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, отличающийся тем, что для повышения технологических показателей процесса в качестве дополнительного собирателя к бутиловому аэрофлоту вводят ди(2-хлорэтил)фосфит формулы:



при следующем соотношении, мас.%:

бутиловый аэрофлот	50
ди(2-хлорэтил)фосфит	50

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 [Шубов Л.Я., Иванков С.И., Щеглова Н.К. Флотационные реагенты в процессах обогащения минерального сырья, кн.1, М., Недра, 1990, с.79-90.; Тюрникова В.И., Наумов М.Е. Повышение эффективности флотации, М., Недра, 1980, с.92-101].

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является применение в качестве селективного собирателя при флотации сульфидных медно-никелевых руд бутилового аэрофлота [Богданов О.С. Теория и технология флотации руд, М., Недра, 1990, с.363-367].

Недостатками бутилового аэрофлота как собирателя при флотации сульфидных медно-никелевых руд являются невысокая селективность извлечения меди в медный концентрат, значительный расход собирателя.

При флотационном обогащении руд, кроме достижения оптимального освобождения разделяемых минеральных частиц друг от друга, требуется целенаправленное искусственное модифицирование поверхности частиц, что достигается введением в пульпу специальных химических реагентов.

Эффективное разделение частиц в сложных тонкодисперсных флотационных системах, включающих в себя минеральную ассоциацию с крайне неравномерной и близкой флотоактивностью из разделяемых частиц, представляет трудную задачу.

Типичным представителем такого типа систем являются сульфидные медно-никелевые руды Норильского промышленного района, в состав которых, помимо сульфидов меди, никеля и железа, близких по своим флотационным свойствам, входят также флотоактивные силикаты (тальк, серпентин, хлорит).

Традиционно используемые для флотации медно-никелевых руд флотореагенты оказываются недостаточно эффективными при флотации сложных по минералогическому составу руд.

Изобретение направлено на повышение селективности извлечения меди в медный концентрат и флотационной активности бутилового аэрофлота, используемого в качестве реагента-собирателя при флотации медно-никелевых руд, что было достигнуто совместным использованием бутилового аэрофлота и реагента ди(2-хлорэтил)фосфита (М-103) при соотношении 1:1.

Ди(2-хлорэтил)фосфит был синтезирован с высоким выходом (80%) реакцией трихлорида фосфора с доступным 1-гидрокси-2-хлорэтаном (этиленхлоргидрином) в мягких условиях (5-20°С, 2-2.5 ч)

В круглодонную 4-горлую колбу, снабженную капельной воронкой, обратным холодильником с хлоркальциевой трубкой, термометром и мешалкой, помещают 40.33 г (0.5 моль) этиленхлоргидрина. Затем в колбу добавляют по каплям 23 г (0.167 моль) трихлорида фосфора при перемешивании и температуре 5-10°С в течение 1-1.5 ч. Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре еще 1 ч и фракционируют в вакууме. Получают 27.65 г (выход 80%) ди(2-хлорэтил)фосфита, т. кип. 107-109°С (2 мм рт.ст.), n_D ²⁰ 1.4710. Вещество представляет собой бесцветную прозрачную жидкость. Ди(2-хлорэтил)фосфит растворим в большинстве органических растворителей (например, спирт, диоксан, хлороформ и др.), не растворим в воде.

¹Н ЯМР спектр (CDCl₃, , м.д.): 6.09 с (1Н, Р-Н); 4.36 д.д (2Н, CH₂ O, ³J=5.4, ²J=9.5 Гц); 4.34 д.д (2Н, CH ₂O, ³J=7.6, ²J=9.5 Гц); 3.74 т (4Н, ClCH₂, ³J=5.4 Гц). ¹³С ЯМР спектр (CDCl₃, , м.д.): 65.3 (СН₂О); 42.8 (ClCH₂ ). ³¹P ЯМР спектр (CDCl₃, , м.д.): 8.7.

ИК-спектр (микрослой, см ^-1): 2963, 2888 ( CH₂); 2445 ( Р-Н); 1458, 1430, 1307 ( CH₂); 1267 ( P=O); 1085, 1034, 990 пл., 966 ( C-O); 778, 736 пл. ( P-O); 668 ( C-Cl); 551, 524 ( С-O-Р).

Найдено, %: С 23.46; Н 4,34; Р 14.97; Cl 34.29. C₄H₉Cl₂O ₃P. Вычислено, %: С 23.21; Н 4,38; Р 14.96; Cl 34.26.

Спектры ЯМР ¹H ¹³С и ³¹ P сняты на спектрометре Bruker DPX 400 (400, 100 и 161.98 МГц соответственно), внутренний стандарт ГМДС, растворитель - CDCl ₃. ИК-спектры записаны на приборе Specord IR-75.

Исследования по отработке оптимального режима совместного использования реагентов проводились на медно-никелевой руде Октябрьского месторождения, измельченной до крупности - 93-95% кл. - 0,074 мм.

Условия флотации: время агитации с реагентами 1 мин; время медной флотации 12 мин, никелевой флотации 18 мин; рН устанавливался известью (в медном цикле 8,5; в никелевом 10,5); температура флотации 23°С.

М-103 применялся в виде водной эмульсии 1%-ной концентрации.

Результаты флотации руды при использовании различных сочетаний бутилового аэрофлота и реагента М-103 приведены в таблице.

Из полученных результатов следует, что совместное использование бутилового аэрофлота и реагента М-103 (при соотношении 1:1) в цикле медной флотации позволяет получить более качественный медный концентрат с содержанием меди 26,68% (базовое содержание - 24,23) и никеля 1,31% (базовое содержание 1,90), что, в свою очередь, повысит эффективность металлургического передела.

Результаты флотации сульфидной медно-никелевой руды месторождения "Октябрьское"
Тип и расход собирателя, г/т	Продукты флотации	Содержание, %	Извлечение, %
Ni	Cu	Ni	Cu
Бутиловый аэрофлот	Медный концентрат	1,90	24,23	13,86	78,86
20,0	Никелевый концентрат	7,00	3,85	74,42	18,27
(аналог)	Хвосты	1,02	0,56	11,72	2,87
	Исходная руда	3,40	7,86	100,0	100,0
Бутиловый аэрофлот	Медный концентрат	1,65	18,15	12,98	71,68
10,0	Никелевый концентрат	7,10	4,44	68,98	21,65
М-103	5,0	Хвосты	2,16	1,59	18,04	6,67
	Исходная руда	3,85	7,68	100,0	100,0
Бутиловый аэрофлот	Медный концентрат	1,20	26,68	8,15	78,11
10,0	Никелевый концентрат	5,40	3,01	80,76	19,40
М-103	10,0	Хвосты	1,19	0,62	11,09	2,49
	Исходная руда	3,22	7,47	100,0	100,0
Бутиловый аэрофлот	Медный концентрат	1,61	25,63	7,84	65,46
10,0	Никелевый концентрат	6,48	5,42	66,20	29,05
М-103	20,0	Хвосты	2,26	0,91	25,96	5,49
	Исходная руда	3,76	7,17	100,0	100,0
Бутиловый аэрофлот	Медный концентрат	1,10	27,8	4,52	58,34
10,0	Никелевый концентрат	6,03	6,44	67,08	36,62
М-103	30,0	Хвосты	2,39	0,83	28,40	5,04
	Исходная руда	3,68	7,21	100,0	100,0