Brevet FR2579112A1 — publié le 19860926

NOUVEAUX COMPOSÉS POUR LA FLOTTATION, METHODE DE SYNTHESE ET LEUR TECHNIQUE D'UTILISATION La présente invention a pour objet de nouveaux réactifs de flottation. Elle concerne également un procédé de synthèse de ces réactifs et une technique d'utilisation desdits réactifs. Depuis le début de l'utilisation des xanthates, il a été trouvé de nombreux réactifs mais aucun n'est suffisamment performant pour détrôner cette dernière famille de composés dans le domaine de la flottation des minéraux sulfurés. On a également proposé des composés adjuvants de xanthates. Ces derniers composés présentent toutefois un certain nombre de défauts dont le plus important est leur trop grand pouvoir collecteur. En effet, l'affinité des xanthates vis-à-vis des composés sulfurés est telle qu'ils flottent l'ensemble des sulfures métalliques. Pour obtenir une flottation différentielle, on est obligé de jouer sur différents paramètres : addition d'adjuvants métalliques (sels cuivriques), réglage du pH, réducteurs (S02, ...), oxydants (air, eau oxygénée, hypochlorite, ...) ou agents complexants (cyanure, ...). Toutes ces actions peuvent être coûteuses et/ou porter atteinte à l'environnement, notamment dans le cas de l'acide sulfureux et du cyanure et, indirectement, les hypochlorites, lorsqu'ils agissent directement sur le minerai, risquant de mettre en solution des métaux réputés toxiques. La présente invention a pour objet une nouvelle famille de collecteurs moins puissants que les xanthates et donc plus sélectifs vis-à-vis des sulfures. Un autre objet de l'invention est de fournir une famille de réactifs de flottation qui permette d'éviter l'utilisation de composés coûteux ou toxiques. Un but de l'invention est en outre de fournir un procédé permettant la synthèse de ce produit. Un autre but est de fournir un procédé d'utili sation de ces composés. L'objet de la présente invention est atteint au moyen d'une famille de composés obtenus par l'oxydation des xanthates utilisés en flottation, c'est-à-dire des xanthates ayant de 1 à 12 atomes de carbones et de préférence de 1 à 8 et présentant de préférence au moins une ramification au voisinage de la fonction xanthate (en alpha, beta ou gamma). Les agents oxydants préférés sont les hypochlorites. Le rapport préféré est celui qui correspond à la réaction La quantité d'hypochlorite est comprise entre 0,8 et 5 fois la quantité stoechiométrique nécessaire. I1 est même possible, lorsque l'on réalise cette synthèse "in situ", d'ajouter plus d'hypochlorite que 5 fois la quantité stoechiométrique, l'excès d'hypochlorite pouvant alors être neutralisé par les sulfures du minerai. La formule attribuée à cette nouvelle famille de composés est celle indiquée dans la partie droite de la réaction, à laquelle on a attribué le nom de thio-pyrocarbonate. Il existe un certain nombre d'éléments qui donnent des indices sérieux de la réalité de cette formule caractère neutre de la nouvelle molécule, spectre ultraviolet, spectre infra-rouge. Le radical R correspond à la définition qui a été donnée ci-dessus aux xanthates. Il convient également d'ajouter que l'on peut envisager des réactifs présentant des cycles hydrocarbonés, auquel cas le nombre de carbones à prendre en compte pour le cycle est la moitié de celui constituant le cycle hydrocarboné. Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé de synthèse des composés. Ainsi qu'il a été dit plus haut, ces composés sont obtenus par oxydation des xanthates. Cette oxydation a lieu en milieu aqueux et est favorisée dans les zones de pH où les xanthates sont ionisés. De préférence, on réalise ladite oxydation à une concentration inférieure à lo-l M, avantageusement inférieure à 10-2 M. Le pH initial choisi est avantageusement compris entre 8 et 10. Ce pH augmente en cours de réaction. Le produit ainsi formé est stable pendant 36 heures environ, aussi bien en milieu acide qu'en milieu basique. Il est soluble dans l'acétonitryl et les mélanges eau-dioxane. Il est extractible par 1' iso-octane. On peut également réaliser la synthèse "in situ" juste avant le conditionnement, voire même pendant le conditionnement. La réaction est alors menée aux concentrations que l'on veut utiliser pour réaliser la flottation. Il semble que l'utilisation de produit frais soit nécessaire, non pour des raisons de stabilité chimique de la nouvelle molécule, mais pour des raisons d'équi- libre de solubilité méta-stable. I1 est parfaitement envisageable d'utiliser un solvant miscible avec l'eau dans lequel ce pyrp-thio-car- bonate pourrait être soluble et d'utiliser ce solvant pour introduire en phase aqueuse le pyro-thio-carbonate en dilution et sous la forme désirée. Toutefois, on risque de se heurter à des problèmes de coût du solvant et de toxicité du solvant qui iraient à l'encontre du problème que l'on désire résoudre. Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé d'utilisation de la nouvelle famille de réactifs. Les nouveaux réactifs s'utilisent aux mêmes concentrations que celles des xanthates et s'utilisent dans les mêmes conditions. Toutefois, l'emploi de réducteurs (se2) ou de complexants (cyanure) se revèlent inutiles, les nouveaux réactifs étant moins puissants et donc plus sélectifs que les xanthates initiaux. L'exemple qui suit et qui ne présente aucun caractère limitatif a pour but de mettre les spécialistes à même de déterminer aisément les conditions opératoires qu'il convient d'utiliser dans chaque-cas particulier. Exemple : Flottation semi-globale d'un minerai sulfuré triple Cu-Pb-Zn Le minerai considéré contient 2,25 X de cuivre sous forme de chalcopyrite (CuFeS2) 3,05 Z de plomb sous forme de galène (PbS) 11,9 X de zinc sous forme de sphalérite (ZnS) 14,0 Z de fer sous forme de chalcopyrite et pyrite (FeS2). Par flottation, on cherche à obtenir un premier concentré contenant le plomb et le cuivre qui seront séparés ultérieurement et un deuxième concentré contenant le zinc. Dans cet exemple, on compare les résultats obtenus au laboratoire sur le flottation d'ébauchage Pb + Cu à l'aide de la méthode classique (méthode 1) et de la méthode utilisant la nouvelle famille de collecteurs qui fait l'objet de la présente invention (méthode 2). Les modes opératoires sont les suivants Méthode 1 Broyage à pH naturel d80 5 50 micromètres Conditionnement : NaCN - 200 g/t ZnSO4 = 600 g/t Conditionnement : KAX = 120 g/t MIBC = 30 g/t Flottation d'ébauchage Pb + Cu : 10 minutes pH : 11 Méthode 2 Broyage à pH naturel d80 = 50 micromètres Conditionnement : Pyro-thio-carbonate d'amyl MIBC = 30 g/t Flottation d'ébauchage Pb + Cu : 10 minutes pH : 11 Les résultats métallurgiques des flottations d'ébauchage Pb + Cu sont données dans le tableau ci-dessous. METHODE 1 METHODE 2 NaCN - ZnSO4 - KAX Pyro-thio-carbonate d'amyl Concentré r Alimentation Concentré Alimentation d'ébauchage Rejet recalculée d'ébauchage Rejet recalculée Pb + Cu Pb + Cu Masse Z 20,3 79,7 100,0 16,0 84,0 100,0 Cu X 9,44 0,36 2,20 12,9 0,23 2,26 Pb Z 12,70 0,53 3,00 16,5 0,52 3,08 Zn Z 11,34 11,89 11,78 8,29 12,37 11,72 Fe X 22,9 11,8 14,05 19,5 13,0 14,0 . ~ Cu Z 87,1 12,9 100 91,3 i 8,7 100 Pb X 85,9 14,1 100 85,7 14,3 100 Zn Z 19,5 80,5 100 11,3 88,7 100 Fe Z 33,1 66,9 100 22,3 77,7 100 Bien que les conditions opératoires de la méthode classique n'aient pas été complètement optimisées, les résultats obtenus font apparaître l'intérêt de la méthode 2 utilisant la nouvelle famille de collecteurs qui fait l'objet de la présente invention - La récupération en cuivre est supérieure avec la méthode 2. - La sélectivité de la flottation par rapport à la sphalé rite et à la pyrite est accrue en utilisant la méthode 2. - La méthode 2 n'utilise pas de cyanure de sodium. REVENDICATIONS 1. Nouveaux réactifs de flottation, caractérisés par le fait qu'ils peuvent être obtenus par oxydation des xanthates par les hypochlorites. 2. Procédé de synthèse des composés selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lton soumet des xanthates à l'oxydation en milieu aqueux par les hypochlorites à un rapport stoechiométrique compris entre 0,8 et 5. 3. Procédé de flottation des composés sulfurés, caractérisé par le fait que l'on utilise les composés de la revendication 1.