Флотореагент для пенной флотации сульфидных руд цветных металлов

Флотореагент для пенной флотации сульфидных руд цветных металлов

Реферат

 

Использование: пенная флотация сульфидных полиметаллических руд, например, медно-молибденовых. Технический результат - увеличение извлечения молибдена и меди в коллективный концентрат и увеличение селективности флотореагента к молибдену. Основа реагента - органический сульфид и тиофосфат при содержании компонентов, мас.%: органический сульфид - 20-80, тиофосфат - 20-80. В качестве органического сульфида используют смесь изомеров алкенил-трет-додецилсульфида, полученных на основе низкомолекулярных олигомеров пропилена и сероводорода с последующей реакцией полученного меркаптана с алкенилхлоридом. В качестве алкенилхлорида используют аллил- и металлилхлорид. В качестве олигомера пропилена используют тетрамер пропилена с последующей реакцией полученного трет-додецилмеркаптана с алкенилхлоридом. 1 з.п. ф-лы, 4 табл., 25 ил.

Изобретение относится к пенной флотации сульфидных полиметаллических руд, например медно-молибденовых. В состав медно-молибденовых сульфидных руд входят халькозин Cu₂S, ковеллин СuS, халькопирит CuFeS₂, молибденит MoS₂, пирит FeS₂ и другие минералы. Медно-молибденовые руды обычно перерабатывают по схеме коллективной флотации с последующим разделением коллективного концентрата на медный и молибденовый. Обычно при коллективной флотации сульфидных медно- молибденовых руд в качестве собирателей для медных минералов применяют ксанотогенаты, диксантогенаты, дитиофосфаты, дитиокарбаматы [1].

В качестве флотореагентов для флотации сульфидных полиметаллических руд используют нефтяные сульфиды - алкилтиоцикланы и тиоалканы, а также соединения типа R-S-R', где R и R' - предельные или непредельные алкильные или непредельные алкильные или арильные углеводородные радикалы [2].

Увеличение доли первичных сульфидов меди в руде (халькопирита по сравнению с халькозином и ковеллином) значительно снижает эффективность разделения коллективных концентратов по рассмотренной технологической схеме [1] и приводит к возрастанию потерь меди. Поэтому ведется поиск более эффективных собирателей.

Проведенные испытания показали, что недостаточно эффективны для обогащения медно-молибденовых руд в присутствии пирита и органические сульфиды [2].

Поэтому в последние годы в качестве селективных к пириту собирателей предложены новые реагенты так называемой серии G - пат. России 1831373 (1993г. ), проспекты фирмы "Mineral Reagents International Ltd."[3,4]. Указанный патент является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению. В основу технологии обогащения по прототипу положено применение при коллективной флотации вместо использующихся в настоящее время ксантогенатов индивидуальных нормальных диалкилсульфидов, как указывается, оптимальным является этилоктилсульфид в смеси с таким общеизвестным собирателем как диалкилдитиофосфат. Предложенный коллектор в сочетании с дитиофосфатом обеспечивает достаточно высокое извлечение медных минералов в присутствии железосодержащих сульфидных минералов.

Недостатком предложенного собирателя является недостаточная его эффективность по отношению к молибдену. Например, при использовании в качестве собирателя при флотации медно-молибденовых руд ксантогената извлечение молибдена составляет 50-60%, то при использовании предложенного собирателя лишь 30-35% (табл.3).

Цель предлагаемого изобретения - повышение эффективности сульфидных собирателей.

Технический результат выражается в увеличении извлечения молибдена и меди в коллективный концентрат, а также в увеличении селективности флотореагента к молибдену.

Указанный технический результат достигается использованием в известной композиции, состоящей из органического сульфида 20-80 мас.% и тиофосфата 20-80 мас.% в качестве органического сульфида смеси изомеров алкенил-трет-додецилсульфида.

Заявителем не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного изобретения. Влияние отличительных признаков на достигаемый технический результат из уровня техники неизвестно. Предлагаемые смеси изомеров алкенил-трет-додецилсульфида могут быть, например, получены на основе низкомолекулярных олигомеров пропилена и сероводорода. В результате реакции низкомолекулярных олигомеров пропилена и сероводорода образуется меркаптан. При последующей реакции меркаптана с алкенилхлоридом образуется смесь изомеров алкенилмеркаптана. В качестве олигомера пропилена может быть предложен тетрамер пропилен и, соответственно, меркаптан-трет-додецилмеркаптан. В качестве алкенилхлорида можно использовать аллил - и металлилхлорид.

Заявителем впервые получены промышленно доступным способом указанные смеси алкенил-трет-додецилсульфида. Для подтверждения состава полученных соединений были сняты хромато-масс-спектры металлил-трет-додецилсульфида, этилоктилсульфида и трет-додецилмеркаптана (фиг.1-25), которые показали, что металлил-трет-додецилсульфид представляет собой смесь соответствующих изомеров, а этилоктилсульфид - практически индивидуальное соединение. Условия хроматографического разделения: хроматограф НР 6890, МАД 5973, колонка капиллярная НР 5, газ- носитель гелий.

Хроматограмма трет-додецилмеркаптана приведена на фиг.19, 20 из которой видно, что исследуемое соединение состоит из нескольких соединений. Наиболее высокие содержания имеют соединения со временем удерживания 19,059 мин (9,3%), 19,355 мин. (18,8%), 19,496 мин. (10,1%)(табл.1).

Масс-спектры указанных соединений показывают, что исследуемая смесь состоит преимущественно из изомеров с одинаковым молекулярным весом: практически на всех спектрах присутствует ион с массой 202, который с большой вероятностью является молекулярным ионом трет-додецилмеркаптана С₁₂Н₂₆SH⁺ (фиг.20-25). Хроматограммы металлил-трет-додецилсульфида (фиг.1,2), снятые в различных условиях разделения, показывают, что указанный исследуемый сульфид также является смесью. Наиболее высокие содержания имеют соединения со временем удерживания 32,213 мин (12,3%) и 32,412 мин (27,5%) (табл.2). Наличие во всех масс-спектрах указанных соединений молекулярного иона с массой 256, иона с массой 201 (С₁₂Н₂₅S⁺) (фиг.3-14) говорит о том, что указанные соединения представляют собой смесь изомеров металлил-трет-додецилсульфида. В отличие от рассмотренных соединений этилоктилсульфид представляет в исследованных условиях практически индивидуальное соединение (фиг.15-18). Результаты расчета пиков хроматограммы этилоктилсульфида при нормировании площадей пиков показывают, что в указанной смеси содержится около 94,8% целевого вещества (табл.2).

Эффективность смеси изомеров алкенил-трет-додецилсульфидов была проверена при флотации медно-молибденовых сульфидных руд, при этом достигнуто извлечение молибдена, значительно превосходящее ранее полученные результаты с реагентами серии G (табл.3). Влияние предложенных смесей изомеров алкенил-трет-додецилсульфидов в композиции с дитиофосфатом на технологические показатели флотации определено экспериментально на пробах руды месторождения "Эрдэнэтийн Овоо" (Монголия).

Пример. Пенная флотация медно-молибденовой руды.

Схема флотации включает основную медно-молибденовую флотацию, контрольную флотацию и две перечистки пенного продукта основной флотации. Хвосты первой перечистки и концентрат контрольной флотации обогащаются в промпродуктовом цикле. Для депрессии пирита в перечистные операции подается известь. Остаточная концентрация извести в первой перечистке 300-400 мг/л, во второй перечистке - 500-600 мг/л. Собиратель подается в измельчение и в контрольную флотацию. Общий расход собирателя составляет 15 г/т. Полученный коллективный медно-молибденовый концентрат подвергался селекции (разделению) с получением готового медного концентрата и молибденового промпродукта.

Результаты схемных опытов подтвердили эффективность предложенного собирателя. Применение композиции 1 (смесь изомеров металлил-трет-додецилсульфида 50%, дитиофосфата 50%) и 2 (смесь изомеров аллил-трет-додецилсульфида 40%, дитиофосфата 60%) позволяет существенно увеличить извлечение меди и молибдена в коллективный концентрат при незначительном снижении его качества. Применение композиции 1 в сравнении с реагентом S-703G (композиция этилоктилсульфид 50%, дитиофосфат 50%) позволяет увеличить извлечение меди и молибдена соответственно на 5,2 и 17,5% при снижении содержания меди в концентрате на 1,53%.

Применение композиции 2 повышает извлечение меди и молибдена соответственно на 5 и 12,9% при снижении качества по меди на 2,25%.

Схема селекции (разделения) медно-молибденовых концентратов, полученных с применением в коллективном цикле композиции 1 и реагента S-703G, включает операцию пропарки концентрата в течение 1 часа при температуре 75-80^oС в присутствии извести (концентрация свободной СаО - 250-400 мг/л), отмывку концентрата до концентрации СаО - 10-30 мг/л и молибденовую флотацию. Молибденовый концентрат получают пенным продуктом, медный концентрат - камерным продуктом.

Полученные результаты свидетельствуют о более высокой эффективности селекции концентратов, полученных с композицией 1 (табл.4).

Извлечение меди в молибденовый продукт при разделении концентратов, полученных с композицией 1 в сравнении с реагентом G-703, снижается более чем в 3 раза при одновременным повышении содержания молибдена в пенном продукте.

Таким образом, проведенные исследования на медно-молибденовой руде показали высокую эффективность собирателей на основе смесей изомеров алкенил-трет-додецилсульфидов.

Литература 1. С.И. Полькин, Э.А. Адамов. Обогащение руд цветных металлов. - М.: Недра, 1988г., 400с.

2. Шубов Л.Я., Иванков С.И., Щеглова Н.К. Флотационные реагенты в процессах обогащения минерального сырья. Справочник. В 2 кн./Под ред. Л.В. Кондратьевой. - М.: Недра, 1990 - Кн.1.-400с.

3. Пат. РФ 1831373, 1993г.

4. Проспекты фирмы MRI.

Формула изобретения

1. Флотореагент для пенной флотации сульфидных руд цветных металлов на основе органического сульфида и тиофосфата при содержании компонентов, мас. %: органический сульфид - 20-80; тиофосфат - 20-80, отличающийся тем, что в качестве органического сульфида используют смесь изомеров алкенил-трет-додецилсульфида, полученных на основе низкомолекулярных олигомеров пропилена и сероводорода с последующей реакцией полученного меркаптана с алкенилхлоридом, при этом в качестве алкенилхлорида используют аллил- и металлилхлорид.

2. Флотореагент по п. 1, отличающийся тем, что в качестве олигомера пропилена используют тетрамер пропилена с последующей реакцией полученного трет-додецилмеркаптана с алкенилхлоридом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29