SE436000B - Forfarande for flotation av mineral - Google Patents

Description

7905360-9 en substituent av annan natur än dessa grupper.

Sålunda âstadkommes enligt uppfinningen ett förfarande för flotation av mineral genom att till en uppslamning av mineralet sätta 10-500 ppm, med avseende pâ vikten av det mineral som behandlas, av en samlare som inbegriper en organisk sulfid, och förfarandet kännetecknas därav, att den organiska sulfiden är en förening med formeln R-S-(CHQn-Z där R är en alkyl med 2-20 kolatomer, n är ett heltal av 1-18 och Z repre- senterar en av grupperna -Ol-l, -SI-l, -COOR", -CSOR" och -CSSR", R" är H, en katjon eller en hydrokarbylgrupp med 1-18 kolatomer.

Ytterligare kännetecken hos uppfinningen framgår av de osiälvständiga patentkraven.

Bland de flotationsmedel som utnyttjas vid uppfinningen är således speciella föreningar av typen R-S(Cl-l2)n0I-l eller R-S-(CH2)nCOOR", vilka innefattar substanser som tex.

C GH 1 3-S-CH2CH2CH2OH, CBI-ll j-S-CHZCHZOH, csfln-s-cflzcnzcnzon, clonzl-s-CHZOH, c l Znzj-s-cnzcnzon, c IXHN-s-CHZOH, csfll fscnz-cnz-CHZ-coocnycwnzg-s-cnzcnzcoocznj, c l “Hzg-s-cnzcnzsn, c I ßnæ-s-cnzcnzcoon, c I 2:12 j-s-cnzcnzcoowa, c I 6:13 3-s-cH2cH2cssNH2, clznzj-s-cnzcflzcson, c l snn-s-cnzcnzcoon, om.

Eftersom flotationstekniken numera är välkänd för fackmannen på omrâdet behöver den inte förklaras här. De nya samlarna ovan kan användas inom ramen för denna kända teknik utan att det är nödvändigt att ändra betingelserna för denna.

Samlarna enligt uppfinningen kan användas i en mycket liten mängd i området 10-500 ppm med avseende på vikten av det mineral som skall underkastas flotation och oftast ungefär 30-200 ppm eller 30-200 g/ton.

Med avseende på volymen av den massa som skall behandlas är denna proportion 0,5 x 10"* _ 25 x 10"” g/i, ouor o,os-2,5 ppm.

En viktig faktor vid användning av flotationshjälpmedel är pH-värdet för den malmmassa som skall behandlas. Mot varje speciell samlare vid användning för en given malm vid förutbestämda betingelser svarar vanligtvis ett pH-optimum, som fackmannen inte har några svårigheter att finna. Oftast är utvinningsgraderna för ett stort antal mineral högst vid låga pH-värden, särskilt vid eller under 5. För vissa mineral, som tex. svavelkis, sjunker detta förhållande kraftigt vid pH-värden över 7, särskilt 7905360- över 8, och denna omständighet utnyttjas för att bättre separera dessa mineral från vissa andra genom alkalisering av massan. Dessa allmänna egenskaper hos samlarna återfinns vid användning av produkterna enligt uppfinningen. Emellertid följer de variationer av utvinningsgradema som funktion av pH-värdet, som man konstaterar med hjälpmedlen vid uppfinningen, kurvor som skiljer sig från kurvorna för de sedvanliga samlarna. De medger bättre mineralutvinning och/eller -separation än man får med de kända samlarna.

Vare sig det är fråga om total flotation av värdefulla ämnen eller differentiell flotation för separation av sådana ämnen från varandra, har de föreliggande samlarna förmåga att öka operationens effektivitet i förhållande till de tidigare hjälpmedlen. I synnerhet gör variationerna av utvinningsgraden som funktion av pH-värddet det ofta möjligt att erhålla ett mineral med bättre utbyte vid pH-värden i närheten av neutralt pH, varigenom man undviker kostnader för surgörning eller alkalisering av massan. Eftersom å andra sidan skillnaden mellan flotationsförhållandena för två olika mineral är större än med sedvanliga samlare, är separationen av dessa mineral mer effektiv. Exemplen 12 och 13 nedan illustrerar dessa fördelar med uppfinningen.

De följande ej begränsade exemplen illustrerar användning av uppfinningen vid nâgra speciella mineral. Det arbetssätt som används i dessa exempel innebär behandling av en massa som utgörs av l g mineral i partiklar om 63 till l6O mikron i 300 ml vatten, varvid massan är placerad i en l-lallimond-ceil. Under magnetomrörning tillsätts svavelsyra eller natriumhydroxid, så att massans pH-värde justeras till det önskade värdet.

Efter tillsats av en lämplig mängd av merkaptoetanolderivatet i etanollösning till massan leds en kvävgasström på ungefär 10 l/timme till cellens botten genom ett glasfilter nummer 3. Själva flotationsoperationen utförs under 3 minuter. De mineralpartiklar som släpats med till ytan utvinns, torkas och vägs. Man bestämmer på så sätt den procentuella mängdandel som utvunnits genom flotation av detta material med avseende på den behandlade massan.

Med undantag av Exempel 3, där man använt 0,5 ml l/JDOO alkohollösning av samlaren, har alla de övriga försöken utförts med 0,1 ml av en sådan lösning, vilket motsvarar 100 g samlare per ton mineral. Som jämförelse tillsattes ingen samlare i Exempel l. Samtliga försök har utförts vid omgivningstemperatur. Den följande tabellen anger resultaten från ' dessa försök. 7905360-9 4 Ex.nx:. Mineral; Samlaze pH g ucvunnet 'mineral 1 Galenit ingen 3 10 2 -"- _ z-(dodecyltio) -etanol 4 ï 97 a* -"- _ -fl- 9,5 94' 4 -"-_- , i z-(çecraaecylticn-etanu 3,5 az 5 Kopparkis 2- (dodecyltio) -etanol 4 95 6 -"- -"- 10 78 7 -"-_- _ 2-(tetradecy1tio) -etanol 3,5 85 8 Zinkblånde _2V-(do§ecy1tio) -etanol _ _ 4 44 9 -".- _ I I l-"r . ~ . 10 29 10 , -"f- A Z-(tetradecyltío) -etanol 3,5 29 11 Svavelkis -"- - - f 3,5 50 (*) 0,5 ml samlarlösning 1/1000 användes.

Dessa resultat visar att man genom adekvat justering aív pH-värdet kan erhålla långt drivna separatíoner av vissa mineral. Man kan t ex separera kop- f parkis från svavelkis bättre än med de förfaranden som utnyttjar kända samlare.

Det bör i detta sammanhang noteras, att kaliumamylxantat, som tidigare använts, endast tillåter utvinning av ungefär 92% kopparkis (US-P_S 4.022.686, spalt 11+).

Exempel 12.

Detta exempel illustreras av Fig. l, som visar kurvan för utvinningsgraden av galenit som funktion av pH-värdet .för den massa som underkastas flotation.

Jämförande flotationsförsök, liknande försöken i de föregående exemplen, utför- , des på galenit med den xantat-samlare som är välkänd på området under beteck- _. ningen "PAX" (kaliumamylzantat), och med en av produkterna vid uppfinningen, Z-(dodecyltiol-etanol, Clzl-lzj-Sfil-lzCl-lzOH Det är känt att flotation med en och samma samlare kan ge varierande resultat beroende pâ mineralets ursprung och kornstorleksfördelning liksom på förfarandemässiga detaljer. För att få väl jömförbara värden har man i förelig- , gande exempel arbetat rigoröst på samma sätt i de båda försöksserierna (l) och (2) med två portioner av samma galenitmassa. Kurvan GA-l _.är uppritad på basis av den procentuella andelen galenit utvunnen genom flotation i närvaro av 2- _ (dodecyltioketanol vid olika pH-värden. GA-2,är motsvarande kurva erhållen med xantat ("PAX") som samlare. 790536 5 I de båda fallen är mängderna samlare 80g per ton galenitMan kan se att vid ett pH-värde av ca 4,8 så leder de båda samlarna till samma utvinning: grad pa 76%. vid pH = 7,5 ger därefnd: 'z-(dddecyltidnçdndi (cn.i),fdrtfafand< 75% utvinning, :nedan denna íned xanrafer (anal faller du fninimnnn pa 40%.

Således är 'det i området för pH-värden kring 7 som förfarandet är mest ekono miskt, eftersom det inte kräver något surgörning eller alkalisering av massan.- Z-(dodecyltiol-etanol uppvisar således en markant fördel i förhållande till till xantatet. Det medger utvinning av galenit med goda utbyten över hela pH-området från 5,5 till 9, särskilt mellan 6 och 8.

Exempel 13 Fig. 2 visar kurvorna för utvinningsgradema av kopparkis och zinkblänz som funktion av pH. 7 Liksom i Exempel 12 utfördes helt jämförbara flotationsförsök på de båda nedan angivna mineralen: CH-I , kopparkis med Z-(dodecyltioketanol cH-z, " " xanrarez "Pax" BL-I, zinkblände med 'I-(dodecyltioketanol BL-2, " " xantatet "PAX" Man noterar först att kurvan CH-Zli Fig. 2 för pH-värden större än ca 5 ligger under CH-l,, dvs. att vid dessa pH-värden så är utbytet vid ílotation av kopparkis med Z-(dodecyltioketanol större än det utbyte man får med xantat som samlare.

Det motsatta förhållandet konstateras för zinkblände, där kurvan BL-2 ligger ovanför BL-l.,Därav följer att skillnaden mellan de båda kurvorna CH-l i och BL-l är större än mellan CH-2.och BL-Z Detta innebär att separationen av kopparkis från zinkblände är större vid separation i närvaro av Z-(dodecyltiol etanol än med xantat. Således är ttex. vid pH 7,5 procentsatserna utvunnet mine» kopparkis zinkblände skillnad med nanm (cH-znat-z) 87,5 es 19,5 med clznzj-sfcnzcnzon (cH-lfßt-l), 91+ su 30 Det är således en gradient på 30 i stället för 19,5, som bidrar till anrik- ningen av kopparkis åtföljt av zinkblände, när man som samlare använder produk' enligt uppfinningen i stället för det sedvanliga xantatet. För att komma till samr resultat med det senare måste man justera pH-värdet till ca 9,5, vilket skulle 7905360-9 . innebära en ytterligare operation med förbrukning av basisk reaktans. Man ser att samlarna enligt uppfinningen, i motsats till de sedvanliga samlarna, ger utvinnings- grader för kopparkis på över 9096 i pH-området från 6 till 8, dvs. i närheten av neutralitet.

Exempel ll: Med samma metod som i de föregående exemplen bestämmer man den procentuella utvinningen av galenit genom flotation, dels med dodecylmetylsulfid, CIZHÜSCH? och dels med det sedvanliga xantatet "PAX". Proportionen samlare beräknas till att motsvara 80 g per ton pulveriserad galenit. Tabellen nedan anger de procentuella andelarna utvunnet mineral vid olika pH-värden för massan.

En c lznzjscu, Ägg 96 96 s ' 75,0 7s,o s en; 52,5 7 52,: 41,0 _ s _» ss,o 42,5 9 so,o 50,0 Dessa resultat visar att sulfiden enligt uppfinningen fr.o.m. pH 5 ger bätt- re utvinningsgrader än den sedvanliga sauflarcn.

Sulfiden i detta exempel kan ersättas med andra analoga sulfider R-S-IP, där R är en C lz-Cm-alkylgrupp och R' är en Cl-Cçalkylgrupp.

Exempel 15 Tekniken i de föregående exemplen tillämpas pa flotationsförsök i närvaro av myristyltiolittiksyra, dvs. tetradecyltiometylenkarboxylsyra CmHn-S- Cflzcoou.

Proportionen av denna samlare är 30 g per ton mineral. Med kopparkis är vid pH-värden på ca 14,5 till 6 resultaten fortfarande bättre än för samlarna enligt uppfinningen i de föregående exemplen. Som visas i Fig. 3 når flotationsgraden då upp nu 93%. ' För zinkblände sker ett snabbt fall från pH 5,5, och ett ännu hastigare för svavelkis över pH 3,5. Dessa fakta är mycket intressanta, eftersomde medger en utmärkt separation av dessa mineral från kópparkis eller från galenit. Pig. 3 illustrerar klart denna fördel. Denna figur visar även den lätthet med vilken de nyttiga mineralen separeras från kvarts och dolomit. rsosseo-9 Det bör noteras att försöken vid pH-värden större än 7 är utförda efter tillsats av NaOH till massan. Samlaren kan således i detta fall anses föreligga * form av sitt natriumsalt, CMHN-S-CHZCOONa.

Exemplâ Flotatioiier utförda som i Exempel 15 men med lauryltioättiksyra ClzHzí S~CH2COOl-l, i stället för rnyristyltioättiksyra leder till liknande resultat men mel en sänkning av den procentuella andelen utvunnet mineral vid pH > 7: större för kopparkis, mindre för galenit, zinkblände och svavelkis.

Således konstaterar man följande procenttal: 911.52 all! PIUQ kopparkis 96 95,5 86 galant: " se ao 2o zinkbllinde 82 45 l2 svavelkis 55 l6 7 Detta visar de utökade möjligheterna för stnnlarna vid uppfinningen.

Alltefter behoven i varje speciellt fall kan man välja en lämplig tioförening med l och R' som passar för den uppgift som skall utföras.

Exemæl l7 Alltjíiint i enlighet :ned fürfaringssättet i dc föregående exemple utfördes försök med tlomtmn av kopparkis med l00g palmityltiotioättiksyn Clsllu-S-CHZCOOH per ton mineral, och parallellt med lOO g kaliumamylxant.

("PAX" - känd kommersiell samlare) per ton.

Man finner följande procentsatser utvunnet mineral som funktion av pH.

LH C I árlnSCl-IZCOOE kaliumamylxantat utan samlare 4,25 93 91 31 s 92 87 za s as 7: 19 7 n 62 is s -ís se , 17 9 76 ' so ' 21 to se as za Man ser att ända till pH 8 så är palmitylättiksyra klart fördelaktigare i det sedvanliga xantatet.

Claims (10)

7905360-9 PATENTK RAV

1. l. Samlare för flotation av mineral, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar en organisk sulfid av typen R-S-R', i vilken R är en CxHy-hydrokarbylgrupp, där x är ett heltal från 2 till 20 och y är ett heltal från 2 till IH, k ä n n e t e c k n a d av att R' är en CX Hy -Z-grupp där Z är H, -0H. -5H» - - l l COOR", -CSOR" eller -CSSR", varvid R" är H, en katjon eller en Cl-Cls-hydro- karbylgrupp, medan x! och yl harsamma definition som x och y, varvid dock xl är mindre än x och y I är mindre än y.

2. Samlare enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a, d _ av att gruppen CxHy är en rakkedjig eller grenad Cá-Cm- alkylgrupp.

3. Samlare enligt patentkravet l_ eller 2, k ä' n n e t e c k n a d av att den svarar mot formeln R-S-(Cl-lzln-OH, där fl äf ell! heltal från l till 6.

4. Samlare enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att den svarar mot formeln R-S-lCHzln-COOH eller R-S- (CH2)n-CO0R“, där n är ett heltal från l till 6 och R" är en C l-Cu-alkylgrupp.

5. Samlare enligt patentkravet l eller 2, k ä n h e t e c k n a d av att R iir en Clz-Clg-alkylgrupp och R' är en C alkylgrupp. ' res'

6. Samlare enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a d av att den utgörs av Z-(dodecyltiol-etanol eller Z-(tetra- decyltiol-etanol.

7. Samlare enligt patentkravet 4, k 'a' n n e t e c k n a d 'tav att den utgörs av dodccßyltioättíksyra, tetradecyl. tioâttiksyra eller hexadecyltioättiksyra, eller av ett alkalinnetallsalt eller ammo- niumsalt av en sådan syra.

8. Förfarznde för flngdmm av mineral med lf) till 500 ppm av en samlare, som utgörs av en t-ilmrganisk fiirenirlg. med av-.ecndc på vikten av det mineral som skull underkatstns llumlmin , 7905360 *i k ä n n e t e c k n a t av att föreningen är vald bland föreningarna enligt patent- kraven l - 8.

9. Förfarande enligt patentkravet 8 för separation av kopparkis och/eller galenit, k ä n n e t e c k n a t av att massans pH-värde är justerat till mellan 6 och 8.

10. l0. Ny kemisk förening med formeln CxHy-S-Cx Hy -Z, där x är l2 till l8, y är 25 till 37, xl är I eller 2, y! är 2 eller lr, och Z är l-OHI eller -COOR", varvid R" betecknar H eller en alkalimetallkatjon eller en Cl-Cfalkylgrupp.