Флотационные реагенты и способ флотации с их использованием

Флотационные реагенты и способ флотации с их использованием

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к флотационным реагентам и способу пенной флотации с использованием флотационных реагентов для усовершенствованного извлечения ценных сульфидных минералов и драгоценных металлов из руд, содержащих силикаты Mg, шламообразующие минералы и/или глины. В частности, раскрываемый объект изобретения относится к использованию определенных модификаторов, именуемых «модификаторы пенной фазы», либо отдельно, либо в сочетании с определенными усиливающими действие модификаторов агентами, представляющими собой однозарядные ионы, и, кроме того, в сочетании с определенными собирателями, и способу флотации с использованием этих реагентов для повышения эффективности извлечения ценных сульфидных минералов и драгоценных металлов из руд, содержащих силикаты Mg, шламообразующие минералы, и/или руд, содержащих глины.

Уровень техники

Пенная флотация представляет собой повсеместно используемый способ обогащения руд, содержащих представляющие интерес минералы и металлы, именуемые «ценные минералы». Термин «ценные минералы» означает не только ценные минералы, но также и ценные металлы, такие как медь, и драгоценные металлы, такие как золото, серебро и металлы группы платины, и их сочетания. Определенный теоретический и практический опыт показывает, что успех процесса флотации для сульфидных руд основных металлов и руд драгоценных металлов зависит от реагентов, известных как «собиратели», которые придают ценному минералу, отделяемому от других минералов, селективную гидрофобность. (См. патент США 4584097, включаемый в настоящий документ путем ссылки).

Другие реагенты, такие как «пенообразователи», могут быть добавлены в процессе флотации для создания надлежащей основной пенной фазы с целью улавливания гидрофобных ценных минералов и облегчения их отделения и извлечения. Некоторые другие реагенты, именуемые «модификаторы» в широком смысле, могут быть использованы для повышения эффективности отделения и извлечения ценных минералов и металлов. Модификаторы, включающие регуляторы рН, могут быть использованы для изменения и регулирования pH рудной пульпы для повышения эффективности отделения и извлечения ценных минералов и металлов. В некоторых случаях, активаторы, такие как сульфат меди, могут быть использованы для активации определенного ценного сульфидного минерала с целью улучшения покрытия сульфидного минерала собирателем. Определенные другие модификаторы также способствуют результативному флотационному отделению ценных сульфидов и драгоценных металлов. (См. патент США 5531330, включаемый в настоящий документ путем ссылки). К модификаторам, помимо прочего, относятся все реагенты, принципиальной функцией которых не является ни собирание, ни пенообразование, обычно их используют для модификации поверхности минерала с тем, чтобы он не поддавался флотации. Кроме того, модификаторы могут быть использованы для изменения химизма воды, поверхности пузырьков пены и, как правило, используются для оптимизации условий флотации конкретного ценного минерала или металла. Помимо повышения селективности собирателей по отношению к ценным сульфидным минералам и драгоценным металлам, модификаторы также могут быть использованы для решения проблемы повышения эффективности флотационного отделения ценных сульфидных минералов и драгоценных металлов в качестве подавителей или дисперсантов для предотвращения или уменьшения повторного присоединения несульфидных жильных минералов к концентрату ценного минерала или металла. Подавитель представляет собой модификатор, селективно воздействующий на определенные нежелательные минералы и предотвращающий или замедляющий их флотацию. Дисперсант представляет собой модификатор, функция которого, по существу, подобна функции подавителя, но, кроме того, он может уменьшать вязкость суспензии, диспергировать мелкие фракции или шламы и выполнять другие функции.

Некоторые другие модификаторы в контексте настоящего документа именуются «модификаторы пенной фазы». В настоящем документе термин «модификатор пенной фазы» означает любой реагент, который может улучшать свойства пенной фазы и, тем самым, повышать эффективность отделения и извлечения ценных минералов, а также реагенты, которые могут оказывать благоприятное воздействие на фазу пульпы или суспензии, такое как уменьшение вязкости суспензии, подавление флотации или диспергирование определенных силикатов и т.п. Термин «модификатор пенной фазы» также охватывает реагенты, выполняющие в процессе пенной флотации более одной функции или имеющие более одного назначения, например, действующие как модификатор пенной фазы и подавитель или дисперсант.

Общепризнанно, что присутствие определенных несульфидных силикатных жильных минералов, таких как Mg-содержащие силикаты, шламообразующие минералы и/или глины в определенных рудах сульфидных минералов и драгоценных металлов может являться проблемой из-за их отрицательного влияния на отделение и извлечение ценного минерала, даже при использовании селективных собирателей ценного минерала. К примерам таких силикатов, помимо прочего относятся: серпентины, амфиболы, актинолит, хризолит, тремолит, биотит, лизардит, антигорит, хлорит, серицит и глинистые минералы. Эти силикаты часто присутствуют в Mg-содержащих рудах, шламообразующих рудах и содержащих глину рудах. Некоторые другие Mg-содержащие силикаты, известные как «естественно гидрофобные Mg-содержащие силикаты», такие как тальк и пирофиллит, также могут присутствовать в этих рудах. Естественно гидрофобные Mg-содержащие силикаты также являются источником проблем в силу своей значительной естественной флотируемости.

Известны реагенты, селективно подавляющие естественно гидрофобные Mg-содержащие силикаты, к их примерам относятся полисахариды, такие как гуаровая смола, карбоксиметилцеллюлоза, и полимеры, такие как описанные в патентах США 5531330 и 5533626 и ссылочных материалах. Реагенты, известные как селективно подавляющие естественно гидрофобные Mg-содержащие силикаты, часто оказываются менее эффективными с точки зрения подавления упомянутых выше Mg-содержащих силикатов, шламообразующих минералов и/или глин в Mg-содержащих рудах, шламообразующих рудах и содержащих глину рудах. В результате, когда в руде присутствует сложная смесь силикатов, эти известные реагенты не дают достаточного повышения отделения и извлечения ценного минерала. Другими словами, простого подавления естественно гидрофобных Mg-содержащих силикатов, таких как тальк и пирофиллит, может оказаться недостаточно для достижения требуемых металлургических параметров. В известном уровне технике описано множество других реагентов со свойствами подавителей или дисперсантов, пригодных для смягчения проблем, связанных с присутствием негидрофобных Mg-содержащих силикатов, шламообразующих минералов и/или глин, возникающих в процессе флотационного разделения.

Часто, помимо плохого или неадекватного извлечения ценных минералов, ухудшается качество концентрата ценного минерала из-за присутствия в рудах, содержащих силикат Mg, шламообразующих рудах или рудах, содержащих глины, Mg-содержащих силикатов, шламообразующих минералов и/или глин, которые а) увеличивают стоимость обработки и транспортировки концентрата, b) конкурируют за место в пенной фазе на стадии флотации, тем самым, снижая общее извлечение ценного минерала, с) оказывают неблагоприятное воздействие на свойства пенной фазы, тем самым, снижая эффективность разделения в пенной фазе, d) являются источником значительных трудностей на последующей стадии плавления концентрата, так как повышают вязкость шлака и вызывают необходимость повышения рабочей температуры или вызывают значительные потери металла со шлаком.

Полагают, что степень влияния силикатов зависит от типа, морфологии и количества силикатов, присутствующих в руде. Это неблагоприятное воздействие объясняют несколькими факторами, в том числе, например, склонностью силикатных минералов к образованию в фазе пульпы или суспензии сложной сетчатой структуры, из-за чего существенно увеличивается вязкость пульпы или суспензии, что, тем или иным образом, препятствует отделению ценных минералов от жильных силикатных минералов. В соответствии с другой предложенной теорией, эти силикаты образуют на ценных минералах покрытие и, таким образом, экранируют их от действия собирателя, что, в свою очередь, ухудшает разделение; это явление в данной области техники общеизвестно под наименованием «образование пленок шламов».

Хотя авторы изобретения не придерживаются или не хотят быть связанным какой-либо из предложенных теорий, в некоторых системах, содержащих определенные силикаты, заметного влияния этих силикатов на свойства фазы пульпы не проявляется, хотя имеет место существенное отрицательное влияние на свойства пенной фазы, извлечение ценного минерала и качество концентрата. Иногда также отмечалось, что совсем не затрагивается степень извлечения ценного минерала, но качество концентрата значительно ухудшается. В других системах присутствие даже небольшого количества, около 1-2%, некоторых определенных силикатов может оказывать отрицательное влияние на извлечение ценного минерала.

Когда количество Mg-содержащих силикатов, шламообразующих минералов и/или глин в руде большое (например, >0 и до 80%), вязкость фазы пульпы увеличивается так, что обработка руд, содержащих силикат Mg, шламообразующих руд и руд, содержащих глины, становится затруднительной до такой степени, что обычные способы, процессы и реагенты становятся неэффективными. Хорошо известные способы решения этой проблемы часто оказываются неадекватными и/или бесперспективными. Например, уменьшение доли твердой фазы или плотности суспензии с целью повышения извлекаемости ценного минерала и качества концентрата часто сопряжено с рядом отрицательных последствий, в том числе, помимо прочего: уменьшением производительности установки и выхода продукции, увеличением потребления водных ресурсов, уменьшением эффективности измельчения и недостаточным повышением извлекаемости ценного минерала или качества концентрата.

Другим предложенным вариантом решения является использование дисперсантов, таких как силикат натрия, кальцинированная сода, карбоксиметилцеллюлоза, полифосфат натрия, лигносульфонат и т.п.; этому варианту свойственны недостатки, подобные описанным выше. Также было предложено производить сортировку пульпы или суспензии по размерам перед флотацией. Так, например, размолотую пульпу или суспензию разделяют на две фракции гранулометрического состава: песчаная (или крупная) фракция и шламовая (или мелкая) фракция; либо разделяют ее на три фракции гранулометрического состава: крупная, мелкая и шламовая. В публикации патентной заявки США № 20040217070 подробно описан один конкретный вариант применения этой концепции, в котором требуется большое количество циклонов, значительные капитальные и эксплуатационные затраты и возможность изменения параметров сортировки по размерам и рабочих характеристик установки. Для некоторых руд, даже после удаления шлама или сортировки по размерам и обработки различных фракций гранулометрического состава по отдельности, общее повышение эксплуатационных характеристик может быть недостаточным для обоснования реализации данного решения.

Сущность изобретения

Раскрываемый объект изобретения относится к определенным модификаторам, более конкретно, к модификаторам пенной фазы, которые улучшают структуру пены, уменьшают вязкость пены и/или повышают извлекаемость и/или качество ценных сульфидных минералов и минералов драгоценных металлов и/или улучшают отделение нежелательных силикатных жильных минералов. Как более подробно описано ниже, модификаторы пенной фазы могут быть использованы вместе с усиливающими действие модификаторов агентами, представляющими собой однозарядные ионы, в способе извлечения ценного минерала сами по себе или в сочетании с определенными собирателями и другими необходимыми реагентами, такими как подавители, пенообразователи, дисперсанты и т.д. Раскрываемый объект изобретения также относится к способу извлечения ценного минерала, осуществляемому в основных, или щелочных, или кислотных условиях. Эти модификаторы пенной фазы, собиратели и параметры процесса представляют собой решение проблемы, связанной с присутствием силикатов и их шлама и/или глин в сульфидных рудах и рудах драгоценных металлов, и обеспечивают значительные преимущества. К примерам таких преимуществ, помимо прочего, относится возможность обработки таких руд без какого-либо удаления шлама или сортировки по размерам, обработки на стадиях размола и флотации материала с высоким содержанием твердой фазы, экономия энергии и водных ресурсов вследствие уменьшения вязкости пульпы и работы при высоком содержании твердой фазы, значительное повышение извлекаемости и качества ценных минералов, упрощенная технологическая схема, нечувствительность к колебаниям состава руды и увеличение производительности. Другим существенным преимуществом является то, что модификаторы пенной фазы настоящего изобретения обладают высокой селективностью и не подавляют флотацию ценных минералов и драгоценных металлов в отличие от широко используемых реагентов.

Один из аспектов изобретения относится к способу повышения извлекаемости ценных минералов из сульфидных или богатых руд, содержащих силикат Mg, шламообразующие минералы и/или глину, каковой способ включает следующие стадии: дробление руды, содержащей силикат Mg, шламообразующие минералы и/или глину, с получением дробленой руды; размол указанной дробленой руды с получением размолотой руды; осуществление процесса флотации указанной размолотой руды; в каковом способе, по меньшей мере, один модификатор пенной фазы и, если флотацию осуществляют в щелочных условиях, усиливающий действие модификаторов агент, представляющий собой однозарядный ион, добавляют, по меньшей мере, к указанной дробленой руде, указанной размолотой руде или их сочетанию, и где указанный модификатор пенной фазы представляет собой полимер, в котором имеется, по меньшей мере, одна функциональная группа, подбираемая из группы, в которую входят карбоксильные группы или группы, преобразующиеся в карбоксильные в результате гидролиза, сульфонатные группы или соответствующие им кислоты, фосфатные или фосфонатные или фосфинатные группы или соответствующие им кислоты, гидроксаматные группы или соответствующие им кислоты, силановые или силанольные группы и их сочетания и, необязательно, одна или более гидрофобная группа. Полимерный модификатор пенной фазы может представлять собой, например, и только для примера, гомополимеры, сополимеры или терполимеры. Собиратель, необязательно, добавляют, по меньшей мере, к указанной дробленой руде, указанной размолотой руде или их сочетанию, тем самым, повышая извлекаемость сульфидных минералов или минералов драгоценных металлов из указанной руды, содержащей силикат Mg, шламообразующие минералы и/или глину. Специалистам в данной области понятно, что, при необходимости, также могут быть добавлены другие реагенты, такие как пенообразователи, подавители, дисперсанты и т.п.

Другой аспект изобретения относится к способу повышения извлекаемости в кислотных условиях ценного минерала из сульфидной или содержащей минерал драгоценного металла руды, содержащей также силикат Mg, шламообразующие минералы и/или глину, каковой способ включает следующие стадии: дробление руды, содержащей силикат Mg, шламообразующие минералы и/или глину, с получением дробленой руды; размол указанной дробленой руды с получением размолотой руды; осуществление процесса флотации указанной размолотой руды; в каковом способе, по меньшей мере, один модификатор пенной фазы добавляют, по меньшей мере, к указанной дробленой руде, указанной размолотой руде или их сочетанию, и где указанный модификатор пенной фазы представляет собой полимер, в котором имеется, по меньшей мере, одна функциональная группа, подбираемая из группы, в которую входят сульфонатные группы или соответствующие им кислоты, фосфатные или фосфонатные или фосфинатные группы или соответствующие им кислоты, гидроксаматные группы или соответствующие им кислоты, силановые или силанольные группы и их сочетания и, необязательно, одна или более гидрофобная группа. Собиратель, необязательно, добавляют, по меньшей мере, к указанной дробленой руде, указанной размолотой руде или их сочетанию, тем самым, повышая извлекаемость ценных минералов из указанной руды, содержащей силикат Mg, шламообразующие минералы и/или глину.

Другой аспект изобретения относится к композиции, содержащей: частицы размолотой руды, содержащей сульфид или драгоценный металл, а также содержащей силикат Mg, шламообразующие минералы и/или глину; усиливающий действие модификатора агент, представляющий собой однозарядный ион, и, по меньшей мере, один модификатор пенной фазы, где указанный модификатор пенной фазы представляет собой полимер, в котором имеется, по меньшей мере, одна функциональная группа, подбираемая из группы, в которую входят карбоксильные группы или группы, преобразующиеся в карбоксильные в результате гидролиза, сульфонатные группы или соответствующие им кислоты, фосфатные или фосфонатные или фосфинатные группы или соответствующие им кислоты, гидроксаматные группы или соответствующие им кислоты, силановые или силанольные группы и их сочетания и, необязательно, гидрофобные группы, и собиратель, каковой собиратель содержит соединение, подбираемое из группы, в которую входят алкоксикарбонилалкилдитиокарбамат, меркаптобензотиазол, диалкилдитиокарбамат, диарил- или диалкилдитиофосфат, диалкилдитиофосфинат, алкоксикарбонилалкилтионокарбамат, аллилалкилтионокарбамат, сложный эфир аллилалкилксантат, диалкилтионокарбамат и их сочетания.

Еще один аспект изобретения относится к комплекту для повышения извлекаемости ценных минералов из сульфидных или содержащих минерал драгоценного металла руд, содержащих также силикат Mg, шламообразующие минералы или глину, каковой комплект, предназначенный для использования в щелочных условиях, включает: контейнер с усиливающим действие модификатора агентом, представляющим собой однозарядный ион, и контейнер с модификатором пенной фазы, где указанный модификатор пенной фазы представляет собой полимер, в котором имеется функциональная группа, подбираемая из группы, в которую входят карбоксильные группы или группы, преобразующиеся в карбоксильные в результате гидролиза, сульфонатные группы или соответствующие им кислоты, фосфатные или фосфонатные или фосфинатные группы или соответствующие им кислоты, гидроксаматные группы или соответствующие им кислоты, силановые или силанольные группы и их сочетания и, необязательно, гидрофобные группы, и контейнер с собирателем, каковой собиратель содержит соединение, подбираемое из группы, в которую входят алкоксикарбонилалкилдитиокарбамат, меркаптобензотиазол, диалкилдитиокарбамат, диарил- или диалкилдитиофосфат, диалкилдитиофосфинат, алкоксикарбонилалкилтионокарбамат, аллилалкилтионокарбамат, сложный эфир аллилалкилксантат, диалкилтионокарбамат и их сочетания.

Еще один аспект изобретения относится к комплекту для повышения извлекаемости ценных минералов из сульфидных или содержащих минерал драгоценного металла руд, содержащих также силикат Mg, шламообразующие минералы или глину, каковой комплект, предназначенный для использования в кислотных условиях, включает: контейнер с модификатором пенной фазы, где указанный модификатор пенной фазы представляет собой полимер, в котором имеется, по меньшей мере, одна функциональная группа, подбираемая из группы, в которую входят сульфонатные группы или соответствующие им кислоты, фосфатные или фосфонатные или фосфинатные группы или соответствующие им кислоты, гидроксаматные группы или соответствующие им кислоты, силановые или силанольные группы и их сочетания и, необязательно, одна или более гидрофобная группа, и контейнер с собирателем, каковой собиратель содержит соединение, подбираемое из группы, в которую входят алкоксикарбонилалкилдитиокарбамат, меркаптобензотиазол, диалкилдитиокарбамат, диарил- или диалкилдитиофосфат, диалкилдитиофосфинат, алкоксикарбонилалкилтионокарбамат, аллилалкилтионокарбамат, сложный эфир аллилалкилксантат, диалкилтионокарбамат и их сочетания.

Эти и другие цели, отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут ясны из следующего подробного описания различных аспектов настоящего изобретения в сочетании с сопутствующими примерами.

Подробное описание изобретения

Раскрываемый объект изобретения относится к способу повышения извлекаемости сульфидных минералов или минералов драгоценных металлов из сульфидных или содержащих минералы драгоценных металлов руд, которые также содержат силикаты Mg, шламообразующие минералы и/или глину, посредством пенной флотации, в ходе которой используются флотационные реагенты. Повышение извлекаемости, вообще, относится к увеличению количества ценных минералов, извлекаемых в ходе пенной флотации, и/или поддержание или повышение качества извлекаемых ценных минералов. Обычно, при использовании модификаторов пенной фазы и, при щелочных условиях, усиливающего действие модификатора агента, представляющего собой однозарядный ион, извлекаемость ценных минералов повышается на 0,1–90 процентных пунктов по сравнению с извлекаемостью ценных минералов способом, при котором не используют полимерных модификаторов пенной фазы и, при щелочных условиях, усиливающих действие модификатора агентов, представляющих собой однозарядные ионы. В другом примере извлекаемость ценных минералов повышается на 1–80 процентных пунктов по сравнению с извлекаемостью ценных минералов способами, в которых не используют способы и реагенты настоящего изобретения. В другом примере извлекаемость ценных минералов повышается на 5–50 процентных пунктов по сравнению с извлекаемостью ценных минералов способами, в которых не используют способы и реагенты настоящего изобретения. В другом примере извлекаемость ценных минералов повышается на 10–40 процентных пунктов по сравнению с извлекаемостью ценных минералов способами, в которых не используют способы и реагенты настоящего изобретения. Кроме того, эти полимерные модификаторы пенной фазы, используемые вместе с усиливающими действие модификатора агентами, представляющими собой однозарядные ионы, или без них, позволяют проводить обработку материала с высоким содержанием твердой фазы и/или в морской, загрязненной или технической воде.

Вообще, руды содержат, помимо прочего, и «ценные» и «неценные» минералы. В данном контексте термин «ценный» минерал означает металл, минерал или минералы, являющиеся первичным объектом процесса флотации, то есть, металлы и минералы, из которых желательно удалить примеси. Термин «неценный» минерал означает минерал или минералы, которые нужно удалить из ценного минерала, то есть, примеси в ценном минерале. Неценный минерал не обязательно отбраковывают, в последующем процессе он может рассматриваться как ценный минерал.

Хотя описываемый способ может быть применен к любой руде, раскрываемый объект изобретения, в основном, относится к рудам, содержащим сульфиды основных металлов, и рудам драгоценных металлов, которые также содержат определенные силикаты, такие как Mg-содержащие силикаты, шламообразующие минералы, такие как шламообразующие силикаты, и/или глины, которые в настоящем документе названы «руды, содержащие силикаты Mg, шламообразующие минералы и/или глину». К примерам таких руд относятся, помимо прочего, руды Cu-Mo, руды Cu-Au, первичные руды Au, руды металлов группы платины (platinum group metal – PGM), руды Cu, руды Ni, комплексные полиметаллические руды, содержащие Pb, Zn, Cu и Ag. К более конкретным примерам руд относятся руды, содержащие определенные силикаты Mg и глинистые минералы, такие как серпентины, амфиболы, актинолит, хризолит, тремолит, биотит, хлорит, серицит и глинистые минералы. Количество таких минералов от руды к руде может изменяться, но типичный диапазон составляет от, примерно, 1% до, примерно, 80% от веса руды.

Один из примеров способа пенной флотации включает дробление сульфидной или содержащей минерал драгоценного металла руды с получением дробленой руды (в настоящем документе – «крупное дробление» или стадия «предварительного размола») и последующий размол частиц дробленой руды в мельнице с получением, тем самым, суспензии, содержащей воду и размолотую руду (именуемый «стадия размола»). Затем суспензию, содержащую размолотую руду, направляют на «стадию подготовки», на которой осуществляют подготовку размолотой руды в устройстве подготовки. Размолотую руду подвергают флотации путем пропускания воздуха через суспензию, находящуюся во флотационной машине или в блоке флотационных машин, с целью осуществления флотации целевых минералов, которые собирают в желоб флотомашины («стадия флотации»).

Как ясно специалистам в данной области, способ пенной флотации может включать более одной стадии размола, подготовки и флотации. Так, флотоконцентрат первой стадии (именуемый «грубый концентрат») может быть подвергнут дополнительному размолу и флотации в установке, именуемой «перечистная флотомашина». В перечистных флотомашинах могут быть осуществлены стадии дополнительного размола, подготовки и флотации концентрата первой стадии. В качестве альтернативы, концентрат первой стадии может быть подвергнут повторной флотации без дополнительного размола.

Хвосты перечистки из перечистных флотомашин могут быть подвергнуты повторной флотации в установке, именуемой «очистная флотомашина». Предусматривается, что раскрываемый объект изобретения охватывает добавление модификаторов пенной фазы, усиливающих действие модификаторов агентов, представляющих собой однозарядные ионы, и собирателей на любой стадии данного способа, то есть, добавление модификатора пенной фазы (и/или усиливающего действие модификатора агента, представляющего собой однозарядный ион, и/или собирателя) в некоторых случаях может осуществляться только на второй (или третьей) стадии размола, стадии подготовки или стадии флотации.

Флотационные реагенты, к которым относятся собиратели, пенообразователи, регуляторы рН, модификаторы пенной фазы, дисперсанты, подавители и т.п., в соответствии в настоящим способом могут быть добавлены в дробленую руду и/или размолотую руду на любой или на всех стадиях процесса пенной флотации. Обычно, флотационные реагенты добавляют, по меньшей мере, в дробленую руду или размолотую руду и их сочетания.

В большинстве случаев флотацию сульфидов или драгоценных металлов осуществляют в основных (щелочных) условиях, в этих случаях вместе с раскрываемыми в настоящем документе модификаторами пенной фазы может быть использован усиливающий действие модификатора агент, представляющий собой однозарядный ион, однако, в определенных кислотных условиях используют полимерный модификатор пенной фазы, в котором имеется, по меньшей мере, одна функциональная группа, подбираемая из группы, в которую входят сульфонатные группы или соответствующие им кислоты, фосфатные или фосфонатные или фосфинатные группы или соответствующие им кислоты, гидроксаматные группы или соответствующие им кислоты, силановые или силанольные группы и их сочетания и, необязательно, одна или более гидрофобная группа.

В контексте настоящего документа термин «добавлять» или любые его варианты означает любой способ или процесс, который может быть использован для сведения вместе двух или более продуктов или соединений. В настоящем документе термин «добавлять» или любые его варианты охватывает любой процесс, включающий смешивание, перемешивание, соединение, включение, блендирование и т.п. Термин «добавлять» не ограничен определенной последовательностью добавления одного продукта или соединения к другому.

В контексте настоящего документа термин «модификатор пенной фазы» означает любой реагент, который может улучшать свойства пенной фазы и, тем самым, усовершенствовать отделение и извлечение ценных минералов, а также реагенты, которые могут оказывать благоприятное влияние в фазе пульпы или суспензии, такое как уменьшения вязкости суспензии, подавление или диспергирование определенных силикатов и т.п. Термин «модификатор пенной фазы», помимо прочего, охватывает реагенты, выполняющие в процессе флотации более одной функции или направленные на достижение более одной цели, например, действующие как модификатор пенной фазы и подавитель или дисперсант.

Модификатор пенной фазы и/или усиливающий действие модификатора агент, представляющий собой однозарядный ион, могут быть введены в процесс на стадии предварительного размола, на стадии размола, на стадии подготовки, на стадии флотации или на нескольких из этих стадий. При щелочных условиях проведения процесса усиливающий действие модификатора агент, представляющий собой однозарядный ион, может быть добавлен вместе с полимерным модификатором пенной фазы или отдельно от него, при условии, что когда его добавляют вместе с полимером, он присутствует в избытке, которого достаточно для нейтрализации функциональных групп полимера и изменения рН в установке. Специалистам в данной области ясно, что собиратель может быть добавлен на любой стадии данного способа. В одном из вариантов осуществления изобретения собиратель может быть введен в процесс либо отдельно от модификатора пенной фазы, либо одновременно с ним на стадии предварительного размола, на стадии размола, на стадии подготовки, на стадии флотации или на нескольких из этих стадий. Точно так же, пенообразователи, регуляторы рН, дисперсанты и подавители, если их используют, могут быть введены в процесс на любой одной или нескольких из следующих стадий: предварительного размола, размола, подготовки и флотации.

В одном из аспектов изобретения модификатор пенной фазы и усиливающий действие модификатора агент, представляющий собой однозарядный ион, используют в рамках способа, осуществляемого в щелочных условиях, тогда как в другом аспекте изобретения модификатор пенной фазы, содержащий полимер, в котором имеется, по меньшей мере, одна функциональная группа, подбираемая из группы, в которую входят сульфонатные группы или соответствующие им кислоты, фосфатные или фосфонатные или фосфинатные группы или соответствующие им кислоты, гидроксаматные группы или соответствующие им кислоты, силановые или силанольные группы и, необязательно, одна или более гидрофобная группа или их сочетания, используют в рамках способа, осуществляемого в кислотных условиях. В еще одном аспекте предусматривается использование собирателя в качестве флотационного реагента. При необходимости, могут быть использованы другие реагенты, такие как модификаторы, пенообразователи, регуляторы pH, подавители, дисперсанты, активаторы и т.п., например, такие модификаторы, как сульфид аммония, сульфат меди, нитрат свинца, кальцинированная сода, органические красители, танины, декстрин и крахмал; такие пенообразователи, как алифатические спирты (например, метилизобутилкарбинол), полиэтилен- или полипропиленгликоли и их простые моноэфиры, алкоксисоединения (например, триэтоксибутан), кетоны, альдегиды, сложные эфиры, сосновое масло и крезолы; такие подавители, как цианид натрия или полисахарид; такие дисперсанты, как силикат натрия или карбоксиметилцеллюлоза; такие активаторы, как сульфат меди.

Хотя авторы изобретения не хотят быть связанными какой-либо определенной теорией, превосходные характеристики модификаторов пенной фазы и, в щелочных условиях, усиливающих действие модификаторов агентов, представляющих собой однозарядные ионы, можно объяснить тем, что они разрушают сложную структуру пены, образуемую силикатами, и изменяют вязкость пены так, что становится возможным отделение ценных минералов от нежелательных жильных силикатных минералов.

К пригодным для использования в процессе флотации модификаторам пенной фазы, помимо прочего, относятся растворимые в воде, смешивающиеся с водой или диспергируемые в воде полимеры с молекулярным весом от, примерно, 1000 до, примерно, 1000000. В одном из примеров диапазон молекулярного веса модификатора пенной фазы составляет от 3000 до, примерно, 300000. В другом примере диапазон молекулярного веса модификатора пенной фазы составляет от 5000 до 50000.

Реагенты настоящего изобретения применимы в воде разнообразного химического состава, в том числе, помимо прочего, морской воде, слабоминерализованной воде или загрязненной или технической воде, не считая возможности обработки материала с высоким содержанием твердой фазы, что допускает увеличение производительности.

К примерам модификаторов пенной фазы, помимо прочего, относятся полимеры, в которых имеется, по меньшей мере, одна функциональная группа, подбираемая из группы, в которую входят карбоксильные группы или группы, преобразующиеся в карбоксильные в результате гидролиза, сульфонатные группы или соответствующие им кислоты, фосфатные или фосфонатные или фосфинатные группы или соответствующие им кислоты, гидроксаматные группы или соответствующие им кислоты, силановые или силанольные группы и их сочетания и, необязательно, гидрофобные группы.

В контексте настоящего термина термин «гидролиз» означает химическую реакцию или процесс, в ходе которого химическое соединение или группа разрушается в результате реакции с водой.

Примеры полимеров, содержащих карбоновую кислоту (или ее соль), хорошо известны в данной области; к ним, помимо прочего, относятся этиленненасыщенные карбоновые кислоты, ангидриды этиленненасыщенных карбоновых кислот, соли этиленненасыщенных карбоновых кислот, и их смеси, которые содержат, помимо прочего: акриловую кислоту, метакриловую кислоту, этакриловую кислоту, фумаровую кислоту (также известную как малеиновая кислота), итаконовую кислоту, кротоновую кислоту и их ангидриды и соли.

Примеры сульфонатсодержащих полимеров хорошо известны в данной области; к ним, помимо прочего, относятся этиленненасыщенные сульфоновые кислоты, соли ненасыщенных сульфоновых кислот, которые включают, например: 2-акриламидо-2-метил-1-пропансульфоновую кислоту, винилсульфоновую кислоту, стиролсульфоновую кислоту.

Примеры фосфонатсодержащих полимеров хорошо известны в данной области; к ним, помимо прочего, относятся этиленненасыщенные фосфоновые кислоты, соли ненасыщенных фосфоновых кислот и их смеси, например: 2-акриламидо-2-метил-1-пропанфосфоновая кислота, винилфосфоновая кислота, β-стирилфосфоновая кислота и их ангидриды.

Примеры фосфинатсодержащих полимеров хорошо известны в данной области; к ним, помимо прочего, относятся этиленненасыщенные фосфиновые кислоты, соли ненасыщенных фосфиновых кислот и их смеси, которые включают, например: аллилфосфиновую кислоту и ее ангидриды.

Примеры гидроксаматсодержащих полимеров хорошо известны в данной области; к ним, помимо прочего, относятся этиленненасыщенные гидроксамовые кислоты, соли ненасыщенных гидроксамовых кислот и их смеси, например: акриламидогидроксамовая кислота, метакриламидогидроксамовая кислота и полимеры, содержащие определенные группы, которые могут быть преобразованы в гидроксамовую кислоту или ее соли.

Примеры силан- и силанолсодержащих полимеров хорошо известны в данной области; к ним, помимо прочего, относятся этиленненасыщенный триалкоксисилан, соли ненасыщенного триалкоксисилана и их смеси, которые включают, например: винилтриметоксисилан, 3-(триэтоксисилил)пропилакриламид, 3-(триэтоксисилил)пропилакрилат.

Примеры гидрофобных групп хорошо известны в данной области; к ним, помимо прочего, относятся ароматические углеводороды и углеводороды С3-С18 - насыщенные или ненасыщенные, линейные или нелинейные или циклические, алкиловые или ариловые сложные эфиры, алкиловые или ариловые простые эфиры.