2 504 438(13) C1

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 504 438
(13)
C1
(51) МПК
B03D
1/02
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(12) ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21)(22) Заявка: 2012129942/03, 16.07.2012
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
16.07.2012
(45) Опубликовано: 20.01.2014 Бюл. № 2
C 1
2 5 0 4 4 3 8
R U
C 1
Адрес для переписки:
111020, Москва, Крюковский туп., 4,
ИПКОН РАН
(54) СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОГО ОТДЕЛЕНИЯ СФАЛЕРИТА И МИНЕРАЛОВ МЕДИ ОТ
СУЛЬФИДОВ ЖЕЛЕЗА
(57) Реферат:
Изобретение
относится
к
области
обогащения полезных ископаемых, в частности
к флотационному выделению сульфидных
минералов из концентратов, и может быть
использовано при флотационном обогащении
сульфидных
медно-цинковых
пирит
и
пирротинсодержащих,
а
также
полиметаллических
руд.
Способ
флотационного
отделения
сфалерита
и
минералов меди от сульфидов железа включает
кондиционирование минеральной суспензии в
присутствии комплексообразующего
собирателя
и
регулятора
комплексообразования, введение вспенивателя
и выделение сульфидных минералов цинка и
меди в пенный продукт флотации. В качестве
комплексообразующего реагента,
селективного к цинку и меди, используют 1фенил-2,3-диметил 4диметиламинопиразолон-5,
способный
к
образованию прочного соединения с этими
металлами.
В
качестве
регулятора
комплексообразования используют роданид
аммония, либо его смесь с уксусной кислотой,
либо
сернокислую
медь.
Соотношение
собирателя
и
регулятора
комплексообразования составляет от 1:0,25
до 1:3. Технический результат - повышение
эффективности
отделения
сфалерита
и
минералов меди от сульфидов железа. 1 табл.
(56) (продолжение):
Ñòð.: 1
ru
2 5 0 4 4 3 8
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: ЧАНТУРИЯ Е.Л. и др. Влияние
комплексообразователя АМД на
флотационное разделение сульфидов медноцинковых руд. Материалы международного
совещания Плаксинские чтения 2011. Форд
Диалог-Исеть, 2011, с.170-173. SU 833326 А,
30.05.1981. SU 982810 А, 23.12.1982. RU
2087204 С1, 20.08.1997. WO 2004024334 А1,
25.03.2004. ЧАНТУРИЯ Е.Л. и др.
Исследование (см. прод.)
(73) Патентообладатель(и):
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ
БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ
Институт проблем комплексного освоения
недр Российской академии наук (ИПКОН
РАН) (RU)
R U
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 16.07.2012
(72) Автор(ы):
Чантурия Валентин Алексеевич (RU),
Иванова Татьяна Анатольевна (RU),
Чантурия Елена Леонидовна (RU),
Томская Елена Семеновна (RU),
Зимбовский Игорь Геннадьевич (RU)
возможности повышения эффективности извлечения ценных компонентов из медно-цинковых руд с
использованием нового реагента. Материалы международного совещания Плаксинские чтения 2010.
- Казань, 2010, с.262-264.
R U
R U
2 5 0 4 4 3 8
C 1
C 1
2 5 0 4 4 3 8
Ñòð.: 2
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 504 438
(13)
C1
(51) Int. Cl.
B03D
1/02
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY
(12) ABSTRACT
OF INVENTION
(72) Inventor(s):
Chanturija Valentin Alekseevich (RU),
Ivanova Tat'jana Anatol'evna (RU),
Chanturija Elena Leonidovna (RU),
Tomskaja Elena Semenovna (RU),
Zimbovskij Igor' Gennad'evich (RU)
(21)(22) Application: 2012129942/03, 16.07.2012
(24) Effective date for property rights:
16.07.2012
(45) Date of publication: 20.01.2014 Bull. 2
minerals into foam product of flotation. Complexing
zinc- and copper-selecting agent represents 1-phenyl2,3-dimethyl 4-dimethylaminopyrazolone-5 that can
form sold bond with said metals. Complexing regular
represents ammonium thiocyanate or its mix with
acetic acid, or copper sulphide. Complexing
collector-to-complexing regulator ratio makes 1:0.251:3.
EFFECT: higher efficiency of separation.
1 tbl
R U
2 5 0 4 4 3 8
(57) Abstract:
FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to flotation
extraction of sulphide minerals from concentrates and
can be used in flotation concentration of sulphide
copper-zinc
pyriteand
pyrrotine-bearing
polymetallic ores. Proposed method comprises
conditioning of mineral suspension in the presence of
complexing collector and complexing regulator,
adding foaming agent and extraction of said sulphide
Ñòð.: 3
en
C 1
C 1
(54) METHOD OF FLOTATION SEPARATION OF BLACK JACK AND COPPER MINERAL FROM IRON
SULPHIDE
2 5 0 4 4 3 8
Mail address:
111020, Moskva, Krjukovskij tup., 4, IPKON RAN
(73) Proprietor(s):
FEDERAL'NOE GOSUDARSTVENNOE
BJuDZhETNOE UChREZhDENIE NAUKI
Institut problem kompleksnogo osvoenija nedr
Rossijskoj akademii nauk (IPKON RAN) (RU)
R U
Priority:
(22) Date of filing: 16.07.2012
RU 2 504 438 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности, к
флотационному выделению сульфидных минералов, из концентратов и может быть
использовано при флотационном обогащении сульфидных медно-цинковых пирит и
пирротинсодержащих, а также полиметаллических руд.
Известен способ флотации с применением в качестве собирателя
неактивированного сфалерита труднорастворимых ксантогенатов высших спиртов
[Основы теории и практика применения флотационных реагентов. Дуденков С.В.,
Шубов Л.Я. и др. М., Недра, 1969 г. стр.273].
Недостатком указанного способа является невысокое извлечение ценного
компонента в концентрат, низкий индекс селективности, высокий расход
флотореагентов и высокие потери металла с отвальными хвостами.
Известен способ обогащения сульфидных руд, включающий введение
модификатора поверхности сфалерита для увеличения сорбции ксантогената, введение
коллектора и вспенивателя [Богданов О.С., Максимов И.И., Поднек А.К., Янис Н.А.
Теория и технология флотации руд. - М., Недра. 1980. - стр.363.].
Недостатком указанного способа является следующее. В данном способе в качестве
агента, модифицирующего поверхность, используют медный купорос. Отделение
сфалерита от минералов железа осуществляется в сильнощелочной известковой среде,
а также строго контролировать расход медного купороса, чтобы сократить
непроизводительный расход ксантогената.
Известен способ флотации полиметаллических руд, включающий введение
модификатора поверхности сфалерита, ксантогената и дополнительного собирателя
МКОП (полученного на основе маточного раствора производства ксантогената и
оксида пропилена), обладающего вспенивающей способностью [Иванова Т.А.,
Заславская Н.Н., Тюрникова В.И. Получение, свойства и применение нового
флотационного реагента. // Металлургические технологии при переработке руд и
концентратов цветных металлов: Науч. трудов Гинцветмет - М., 1993. С.119-123. А.С.
№1457232 СССР и А.С. №1640868 СССР].
В качестве дополнительного собирателя используют реагент МКОП, полученный
на основе маточного раствора производства бутилового ксантогената и оксида
пропилена. Способ позволяет исключить из процесса флотации вспениватель и
повысить извлечение меди и цинка. Однако для производства реагента МКОП
необходимо использовать отход производства ксантогената со стабильным составом.
Наиболее близким по технической сущности, совокупности признаков и
достигаемому результату можно признать способ флотации медно-цинковых
сульфидных руд в сильнощелочной известковой среде включающий введение медного
купороса, кондиционирования пульпы с бутиловым ксантогенатом и вспенивателем
(Л.Я. Шубов, С.И. Иванков, Н.К. Щеглова Флотационные реагенты в процессах
обогащения минерального сырья. Книга 2, стр.165).
Данный способ имеет следующие недостатки: эффективность разделения
существенно зависит от наличия примесей в разделяемых минералах, является
невысокое извлечение ценного компонента в концентрат, низкий индекс
селективности, высокий расход флотореагентов, высокие потери металла с
отвальными хвостами.
Целью изобретения является разработка эффективного способа отделения
сульфидных минералов цинка и меди от сульфидов железа из медно-цинковых или
полиметаллических руд и продуктов обогащения.
Указанная цель достигается обеспечением селективного выделения ценных
Ñòð.: 4
DE
RU 2 504 438 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
компонентов в концентрат при одновременном сокращении безвозвратных потерь
ценных компонентов с общими хвостами в присутствии комплексообразующего
реагента-собирателя селективного к цинку и меди, регулятора комплексообразования
и вспенивателя.
Для достижения указанной цели используют предложенный способ флотационного
отделения сфалерита и минералов меди от сульфидов железа, включающий
кондиционирование измельченной пульпы с регулятором комплексообразования,
собирателем, селективным к цинку и меди, и вспенивателем, и выделение цинкового
концентрата в пенный продукт флотации, причем в качестве, регулятора
комплексообразования используют роданид аммония, сочетание роданида аммония с
уксусной кислотой или сернокислую медь. В качестве собирателя используют 1фенил-2,3-диметил 4-диметиламинопиразолон-5. В качестве дополнительного
собирателя используют БКс или любой сульфгидрильный собиратель. В
предпочтительном варианте реализации используют соотношение собирателя,
роданида аммония составляющее 1:0,25 до 1:3 при этом разработанный способ
следует применять для пульпы с крупностью частиц (-0,1 мм).
При реализации способа используют:
- 1-фенил-2,3-диметил 4-диметиламинопиразолон-5 (АМД), полученный на основе
антипирина, введением в его молекулу в положение 4 диметиламиногруппы.
Исходным продуктом для синтеза антипирина используют:
- ацетоуксусный эфир и фенилгидразин;
- сернокислую медь (CuSO4) ГОСТ 26319-84;
- роданид аммония (NH4CNS) ГОСТ 27067-86 или роданид натрия;
- уксусную кислоту (УК) ГОСТ 18270-72;
- (сульфгидрильный) собиратель,
- бутиловый ксантогенат калия (БКс); соответствующий (ГОСТ 7927-75) либо
другие сульфгидрильные собиратели.
- вспениватели: Сосновое масло ГОСТ 6792-74, или Метилизобутилкарбинол
(МИБК) ТУ 6-02-891-78.
Селективность действия 1-фенил-2,3-диметил-4-диметиламинопиразолона-5, в
щелочной среде основана на способности к образованию трудно растворимого
комплексного соединения с цинком Zn (C1 3H1 7ON3)2(NCS)2 или соединения с медью на
поверхности сульфидных минералов и одновременной способностью 4диметиламино-1,5-диметил-2-фенилпиразол-3-она окисляться ионами железа (3+) с
образованием на поверхности пирита гидрофильного продукта окисления - 2-(2ацетил-2-метил-1-фенилгидразинил)-N,N-диметил-2-оксацетамида.
Введение регуляторов комплексообразования роданид-ионов, сочетания роданидионов с уксусной кислотой или сернокислой меди приводит к образованию более
устойчивых комплексных соединений АМД (1-фенил-2,3-диметил 4диметиламинопиразолона-5), с цинком и более сильной гидрофобизации поверхности
сфалерита. Введение сернокислой меди перед собирателем приводит к
одновременному образованию комплексов 1-фенил-2,3-диметил-4диметиламинопиразолона-5 с цинком и медью на поверхности сфалерита.
Для осуществления флотационного разделения сфалеририта и пирита в
лабораторных условиях используют лабораторную механическую флотомашину, в
промышленных условиях может быть использована флотомашина любого типа.
Для подтверждения эффективности разработанного способа было проведено
сравнение его со способом, выбранным в качестве прототипа.
Ñòð.: 5
RU 2 504 438 C1
5
10
15
20
25
Эксперименты проводили на выше указанном лабораторном оборудовании с
использованием в качестве вспенивателя метилизобутилкарбинола, используемые
минералы были измельчены до (-0,08+0,044 мм).
Необходимую крупность получают истиранием минералов в фарфоровой мельнице
и рассеиванием на классы на ситах.
1. По способу - прототипу (опыт 1 в таблице). Навеску измельченного минерала
пирита или сфалерита (1 грамм) помещали во флотационную камеру, заливали
водным раствором pH 10,5 (СаО); вводили CuSO4 400 г/т, затем кондиционировали
пульпу с собирателем БКс 100 (г/т), подавали вспениватель МИБК, перемешивали 0,5
мин., затем флотировали в течение 5-и минут.
2. По разработанному способу (опыты 2-5 в таблице) Навеску измельченного
минерала пирита или сфалерита (1 грамм) помещали во флотационную камеру,
заливали водой pH 10,5 (СаО), вводили собиратель АМД 50, 100, 300 и 500 (г/т) и
кондиционировали пульпу с собирателем 1 мин, подавали вспениватель МИБК,
перемешивали 0,5 мин., затем флотировали в течение 5 минут.
3. По разработанному способу (опыты 6 в таблице), но перед подачей собирателя
АМД (100 г/т) вводили регулятор СuSO4 400 г/т.
4. По разработанному способу (опыты 7-10 в таблице), но одновременно с
собирателем АМД (100 г/т) вводили регуляторы комплексообразования роданид
аммония NH4SCN и уксусную кислоту (УК) при мольном отношении АМД: NH4SCN:
УК от 1:2:2 до 2:0,5:0
5. По разработанному способу (опыт 11 в таблице), но одновременно с собирателем
АМД (100 г/т) вводили регуляторы комплексообразования роданид аммония NH4SCN
и уксусную кислоту (УК) при мольном отношении АМД: NH4SCN: УК 1:1:1 и при
добавлении собирателя БКс 10 г/т.
30
35
40
45
50
Ñòð.: 6
RU 2 504 438 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Анализ данных таблицы показывает, что наилучшими условиями разделения
пирита и сфалерита по предлагаемому способу являются условия опыта 11 и опыт 6. В
отсутствии регулятора комплексообразования (опыт 7-9) извлечение сфалерита при
расходах АМД 50-500 г/т не превышает 41%, при извлечении пирита <3%.
Разработанный способ позволяет обеспечить разницу в извлечении минералов пирита
и сфалерита на 2,5-13% по сравнению со способом - прототипом.
50
Формула изобретения
Способ флотационного отделения сфалерита и минералов меди от сульфидов
железа, включающий кондиционирование минеральной суспензии в присутствии
Ñòð.: 7
CL
RU 2 504 438 C1
5
10
комплексообразующего собирателя и регулятора комплексообразования, введение
вспенивателя и выделение сульфидных минералов цинка и меди в пенный продукт
флотации, отличающийся тем, что в качестве комплексообразующего реагента
селективного к цинку и меди используют 1-фенил-2,3-диметил 4диметиламинопиразолон-5, способный к образованию прочного соединения с этими
металлами, а в качестве регулятора комплексообразования используют роданид
аммония, либо его смесь с уксусной кислотой, либо сернокислую медь, при этом
соотношение собирателя и регулятора комплексообразования составляет от 1:0,25
до 1:3.
15
20
25
30
35
40
45
50
Ñòð.: 8