Патент на изобретение №2313400

(54) СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОЙ ОЧИСТКИ МАГНЕТИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ ОТ СЕРЫ

(57) Реферат:

Использование: обогащение полезных ископаемых, может быть использовано при очистке магнетитовых концентратов от серы. Способ включает измельчение, кондиционирование с кислотой, ионогенным серосодержащим собирателем, реагентом-модификатором и флотацию с выделением сульфидов в пенный продукт. В качестве реагента-модификатора используется композиция на основе изоалкенилацетиленовых спиртов C₈-C₁₀ общей формулы RCH=CR’ССС(СН₂R”)(СН₃)ОН, имеющая следующий состав (мас.%): изоалкенилацетиленовый спирт C₈-С₁₀ общей формулы RCH=CR’ССС(СН₂R”)(СН₃)ОН – 80,0-99,0%, диизоалкенилацетилены C₈-C₁₀ общей формулы RCH=CR’CCC(CH₂R”)=CHR”’ – 0-20,0%, -ацетиленовые третичные -диолы C₈-С₁₀ общей формулы (RCH₂)(СН₃)С(ОН)ССС(СН₂R”)(СН₃)ОН – 0-5,0% (R=H, СН₃; R’=СН₃, С₂Н₅; R”=H, СН₃; R”’=H, СН₃), ингибитор радикальной полимеризации – 0-1,0%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при очистке магнетитовых концентратов от серы.

₄, амиловым ксантогенатом и пенообразователем. Флотацию ведут при рН=4,5. Однако этот способ недостаточно эффективен: содержание серы снижается с 0,40 лишь до 0,25%.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ удаления сульфидов из магнетитового концентрата (Патент РФ 2189867), согласно которому магнетитовый концентрат, прошедший магнитное обогащение, или магнетитсодержащий продукт одной из стадий магнитного обогащения подвергают измельчению в течение 3 минут, кондиционируют в присутствии серной кислоты, ксантогената щелочного металла, при этом дополнительно вводят модификатор – оксиэтилированное соединение, после чего флотируют по схеме, включающей основную и контрольную флотации. Время основной флотации – 10-15 минут. Извлечение серы в пенные продукты составляет 74,6-96,4%. Извлечение железа в камерные продукты составляет 82,5-97,8%. Технические показатели снижаются при увеличении содержания двуокиси кремния. Применение бутилового ксантогената в комбинации с аэрофлотом вместо оксиэтилированных соединений приводит к еще более низким результатам. Таким образом, основными недостатками данного способа являются: относительно низкая скорость флотации, недостаточная селективность в присутствии двуокиси кремния.

Целью изобретения является увеличение производительности и селективности флотации.

Для решения поставленной задачи магнетитовый концентрат или магнетитсодержащие продукты измельчают, кондиционируют с кислотой, ионогенным серосодержащим собирателем, используя в качестве реагента-модификатора композицию на основе изоалкенилацетиленовых спиртов C₈-C₁₀ общей формулы RCH=CR’ССС(СН₂R”)(СН₃)ОН, имеющую следующий состав (мас.%):

изоалкенилацетиленовый спирт C₈-С₁₀ общей формулы

RCH=CR’ССС(СН₂R”)(СН₃)ОН – 80,0-99,0%

диизоалкенилацетилены C₈-C₁₀ общей формулы

RCH=CR’CCC(CH₂R”)=CHR”’ – 0-20,0%

-ацетиленовые третичные -диолы C₈-С₁₀ общей формулы

(RCH₂)(СН₃)С(ОН)ССС(СН₂R”)(СН₃)ОН – 0-5,0%

(R=H, СН₃; R’=СН₃, С₂Н₅; R”=H, СН₃; R”’=H, СН₃),

ингибитор радикальной полимеризации – 0-1,0%

Предлагаемый модификатор может быть получен монодегидратацией соответствующих -ацетиленовых третичных -диолов C₈-C₁₀ в условиях, аналогичных условиям получения диметил(изопропенилэтинил)карбинола (ДМИПЭКа) (Пат.РФ 2198034), или взаимодействием изоалкенилацетиленов в условиях реакции Фаворского (И.Л.Котляревский, М.С.Шварцберг, Л.Б.Фишер. Реакции ацетиленовых соединений. Новосибирск: Наука, 1967. С.86). Состав модификатора регулируется степенью очистки изоалкенилацетиленового спирта от исходных веществ и побочных продуктов.

В качестве ингибитора радикальной полимеризации используются фенолы или 2-(фениламино)нафталин (неозон Д).

Известно, что в руде железосодержащие сульфиды одинакового состава являются энергетически неоднородными из-за неодинакового минерального окружения. Поэтому часто наиболее эффективным является применение не только сильного собирателя, но и его комбинации с неионогенным веществом (Пат. РФ № 2189867). В последнем случае из-за возникающих взаимодействий энергетические характеристики сильного собирателя становятся разнообразнее, что приводит к дополнительному извлечению. Однако наличие в структуре неионогенного вещества гидрофильных оксиэтилированных звеньев приводит к адсорбции диоксида кремния и силикатов, ухудшая селективность. Применение в качестве реагента-модификатора композиций на основе изоалкенилацетиленовых спиртов C₈-С₁₀, взаимодействующих изоалкенилацетиленовым фрагментом с сильным собирателем, но индифферентных к диоксиду кремния, устраняет эту проблему.

В качестве сильных (ионогенных) собирателей, применяемых при флотации железосодержащих руд с предлагаемой композицией, могут использоваться ксантогенаты и аэрофлоты.

Осуществление предлагаемого технического решения на рудах Ковдорского ГОКа позволяет уменьшить время флотации по сравнению с прототипом. Кроме того, на рудах Оленегорского ГОКа возрастает выход обессеренного железорудного концентрата.

В таблице представлены результаты флотации в присутствии композиций различного состава на основе C₈-С₁₀ изоалкенилацетиленовых спиртов, а также в режиме прототипа.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1. Флотация сульфидных минералов проводилась из магнетитового концентрата, получаемого на Ковдорском ГОКе постадиальным мокрым магнитным обогащением. Магнетитовый концентрат представлен следующим минеральным составом, мас.%: магнетит 95,0; апатит 0,7; форстерит 1,8; сульфиды 0,9; флогопит 0,6; прочие – 0,6. Опыты проводились во флотационных лабораторных машинах с объемом камеры 1 л, содержание твердого в пульпе – 30%. Крупность флотируемого материала менее 0,3 мм. Пульпу предварительно обрабатывают серной кислотой в количестве 1500 г/т в течение 3 минут (рН 6,0), затем 10 минут пульпу обрабатывают бутиловым ксантогенатом 500 г/т и в течение 2 минут C₈-изоалкенилацетиленовым спиртом, содержащим 1 мас.% п-гидрохинона, в количестве 50 г/т. Время основной сульфидной флотации – 8 минут. Камерный продукт основной флотации подвергался контрольной флотации. Расход ксантогената – 250 г/т, C₈-изоалкенилацетиленового спирта – 40 г/т. Время контрольной флотации – 8 минут. Извлечение серы в пенный продукт – 90,6%. Выход обессеренного магнетитового концентрата – 96,9%. Содержание серы в нем – 0,03%.

Пример 2. Флотация сульфидов из песков шаровой мельницы магнитообогатительной фабрики Ковдорского ГОКа, содержащих Fe_общ – 59,03%; S – 0,26%. Технологические операции и количества реагентов аналогичны примеру 1. Остаточное содержание серы в железосодержащем концентрате – 0,03%, при извлечении серы в пенный концентрат – 89,0%. Выход железосодержащего концентрата – 95,7%.

Пример 3. Флотация сульфидов проводится из оленегорского железного концентрата, полученного после постадиального обогащения мокрой магнитной сепарацией. Химический состав концентрата,%: Fe_общ – 70,4; SiO₂ – 6,1; CaO – 0,22; MgO – 0,44; Al₂О₃ – 0,24; S – 0,23. Кондиционирование и количества реагентов аналогичны примеру 1. Проводят основную флотацию и 2 контрольных. Суммарное время флотации – 12 минут. Остаточное содержание серы в железном концентрате – 0,01%, при извлечении серы в пенный концентрат – 96,2%. Выход железосодержащего концентрата – 91,9%.

1	2	3	4	5	6	7	8	9
21	Ксантогенат 1000 г/т, В – 120 г/т, рН=6,1	0,23	70,6	85,5	0.01	74,3	3,7	90.0
22	Ксантогенат 1000 г/т, Г – 90 г/т, рН=6,0	0,23	70,7	86,3	0,01	75,1	3,8	91,7
23	Ксантогенат 1000 г/т, Д – 90 г/т, рН=6,1	0,22	70,4	86,1	0,01	74,9	3,9	91,6
24	Ксантогенат 1000 г/т, Е – 90 г/т, рН=6,1	0,23	70,7	87,0	0,01	73,9	3,8	90,9
25	Ксантогенат 1000 г/т, Ж – 90 г/т, рН=6,2	0,23	70,6	87,2	0,01	74,2	3,8	91,6
26	Ксантогенат 1000 г/т, З – 90 г/т, рН=6,1	0,22	70.3	86,9	0,01	74,8	4,0	92,5
27	Ксантогенат 1000 г/т, И – 90 г/т, рН=6,1	0,23	70,5	86.4	0,01	75,0	3,8	91,9
28	Ксантогенат 1000 г/т, К – 90 г/т, рН=6,0	0,23	70,7	86,5	0,01	75,1	3,8	91,9
29	Ксантогенат 1000 г/т, Л – 90 г/т, рН-6,1	0,23	70,6	86,8	0,01	74,9	3,8	92.1
Примечание к таблице: А – состав, мас.%: С9 – изоалкенилацетиленовые спирты – 80,0; С9 – диизоалкенилацетилены – 19,0; п-метоксифенол – 1,0.
Б – состав, мас.%: С10 – изоалкенилацетиленовые спирты – 80,0; С10 – диизоалкенилацетилены – 20,0.
В – состав, мас.%: С9 – изоалкенилацетиленовые спирты – 85,0%; С9 – диизоалкенилацетилены – 9,5%; С9 – -ацетиленовые -диолы – 5,0%; неозон Д – 0,5%.

Г – состав, мас.%: С10 – изоалкенилацетиленовые спирты – 85,0%; С10 – диизоалкенилацетилены – 10,0%; С10 – -ацетиленовые

-диолы – 4,5%; п-гидрохинон – 0,5%.

Ж – состав, мас.%: С9 – изоалкенилацетиленовые спирты – 99,0; п-гидрохинон – 1,0.

Е – состав, мас.%: С10 – изоалкенилацетиленовые спирты – 99,0; п-гидрохинон – 1,0.

Ж – состав, мас.%: С9 – изоалкенилацетиленовые спирты – 90,0; С9 – диизоалкенилацетилены – 9,0; неозон Д – 1,0%.

З – состав, мас.%: С10 – изоалкенилацетиленовые спирты – 90,0; С10 – диизоалкенилацетилены – 9,0; п-гидрохинон – 1,0%.

И – состав, мас.%: С8-изоалкенилацетиленовый спирт – 99,0; п-гидрохинон – 1,0.

К – состав, мас.%: С8-изоалкенилацетиленовый спирт – 80,0; диизопропенилацетилен – 20,0.

Л – состав, мас.%: С8-изоалкенилацетиленовый спирт – 92,5; С8-диизоалкенилацетилен – 2,0; С8–-ацетиленовый -диол – 5,0; п-гидрохинон – 0.5.

OC12-26 и OC18-40 – оксиэтилированные спирты

Формула изобретения

1. Способ флотационного выделения железосодержащих сульфидов из магнетитового концентрата и магнетитсодержащих продуктов, включающий измельчение, кондиционирование с кислотой, ионогенным серосодержащим собирателем, реагентом-модификатором и флотацию с выделением сульфидов в пенный продукт, отличающийся тем, что в качестве реагента-модификатора используется композиция на основе изоалкенилацетиленовых спиртов C₈-C₁₀ общей формулы RCH=CR’ССС(СН₂R”)(СН₃)ОН, имеющую следующий состав, мас.%:

Изоалкенилацетиленовый спирт C8-С10 общей формулы
RCH=CR’ССС(СН2R”)(СН3)ОН	80,0-99,0;
Диизоалкенилацетилены C8-C10 общей формулы
RCH=CR’CCC(CH2R”)=CHR”’	0-20,0
-Ацетиленовые третичные -диолы C8-С10 общей формулы
(RCH2)(СН3)С(ОН)ССС(СН2R”)(СН3)ОН	0-5,0
(R=H, СН3; R’=СН3, С2Н5; R”=H, СН3; R”’=H, СН3),
Ингибитор радикальной полимеризации	0-1,0

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