
книги из ГПНТБ / Растворы флотационных реагентов. Физико-химические свойства и методы исследования [монография]
.pdfХлорид калия в маточнике каинитового поля не изменяет его ионного состава. После флотации хлорид калия не изменяется.
Добавка хлорида .натрия к маточнику каинитового поля вы зывает небольшое уменьшение ионов калия, хлорида и магния,, хлорид натрия, сам в результате флотации не изменяется.
Введение шенита в каинитовый маточник вызвало уменьшение хлорид-ионов, увеличение ионов сульфата и калия в маточнике. После флотации ионный'состав минерала близок к теоретическому.
Каинит в каинитовом маточнике увеличивает концентрацию' сульфат- и калий-ионов. В результате флотации не происходит из менение минерала.
Кроме того, были проанализированы маточники обоих полей после внесения нескольких минералов. Так, хлориды калия и нат рия, внесенные в маточник глазеритового поля, увеличивают со держание хлорид-ионов, уменьшают— сульфат-ионов, что связа но, вероятно, с выпадением из раствора небольшого количества сульфата калия. Подобная картина наблюдается и в каинитовом маточнике.
Три минерала — хлориды калия, натрия и шенит — вызывают увеличение хлорид-ионов и уменьшение ионов сульфата в маточ нике глазеритового поля, увеличение ионов хлорида, сульфата, калия и уменьшение ионов магния в маточнике каинитового поля.
Проведенные исследования показали, что контакт изученных минералов с солевыми растворами не сопровождается таким из менением ионного состава, которое приводит к изменению ноля данного раствора в соответствии с диаграммой пятикомпонентной системы. Следовательно, не могут быть 'существенными и изменения флотируемости минералов, связанные с изменением состава раст вора.
Исследование селективности флотации смеси нескольких минералов в маточниках глазеритового и каинитового полей сочетаниями анион- и катионактивных реагентов
Нами проведено изучение селективности флотации минералов и солей из следующих омесей: хлориды калия и натрия; хлорид калия — хлорид натрия — шенит сочетаниями энантата натрия
с ацетатом |
лауриламина (соответственно 0,25; 0,5; 0,75; 1,0;. |
1,5 моля на |
1,0 моль мыла). |
Результаты опытов
Система хлорид калия — хлорид натрия. Полученные результа ты в маточнике глазеріитового (рис. 41) и каинитового (рис. 42) полей показывают, что небольшая добавка ацетата лауриламина (0,25 моля) к мылу вызывает значительное увеличение извлечения хлорида калия, уменьшение (в глазеіритовом поле) или небольшое увеличение (в каинитовом ноле) извлечения хлорида натрия
в .концентрат. Дальнейшее увеличение концентрации ■в ' пульпе амина практически не сказывается на результатах флотации. До бавка амина резко увеличивает селективность флотации (рис. 43). Особенно резкое увеличение селективности наблюдается в маточ нике гл'азѳритового поля, где она почти достигает теоретической
Ko/Uiiec^So до0адле»ного ацетата Ааурипанина,ноль |
|
|
||||
Рис. 41. Результаты флотации смеси |
Рис. 42. Результаты флотации смеси |
|||||
солей хлоридов калия и натрия со |
хлоридов калия и натрия сочетания |
|||||
четаниями энантата натрия с ацета |
ми энантата натрия с ацетатом лау |
|||||
том лауриламина из маточника гла- |
риламина из маточника |
каинитового |
||||
зернтового |
поля. |
Расход |
энантата |
поля. Расход энайЧата 400 г/т; pH |
||
400 |
г/т; |
pH |
пульпы 6,-5: |
пульпы 6,5: |
2 — извле |
|
1 — выход |
в |
концентрат; |
2 — извле |
1 — выход в концентрат; |
||
чение хлорида |
калия; 3 — извлечение |
чение хлорида калия; 3 — извлечение |
||||
|
хлорида |
натрия |
|
хлорида натрия |
величины. Селективность рассчитывалась как сумма извлечения хлорида калия в концентрат и хлорида натрия в хвосты [35].
Система хлорид натрия — шенит. Добавка амина к смеси мине ралов в маточнике глазеритового поля (рис. 44) .вызывает увеличелпіе извлечения шенита и небольшое — хлорида натрия. Селектив ность разделения минералов невелика (125%) (рис. 45). Увеличе ние добавки амина больше чем 0,5 моля на 1 моль мыла вызывает снижение селективности разделения и извлечения минералов в кон центрат.
В маточнике каинитового поля (рис. 46) добавка амина до -0,5 моля вызывает увеличение извлечения обоих минералов в кон центрат., Дальнейшее увеличение концентрации амина в пульпе вызывает уменьшение извлечения минералов.,Селективность фло тации смеси минералов невелика и практически не зависит от кон центрации добавленного амина, т. е. фактически нет разделения минералов.
Рис. 43. Зависимость селективности разделения смеси хлоридов калия и натрия при флотации из маточни ков глазеритового и каинитового по лей сочетаниями энантата натрия и ацетата лауриламина. Расход энан
тата 400 г/т; pH пульпы 6,5:
1 — селективность по КС1 в маточни ке глазеритового поля; 2 — селектив ность по NaCl в маточнике глазери
тового |
поля; 3 — селективность по |
||
КС1 в |
маточнике |
каинитового |
поля; |
4 — селективность |
по NaCl в |
маточ |
|
|
нике' каинитового поля. |
|
Рис. 44. Результаты флотации смеси хлорид натрия — шенит сочетаниями энантата натрия с ацетатом лаурилами на из маточника глазеритового поля. Расход энантата 400 г/т; pH пульпы 6,5: 1 — выход в концентрат; 2 — извлечение шенита; 3 — извлечение хлорида натрия.
количгсвібо до5а8лР»»огоацетат /изуртшнича,мо»ь
Рис. |
45. |
Зависимость |
селективности |
|
|
|
||||
разделения |
смеси |
хлорид натрия — |
|
|
|
|||||
шенит при флотации из маточников |
|
|
|
|||||||
глазеритового |
и каинитового |
полей |
|
|
|
|||||
сочетаниями энантата натрия и аце |
|
|
|
|||||||
тата |
лауриламина. |
Расход энантата |
|
|
|
|||||
|
400 г/т; pH пульпы 6,5: |
в ма |
Рис. 46. Результаты флотации смеси |
|||||||
1 — селективность по |
шениту |
|||||||||
точнике |
глазеритового |
поля; |
2 — се |
хлорид натрия — шенит |
с ацетатом |
|||||
лективность |
по |
хлориду натрия в ма |
лауриламина из маточника каинито- |
|||||||
точнике |
глазеритового |
поля; |
3 — се |
«ого поля. Расход энаитята 400 г/т; |
||||||
лективность по шениту в маточнике |
pH |
пульпы 6,5: |
||||||||
каинитового |
поля; |
4 — селективность |
1 — выход в |
концентрат; |
2 — извле |
|||||
по хлориду натрия в маточнике каи |
чение шенита; 3 — извлечение хлори |
|||||||||
|
|
нитового |
поля |
|
да натрия |
|
Система хлорид калия — шенит. Извлечение в концентрат обоих минералов в глазеритовом поле повышается при добавке неболь шого количества амина (рис. 47). Увеличение количества добав ляемого амина не изменяет извлечение минералов в концентрат. Селективность разделения минералов (рис. 48) по хлориду калия повышается, а шеніита понижается при добавлении первой порции
амина. Дальнейшее увеличение концентрации амина в пульпе не изменяет кривых селективности.
В каинитовом поле (рис. 49) получены аналогичные кривые по извлечению минералов в концентрат, хотя максимум извлечения хлорида калия и шенита в кон центрат выражен более четко.
Кривые селективности также аналогичны кривым глазеритового поля, но имеют некоторые экстремальные точки.
|
|
|
Рис. 48. Зависимость селективности раз |
|||||
|
|
|
деления смеси хлорид |
калия — шеннг |
||||
|
|
|
при флотации 113 маточника глазерито |
|||||
Количество до5а6ленного ацетата лауриланина, ноль |
вого и каннитового полей сочетаниями |
|||||||
|
|
|
энантата натрия и ацетата лаурилами- |
|||||
Рис. 47. Результаты флотации смеси |
на. Расход энантата |
400 г/т; pH пуль |
||||||
хлорид |
калия — шенит |
сочетаниями |
|
пы 6,5: |
|
калия |
||
энантата натрия с ацетатом лаурил- |
1 — селективность |
по |
хлориду |
|||||
амина |
из маточника |
глазеритового |
в маточнике |
каннитового |
поля; |
2 — се |
||
поля. Расход энантата |
400 г/т; pH |
лективность |
по |
шениту |
в маточнике |
|||
|
пульпы 6,5: |
каннитового |
поля; |
3 — селективность по |
1 — выход в |
концентрат; 2 — извле |
хлориду калия в маточнике глазерито |
||
чение хлорида |
калия; 3 — извлечение |
вого |
поля; 4 — селективность по |
шениту |
|
шенита |
в |
маточнике глазеритового |
поля |
Система хлорид калия — хлорид натрия — шенит. КривЪіе из влечения трех солей из маточника глазеритового поля приведены на рис. 50. Извлечение хлорида «атрия в концентрат энантатом натрия в присутствии шецита и хлорида калия невелико. Введение 0,25 моля амина вызывает увеличение выхода всех солей, хотя не такое резкое, как в других системах. Так, извлечение хлорида ка лия возросло на 30%' в системах КС1—NaCl и KCl — шенит — на 60%'. Извлечение шенита возросло на 23%, в системе шенит ■— К'СІ и шенит — NaCl — на 29%, т. е. извлечение шенита увеличивается
Рис. 49. Результаты флотации смеси хлорид калия — шенит сочетаниями энантата натрия с ацетатом лаурил-
амина из |
маточника каинитового |
|
поля. Расход |
энантата'400 г/т; pH |
|
1 — выход |
пульпы 6,5: |
|
в |
концентрат; 2 —• извле |
|
чение хлорида |
калия; 3 — извлечение |
|
|
|
шенита |
Рис. 51. Зависимость селективности разделения смеси хлорид калия — хлорид натрия — шенит при флота ции из маточника глазеритового поля сочетаниями энантата натрия и аце тата лауриламина. Расход энантата
400 г/т; pH пульпы 6,5:
1—селективность по хлориду калия+
+ шенит; |
2 — селективность по |
хло |
риду калия; 3 — селективность |
по |
|
іпениту; |
4 — селективность по хлори |
|
|
ду натрия. |
|
Количество добавленного ацетата лауоилх*ина,ноль
Рис. 50. Результаты флотации смеси хлорид калия — хлорид натрия — ше нит сочетаниями с ацетатом лаурил
амина |
из |
маточника |
глазеритового |
|
поля. |
Расход |
энантата |
400 г/т; pH |
|
1 — выход |
пульпы 6,5: |
|||
в |
концентрат; 2 — извле |
|||
чение хлорида |
калия; 3 — извлечение |
шенита; 4 — извлечение хлорида нат рия
Количество добавленного ацет ат а л а у р и л а к и н а , кола
Рис. 52. Результаты флотации смеси
хлорид |
калия — хлорид натрия — |
шенит |
сочетаниями энантата натрия |
с ацетатом лауриламина из маточни ка каинитового поля. Расход энан
тата 400 |
г/т; |
pH пульпы |
6,5: |
|
1 — выход в |
концентрат; 2 — извле |
|||
чение |
шенита; |
3 — извлечение хло |
||
рида |
калия; |
4 — извлечение |
хлорида |
|
|
|
натрия. |
|
в сочетании со всеми солями приблизительно на одну и ту же величину. Извлечение хлорида натрия увеличивается на 3%, в си стеме NaCl — KCl уменьшается на 12%, в системе NaCl— шенит — увеличивается на 1:1%'.
Кривые селективности (рис. 51) показывают, что введение ами на не улучшает селективности разделения минералов. С увеличе нием концентраций добавляе мого амина селективность из влечения хлорида натрия
уменьшается.
На рис. 52 приведены кри вые извлечения трех солей в- маточнике каинитового поля. Добавка 0,25 моля амина уве личивает извлечение шенита и . хлорида калия и умень шает— хлорида натрия. Уве личений концентрации вводи мого амина повышает извлече ние хлорида калия, немного — шенита и уменьшает — хлори да натрия. Извлечение хлори да калия повышается на 58%Ѵ тогда как в системе хлорид
|
|
|
|
|
|
калия — хлорид |
натрия |
в |
ма |
||||
|
|
|
|
|
|
точнике каинитового |
поля |
из |
|||||
Рис. 53. Зависимость |
селективности |
влечение |
повысилось |
на |
45%',. |
||||||||
разделения смеси хлорид калия — |
в системе хлорид калия — ше- |
||||||||||||
хлорид натрия — шенит при флота |
нит — на |
|
49%'. |
Извлечение |
|||||||||
ции из маточника каинитового поля |
шенита |
повысилось |
на |
|
16%',. |
||||||||
сочетаниями энантата натрия с аце |
в системе |
шенит — КО |
повы |
||||||||||
татом лауриламина. Расход энантата |
|||||||||||||
400 г/т; |
pH |
пульпы 6,5: |
|
|
силось на 7%', шенит—NaCl—■ |
||||||||
1 — селективность |
по |
хлориду |
ка- |
на |
5%'. |
Извлечение |
хлорида |
||||||
лия+шенит; |
2 — селективность |
по |
натрия уменьшилось |
на |
26%’, |
||||||||
хлориду калия; 3 — селективность |
по |
в |
системе |
NaCl — шенит — |
|||||||||
шениту; 4 — селективность по |
хлори |
||||||||||||
ду натрия |
|
|
|
увеличилось на 6%', в системе |
|||||||||
Селективность флотации |
|
|
NaCl — KCl — на 13%’. |
|
|
||||||||
(рис. .53) при добавлении |
амина изме |
няется. Селективность разделения хлорида калия увеличивается, шенита — немного уменьшается, хлорида натрия — резко умень шается при добавлении 0,25 моля амина. Дальнейшее увеличение концентрации амина в пульпе вызывает появление экстремальных точек на кривых селективности.
Начальные точки на кривых флотации показывают извлечение минералов и селективность их разделения энантатом натрия в обо их маточниках. Как видно из этих данных, абсолютные величины показателей флотации невелики, одним реагентом не удается по лучить необходимое разделение минералов. Особенно низкие пока-.
зa-тели получены в маточнике с повышенным содержанием ионовмагния.
Проведенные исследования по селективности флотации в двух солевых растворах показали, что в случае флотации из маточни ков с повышенным содержанием ионов магния необходима замена смеси жирных кислот на другой, обладающий большей флотацион ной активностью.
Дальнейшие исследования были направлены. на сравнение со бирательных свойств анионных собирателей (карбоновых кислот, органических сульфатов и сульфонатов) и их сочетаний с катион ными реагентами различной природы с целью поиска достаточно флотоактивных іпо отношению к сульфатным калийно-магниевым минералам в солевом растворе руды Стебника и солевом растворе с повышенным содержанием ионов магния.
Обзор литературных данных но флотации растворимых солей анионными собирателями
В литературе имеется ряд работ по изучению влияния измене ния концентрации ионов магния в солевом растворе на показатели флотации. Изучением физико-химических свойств поверхностно-ак тивных веществ в'таких солевых растворах практически никто не занимался.
С. А. Кузин [36, 37] йровел большие исследования по изуче нию влияния ионов солевого раствора на флотируемость раствори мых минералов и солей и нашел, что увеличение концентрации ионов магния дѳпреісоирует флотируемость хлоридов калия и нат рия карбоновыми и алкилсеріной кислотами.
Л. Н. Стремовский [38] заметил, что в растворах магниевых солей флотируемость .полигалита алкилсульфатами натрия умень шается по сравнению с насыщенным раствором хлоридов калия и натрия. Он объяснил это уменьшением растворимости полигалита в растворе, содержащем магний.
М. И. Баскакова [1] изучала флотируемость шенита, каинита, лангбейнита и оильвина в зависимости от ионного состава солево
го раствора (точнее, от поля |
этого раствора). Оказалось, что |
с уменьшением концентрации |
ионов магния в солевом растворе |
происходит увеличение флотируемости минералов некалем и жир ными кислотами С7_9 и уменьшение вязкости солевых растворов.
Л. А. Отрожденнова [39] флотировала хлорид калия кислота ми С7_9 из насыщенного по хлоридам калия и натрия солевого раствора при переменной концентрации ионов магния. Хлорид калия удалось офлотировать в пенный продукт при достижении концентрации ионов магния в солевом растворе 3%', дальнейшее увеличение концентрации ионов магния свыше 5% привело к де прессии флотации.
Р. Бахман [40], изучая возможность флотации -кизерита суль фонатом, установил, что введение в солевой раствор хлорида или
1534 12
-О
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
lit.19 |
|
Литературные данные о влиянии ионов магния |
в солевом растворе на флотируемость различных минералов |
|
||||||||||
Автор |
Литера |
Система |
Жидкая |
Концентра |
Собиратель |
Флотируе |
Влияние Mg'!"1 |
Объяснение |
||||
минера |
мость ми |
на флотируемость |
автора |
|
||||||||
|
тура |
лов |
фаза |
ция Mg+4" |
|
нералов |
минералов |
|
||||
М. М. Павлю |
[42, 43] |
Сильвин |
КС1+ |
0-7,8% |
|
Амин (C18) |
Сильвин |
Уменьшается |
Связано с умень |
|||
ченко |
|
|
-fNaCl |
|
|
Ацетат |
|
|
|
шением раствори |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мости собирателя |
||
X. М. Алек- . |
[44] |
КС1 |
KCl |
0—20% |
|
Ацетат |
к о |
Уменьшается |
1. Большое вы |
|||
сандрович |
|
|
|
|
|
октаде- |
|
при концентрации |
саливающее |
|
||
|
|
|
|
|
|
циламина |
|
Mg++ |
от 15—20% |
действие на ами |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ны насыщенных |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
солевых |
раство |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ров. |
|
|
|
|
КС1 |
|
|
|
|
|
|
|
2. Повышенная |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вязкость |
раство |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ров. отрицатель |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
но влияющая на |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
скорость прили |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пания зерен |
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пузырькам |
воз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
духа |
|
|
X. Шуберт, |
[41] |
NaCl-f |
NaCl4- |
116,2 г |
|
Алкилмор- |
NaCl |
Извлечение |
Повыше ная |
|||
В. Хельбих |
|
+ КС1 |
+ KCl; |
MgCU/Іл— |
фолин |
|
NaCI |
требует |
концентрация |
|||
|
|
|
pH = |
98,1 г |
|
|
|
большого расхода |
сильногидроли- |
|||
|
|
|
= 3 -г- 4,0 |
MgCl2 + |
|
|
|
собирателя |
руемого |
иона |
||
|
|
|
|
85,5 г |
л |
|
|
|
|
магния и |
в мень |
|
|
|
|
|
MgSOJl |
|
|
|
/ |
шей степени |
иона |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S 0 7 “ . Повыше |
ние вязкости рас твора
і'
Р.Бахман
С.А. Кузин
[40] |
Кизерит Кизерит |
Сернокис |
|
|
лые эфиры |
и сульфо нат
[36]Шеинт— Шенит+ Постоянная Нафтено
KCl— |
+КС1+ |
вые (аси |
NaCl |
+NaCl |
дол) и кар |
|
|
боновые |
|
|
(олеиновая |
|
|
и каприло- |
|
|
вая) кисло |
|
|
ты |
|
Шенит-1- |
Постоянная Карбоновые |
|
+ КС1+ |
кислоты |
|
-f NaCl |
|
Кизерит |
После прохож |
Уменьшение |
|
|
дения |
через оп |
растворимости со |
|
тимум |
понижение |
бирателя |
флотируемости
Шенит Увеличивается извлечение при увеличении ще лочности раство ра
KCl; NaCl |
Не флотируются |
Значительная |
|
|
концентрация ио |
|
|
нов магния де- |
|
|
прессирует фло |
|
|
тируемость мине |
|
|
ралов карбоновы |
|
|
ми кислотами |
NaCl |
MgCI2+ |
7-896 |
Карбоновые |
NaCl |
Уменьшается |
KCl |
+NaCl |
2096 |
Унденцило- |
KCl |
До 20% хорошо |
|
MgCl,+ |
|
вый эфир |
|
флотируется, за |
|
J +KC1 |
|
серной |
|
тем резко падает |
|
|
|
кислоты |
|
|
Шенит |
Шенит |
Постоянная |
Сульфона- |
Шенит |
Хорошо флоти |
|
|
|
фтеиовые |
|
руется |
|
|
|
кислоты в |
|
|
|
|
|
бутиловом |
|
|
|
|
|
и изо-ами- |
|
|
|
|
|
иовом спир |
|
|
|
|
|
тах (3: 1) |
|
|
n |
- |
- |
То же |
KCl; |
Не флотирует |
|
|
|
|
NaCl |
ся |
Концентра |
ция Mg++ |
Жидкая |
фаза |
Система минера лов |
|
Литера |
тура |
Автор |
•
Полига |
лит |
ОО |
|
со |
|
И. Стре- |
мовский |
Л. |
|
ѵО jg
°°
KC1+ |
+NaCl |
КС1— |
NaCI |
О
СО
А.Л. -Отрожденнова
ае |
|
|
о г--. |
|
|
S S |
|
|
^Г-fT |
|
|
Маточ ник ру |
ды Стеб- |
ника |
Каинит+ +силь- |
.вин |
|
■—• |
|
|
А. Кремер, М. Боров |
ских, |
С. Марахова |
В. А. |
|
М. |
='
N ^ N
Tj- OUO
Шенит То же Руда
Продолжение табл. 111.19
С?
t«
ѴО
О
Л
+ Й
"»г®
CiJSО«* C U
к £ s
к о s
s 4 S
V X n
s jj ta
H ь a.
O U d)
ÄЧ. ОS Я
о *“=
А
Ч
О)
н
га
а.
я
\о
о
и
о
я Л га
«D |
Я |
g |
* |
|
Я |
Н |
|||
Я g |
л |
а , . |
||
0J |
g |
Я У (ч |
||
S 5 |
||||
н u га |
||||
= о |
Я |
« 2 |
||
D |
CQ |
4 D |
||
|
|
га |
Q.5* |
|
|
|
<=. О s |
||
|
|
5 Щи-Г |
||
|
|
ч е- 3 |
tu
S
>э
H
Я
4
га u s
4
O
G
га
о 2
I о
К‘п
|
u- |
U |
s |
|
|
H |
|
< |
- (U 5 S |
O |
|
X о |
ч |
||
X |
|
^ |
|
S |
S |
^ H |
|
* jgoo g |
|||
га я |
а> |
ч |
|
о, га |
я |
||
н $r ч я |
|||
s о O3“ |
|||
d> ч о ra |
|||
—r A |
r- |
æ |
U
0J
ю
о но
\оо и CUя