Коллектор для флотации глинистых минералов из калийных руд

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КОЛЛЕКТОР ДЛЯ ФЛОТАЦИИ ГЛИНИСТЫХ МИНЕРАЛОВ ИЗ КАЛИЙНЫХ РУД(71) Заявитель АКЦО НОБЕЛЬ Н.В.(73) Патентообладатель АКЦО НОБЕЛЬ Н.В.(57) 1. Способ удаления шлама из калийных руд путем флотации, отличающийся тем, что в качестве коллектора используют этоксилированный жирный амин, выбранный из группы, включающей соединение формулы 1 2 гдеипредставляют собой, независимо друг от друга, углеводородную группу, содержащую 1-22 атома углерода, иозначает число, в среднем, больше 15, предпочтительно больше 20 и меньше 100, предпочтительно меньше 80, более предпочтительно меньше 60, еще более предпочтительно меньше 50, еще более предпочтительно меньше 40, и наиболее предпочтительно меньше 35 и соединение формулы 1 где 3 представляет собой углеводородную группу, содержащую 8-22, предпочтительно 12-22 и наиболее предпочтительно 16-22 атома углеродаозначает число 1-3, предпочтительно 1-2 и наиболее предпочтительно 1 ,ипредставляют собой, независимо друг от друга, 1-4-алкил, предпочтительно метил, или группу -, в которойпредставляет собой этиленоксигруппу, иозначает, в среднем, число 5-50, предпочтительно 750, более предпочтительно 9-45, еще более предпочтительно 9-40 и наиболее предпочтительно 11-35, и сумма всехимеет значение, в среднем, 15 или больше, предпочтительно 20 или больше, и меньше 100, предпочтительно меньше 80, более предпочтительно меньше 60, еще более предпочтительно меньше 50, еще более предпочтительно меньше 40 и наиболее предпочтительно меньше 35 при условии, что по меньшей мере один из ,ипредставляют собой группу -. 16986 1 2013.04.30 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют этоксилированный жирный амин формулы , где 1 и 2 представляют собой, независимо друг от друга, углеводородную группу, содержащую 8-22 атома углерода. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют этоксилированный жирный амин формулы , где 1 представляет собой углеводородную группу, содержащую 8-22 атома углерода, и 2 представляет собой углеводородную группу, содержащую 1-4, предпочтительно 1-2 атома углерода, или бензильную группу. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют этоксилированный жирный амин формулы , где ,ипредставляют собой группу -. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что продукт концентрированной калийной руды дополнительно подвергают флотации с использованием другого коллектора. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что в качестве другого коллектора используют жирный амин. Настоящее изобретение относится к способу удаления глинистых шламов из калийных руд флотацией, по меньшей мере, части указанного шлама, используя один или больше специфических этоксилированных вторичных жирных аминов или жирные полипропиленамины в качестве коллекторов. Пенная флотация калийной руды является обычным способом регенерации сильвина из рудной пульпы. Примерами калийных руд являются сильвинит, карналлит, лангбейнит и каинит, а из них сильвинит является самым пригодным для переработки. Общими породными примесными минералами в дополнение к галитуявляются различные типы водонерастворимых, мелкозернистых минералов, таких как глинистые минералы, ангидрит, оксиды железа и т.д., часто называемых шлам. Кремнистые породные примеси (глина) являются очень тонкими частицами и имеют большую площадь поверхности, которая неблагоприятно действует на регенерациюв процессе пенной флотации калийной руды. Коллектор, используемый во время флотации калийной руды,обычно адсорбируется глиной, что приводит к высокому расходу коллектора и недостаточным металлургическим результатам. Глина также мешает другим способам обогащения сильвина, таким как способ растворения. Несколько технических разработок обратились к проблемам, являющимся результатом присутствия шлама. Механические способы, такие как использование гидроциклонов,центрифуг, гидросепараторов и т.д., являются неселективными и приводят к потерям тонких частиц сильвина. Несколько патентов описывают способ, в котором глиносодержащие сильвинитовые руды обесшламливают селективной флокуляцией шлама (глины), за которой следует пенная флотация шлама. Главным образом, полиакриламиды используют как флокулянты, и несколько соединений предложены в качестве коллекторов. Примерами коллекторов, раскрытых в литературе, являются оксиэтилированные первичные амины патенты США 3 805 951 и 2278739, смеси неионогенных и анионных коллекторов(США 4 192 737), оксиэтилированные жирные кислоты 1304893 и оксиэтилированный алкилфенол 2237521. Патент США 3 805 951 описывает способ обесшламливания сильвинитовых руд селективной флокуляцией шлама, за которой следует пенная флотация шлама. Способ включает обработку рудной пульпы высокомолекулярным полимером акриламида для флокуляции, а затем катионным коллектором, который является, например, продуктом конденсации 1-10 молей оксида этилена с одним молем первичного или вторичного 1218 алифатического амина. Патент 2278739 описывает способ обогащения калийных руд, который включает измельчение руды, удаление водонерастворимых глинисто-карбонатных примесей путем образования суспензии флотации, за которым следует флотация хлорида калия. Состава 2 16986 1 2013.04.30 ми, используемыми для образования суспензии флотации, являются оксиэтилированные первичные амины, содержащие 15-50 этоксигрупп на моль амина. Однако есть все еще потребность в более эффективных реагентах-коллекторах для калийных руд, которые не имеют негативного влияния на регенерацию калия. Было удивительно найдено, что соединения, имеющие формулы 1 2 в которой 1 и 2 являются, независимо друг от друга, углеводородной группой, имеющей 1-22 атома углерода, исоставляет, в среднем, выше 15, предпочтительно выше 20, и меньше 100, предпочтительно меньше 80, более предпочтительно меньше 60, еще более предпочтительно меньше 50, еще более предпочтительно меньше 40 и наиболее предпочтительно меньше 35 и формулы 3 в которой 3 представляет собой углеводородную группу, имеющую 8-22, предпочтительно 12-22 и наиболее предпочтительно 16-22 атома углеродапредставляет собой число 1-3, предпочтительно 1-2 и наиболее предпочтительно 1 ,ипредставляют собой, независимо друг от друга, алкилькую группу с 1-4 атомами углерода, предпочтительно метил или группа -, в которойпредставляет собой этиленоксигруппу, ипредставляет собой, в среднем, число 5-50, предпочтительно 7-50, более предпочтительно 9-45, еще более предпочтительно 9-40 и наиболее предпочтительно 11-35, и сумма всехимеет значения, в среднем, 15 или больше, предпочтительно 20 или больше, и меньше 100, предпочтительно меньше 80, более предпочтительно меньше 60, еще более предпочтительно меньше 50, еще более предпочтительно меньше 40 и наиболее предпочтительно меньше 35 при условии, что по меньшей мере один из ,иявляется группой -3 являются очень эффективными коллекторами для удаления шлама из калийных руд. Таким образом, изобретение относится к способу флотации шлама из калийных руд при использовании этоксилированных жирных аминов, выбранных из группы соединений,имеющих формулыив качестве коллекторов. В первом варианте осуществления изобретение относится к способу, в котором используют соединения формулы , в то время как во втором варианте осуществления изобретения используют соединения формулы . Одним предпочтительным вариантом осуществления является способ, в котором соединения формулы , в которой 1 и 2 представляют собой, независимо друг от друга,углеводородные группы, имеющие 8-22 атома углерода, иимеет вышеуказанное значение, используются в качестве коллекторов. Другой предпочтительный вариант осуществления использует соединения, где 1 представляет собой углеводородную группу, имеющую 8-22 атома углерода, 2 представляет собой углеводородную группу, имеющую 1-4, предпочтительно 1-2 атома углерода,или бензильную группу иимеет вышеуказанное значение. Еще один предпочтительный вариант осуществления использует соединения формулы, в которой ,иявляются группами - и в которой 3, ,и сумма всехимеют значения, определенные выше. При использовании новых коллекторов можно достигнуть лучшей регенерации водонерастворимых веществ (шлам), и они не влияют неблагоприятно на регенерацию сильвина. Более предпочтительно, регенерация сильвина увеличивается, если способ по изобретению сравнивать со способом, в котором применяют коллектор предшествующей технологии. 3 16986 1 2013.04.30 Образующийся сильвин содержащий низовой продукт будет обычно далее очищаться второй стадией флотации, в которой сильвин подвергают флотации. В дальнейшем варианте осуществления настоящее изобретение также относится к способу, в котором за первой обработкой по изобретению следует дальнейшая стадия, которая включает флотацию сильвина, использующую другой коллектор. Этим другим коллектором является предпочтительно жирный амин. Настоящее изобретение далее поясняется следующими примерами. Примеры. Общая экспериментальная часть. Процедура флотации. Способ. В осуществлении изобретения калийную руду измельчают до желательного для флотации размера и растирают в воде, которая насыщена растворенной калийной рудой из фактического рудного месторождения. Пульпу затем загружают в флотационную машину и разбавляют до соответствующей концентрации. Машину запускают и заданное количество флоккулирующего полимера добавляют как 0,1-0,5 водный раствор 10 г/т полиакриламида используют в примерах. Коллектор, разбавленный в воде, затем добавляют и пульпу кондиционируют некоторое время. Коллектор проверяют при различных уровнях дозировки. Включают воздух и образующуюся пену, содержащую шлам (водонерастворимые), удаляют, как отходы. Продукт в камере (нефлотируемый), также известный как низовой продукт, содержит концентрированную калийную руду, готовую к дальнейшей переработке. Образцы фракции пены или шламового продукта и продукта в камере высушивают и анализируют наи водонерастворимые , присутствующие в обеих фракциях. Материальный баланс, то есть регенерациюи , рассчитывают для оценки результатов. Содержаниеиво флотационном материале (образец руды, который флотировали) рассчитывают как сумму найденных количеств как шламового продукта, так и продукта в камере для каждого испытания. Это отличается до некоторой степени при сравнении с полным анализом, что можно объяснить как малыми изменениями в образце руды, так и отличиями между анализами. Результаты испытаний представлены в следующих таблицах. В шламовом продукте содержание и регенерациядолжны быть низкими, а содержание и регенерациядолжны быть высокими. Если это условие соблюдают, то это значит, что флотация является эффективной и селективной, и потери ценного минераланизки. Продукт в камере должен содержать низкую степень . Индекс селективности (регенерированный /регенерированный ) вычисляют, чтобы показать селективность, и это значение должно быть низким. Все представленные процентные содержания являются массовыми процентами. Пример 1. В этом примере шлам флотируют из калийной руды, включающей, в среднем, 34,6 вес.и, в среднем, 4,3 вес.водонерастворимых (табл. 1), используя гидрированный вторичный ди(алкил животного жира)амин, который был этоксилирован 30 молями этиленоксида (ЭО) в качестве коллектора шлама, по сравнению с флотацией, использующей гидрированный первичный моно(алкил животного жира)амин, который был этоксилирован 30 молями ЭО. Полиакриламид присутствует в качестве флокулянта в количестве 10 г/1000 кг. Содержаниеив шламовом продукте и в продукте в камере было определено. Из этих значений и регенерированного веса было вычислено полное содержаниеив образце руды, используемой во флотации (табл. 1). Используя эти данные, регенерацияив шламовом продукте, определяющая индекс селективности шламового продукта, была затем вычислена для всех экспериментов флотации. При использовании той же самой дозировки индекс селективности был ниже для экспериментов флотации, выполненных с этоксилированным гидрированным вторичным ди(алкил животного жира)амином (30 ЭО) по изобретению, чем для экспериментов, вы 4 16986 1 2013.04.30 полненных с этоксилированным первичным амином, который использовался, например,предшествующей технологией. Это означает, что продукт по изобретению более эффективен, чем соединение сравнения, во флотационном удалении шламового продукта без больших потерь . Таблица 1 ДозиПродукт в пене при флотации шлама Продукт в камере ровка Содержание,Регенерация,Содержание,селиктивностиРегенеколлекРегенерация рировантора,/Регенирация ный вес,г/1000 кг вес,руды Гидрированный вторичным ди(алкил животного жира)амин (30 ЭО) 5 4,2 20,1 40,0 2,4 38,1 0,063 35,1 2,8 10 5,0 16,0 43,8 2,3 50,7 0,045 35,9 2,2 15 5,1 15,2 44,7 2,2 53,2 0,041 35,8 2,1 20 5,0 14,3 46,8 2,1 55,0 0,038 35,9 2,0 Гидрированный первичный моно(алкил животного жира)амин (30 ЭО) (Сравнение) 5 4,0 23,2 38,2 2,7 34,8 0,078 34,9 3,0 10 4,6 20,1 42,1 2,7 45,2 0,060 35,3 2,5 15 4,8 18,3 44,2 2,5 49,4 0,051 35,5 2,3 20 5,0 17,0 45,9 2,5 52,2 0,048 35,5 2,2 Таблица 1 Образец руды, рассчитанное содержание Гидрированный вторичный ди(алкил животного жира)амин (30 ЭО) 34,5 4,4 34,9 4,3 34,7 4,3 34,8 4,3 Гидрированный первичный моно(алкил животного жира)амин (30 ЭО) (Сравнение) 34,4 4,3 34,6 4,3 34,7 4,3 34,5 4,4 Пример 2. В этом примере шлам флотируют из калийной руды, включающей, в среднем, 30,4 вес.и, в среднем, 4,3 вес.водонерастворимых(табл. 2), используя гидрированный вторичный ди(алкил животного жира)амин, этоксилированный 30, 50 и 55 молями ЭО, в качестве коллектора шлама по сравнению с флотацией, использующей гидрированный первичный моно(алкил животного жира)амин, который был этоксилиронан 5 и 6 молями ЭО, и гидрированный вторичный ди(алкил животного жира)амин, который был этоксилирован 5 и 6 молями ЭО. Полиакриламид присутствует в качестве флокулянта в количестве 10 г/1000 кг. Индекс селективности шламового продукта вычисляли для всех экспериментов флотации, как описано в примере 1. 5 16986 1 2013.04.30 Таблица 2 А ДозиПродукт в пене при флотации шлама Продукт в камере ровка Содержание,Регенерация,Содержание,селективностиРегенеколлекРегенерация рировантора,/Регенерацияный г/1000 кг вес,руды Гидрированный вторичный ди(алкил животного жира)амин (30 ЭО) 5 5,3 21,0 29,8 3,7 36,7 0,101 31,0 2,9 10 6,5 21,7 30,5 4,6 46,1 0,100 31,3 2,5 20 8,0 22,0 30,8 5,8 57,3 0,101 31,1 2,0 30 8,7 22,1 32,0 6,3 64,7 0,097 31,3 1,7 Гидрированный вторичный ди(алкил животного жира)амин (50 ЭО) 5 5,3 20,9 30,0 3,6 37,0 0,097 31,3 2,9 10 6,5 21,0 30,4 4,5 46,0 0,098 31,0 2,5 20 7,9 21,1 31,0 5,5 57,0 0,096 31,1 2,0 30 8,5 21,5 32,7 6,0 64,6 0,093 31,3 1,7 Гидрированный вторичный ди(алкил животного жира)амин (55 ЭО) 5 5,2 20,5 30,1 3,5 36,4 0,096 31,0 2,9 10 6,6 20,8 30,6 4,5 47,0 0,096 31,2 2,4 20 7,9 21,0 31,0 5,5 57,0 0,096 31,0 2,0 30 8,4 21,5 32,8 5,9 64,1 0,092 31,5 1,7 Гидрированный первичный моно (алкил животного жира) амин(5 ЭО) (Сравнение) 10 3,5 38,2 22,1 4,4 18,0 0,244 30,1 3,7 20 5,9 36,9 23,0 7,2 31,6 0,228 29,8 3,1 30 7,0 35,5 25,3 8,2 41,2 0,199 29,9 2,7 Гидрированный первичный моно(алкил животного жира) амин (6 ЭО) (Сравнение) 10 3,9 35,0 23,7 4,5 21,5 0,209 30,1 3,5 20 6,0 34,2 26,1 6,8 36,4 0,187 29,9 2,9 30 7,1 33,1 26,8 7,7 44,3 0,174 30,3 2,6 Гидрированный первичный моно(алкил животного жира)амин (50 ЭО) (Сравнение) 5 5,1 23,0 30,0 3,9 35,6 0,110 30,5 2,9 10 6,3 23,1 30,1 4,8 44,1 0,109 30,8 2,6 20 8,0 23,6 31,1 6,2 57,9 0,107 31,1 2,0 30 8,4 23,4 32,4 6,5 63,3 0,103 30,9 1,7 Гидрированный в вторичный ди(алкил животного жира)амин (5 ЭО) (Сравнение) 10 2,5 33,2 12,1 2,7 7,0 0,386 30,7 4,1 20 3,6 34,8 13,0 4,1 10,9 0,376 30,4 4,0 30 4,3 35,9 15,3 5,1 15,3 0,333 30,0 3,8 Гидрированный вторичный ди(алкил животного жира)амин (6 ЭО) (Сравнение) 10 3,2 26,8 17,0 2,8 12,7 0,220 30,8 3,9 20 4,3 25,8 18,9 3,6 18,9 0,190 31,0 3,6 30 4,8 26,0 19,0 4,1 21,2 0,193 30,7 3,6 Гидрированный вторичный ди(алкил. животного жира)амин (30 ЭО) 30,1 4,3 30,7 4,3 30,3 4,3 30,5 4,3 Гидрированный вторичный ди(алкил животного жира)амин (50 ЭО) 30,8 4,3 30,3 4,3 30,3 4,3 30,5 4,3 Гидрированный вторичный ди(алкил животного жира)амин (55 ЭО) 30,5 4,3 30,5 4,3 30,2 4,3 30,6 4,3 Гидрированный первичный моно(алкил животного жира)амин (5 ЭО) (Сравнение) 30,4 4,3 30,2 4,3 30,3 4,3 Гидрированный первичный моно(алкил животного жира)амин (6 ЭО) (Сравнение) 30,3 4,3 30,2 4,3 30,5 4,3 Гидрированный первичный моно(алкил животного жира)амин (50 ЭО) (Сравнение) 30,1 4,3 30,3 4,3 30,5 4,3 30,2 4,3 Гидрированный вторичный ди(алкил животного жира)амин (5 ЭО) (равнение) 30,7 4,3 30,6 4,3 30,3 4,3 Гидрированный вторичный ди(алкил животного жира)амин (6 ЭО) (Сравнение) 30,6 4,3 30,8 4,3 30,4 4,3 При использовании той же самой дозировки индекс селективности был ниже для экспериментов флотации, выполненных с этоксилированным гидрированным вторичным ди(алкил животного жира)амином (30, 50 и 55 ЭО) по изобретению, чем для сравнительных примеров, использующих этоксилированные первичные и вторичные амины предшествующей технологии. Это означает, что продукт по изобретению более эффективен, чем соединения сравнения, во флотационном удалении шламового продукта из калийной руды без больших потерь . 16986 1 2013.04.30 Пример 3. В этом примере шлам флотируют из калийной руды, включающей, в среднем,31,9 вес.и, в среднем, 3,2 вес.водонерастворимых(см. таблицу 3), используя этоксилированные алкил-1,3-пропилендиамины с различным количеством ЭО в качестве коллектора шлама. Полиакриламид присутствует и качестве флокулянта в количестве 10 г/1000 кг. Индекс селективности шламового продукта вычисляли для всех экспериментов флотации, как описано в Примере 1. Таблица 3 Продукт в пене при флотации шлама Продукт в камере Дозировка кол- Регене- Содержание,Регенерация,селективностиСодержание,лектора, рироРегенерация/ г/1000 кг ванный Регенерация(Алкил животного жира)-1, 3-пропилендиамин (ЭО 35) 32,0 3,2 31,9 3,2 31,9 3,2 31,9 3,2 Олеиламин (ЭО 25) (Сравнение) 31,9 3,2 31,9 3,2 31,9 3,2 31,9 3,2 При использовании той же самой дозировки индекс селективности был ниже для экспериментов флотации, выполненных с (алкил животного жира)-1,3-пропилендиамином по изобретению, чем для экспериментов, выполненных с первичным этоксилированным амином, который использовался как пример предшествующей технологии. Это означает,что продукт по изобретению более эффективен, чем соединения сравнения, во флотационном удалении шламового продукта из калийной руды без больших потерь . Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 9