Композиция для флотации полезных ископаемых

Композиция для флотации полезных ископаемых

Реферат

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при флотации руд цветных, драгоценных металлов и каменного угля.

В настоящее время известна композиция для флотации полезных ископаемых, включающая пенообразователь диметил(изопропенилэтинил)карбинол (ДМИПЭК) и собиратель (предварительный патент Республики Казахстан №7383, 15.04.99).

Однако наилучшими показателями флотации и наиболее близкой к заявляемой композиции по технической сущности является композиция для флотации полезных ископаемых, состоящая из собирателя и пенообразователя на основе ДМИПЭКа (пат. РФ №2190481//10.10.2002. Бюл. №28), имеющего следующий состав, мас.%:

Диметил(изопропенилэтинил)карбинол	95,0-98,0
Тетраметилбутиндиол (ТМБД)	0,1-1,5
Диизопропенилацетилен (ДИПА)	0,1-1,0
2,5-Диметил-1,4-гексадиен-3-он (ДМГДО)	1,5-2,5

В качестве собирателя при флотации руд цветных и драгоценных металлов в упомянутой композиции обычно используют гетерополярные серосодержащие органические соединения - алкилксантогенаты и аэрофлоты. При флотации углей применяют аполярные углеводородные собиратели. Недостатком композиции является относительно высокая стоимость пенообразователя, возникающая из-за трудности получения ДМИПЭКа чистотой от 95% и выше. Для достижения указанной чистоты требуется тщательная очистка ректификацией. Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи снижения стоимости пенообразователя при сохранении уровня извлечения полезных ископаемых.

Для решения поставленной задачи предлагается композиция для флотации полезных ископаемых, включающая собиратель и пенообразователь на основе ДМИПЭКа, имеющий по сравнению с прототипом повышенное содержание ДИПА, причем пенообразователь имеет следующий состав:

Диметил(изопропенилэтинил)карбинол	79,0-92,0
Тетраметилбутиндиол (ТМБД)	0,1-1,5
Диизопропенилацетилен (ДИПА)	4,4-18,4
2,5-Диметил-1,4-гексадиен-3-он (ДМГДО)	1,5-2,5
Ингибитор радикальной полимеризации:	0,1-1,0

Предлагаемый пенообразователь может быть получен монодегидратацией ТМБД в разбавленных водных растворах минеральных кислот (пат. РФ №2198034//10.02.2003. Бюл. №4). Состав пенообразователя регулируется степенью очистки ДМИПЭКа от ДИПА.

В качестве ингибиторов радикальной полимеризации используются фенолы или 2-(фениламино)нафталин (неозон Д) в количестве 0,1-1,0 мас.% по отношению к пенообразователю.

Указанная композиция для флотации полезных ископаемых может содержать в качестве собирателя алкилксантогенат, при этом соотношение по массе между пенообразователем и собирателем составляет 1:2-15 при расходе композиции 20-200 г на тонну флотируемой руды, содержащей цветные или драгоценные металлы.

Заявляемая композиция для флотации может содержать в качестве собирателя бутиловый аэрофлот, при этом соотношение по массе между пенообразователем и собирателем составляет 1:1,5-20 при расходе композиции 15-150 г на тонну флотируемой руды, содержащей цветные металлы.

Заявляемая композиция может содержать в качестве собирателя аполярный собиратель на основе углеводородов, а соотношение по массе между пенообразователем и указанным аполярным собирателем составляет 1:0,1-80,0 при расходе композиции 25-3500 г на тонну флотируемого угля.

Заявляемая композиция для флотации полезных ископаемых может дополнительно содержать пенообразователь на основе предельных спиртов в количестве 0,1-87,5% в расчете на общее количество пенообразователя.

Заявляемая композиция для флотации полезных ископаемых может в качестве пенообразователя на основе предельных спиртов содержать пенообразователь Т-80 - кубовые остатки ректификации диметилдиоксана.

Сущность настоящего технического решения иллюстрируется конкретными примерами его реализации.

Пример 1. Золотосодержащую руду Акбакайского ГОКа (Республика Казахстан) с содержанием золота 10,81 г/т измельчали до содержания частиц с диаметром менее 0,074 мм в количестве 85 мас.%. Содержание руды в пульпе составляет 20%, время флотации 3 минуты. В качестве собирателя используют бутилксантогенат. Результаты испытаний приведены в таблице 1.

Пример 2. Руду комбината "Печенганикель" с содержанием Ni 0,67% измельчают до содержания частиц крупностью менее 0,074 мкм в количестве 93%. Время флотации - 15 минут. В качестве собирателей используют смесь бутилксантогената (120 г/т) с изопропиловым аэрофлотом (40 г/т). Пенообразователь используют в количестве 30 г/т. Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Пример 3. Угольный шлам Беловской ОФ (Кузбасс) зольностью 14,1% и средним размером частиц 0,5 мм флотируют при плотности пульпы 100 г/л 10 минут. В качестве собирателя используют газойль. Результаты испытаний представлены в таблице 3.

Пример 4. Медную руду карьера "Итауз" (г.Жезказган, Республика Казахстан) с содержанием 0,90% меди (из них 25% в оксидной форме) измельчают аналогично примеру 1, сульфидизируют сульфидом натрия из расчета 400 г/т, обрабатывают машинным маслом в количестве 65 г/т. В качестве собирателя используют бутиловый ксантогенат. Пенообразователем является смесь Т-80 и композиции на основе ДМИПЭКа. Время флотации - 15 минут. Расход композиции из пенообразователей и собирателя при соотношении по массе 2:1 - 60 г/т. Результаты испытаний представлены в таблице 4.

Пример 5. Медную руду Анненского рудника (г.Сатпаев, Республика Казахстан) с содержанием 1,33% меди, 0,30% цинка измельчают аналогично примеру 1, сульфидизируют сульфидом натрия из расчете 50 г/т, обрабатывают карбонатом натрия и жидким стеклом в количестве 500 г/т и 100 г/т соответственно. В качестве собирателя используют бутиловый ксантогенат. Время флотации - 14 минут. Результаты испытаний представлены в таблице 5.

Пример 6. Медно-никелевую руду Талнахской ОФ (Норильское месторождение) с содержанием меди 3,64%, никеля 2,52% подготавливают к медному циклу флотации и флотируют в течение 22 минут аналогично примеру 1, за исключением того, что содержание руды в пульпе составляет 10%, а в качестве собирателя используют бутиловый аэрофлот. Результаты испытаний представлены в таблице 6.

Как следует из результатов флотации, в которой были использованы композиции на основе ДМИПЭКа с повышенным (относительно прототипа) содержанием ДИПА, их применение позволяет сохранить уровень извлечения полезных ископаемых при меньшей стоимости по сравнению с композицией, являющейся прототипом.

Таблица 1.
№п/п	Пенообразователь	Соотношение пенообразователь:собиратель по массе	Расход композиции, г/т флотируемой руды	Степень извлечения Au,%
1	Композиция на основе ДМИПЭКа (прототип)	1:2	20	82,4
2	А	1:2	20	82,5
3	Б	1:2	20	82,4
4	В	1:2	20	82,5
5	Композиция на основе ДМИПЭКа (прототип)	1:4	200	90,2
6	А	1:4	200	90,2
7	Б	1:4	200	90,3
8	В	1:4	200	90,4
9	Композиция на основе ДМИПЭКа (прототип)	1:15	160	87,2
10	А	1:15	160	87,2
11	Б	1:15	160	87,3
12	В	1:15	160	87,2
Таблица 2
№п/п	Тип пенообразователя	Степень извлечения Ni,%
1	Композиция на основе ДМИПЭКа (прототип)	83,6
2	А	83,8
3	Б	83,7
4	В	83,7

Таблица 3
№п/п	Пенообразователь	Соотношение пенообразователь:собиратель по массе	Расход композиции, г/т флотируемого угля	Степень извлечения угля,%
1	Композиция на основе ДМИПЭКа (прототип)	1:0,1	25	74,8
2	А	1:0,1	25	75,0
3	Б	1:0,1	25	75,0
4	В	1:0,1	25	75,1
5	Композиция на основе ДМИПЭКа (прототип)	1:30	2500	91,6
6	А	1:30	2500	91,6
7	Б	1:30	2500	91,6
8	В	1:30	2500	91,7
9	Композиция на основе ДМИПЭКа (прототип)	1:80	3500	86,6
10	А	1:80	3500	86,8
11	Б	1:80	3500	86,7
12	В	1:80	3500	86,7
Таблица 4
№п/п	Тип пенообразователя (соотношение по массе между компонентами)	Степень извлечения Cu,%
1	Т80:композиция на основе ДМИПЭКа (прототип) (4:1)	91,1
2	Т80:А (4:1)	91,3
3	Т80:Б (4:1)	91,2
4	Т80:В (4:1)	91,2
5	Т80:композиция на основе ДМИПЭКа (прототип)(7:1)	87,0
6	Т80:А (7:1)	87,0
7	Т80:Б (7:1)	87,1
8	Т80:В (7:1)	87,0
9	Т80:композиция на основе ДМИПЭКа (прототип) (1:999)	90,5
10	Т80:А (1:999)	90,6
11	Т80:Б (1:999)	90,7
12	Т80:В (1:999)	90,5

Таблица 5
№п/п	Пенообразователь	Соотношение пенообразователь:собиратель по массе	Расход композиции, г/т флотируемой руды	Степень извлечения Cu,%	Степень извлечения Zn,%
1	Композиция на основе ДМИПЭКа (прототип)	1:2	20	76,5	77,3
2	А	1:2	20	76,6	77,4
3	Б	1:2	20	76,5	77,5
4	В	1:2	20	76,7	77,6
5	Композиция на основе ДМИПЭКа (прототип)	1:4	200	85,7	85,7
6	А	1:4	200	85,8	85,7
7	Б	1:4	200	85,7	85,8
8	В	1:4	200	85,9	85,8
9	Композиция на основе ДМИПЭКа (прототип)	1:15	160	82,0	82,5
10	А	1:15	160	82,2	82,5
11	Б	1:15	160	82,1	82,6
12	В	1:15	160	82,3	82,5
Таблица 6.
№п/п	Пенообразователь	Расход композиции, г/т флотируемой руды	Соотношение пенообразователь: собиратель по массе	Степень извлечения Ni,%	Степень извлечения Cu,%
1	Композиция на основе ДМИПЭКа (прототип)	15	1:1,5	5,70	73,60
2	А	15	1:1,5	5,70	73,65
3	Б	15	1:1,5	5,69	74,63
4	В	15	1:1,5	5,69	74,61
5	Композиция на основе ДМИПЭКа (прототип)	100	1:9	6,10	75,45
6	А	100	1:9	6,10	75,52
7	Б	100	1:9	6,09	75,61
8	В	100	1:9	6,05	75,54
9	Композиция на основе ДМИПЭКа (прототип)	150	1:20	6,21	75,93
10	А	150	1:20	6,18	75,95
11	Б	150	1:20	6,19	75,96
12	В	150	1:20	6,16	75,97

Примечания к таблицам 1-5:

Композиция на основе ДМИПЭКа (прототип) - состав, мас.%:ДМИПЭК - 98,0; ТМБД - 0,1; ДИПА - 0,1; ДМГДО - 1,8.

А - состав, мас.%: ДМИПЭК - 79,0; ДИПА - 18,4; ДМГДО - 1,5;ТМБД - 0,1; п-гидрохинон -1,0.

Б - состав, мас.%: ДМИПЭК - 92,0; ДИПА - 4,4; ТМБД - 1,0;ДМГДО - 2,5; неозон Д - 0,1.

В - состав, мас.%: ДМИПЭК - 85,5; ДИПА - 10,0; ТМБД - 1,5;ДМГДО - 2,5; п-метоксифенол - 0,5.

1. Композиция для флотации полезных ископаемых, включающая пенообразователь на основе диметил(изопропенилэтинил)карбинола и собиратель, отличающаяся тем, что пенообразователь на основе диметил(изопропенилэтинил)карбинола имеет следующий химический состав, мас.%:

Диметил(изопропенилэтинил)карбинол	79,0-92,0
Тетраметилбутиндиол (ТМБД)	0,1-1,5
Диизопропенилацетилен (ДИПА)	4,4-18,4
2,5-Диметил-1,4-гексадиен-3-он (ДМГДО)	1,5-2,5
Ингибитор радикальной полимеризации:	0,1-1,0.

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве ингибитора радикальной полимеризации используют фенолы или неозон Д.

3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве собирателя она содержит алкилксантогенат, а соотношение по массе между пенообразователем и собирателем составляет 1:2-15 при расходе композиции 20-200 г на тонну флотируемой руды, содержащей цветные или драгоценные металлы.

4. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве собирателя она содержит алкилаэрофлот, а соотношение по массе между пенообразователем и собирателем составляет 1:1,5-20,0 при расходе композиции 15-150 г на тонну флотируемой медьсодержащей руды.

5. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве собирателя она содержит аполярный собиратель на основе углеводородов, а соотношение по массе между пенообразователем и указанным аполярным собирателем составляет 1:0,1-80,0 при расходе композиции 25-3500 г на тонну флотируемого угля.

6. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит пенообразователь на основе предельных спиртов в количестве 0,1-87,5% в расчете на общее количество пенообразователя.

7. Композиция по п.6, отличающаяся тем, что в качестве пенообразователя на основе предельных спиртов она содержит пенообразователь Т-80 - кубовые остатки ректификации диметилдиоксана.