способ флотации сульфидных медно-никелевых руд
Классы МПК: | B03D1/014 содержащие фосфор |
Автор(ы): | Тимошенко Людмила Ивановна (RU), Малышева Светлана Филипповна (RU), Самойлов Виктор Григорьевич (RU), Маркосян Светлана Мушеговна (RU), Гусарова Нина Кузьминична (RU), Трофимов Борис Александрович (RU) |
Патентообладатель(и): | Институт химии и химической технологии Сибирского отделения Российской академии наук (ИХХТ СО РАН) (RU), Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского Сибирского отделения Российской академии наук (ИрИХ СО РАН) (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2006-04-11 публикация патента:
20.11.2007 |
Изобретение относится к флотации сульфидных медно-никелевых руд. Позволяет повысить технологические показатели и расширить ассортимент применяемых флотореагентов. Способ включает кондиционирование пульпы с собирателем и пенообразователем, выведение минералов меди и никеля в пенные продукты с оптимальным расходом реагента-собирателя - 20 г/т. В качестве собирателя применяют смесь трис(пропенил)фосфиноксидов. 1 табл.
Формула изобретения
Способ флотации сульфидных медно-никелевых руд, включающий кондиционирование пульпы с собирателем и пенообразователем, выведение минералов меди и никеля в пенные продукты с оптимальным расходом реагента-собирателя 20 г/т, отличающийся тем, что для повышения технологических показателей процесса, расширения ассортимента эффективно действующих флотореагентов, в качестве собирателя применяют смесь трис(пропенил)фосфиноксидов формулы
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области обогащения руд цветных металлов и может быть использовано при обогащении сульфидных медно-никелевых руд.
При флотации сульфидных руд известно применение различных реагентов - собирателей. Наиболее распространенными являются сульфгидрильные - ксантогенаты, особенно бутиловый, дитиофосфаты и их сочетания. Ксантогенаты являются весьма эффективными собирателями всех сульфидных минералов. Дитиофосфаты обладают достаточной селективностью действия, но имеют меньшую собирательную способность [1, 2].
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является применение в качестве собирателя при флотации сульфидных медно-никелевых руд бутилового аэрофлота [3].
Недостатками бутилового аэрофлота, как собирателя, при флотации сульфидных медно-никелевых руд являются невысокая селективность извлечения меди в медный концентрат, значительный расход собирателя.
Изобретение направлено на повышение селективности извлечения меди в медный концентрат, расширение ассортимента селективно-действующих собирателей для сульфидных медно-никелевых руд. Это достигается использованием в качестве собирателя смеси трис(пропенил)фосфиноксидов (SF-239).
Положительные результаты флотации сульфидных медно-никелевых руд получены при использовании смеси трис(пропенил)фосфиноксидов (SF-239) в качестве собирателя при флотационном обогащении медно-никелевой руды "Октябрьского" месторождения.
Среди наиболее перспективных способов получения органических фосфиноксидов в первую очередь следует отметить методы, основанные на прямом фосфорилировании органических соединений элементным фосфором в присутствии сильных оснований. Именно этот удобный подход к формированию С-Р связи был использован для синтеза пропенилфосфиноксидов из аллилгалогенидов и красного фосфора [4, 5].
Так, фосфорилирование аллилбромида красным фосфором протекает в системе 60%-ный водный раствор КОН - диоксан с образованием смеси трис(пропенил)фосфиноксидов: три(пропен-1-ил)фосфиноксида 1, ди(E-пропен-1-ил)(пропен-2-ил)фосфиноксида 2 и (пропен-2-ил)(E-пропен-1-ил)(Z-пропен-1-ил)фосфиноксида 3, суммарный выход которых составляет 23%.
К смеси 315 г КОН, 32.55 г красного фосфора в 420 мл диоксана добавляли по каплям 210 мл воды, поддерживая температуру реакционной смеси 50-60°С, затем добавляли по каплям 101,6 г аллилбромида при температуре 70°С в течение 90 мин. Реакционную смесь перемешивали еще 3.5 ч при температуре 93-95°С, охлаждали, отделяли диоксановый слой, сушили его поташом, диоксан отгоняли при пониженном давлении, остаток вакуумировали, получили 11.1 г (выход 23%) продукта, т. кип. 115-128°С (1 мм рт.ст.), содержащего по данным спектра ЯМР 1H и 31P 48% три(пропен-1-ил)фосфиноксида 1 ( Р, м.д.: 15.53), 42% ди(E-пропен-1-ил)(пропен-2-ил)фосфиноксида 2 (
Р, м.д.: 22.80) и 10% (пропен-2-ил)(Е-пропен-1-ил)(Z-пропен-1-ил)фосфиноксида 3 (
P, м.д.: 30.39).
Положительное влияние данного реагента на процесс флотации показано на нижеследующем примере.
ПРИМЕР.
Исследования флотоактивности SF-239 проводились в лабораторных условиях при флотационном обогащении сульфидной медно-никелевой руды, содержащей 7,4-7,9% меди и 3,4-3,6% никеля. Флотировалась измельченная до 80-85% класса - 0,045 мм руда в открытом цикле, медная флотация - 12 мин, никелевая - 18 мин, рН (8,5 в медном и 10,5 в никелевом циклах флотации) регулировался с помощью извести. В качестве собирателя в цикле медной флотации использовался SF-239, расход которого был переменным. Параллельно поставлен опыт по варианту аналога (применение в качестве собирателя бутилового аэрофлота (БА). На всех стадиях флотации в качестве пенообразователя применялся Т-80, расход которого составлял 20 г/т. В цикле никелевой флотации в качестве собирателя использовался бутиловый ксантогенат калия (БКК). Результаты обогащения руды приведены в таблице.
Результаты флотации сульфидной медно-никелевой руды месторождения "Октябрьское" | ||||||
Тип и расход собирателя, г/т | Продукты флотации | Содержание, % | Извлечение, % | |||
Ni | Cu | Ni | Cu | |||
Бутиловый | Медный концентрат | 1,90 | 24,23 | 13,86 | 78,86 | |
аэрофлот | 20,0 | Никелевый | ||||
(аналог) | концентрат | 7,00 | 3,85 | 74,42 | 18,27 | |
Хвосты | 1,02 | 0,56 | 11,72 | 2,87 | ||
Исходная руда | 3,40 | 7,86 | 100,0 | 100,0 | ||
Бутиловый | Медный концентрат | 1,98 | 24,16 | 15,82 | 86,95 | |
аэрофлот | 10,0 | Никелевый | ||||
SF-239 | 10,0 | концентрат | 7,38 | 2,30 | 75,26 | 10,57 |
Хвосты | 0,89 | 0,55 | 8,92 | 2,48 | ||
Исходная руда | 3,54 | 7,86 | 100,0 | 100,0 | ||
SF-239 | 20,0 | Медный концентрат | 1,40 | 22,45 | 11,32 | 80,68 |
Никелевый | ||||||
концентрат | 6,64 | 3,09 | 83,51 | 17,27 | ||
Хвосты | 0,65 | 0,58 | 5,17 | 2,05 | ||
Исходная руда | 3,49 | 7,86 | 100,0 | 100,0 | ||
SF-239 | 10,0 | Медный концентрат | 2,14 | 16,02 | 24,21 | 87,47 |
Никелевый | ||||||
концентрат | 7,8 | 2,67 | 59,41 | 9,82 | ||
Хвосты | 2,6 | 0,74 | 16,38 | 2,71 | ||
Исходная руда | 3,77 | 7,81 | 100,0 | 100,0 |
Из таблицы видно, что использование реагента SF-239 в качестве собирателя (при его расходе-20 г/т) взамен бутилового аэрофлота в цикле медной флотации позволяет увеличить извлечение меди в одноименный концентрат на 1,82%, потери никеля с хвостами снизить на 6,55%. Отношение меди к никелю (медное отношение) в медном концентрате возрастает с 12,75 до 16,03, что свидетельствует о повышении селективности процесса медной флотации.
Таким образом, исследованный реагент, представляющий собой смесь трис(пропенил)фосфиноксидов, следует считать эффективным собирателем для флотационного обогащения сульфидных медно-никелевых руд при расходе 20 г/т.
Применение реагента SF-239 может быть легко осуществлено в промышленной практике и позволит исключить из процесса более дорогостоящий флотореагент - бутиловый аэрофлот.
Источники информации
1. Шубов Л.Я., Иванков С.И., Щеглова Н.К. Флотационные реагенты в процессах обогащения минерального сырья, кн.1, М., Недра, 1990, с.79-90.
2. Тюрникова В.И., Наумов М.Е. Повышение эффективности флотации, М., Недра, 1980, с.92-101.
3. Богданов О.С. Теория и технология флотации руд, М., Недра, 1990, с.363-367.
4. Гусарова Н.К., Малышева С.Ф., Арбузова С.Н., Трофимов Б.А. Синтез органических фосфинов и фосфиноксидов из элементного фосфора и фосфина в присутствии сильных оснований // Изв. РАН сер. хим., 1998, № 9, с.1695-1702.
5. Малышева С.Ф., Арбузова С.Н. Синтез фосфинов и фосфиноксидов на основе элементного фосфора реакцией Трофимова-Гусаровой // Современный органический синтез, под ред. Д. Рахманкулова, М., Химия, 2003, с.160-187.
Класс B03D1/014 содержащие фосфор