способ флотации сульфидных медно-никелевых руд

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.