Флотационный реагент для силикатов - RU2426597C2

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к использованию собирателей при флотационной обработке силикатсодержащих полезных ископаемых и руд, в частности железной руды, с применением жирного алкилового эфира алкиламиноалкоксилата.

Уровень техники

Многие из встречающихся в природе руд и полезных ископаемых содержат силикат как нежелательный сопутствующий минерал. Таковыми минералами в виде добавок к железной руде являются кальцит, фосфатная руда и полевой шпат. В частности, в случае железной руды содержание силиката снижает качество железной руды и создает помехи при производстве железа. С целью получения высококачественной железной руды выгодно снижение содержания силиката в железной руде до величины менее 2%. Традиционно железную руду в дополнение к магнитному разделению отделяют от силиката обратной флотацией. Для этого измельченную железную руду вводят во флотационную ячейку совместно с водой и флотационными реагентами, где силикат при использовании коллектора (собирателя) уходит с пеной, в то время как железная руда остается в так называемой пульпе.

Применяемые коллекторы силикатов представляют собой, например, жирные амины, алкиловые аминоэфиры и алкиловые диаминоэфиры. Они известны под торговым названием Flotigam®.

Алкиловые аминоэфиры и алкиловые диаминоэфиры обычно используют в их частично нейтрализованных формах, таких как неполные ацетаты, как описано в US 4319987. Причиной этого является улучшенная растворимость частично нейтрализованных аминных групп.

В US 6076682 описывается совместное использование алкильного моноаминоэфира и алкильного диаминоэфира при флотации силикатов из железной руды.

В WO 00/62937 раскрывается применение четвертичных аминов при флотации железной руды.

В WO-93/06935 описывается синергетическое действие аминоэфиров и анионных собирателей при флотации железной руды.

Флотация силикатов из железной руды, с применением алкилоксиалканаминов описывается в US 5540337.

Однако коллекторы, которые описаны в уровне техники для флотации силикатов, показывают недостаточную селективность и выход. Задачей данного изобретения являлось поэтому предложение улучшенного коллектора для флотации силиката.

Раскрытие изобретения

Неожиданно было обнаружено, что использование жирных алкил(алкоксиаминоалкил)овых эфиров приводит к заметному улучшению флотации силиката из железной руды по сравнению с известными флотационными реагентами.

Данное изобретение относится к применению соединения формулы (I)

где R¹ является углеводородной группой, содержащей 1-40 атомов углерода, R²является алифатической углеводородной группой, содержащей 2-4 атома углерода, R³ является алкоксигруппой, n равно 1-50 и m равно 1 или 2 в качестве флотационного реагента при флотации силикатов.

Коллектор согласно изобретению можно применять отдельно или в сочетании с другими азотистыми соединениями для флотации силикатов, в частности из железной руды или кальцита. Предпочтительными азотистьми соединениями являются алкиловые аминоэфиры, алкиловые диаминоэфиры, алкиламины или четвертичные аммониевые соли.

Изобретение также относится к способу флотации силикатсодержащего материала путем приведения флотационного реагента по изобретению в контакт с силикатсодержащей рудой.

Изобретение, кроме того, относится к композиции, содержащей от 1 до 99 мас.% коллектора для флотации силиката, представляющего собой алкильный аминоэфир, алкильный диаминоэфир, алкиламин или четвертичную аммониевую соль, а также от 1 до 99 мас.% соединения формулы I.

Соотношение алкильного аминоэфира, алкильного диаминоэфира, алкиламина или четвертичной аммониевой соли и соединения формулы I представляет собой значение, выбранное из интервала от 98:2 до 75:25.

В предпочтительном воплощении изобретения R¹ представляет собой алифатическую углеводородную группу. Является наиболее предпочтительным, когда R¹ содержит от 4 до 22, в частности от 6 до 20, и особенно от 8 до 14 атомов углерода. Наиболее предпочтительными являются 2-этилгексильный, изононильный, изодецильный и изотридецильный радикалы.

В еще одном предпочтительном воплощении изобретения R² означает С₂Н₄- или С₃Н₆-группу.

В следующем предпочтительном воплощении изобретения R³ является С₂-С₄алкоксигруппой, в частности этоксигруппой или пропоксигруппой, R³ также может быть смешанной алкоксигруппой.

В другом предпочтительном воплощении изобретения n означает число, выбранное из интервала 2-40.

В еще одном предпочтительном воплощении изобретения m равно 2.

Особенно предпочтительным воплощением изобретения является соединение формулы I, где R¹ представляет собой изотридецильный радикал, R² означает С₃Н₆, R³ означает C₂H₄-О, n выбирают от 2 до 10 и m равно 2.

Коллекторы для флотации силиката, которые представляют собой алкильный аминоэфир, алкильный диаминоэфир, алкиламин или четвертичную аммониевую соль и те, которые могут быть использованы совместно с соединениями формулы I, являются предпочтительно одним или более соединением формулы (II) - (V).

Эти соединения представляют собой:

где R⁴ - углеводородная группа, содержащая 1-40, предпочтительно 8-32 атома углерода, R⁵ - алифатическая углеводородная группа, содержащая 2-4 атома углерода;

где R - углеводородная группа, содержащая 1-40, предпочтительно 8-32 атома углерода, R⁷ и R⁸ являются одинаковыми или различными алифатическими углеводородными группами, содержащими 2-4 атома углерода;

где R⁹, R¹⁰, R¹¹ и R¹² являются одинаковыми или различными углеводородными группами, содержащими 1-22 атома углерода, и А^- является подходящим анионом;

где R¹³ - углеводородная группа, содержащая 1-40, предпочтительно 8-32 атома углерода.

Флотационный реагент согласно изобретению можно также применять в сочетании с пенообразователями и депрессантами, такими, которые известны из уровня техники. Для того чтобы избежать одновременного удаления железной руды при флотации силикатов, предпочтительно добавляют гидрофильные полисахариды, такие как, например, модифицированный крахмал, карбоксиметилцеллюлоза или гуммиарабик в качестве депрессантов в количестве от 10 до 1000 г/т.

Флотацию силикатов предпочтительно осуществляют при значении рН, находящемся в интервале 7-12, в частности, 8-11, который устанавливают, например, при помощи гидроксида натрия.

Примеры

В таблице, приведенной ниже, представлены сравнительные результаты флотации с использованием коллектора согласно изобретению и стандартного реагента. Эксперименты по флотации проводили на силикатсодержащей железной руде.

В качестве стандартного реагента (сравнительные примеры 1 (С)-3 (С)) использован С₁₀-алкилоксипропиламин, который соответствует соединению формулы (II), где R4 представляет собой децильную группу, a R⁵ представляет собой пропильную группу. Коллектор В согласно изобретению (примеры 4-7) соответствует реагенту формулы (I), где R¹ представляет собой C₁₃-алкил, R² представляет собой пропил, R представляет собой этоксигруппу, m равно 2 и n равно 5. Примеры 8-10 иллюстрируют синергетический эффект, вызванный совместным использованием собирателя согласно изобретению и собирателя, известного из уровня техники, где собиратель С соответствует смеси, содержащей 10% собирателя В и 90% стандартного коллектора А. Содержание Fe в сырой руде составляло 65,7%.

Результаты показывают соответственное увеличение процентного извлечения Fe при приблизительно постоянном содержании Fe с помощью флотационного реагента В согласно изобретению по сравнению со стандартным коллектором А. Смесь С, содержащая 10% коллектора В согласно изобретению и 90% стандартного коллектора, также показывает значительное увеличение извлечения по сравнению со стандартным коллектором А.

Флотационный реагент согласно изобретению можно использовать в широком интервале значений рН, например от 7 до 12, предпочтительно от 8 до 11, при его добавлении к водной пульпе в концентрации предпочтительно 0,001-1,0 кг на тонну сырого минерала.

При применении флотационного реагента согласно изобретению достигают значительного улучшения извлечения и селективности по сравнению с применением коллекторов, известных из уровня техники. Примеры 1-10 показывают, что извлечение Fe существенно выше, чем в случае применения соответствующего стандартного реагента.

Реферат

Изобретение относится к использованию собирателей при флотационной обработке силикатсодержащих полезных ископаемых и руд, в частности железной руды. В качестве флотационного реагента при флотации силикатов применяют соединение формулы I, ! ! где R1 является углеводородной группой, содержащей 1-40 атомов углерода, R2 является алифатической углеводородной группой, содержащей 2-4 атома углерода, R3 является алкоксигруппой, n равно 1-50 и m равно 1 или 2 в качестве флотационного реагента при флотации силиката. Указанный реагент используется также в композиции, содержащей 1-99 мас.% собирателя для флотации силикатов, представляющего собой алкильный аминоэфир, алкильный диаминоэфир, алкиламин или четвертичную аммониевую соль, а также 1-99 мас.% соединения формулы I. Технический результат - повышение эффективности флотации силикатов. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 табл.

Формула

1. Применение соединения формулы (I)

где R¹ является углеводородной группой, содержащей 1-40 атомов углерода, R² является алифатической углеводородной группой, содержащей 2-4 атома углерода, R³ является алкоксигруппой, n равно 1-50, и m равно 1 или 2, в качестве флотационного реагента при флотации силикатов.