Патент на изобретение №2171717
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ФЛОТАЦИИ НЕСУЛЬФИДНЫХ РУД
(57) Реферат: Изобретение относится к флотационному обогащению полезных ископаемых и может быть использовано на предприятиях, обогащающих фосфоритовые, апатитовые, флюоритовые и другие несульфидные руды. Технический результат – повышение эффективности извлечения основного компонента в присутствии шламов. Способ включает кондиционирование пульпы с модификаторами, жирнокислотным собирателем и выделение в пенный продукт концентрата. В пульпу после кондиционирования с модификаторами подают продукт реакции окисленной модификации растительного сырья состава, мас.%: модифицированный карбоксильными группами крахмал 50 – 80, частично гидролизованный белок 7 – 30, гидролизованные жиры 0,9 – 12, сахара 1 – 8, клетчатка 1,5 – 12, минеральные вещества – остальное. Расход продукта составляет не менее 1 г/т руды. Изобретение относится к флотационному обогащению полезных ископаемых и может быть использовано на предприятиях, обогащающих фосфоритовые, апатитовые, флюоритовые и другие несульфидные руды. Флотация является способом, широко используемым в горнодобывающей и горнообогатительной промышленностях для концентрирования минералов из бедных руд. В этих процессах руда сначала измельчается до относительно мелкого порошка, а затем смешивается с водой до получения суспензии или пульпы. Затем специальные химические добавки смешиваются с пульпой для создания различного поверхностного натяжения между различными видами минералов, содержащихся в ней. Затем пульпу аэрируют, при этом предпочтительные гидрофобные виды минералов прилипают к поднимающимся пузырькам и флотируют в виде обогащенной минеральной пены. Затем пену удаляют и извлекают желаемые минералы в более концентрированном виде. Водная среда, в которой распределены взвешенные измельченные минеральные частицы /пульпа/, представляет собой сложную коллоидно-дисперсную систему. Ее физико-химические и технологические свойства оказывают существенное влияние на обогатительные процессы разделения и обезвоживания полученных продуктов. В связи с истощением запасов богатого фосфором сырья и вовлечением в переработку все более бедных и труднообогатимых руд становится актуальной проблема создания новых химических реагентов. Одним из основных реагентов для промышленной флотации являются талловые масла и собирательные смеси на их основе сложного и непостоянного состава, что является одной из главных причин сравнительно низких показателей обогащения. Апатито-нефелиновая руда легко обогащается методом флотации с помощью простой рецептуры реагентов, состоящей из таллового масла и небольших количеств жидкого стекла /50-75 г/т/ /”Обогащение фосфатных руд ” под ред. И. А.Афанасьева. Труды ГИГХС, вып. 8, М.,1962 г./. Так, известен способ флотации фосфоритных руд, включающий предварительное кондиционирование исходного сырья с регуляторами /сода, жидкое стекло/, карбоксильным /талловым маслом/и аполярным /керосином /собирателями /SU, 1 717236, кл. B 03 D 1/02, 1988 г./. Известный способ характеризуется сравнительно невысокой степенью извлечения целевого продукта. P2O5 /90,7 мас.% /, индекса селективности /72,0 мас. %/, высоким содержанием в сточных водах хлоридов. Известен способ флотации несульфидных минералов, в частности баритсодержащих руд, с применением в качестве собирателя продукта, полученного сульфированием хлопковых соапстоков разбавленной серной кислотой с последующим окислением выделенных кислот и их омылением, содержащего до 75 – 90 /жирных кислот, в том числе мас.%/: ненасыщенных 35 – 50; насыщенных 18 – 20; гидроперекисей 20- 25/SU, 1 711978, кл. B 03 D 1/02, 1992 г./. Однако этот собиратель /условно названный реагентом ВС-4/ также не обеспечивает высоких показателей обогащения, особенно при флотации руд с кальцитовой вмещающей породой. Известен способ обогащения руд, содержащих несульфидные минералы, такие как флюорит и барит, включающий кондиционирование руды в виде пульпы с модификатором для депрессии барита и флотацию флюорита карбоксильным собирателем /SU, 731884, кл. В 03 D 1/02, 1977 г./. Депрессию барита осуществляют такими модификаторами, как полисахариды /крахмал, декстрин/. Полисахариды, однако, недостаточно селективны. Известен способ флотации фосфорсодержащих минералов из руд силикатно карбонатного типа с высоким содержанием доломита жирнокислотным собирателем в щелочной среде, кондиционированной желатинированным крахмалом в смеси с алкилгидроксаматом, оксиэтилированным алкилфенолом и аполярным маслом /SU, 688235, кл. B 03 D 1/02, 1975 г./. Способ позволяет увеличить степень извлечения фосфора, однако он базируется на применении дорогого пищевого продукта – крахмала. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному способу является способ флотации несульфидных руд, включающий кондиционирование пульпы с модификаторами, жирнокислотным собирателем и выделение в пенный продукт концентрата /SU, 1 304 891, кл. B 03 D 1/02, 1985 г. /. В известном способе рудную пульпу кондиционируют с жидким стеклом, оксиэтилированным алкилфенолом /условно названный реагентом ОП – 4/ и жирнокислотным собирателем. Известный способ позволяет повысить извлечение пятиокиси фосфора, снизить расход флотационных реагентов. Недостатком известного способа является недостаточная эффективность при флотации в оборотной воде, а также большие расходы токсичного реагента оксиэтиллированного алкилфенола /реагент ОП – 4/. В рамках данной заявки решается задача повышения эффективности флотации в условиях оборотного водоснабжения, а также расширение ассортимента нетоксичных реагентов. Поставленная задача решается тем, что в способе флотации несульфидных руд, включающем кондиционирование пульпы с модификаторами, жирнокислотным собирателем и выделение в пенный продукт концентрата, в пульпу после кондиционирования с модификаторами подают продукт реакции окислительной модификации растительного сырья состава, мас: Модифицированный карбоксильными группами крахмал – 50-80 Частично гидролизованный белок – 7 – 30 Гидролизованные жиры – 0,9 – 12 Сахара – 1-8 Клетчатка – 1,5-12 Минеральные вещества – Остальное При этом продукт реакции подают в пульпу в количестве не менее 1 г/т руды. Сущность данного способа флотации несульфидных руд состоит в применении в качестве флотационного реагента модифицированного растительного сырья, содержащего в своей основе окисленные полисахариды, а именно модифицированный карбоксильными группами крахмал, частично гидролизованный белок и гидролизованные жиры. В отличие от флотореагентов, приготовленных на основе чистого крахмала, в новом экологически чистом реагенте – модифицированном растительном сырье /реагент ОКР/ – используют все его компоненты: крахмал, белки, жиры, клетчатка, что обеспечивает его специфические свойства. За счет проявляющегося при данном оптимальном составе флотореагента /условно названного ОКР/ синергетического эффекта удается повысить селективность процесса и качество концентрата. Продукт реакции окислительной модификации растительного сырья получают в процессе обработки сырья щелочным раствором в присутствии катализатора, в качестве которого используют водные растворы двухвалентных соединений меди, при постоянном перемешивании с одновременным аэрированием. Процесс ведут при температуре 70 – 75oC. В качестве растительного сырья могут быть использованы зерна кукурузы, рисовая мучка, семена зерновых и ряд других отходов сельского хозяйства. В процессе обработки происходит модификация всех компонентов растительного сырья. Полисахариды /крахмал, целлюлоза/ подвергаются окислению с образованием карбоксильных групп, и происходит частичный разрыв глюкозидных связей с уменьшением молекулярной массы крахмала. В результате окислительной модификации полисахарид приобретает высокую растворимость в воде, а водные растворы солей полимерных кислот, полученных из природных полисахаридов, проявляют себя как высокоэффективные поверхностно-активные вещества /ПАВ – вещества/. Под действием щелочи происходит гидролиз жиров и белков с образованием глицероподобных веществ, солей жирных кислот и аминокислот. Клетчатка в присутствии оснований и соединений меди окисляется кислородом до карбоксилсодержащих производных. Конечным продуктом являются суспензии, содержащие в качестве растворимой части жирные кислоты, аминокислоты и карбоксилсодержащие производные углеводов/в виде солей/. Суспензии могут быть высушены с применением стандартных методов, а флотореагент может быть использован как в сухом виде, так и в виде суспензии. Он является экологически чистым продуктом, т.к. относится к веществам IV класса опасности. Авторами экспериментально установлено, что повышение эффективности флотации достигается при введении продукта окислительной модификации растительного сырья /условно названный ОКР/ в количестве не менее 1 г/т руды. Решаемая техническая задача реализуется только в рамках найденного экспериментально качественного и количественного состава продукта окислительной модификации растительного сырья. Продукт окислительной модификации получают следующим образом. В стальной реактор емкостью 10 л, помещенный в термостат и снабженный механической мешалкой, заливают 6 л воды и загружают 20 г CuSO4 ![]() ![]() Формула изобретения
Модифицированный карбоксильными группами крахмал – 50 – 80 Частично гидролизованный белок – 7 – 30 Гидролизованные жиры – 0,9 – 12 Сахара – 1 – 8 Клетчатка – 1,5 – 12 Минеральные вещества – Остальное при этом расход продукта составляет не менее 1 г/т руды. MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 24.11.2007
Извещение опубликовано: 10.07.2009 БИ: 19/2009
|
||||||||||||||||||||||||||