Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ФЛОТАЦИИ СУЛЬФИДНЫХ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ РУД

Изобретение относится к области обогащения руд цветных металлов и может быть использовано при обогащении сульфидных медно-никелевых руд.

При флотации сульфидных руд известно применение различных реагентов-собирателей. Наиболее распространенными являются сульфгидрильные собиратели - дитиокарбонаты (особенно ксантогенат бутиловый), дитиофосфаты и их сочетания. Ксантогенаты являются весьма эффективными собирателями всех сульфидных минералов. Дитиофосфаты обладают достаточной селективностью действия, но имеют меньшую собирательною способность.

Известно применение в качестве собирателя при флотации сульфидных медно-никелевых руд бутилового ксантогената калия (Блатов И.А. Обогащение медно-никелевых руд. - М.: ГУП Издательский дом "Руда и металлы". 1998, с. 139).

Однако использование флотореагента бутилового ксантогената калия при повышенных расходах затрудняет последующую селекцию сульфидных минералов никеля и меди из коллективного концентрата, что приводит к снижению извлечения металлов в одноименные концентраты.

Наиболее близким к предлагаемому способу по совокупности признаков и достигаемому результату является способ флотационного обогащения сульфидных медно-никелевых руд, включающий измельчение и кондиционирование руды в присутствии сульфгидрильного собирателя - бутилового ксантогената калия, и вспенивателя. При этом из флотационной пульпы выделяют минералы никеля и меди в коллективный концентрат, а минералы пустой породы - в отвальные хвосты (Яценко А.А., Алексеева Л.И., Салайкин Ю.А. и др. // Цветные металлы. 1999, №2, с. 11-12).

Недостатком известного способа является низкий уровень извлечения сульфидов никеля и меди в коллективный концентрат из вкрапленных медно-никелевых руд, содержащих легкошламующие минералы пустой породы. В подобных случаях возникает необходимость в повышенных расходах реагентов - бутилового ксантогената калия и вспенивателя, что в свою очередь приводит к образованию крупнодисперсной, устойчивой пены, из которой сульфидоносные шламы вытесняются легкофлотируемыми тонкими нерудными минералами, и, как следствие, увеличиваются потери ценных компонентов с отвальными хвостами.

Задача изобретения заключается в повышении технологических показателей флотационного процесса и расширении ассортимента применяемых флотореагентов.

Поставленная задача достигается тем, что в способе обогащения вкрапленных сульфидных медно-никелевых руд, включающем измельчение и кондиционирование руды с собирателем бутиловым ксантогенатом и вспенивателем, выведение минералов никеля и меди в коллективный концентрат, а минералов пустой породы в отвальные хвосты, согласно изобретению в качестве дополнительного собирателя к бутиловому ксантогенату вводят бис(2,2,2-трифторэтил)этил фосфит (FR-2), взятые в массовом соотношении 1:1.

Благодаря наличию во флотационной пульпе дополнительного собирателя - бис(2,2,2-трифторэтил)этил фосфита, возможно снижение количества бутилового ксантогената, что приводит к улучшению показателей селективного разделения коллективного концентрата.

Реагент бис(2,2,2-трифторэтил)этилфосфита, формулы:

получен по следующей методике:

к смеси 2,2,2-трифторэтанола (40.0 г, 400 ммоль) и триэтиламина (42 г, 415 ммоль) в дихлорметане (50 мл), охлажденной до -20°С, добавляли по каплям раствор этилдихлорфосфита (31.23 г, 212 ммоль) в дихлорметане (30 мл) в течение 3 мин в атмосфере аргона.

В полученную реакционную смесь добавляли 50 мл гексана и оставляли на 2 часа для уплотнения осадка, затем фильтровали через фильтр Шотта, осадок (триэтиламмоний хлорид) на фильтре промывали сухим гексаном (5 раз по 30 мл). Растворители (дихлорметан и гексан) удаляли в вакууме водоструйного насоса, остаток перегоняли в вакууме. Получили 38.45 г (выход 66%) бис(2,2,2-трифторэтил)этилфосфита. Т.кип. 25-28°С (1 мм рт.ст.), d₄ ²⁰ 1.3743, n_D ²⁰ 1.3022, бесцветная жидкость, растворима в воде, органических растворителях.

ИК спектр (микрослой, см^-1): 3634, 2961, 2890, 1456, 1415, 1374, 1281, 1167, 1088, 965, 946, 848, 829, 798, 644, 605, 574, 548, 534, 419.

¹Н ЯМР (400.13 МГц, CDCl₃): 1.28 т (3Н, СН₃, ³J_HH 7.1 Гц); 3.95 д.кв (2Н, ОСН₂, ³J_HH 7.1 Гц, ³J_HP 8.4 Гц); 4.13 квинтет (2Н, CF₃CH ₂O, ³J_HF=³J_HP 8.4 Гц).

¹³С ЯМР (100.62 МГц, CDCl₃): 16.42 д (СН₃, ³J_CP 5.2 Гц); 59.54 кв.д (CF₃ CH₂O, ²J_CF 36.9 Гц, ²J_CP 9.6 Гц); 59.94 д (CH₃ CH₂O, ²J_CP 12.5 Гц); 123.40 кв.д (CF₃, ¹J_CF 277.9 Гц, ³J_CP 5.9 Гц).

³¹Р ЯМР (161.98 МГц, CDCl₃): 139.52 гептет (⁴J_PF 3.8 Гц).

¹⁹F ЯМР (376.50 МГц, CDCl₃): -75.5 тд (CF₃, ³J_HF 8.4 Гц, ⁴J_PF 4.5 Гц).

Найдено, %: С, 26.28; Н, 3.30; F, 41.53; Р, 11.25. C₆H₉F₆O₃P.

Вычислено, %: С, 26.29; Н, 3.31; F, 41.59; Р, 11.30.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом: исходную сульфидную медно-никелевую руду дробят и подвергают мокрому измельчению и кондиционируют с сульфгидрильным собирателем - бутиловым ксантогенатом калия, и вспенивателем Т-80, в качестве дополнительного собирателя к бутиловому ксантогенату вводят бис(2,2,2-трифторэтил)этил фосфит.

Пример. Исследования эффективности совместного использования бутилового ксантогената калия (БКК) и бис(2,2,2-трифторэтил)этил фосфита (FR-2) в качестве собирателя проводились в лабораторных условиях при флотационном обогащении сульфидной медно-никелевой руды. Флотировалась измельченная до 52% класса - 0,071 мм руда по коллективной схеме в открытом цикле: коллективный цикл - 5 мин, контрольная флотация - 5 мин; pH - 9,3 в коллективном цикле устанавливался содой (200 г/т). Подавался собиратель - бутиловый ксантогенат калия, дополнительно вводился бис(2,2,2-трифторэтил)этил фосфит при их различном соотношении. В качестве вспенивателя в коллективном цикле использовался Т-80 (100 г/т). Реагент FR-2 применялся в виде водного раствора 1%-ой концентрации.

Параллельно поставлен опыт по варианту прототипа, т.е. с применением в качестве собирателя бутилового ксантогената калия (см. табл).

Результаты флотации руды при использовании различных соотношений бутилового ксантогената и реагента FR-2 приведены в таблице.

Таким образом, в предлагаемом изобретении совместное использование бутилового ксантогената и реагента FR-2 (при соотношении 1:1) в цикле коллективной флотации позволяет повысить извлечение в коллективный концентрат никеля на 0,95%, меди на 2,22%, при этом расход основного собирателя - бутилового ксантогената калия, сокращается в два раза.