ФЛОТАЦИОННЫЙ РЕАГЕНТ ДЛЯ СИЛИКАТОВ
FLOTATION REAGENT FOR SILICATES

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)
1
2
3
где R является углеводородной группой, содержащей 1-40 атомов углерода, Rявляется алифатической углеводородной группой, содержащей 2-4 атома углерода, R 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.
1
1
В предпочтительном воплощении изобретения R представляет собой алифатическую углеводородную группу. Является наиболее предпочтительным, когда R 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.
2
2
4
3
6
В еще одном предпочтительном воплощении изобретения R означает СН- или СН-группу.
3
3
2
4
В следующем предпочтительном воплощении изобретения R является С-Салкоксигруппой, в частности этоксигруппой или пропоксигруппой, R 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.
1
2
3
3
6
2
4
Особенно предпочтительным воплощением изобретения является соединение формулы I, где R представляет собой изотридецильный радикал, R означает СН, R означает CH-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:
4
5
где R - углеводородная группа, содержащая 1-40, предпочтительно 8-32 атома углерода, R - алифатическая углеводородная группа, содержащая 2-4 атома углерода;
7
8
где R - углеводородная группа, содержащая 1-40, предпочтительно 8-32 атома углерода, R и R являются одинаковыми или различными алифатическими углеводородными группами, содержащими 2-4 атома углерода;
9
10
11
12
-
где R, R, R и R являются одинаковыми или различными углеводородными группами, содержащими 1-22 атома углерода, и А является подходящим анионом;
13
где R - 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.
10
13
5
1
2
В качестве стандартного реагента (сравнительные примеры 1 (С)-3 (С)) использован С-алкилоксипропиламин, который соответствует соединению формулы (II), где R4 представляет собой децильную группу, a R представляет собой пропильную группу. Коллектор В согласно изобретению (примеры 4-7) соответствует реагенту формулы (I), где R представляет собой C-алкил, R 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%.
Таблица 1
Эффективность коллектора В согласно изобретению по сравнению со стандартным коллектором А
Пример
Коллектор
Доза, г/т
Извлечение Fe, %
Содержание Fe, %
1 (С)
А
50
83,8
68,2
2 (С)
А
70
80,8
68,7
3 (С)
А
110
67,2
69,3
4
В
50
89,6
67,6
5
В
70
82,6
68,3
6
В
90
76,2
68,9
7
В
110
69,4
69,2
8
С
60
88,0
68,4
9
С
90
80,6
68,9
10
С
120
83,9
68,6
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.