 11 I il (I) !.1О-С-X-1. --- М- Y- С вЂ” -В г 1

Н или его соли, или амид о и< о, где Х вЂ” -СН=СН-, — CH-Сн - ИлИ вЂ” СН-СН2I

NBB3 ОЗН т- )H (;H - ИЬИ -СН1 0OH СН,СООТГ

n - число от О до 40, причем в случае, если и выше 1, то группы й! о могут быть одинаковыми или

lI г разными;

m = 0 или 1; х

В»группа — NRR или, когда m и и=

=О, группа

Ц с

Х /4-82

С

ll

О!

Н00С-СН=СН-С-NH — R

2!! (Ib)

ЛООС-СН-СН,-C-NH-R

I 2 2

NH — R

0 или II

НООС-СН2-Сн-l NH P (Ib )

2 н 3 комплекс соединений формул (Ib) и (Ib ), имид малеиновой кислоты фор1 мулы 0

0 имид сульфоянтарной кислоты формулы

0 (Ы) 0 30

НООС-СН-СН -С-N

ЫН-R

3 комплекс соединений формул (Ig) и (с ) (Ih) 0.83 0 и I

НООС-СН-СН -С-М

80фа

1480754 ставлял собой углеводородную группу, которая содержит 12-22 атома углерода, так же, как углеводородная группа, полученная из твердого жира.

Опыты неожиданно показали, что моноамид малеиновой кислоты формулы (Ia) дает лучшие результаты фпотации, чем амидокарбоновая кислота поч10 ти такой же структуры. Известный реагент моноамид малеиновой кислоты формулы (Ia) можно получить из алкиламина и ангидрида малеиновой кислоты, перемешивая их с растворением в

15 воде или расплавляя вместе. Реакция является следующей:

0 R

l1 1

НООС-СН2- CH-C- 1

1 яо,ма

0 (Ih )

О формул (Ih) и комплекс соединений (Ih ) У AI3 ноос-сн- н-с NI-CH-c

СнзСОЯ

1 3 1 м-сн-снз-с нн-нг

ОООН %

НООС- СИ-СН -С Н-СН1 I

Bi3

N-cH-снг-I: йн-Нг соон

Ч Ч

НООС СН 1З -СН-С

НН- з СигСОО з

q-@-си с нн-йз l

20 (Ij ) формул (Ij) комплекс соединений (Ij )

7 Яз О

НООС-СН-Сиг-с Н-СН-С

1 I

ЮЗИКА . Сигооо

3

-m-сн -3 -я г (Ik) ",з ноос-сн -p-с н-сн-с

1 обив СН,СОО

Rç .

Н-СН-СН,-С МН-1гг

1 соон (Id ) (2) комплекс из соединений форм л (Ik) (. и (Ik ), соли их щелочного металла или аммония, амиды R4NHC-.

B формулах, представленных вьппе, Р и Р— предпочтительно каждый— насыщенный или ненасыщенный алифатический углеводород, который содержит 40

1-22 атома углерода, и может быть замещен на один или несколько атомов кислорода, на фенил или бензил; k— целое число в интервале от 0 до 40 при условии, что k+1=1-40. Предпоч- 45 тительнее, чтобы R< и R> каждый пред-

fc

Сул ьфо су кци намид формулы (Id) можно получить путем, сульфонирования моноамида малеино вой кислоты (Ia) с помощью бисульфата натрия с последующим проведением имидирования при нагревании в течение нескольких часов при 100 С. Реакции показаны в уравнении (3):

0 О

R2

ОН

+макао --ыаО S3

0 Н-R2 ь N

Он Яа 035

ГЗ) 0

la.

Моноамиды аминоянтарной кислоты формул (Ib) и (Ib ) можно получить, подвергая взаимодействию моноамид малеиновой кислоты (Та) с амином а

У имид аминоянтарной кислоты формулы

0

>«- г з2 2 (1)

0Н

0 о

Когда моно амид малеино вой кислоты о (Ia) нагревают при 100 С или используют агент имидирования, получают соответствующий пмид (Ic). Через

6-12 ч нагревания продукт будет в основном имидом. Уравнение реакции (2)

1 показывает, как образуется имид:

О

0 н-, ОН Р2

О

О (Ie) можно приготовить путем имидирования полученного моноамида аминоянтарной кислоты (Ib и Ib или их комплексные соединения). Реакция показана в уравнении (4) .

1480754

О

1 Н вЂ” В2 (4) N—

OH Вм

О

I b, Ib 1е

35

45

СЗН80С8Н17

СО -NH

Соединение формулы (If) можно получить по уравнению ()), подвергая соединение (Ie) взаимодействию с ангидридом малеиновой кислоты.

Соединение формулы (Ii) можно получить по уравнению (1), подвергая соединение (Ib) и/или (Ib ) взаимоУ 15 действию с ангидридом малеиновой кислоты, Соединения формул (Ig) и (Ig ) или комплексы из этих соединений можно получить па уравнению (4) из сое20 динения (ТЙ} . (Соединения формул (I j) и (I j ) и составы из них можно получить по уравнению (4) из соединения (Ii).

Соединения формул (Ih) и (Ih ) и составы из них можно получить по уравнению (3) путем сульфонирования соединения (1Й).

Соединения формул (Пс) и (II% ) и

30 комплексы из них можно получить по уравнению (3) путем сульфонирования соединения (Ii).

При использовании соединений формулы (I) или комппексов на их основе повышается избирательность, чистота, а также степень вспенивания, Дополнительно при фпотации можно использовать общепринятые регулирующие агенты, известные в,данной области как депрессанты, эмульгаторы, диспергирующие агенты и вспенивающие масла.

Обычные физические условия (температуры и рН шлама) регулируют общеизвестными для процессов флотации способами. Способ согласно изобретению

СЗН80С8НП !

H0OC — CH=CH-СО-- N- ("H — СН 1

СО0Н добавили со скоростью 200 г/t к шламу и выдержали шлам в течение 10 мин. рН шлама не регулировали (рН 10,38,5). После этого провели предвари55 тельную фпотацию в сосуде емкостью

3 л. Полученный предварительный концентрат трижды подвергли фпотации в

1 не требует ни контроля уровня рН, ни вспомогательных химикалиев, Хорошие результаты были получены после одной фпотации без контроля рН и без вспомогательных химикалиев.

Изобретение иллюстрируется примерами приведенными ниже, Р

Пример 1 . Фо сфатно- карбонатную руду, которая содержала 11,5% фторапатита, 8,3% карбонатов (причем компенсатором являлись силикатные минералы), измельчали до частиц размером менее 3 мм. Затем порцию в

1 кг гомогенизированной руды измельчали с 0,7 л воды до степени измельчения 43,3% (74 мкм) . Измельченный материал добавили к 3 л воды. Используя щелочь, довели рН шлама до 10, затем добавили к шламу углеводород из твердого жира со скоростью 200 г/t.

После выдержки шлама в течение

10 мин провели предварительную флотацию в сосуде емкостью 3 л, Полученный концентрат трижды подвергли флотации в сосуде емкостью 1,5 л; Получили следующие результаты: содержание

Р О, %. руда 4,8; апатитовый концентрат 28,2; 74,1%.

Пример 2. Фосфатно †карбонатную руду, ко тор ая содержала 9, 6% фторапатита, 9, 0% карбонатов (компенсатором были силикатные минералы), измельчали до частиц размером 3 мм.

Порцию в 1 кг гомогенизированной руды измельчали с 0,7 л воды до степени измельчения 36,3% (74 мкм). Измельченную массу шламировали с 3 л воды. Соединение формулы сосуде емкостью 1,5 л. Получили сле-. дующи результаты: содержание Р О „,%: руда 4,0; апатитовый концентрат

30 6 выход 93,2%.

Формула изобретения

1 . Спо со 6 отделения фо сфат содержащих минералов от фосфатной руды

1480754

l0

5 — группа -ИКЯ или, когда m u путем селективной флотации из фосфатно-карбонатной руды с использованием собирателя, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, в качестве собирающего реагента вводят одно или несколько соединений общей формулы .o o p, o п=О,, СХ. ЛЧ-R2

II ,0 группа

1О

II II 1 П

Но-с-х-с --- N — Y — с - — я

)II t1

-с, 0 R — группа Н, К или CH ц или их соль, или их ам д— и — ll l

СН вЂ”

К м-K С -12 — С

ll где Х вЂ” СН = СН—

0 -СН-СН; и и -СН-СН; а " э Ф и К вЂ” одинаковые или

ХВR БОЗН

) различные, ка ждыи — ар о мати че с кии, 3 аралифатический углеводород или алиY- СН-СН - или -СН- 20 фатический углеводород с прямой ипи ! разветвленной цепью, содержащ и

СООН СН СООН 1-30 атомов углерода, и возможно

n — число от 0 до 40, причем в слу- замещенный кислородной или азотной чае, если и выше 1, то группы функциональной группой, за исключе25 нием моноалкиламида сульфоянтарной

R1 0 кислоты, у С„могут быть одинаковыми или

I 11

2. Способ по п. 1, о тл и различными ч а юшийся тем, что в качестве

m=0 или 1> собирателя вводят соединение формулы

0 0 В1 0 Rl 0

П П 1 П I П

HO-C CÍ=CH С---N.— CH — С---N CH CH -C-- NH-R

l 2 2

СН,СООН СООН б .где R u R — одинаковые или раэлич- 35 ненасыщенный углеводородный остаток, и ные, каждый — насыщенный или ненасы- содержащий 12-22 атома углерода и щенный углеводородный остаток, со- возможно замещенный на кислородную держащий 12-22 атома углерода и воз- или азотную функциональную группу, можно замещенный кислородной или или аралкил. азотной функциональной группой, или 40 4. Способ по п. 1, о т л и ч а ю .шийся тем, что в качестве соби1: — число от 0 до 40 при условии, Рателя вводят соединение формулы что k+1=1-40, 0

3. Способ по п. 1, о тл и ч аю шийся тем, что в качестве со- 45 Н0СХ

1 бирателя вводят соединение формулы ! pe Х вЂ” группа—

Х вЂ” -СН=СН- или -СН-СН

l 3

НΠ— С-Х-С-N

50 R и R — одинаковые или различные, каждый — насыщенный или ненасыщенный углеводородныи остаток„со держащий 12-22 атома углерода, возможно замещенный IIa кислородную или азотную функциональную гРуппу, . HJIH арал кил.

S. Способпоп. 1, о тлич аю шийся тем, что в качестве собирателя вводят соединение формулы

0 гд е Х вЂ” групп а СН = СН- H

sHR3

-СН-СН2-!

ВОЗ!!0

К, К,и Р— одинаковые или разлйчные, каждый — насыщенный или

12

1,i и 1< — одинаковые или различные, каждьгй — насыщенный или ненасыщенный углеводородный остаток, са5 держащий 12-22 атома углерода, возможно замещенный кислородной ипи углеводородной функциональной группой, или аралкил.

1480754

1 1

Н0- С-Х-С-NH-8 2 где Х " группа -СНСН или

-СН-CH - -СН-CHgили Фз ЬОЗ а

Составитель Л. Антонова

Редактор А. Маковская Техред Л.Сердюкова Корректор С. Патрушева

Заказ 2562/58 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101