Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Растворы флотационных реагентов. Физико-химические свойства и методы исследования [монография]

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
12.42 Mб
Скачать

сульфата магния вызывает вначале активацию флотации, а затем, после перехода через оптимум, снижение флотируемости кизерита. Это, считает автор, связано с уменьшением растворимости собира­

теля.

изучали влияние ионов магния

X. Шуберт и В. Хельбих [41]

на флотируемость хлорида натрия

N-алкилморфолином из насы­

щенного по хлоридам калия и натрия солевого раствора. Флоти­ руемость соли снижается при увеличении концентрации ионов маг­ ния. Авторы объясняют это повышенной .концентрацией сильно-

гидролінзуемого

иона магния и в меньшей степени сульфат-иона,

и, кроме того,

повышенная концентрация аилыіопідролизуемых

ионов вызывает существенное повышение вязкости.

В Институте общей и неорганической химии (РІОНХ) АН БССР был проведен ряд исследований по выяснению влияния ионов ще­ лочноземельных металлов на процесс флотации хлорида калия аминами.

М. М. Павлюченко с сотрудниками [42, 43] установили мето­ дом минимального времени, необходимого для образования кон­ такта между пузырьком и частицей, что депрессирующее действие хлорида' магния при флотации сильвина составляет приблизитель­ но 8%.

X. М. Александрович с сотрудниками [44] изучали влияние ионов щелочноземельных металлов на сорбционную и флотацион­ ную активность аминов жирного ряда. При высокой концентрации ионов магния, близкой к насыщенному по хлориду магния раство­ ру,. ухудшается флотируемость хлорида калия аминами. Авторы объясняют это повышением вязкости растворов, отрицательно вли­ яющей на скорость прилипания зерен хлорида калия к пузырькам воздуха, и большим высаливающим действием на амины насыщен­ ных по хлоридам калия, натрия и магния растворов, снижающих их поверхностную активность.

Таким образом, из приведенных литературных данных видно, что увеличение концентрации ионов магния в солевом растворе выше определенной концентрации ведет к депрессии флотации.

Нами были получены аналогичные данные по депрессии флота­ ции карбоновыми кислотами С7 . g при повышенном содержании ионов магния, в насыщенном над сульфатной калийно-магниевой рудой Стебніиковского месторождения солевом растворе. Литера­ турные данные обобщены в табл. ІІІ..19.

Депрессирующее действие ионов магния на флотацию раствори­ мых солей карбоновыми кислотами можно объяснить с точки зре­

ния представлений

о

гидратации,

предложенных Роджерсом

и Шульманом [45;

46]

на основании

данных различных авторов

для объяснения специфичности действия собирателей при флота­ ции хлоридов щелочных металлов и аммония. Согласно этим пред­ ставлениям необходима определенная гидратированность как твер­ дой поверхности, так и растворенного реагента, чтобы произошло ■взаимодействие за счет водородной связи. При повышенном со-

держании ионов магния в солевом растворе в результате сильной гидратации ионов магния происходит снижение гидратированности остальных ионов и 'Молекул, что приводит к уменьшению вероят­

ности образования

флотационного комплекса минерал— карбоно­

вая кислота.

'

Существуют, однако, реагенты-собиратели, взаимодействующие с минералами по механизму обменной адсорбции, которая значи­ тельно меньше подвержена влиянию процессов гидратации и де­ гидратации. К таким реагентам, согласно имеющимся данным, от­ носятся соли первичных алифатических амигнов, а из анионных собирателей —- алк'нлсульфаты и сульфонаты.

Флотация сульфатных калийно-магниевых солей аминами не эффективна [47]. В отличие от аминов алкилсульфаты и сульфо­ наты имеют достаточную флотационную активность к указанным выше солям.

Так, из литературных данных известно, что сульфатные, калий­ ные и [калийно-магниевые соли из своих насыщенных растворов флотировали алкил'сульфатами и сульфонатами (Л. Н. Стремов- окий—полпгалит [38], Р. Бахман—кизерит [40], Де-Ваней и Кук— лангбеншіт [48], С. А. Кузин—сульфат калия и шенит [36, 37], Гийер и Перрен •— сульфат калия из смеси с другими солями [49], М. И. Баскакова — каинит, лангбейнит, полигалит, шенит, сильвин и галит [1]), различными сульфированными ПАВ флоти­ ровали X. Шуберт, В. Винклер, X. Шнайдер [50] кизерит, лаигбейиит и полигалит из хвостов сильвннитовой флотации, М. И. Ба­ скакова сульфированным керосином п некалем [1] (натриевая соль смеси моно-, ди- и трнбутилнафталинсульфокиелот [51]) — перечисленные выше минералы [1]. С. А. Кузин [36] флотировал шенит асидолом (смесь нафтеновых кислот).

Таким образом, имеющиеся данные подтверждают вывод о при­ годности алкилсульфатов и сульфонатов для флотации сульфатных калийно-магниевых минералов. Данные о флотируемости этих ми­ нералов из растворов с повышенным содержанием ионов магния различными сульфосоединениями отсутствуют. Представляло прак­ тический и теоретический интерес проверить пригодность различ­ ных поверхностно-активных сульфатов и сульфонатов в качестве флотационных реагентов для минералов руды Стебниковского мес­ торождения в маточнике каннитового поля.

Второе направление исследований по выбору реагентов, достэ. точно флотационноактивных в маточнике каннитового поля, может быть основано на установленном нами ранее явлении активации карбоновых кислот небольшими добавками катионных собирате­

лей

[33]. Несмотря на недостаточную изученность

этой актива­

ции,

можно предположить, что введение

катионных собирателей

и в случае маточников каннитового

поля

повысит

собирательные

свойства алифатических карбоновых

кислот. .

 

Изучение флотируемости минеральных составляющих руды анионактивными собирателями

Флотация шенита

Результаты флотации шенита различными реагентами в поле каинита приведены на рис. 54—63.

Флотационная активность алкилсульфатов (рис. 54) падает -с увеличением длины углеводородного радикала от Сю до Сю, что., вероятно, связано с уменьшением раст­ воримости реагентов в насыщенном соле­ вом растворе. Суль-

 

Порядковый попер ргагенто

Рис.

55.

Результаты флотации шенита фрак­

 

циями и техническими смесями алкилсульфа-

Рис. 54.

Результаты флотации

гов из маточника каиннтового поля. Расход

шенита

алкилсульфатамн

из

1000

(/)

и 500

г/т (//); pH пульпы 6,5. Реа­

маточника каиннтового

поля.

1 — каприловая

генты:

Расход

1000 г/т; pH пульпы

кислота; 2 — алкилсульфат

6,5. Реагенты:

 

2 —

натрия

Волгоградский Сю -16, 98%

активного

1 — каприловая кислота;

вещества; 3 — паста вторичных алкилсульфа-

алкилсульфат

натрия

Сіз;

3

гов Сю—іб,52% активного вещества; 4 — алкил-

алкилсульфат

натрия

Сі6;

4

сульфат

натрия Сю-ю, 55% активного веще­

алкилсульфат

натрия

Сц;

5 —

ства;

5 — алкилсульфат

вторичных

.спиртов

лаурилсульфат натрия; 6—сак-

Сю-so, 50% активного вещества; б — продукт

типон 20S2, оксиэтилированныіі

сульфирования гликолей,

80% активного ве­

натрийлаурилсульфат,

50%

ак­

щества;

7 — тринатриевая

соль

на

основе

тивного

вещества

 

спиртов Сіб—20, 22,2% активного

вещества

фаты С ю-і2^ флотируют

шенит

лучше, чем каприловая

кислота.

Флотационная активность остальных сульфатов ниже, чем у каприловой кислоты. Оксиэтилирование натрийлаурилсульфата (сактипон 20S2) ухудшает его флотационные свойства.

Все испытанные фракции и технические смеси алкилсульфатов (рис. 55) и триэтанолаадиналкилсульфатов (рис. 56) флотировали шенит лучше каприловой кислоты.

Получаемые результаты флотации шенита зависят от содержа­ ния активного вещества в реагенте. Увеличение его процентного содержания в алкилсульфоиате (рис. 57) ведет к увеличению вы­ хода минерала.

Рис. 56. Результаты флота­ ции шенита техническими смесями триэтаноламииалкилсульфатов из маточника

каинитового поля.

Расход

1000

г/т; pH

пульпы 6,5.

 

Реагенты:

 

1 — каприловая

кислота;

2

триэтаноламиналкил-

сульфат С іо—is, 31 %

актив­

ного

вещества;

3 — триэта-

ноламиналкилсульфатСкыз,

40,4%

активного вещества;

4

триэтаноламинлаурил-

сульфат, 40% активного ве­ щества

X

Порядковыйномер реагент

Рис. 57. Результаты флотации шени­ та техническими смесями алкилсуль-

фонатов из

маточника

каинитового

поля.

Расход

1000

(/)

и 500 (II)

г/т;

pH пульпы

6,5.

Реагенты:

1 — каприловая кислота; 2 — суль­ фонат А Сю —18,70% активного веще­ ства; 3 — сульфонатСіг-18,50% ак­ тивного вещества и 50% хлориде натрия; 4 алкилсульфонат А Сі2—'8, 89,7% активного вещества; 5 — алинлсульфоиат А С12—ін

Рис.

58.

Результаты флотации

Рис. 59. Результаты флотации шени-

та сульфонатами,

содержащими

по­

шеиита

 

алкиларилсульфоната-

ликонденсированные

ядра,

из

ма­

ми

из

маточника каинитового

точника

каинитового

поля.

Расход

поля. Расход

1000

(1)

и 500

реагентов 1000

г/т; pH пульпы

6,5.

(II) г/т; pH пульпы 6,5.

Реагенты:

1

каприловая

кислота;

Реагенты:

1

каприловая

2—натриевая соль флуорантенсуль-

кислота; 2— ДС-РАС Се—12,45%

фокислоты, 98%

активного вещества;

активного вещества; 3 — суль-

3 — натриевая соль флуорантен-4,12-

фанол

Сю—12,25%

активного

дисульфокислоты,

97%

активного ве­

вещества;

4

сульфанол

щества; 4 — калиевая соль флуоран­

НП-1 Си—12,соотношение актив­

тен-4,12-дисульфокислоты, 99%-ное

ное вещество:

сульфат

натрия

вещество; 5 — кальциевая соль бу-

1,2:1;

5 — контакт

Петрова

тилфлуорантен-4,12-дисульфокислоты,

Сіз,

50%

активного

вещества;

97% актиьниго вещества; 6 — нат­

6

 

алкилбензолсульфонат

риевая соль бутилфлуорантен-4,12-

 

 

 

 

Сюis

 

дисульфокислоты,

98% активного

 

 

 

 

 

 

 

вещества;

7

— аминофлуорантен,

 

 

 

 

 

 

 

95% • активного

вещества

 

Среди изученных алкиларилсульфонатов (рис. 58) наибольшей флотационной активностью обладал алкилбензолсульфонат Сю-і8.

Увеличение числа ядер в аріилсульфонатах до четырех вызвало уменьшение выхода шенита в полтора раза по-сравнению с каіпрпловой кислотой (рис. 59).

С увеличением длины цепи в ß-оксиэтиламинах 'происходит уменьшение выхода шенита, что, вероятно, как и в случае с алкил-

Рис.

60. Результаты фло­

 

 

 

 

 

 

тации шенита ß-оксиэти-

 

 

 

 

 

 

ламинами из

маточника

Рнс. 61. Результаты флотации ше­

каинитового

поля.

Рас­

нита

соединениями

сложного со­

ход

реагентов

1000 г/т;

става

из

маточника каинитового

pH

пульпы 6,5.

Реаген­

поля. Расход реагентов 1000 г/т;

1

ты:

 

кисло­

pH

пульпы

6,5.

Реагенты:

каприловая

1

каприловая

кислота;

2

та; 2 — ß-оксиэтиламин

тринатриевая соль на основе мо-

Сіо-іб,99%-ное вещество;

ноалкиламидов,

32,1% активного

3 — ß-оксиэтиламин Сі4,

вещества;

3 —

сульфированный

99%-ное вещество; 4

синтамидСіо-іб, 20% активного ве­

ß-оксиэтиламин

Сі6,

щества; 4 — сульфоуреид,

60,5%

99%-ное вещество

 

активного вещества

 

сульфатами, связано с уменьшением растворимости реагента в .со­ левом растворе (рис. 60).

Тринатриевая соль на основе моноалкиламидов, сульфирован­

ный

синтамид, сульфоуреид (рис. 61), сме'си нафтеновых

кислот

и их

солей (рис. 62) обладают

небольшой іфлотационной

актив­

ностью в маточнике ікаинитового

поля по отношению к шениту.

Флотационная активность различных алкилимидоазолинов, алкилимидоазолинуксуісной кислоты, алкилэтилендиамина, оксиаминов и других (рис. 63) проверялась в маточнике шеннтового поля. Все изученные реагенты, за исключением аміидокислоты Срыв и ок­ сиамина С іо іб, флотировали шенит лучше энантата натрия.

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 63. Результаты флотации шенита азотсо­

 

 

 

 

 

 

 

держащими реагентами из маточника шенито-

 

 

 

 

 

 

 

вого поля. Расход

реагентов

400 г/т;

pH пуль­

Рис.

62. Результаты флота­

1 — энантат

пы 6,5. Реагенты:

 

 

 

натрия;

2

алкилимидазолин

ции

 

шенита

нафтеновыми

С7; 3 — алкилимидазолин С9; 4 — алкилими­

кислотами « их солями из

дазолин

Сэ-і5;6 — алкилимидазолинуксусная

маточника каинитового

по­

кислота

Сіз,

30%

активного

вещества;

7

ля.

Расход

реагентов

1000

алкилимидазолинуксусная

 

кислота

Сіб—20,

г/т, pH пульпы 6,5. Реаген­

30% активного вещества; 8 —. изоамины Сѳ—ш,

1 —-

 

ты:

кислота;

55% активного вещества;

9 — алкилэтилен-

каприловая

днаминСю-18, 30% активного вещества; 10

2

асидол,

50%

активно­

алкилглициы С ю -20;

11

— динатриевая

соль

го

вещества;

3

— мыло­

сульфоамидокислоты Сю—16,40% активного

ве­

нафт

(смесь

натриевых

со­

щества;

1 2 —■ амидокнслота

С іо—іб,

80%

ак­

лей

 

нафтеновых

кислот),

тивного

вещества;

13

оксиамины

Сіо-іб,

43%

активного

вещества

 

25% активного вещества

 

 

 

Флотация хлоридов калия и натрия

По отношению к хлоридньш солям проверялась флотационная активность лишь некоторых изученных реагентов в маточнике каи-

ннтового поля.

Хлорид калия все реагенты (контакт Петрова, асидол, мыло­ нафт и сульфоуреид) флотировали хуже каприловой кислоты. Луч-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nuppâH-ofih‘4 Ч 0 "П р гп .'гн пчі

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 65. Результаты флотации хлори­

 

 

 

 

 

 

 

 

да натрия

анионактивными реаген­

 

 

 

 

 

 

 

 

тами из маточника каинитового поля.

 

 

 

 

 

 

 

 

Расход реагентов 1000

г/т;

pH пуль­

 

 

Р.орядкобъш номер реагента

 

пы

6,5. Реагенты:

 

 

 

/ — каприловая кислота; 2 — суль-

Рис.

64.

Результаты

флотации

онат А Сю- 18; 3 — алкилсульфат

хлорида

калия

анионактивными

ю-is;

4 — алкилсульфат вторич­

реагентами из

маточника

каини-

ных спиртов

С ю -2о; 5

— паста вто­

тового

поля.

Расход

реагентов

ричных

алкилсульфатов

С іо—іб", 6

1000 г/т; pH пульпы 6,5. Реагенты:

продукт

сульфирования

гликолей;

1 — каприловая

кислота;

2

7 — контакт Петрова С]3; 8 — ДС-

контакт

Петрова;

3

— асидол;

РАС Се -1 2 : 9 — алкнлбензолсульфо-

4 — мылонафт; 5 — сульфоуреид

 

нат натрия Сю-1 8

шим среди этих реагентов оказался

сульфоуреид, худшими — мы­

лонафт и асидол

(рис. 64).

 

 

 

 

 

Выход хлорида натрия при флотации анионактивными реаген­

тами невелик

 

(рис. 65). Меньше всего в концентрат извлекает соль

контакт Петрова, больше — продукты сульфирования гликолей. Таким образом, проведенные исследования показали, что в на­

сыщенном .солевом растворе с повышенным содержанием ионов маг-, ния ряд реагентов обладают большей флотационной активностью, чем каприловая кислота по отношению ік шениту. Лучшими среди этих реагентов являются алкилбензолоульфонат Сю ів, ДС-РАС, алкилсульфаты Сю, Сю-is, ласта вторичных алкилсульфатов Сю-ш , триэтаноламиналкилсульфат Ci о-із, алисплнмидо-азолины Cg и Сэ-і5.

Исследование флотируемости минеральных составляющих руды сочетаниями анион- .и жатионактивных реагентов

Опыты по флотации смеси минералов сочетаниями реагентоз показали, что добавка аминов к карбоновым кислотам вызывает улучшение показателей флотации. В качестве добавок использо­

вали первичные алифатические амины. Интересно было проверить влияние строения катионактивных ПАВ на флотационную актив­ ность сочетаний реагентов.

Ниже приведены результаты флотации шенита и каинита раз­ личными сочетаниями реагентов из маточных растворов каинитовопо и шенитового полей.

Результаты исследований

Флотация шенита. Сопоставление флотируемости шенита из своего насыщенного раствора сочетаниями капроната и энантата натрия (рис. 66), капроновой и /ка.приловой кислотами (рис. 67)

Рис. 66. Результаты флотации шени­

Рис. 67. Результаты флотации шени­

та сочетаниями капроната и знаита-

та сочетаниями капроновой и капри-

та натрия с ацетатом ОДА из насы­

ловой кислот с-ацетатом ОДА из на­

щенного

раствора шенита.

Расход

сыщенного

раствора шенита.

Расход

мыл 400

г/т; pH пульпы 6,5. Ре­

кислот 400

г/т; pH. пульпы

6,5. Ре­

 

агенты:

энаитат

 

агенты:

 

1 — капроиат натрия; 2

/ — капрнловая кислота; 2 — кап­

 

натрия

 

роновая кислота

 

с различными количествами ацетата ОДА показало, что минерал удается полностью ефлотировать сочетаниями ОДА с каприловой кислотой и энантатом натрия. Поэтому во всех остальных опытах по флотации минералов сочетаниями реагентов использовали в ка­ честве анионактивных веществ каприловую кислоту и энантат нат­ рия.

Добавка к энантату натрия алкилсульфатов, сульфонатов и алкиларилсульфонатов (рис. 68) увеличивает выход шенита в кон­

центрат. Наибольшей флотационной активностью обладает соче­ тание с алкилсульфонатом натрияАСю-ш- Кривые зависимости вы­ хода минерала от добавки реагентов проходят через максимум при

 

 

 

 

 

Рис. 69. Результаты флотации ше-

 

 

 

 

 

ннта

сочетаниями

энантата

нат­

 

 

 

 

 

рия с солями аминов из насыщен­

Рис. 68. Результаты флотации шени-

ного

раствора шенита.

Расход

энантата

200 г/т;

pH пульпы 6,5.

та сочетаниями энантата натрия с

 

 

 

Реагенты:

 

 

алкилсульфатами

и

алкиларилсуль-

1 — ацетат гексиламина, 76% ак­

фонатами

из насыщенного

раствора

тивного

вещества;

 

2

ацетат

шенита.

Расход

энантата

200 г/т;

лаурнламина,

94,5%

активного ве­

pH

пульпы

6,5.

Реагенты:

щества; 3

ацетат

ОДА,

96%

1 — лаурилсульфат натрия; 2 — па­

активного

вещества;

4

ацетат

ста вторичных алкилсульфатов Сіо- іб;

ß-оксиэтиламинаСю—ів; 5 - Ѵ фрак­

3 — алкилсульфат натрия Сіо—ів; 4

ция

АБДМ

Сі4—16

(алкилдиме-

триэтаноламиналкилсульфат

натрия

тилбензиламмоний

хлорид),

91%

Сіо-із;5 — алкилсульфонат А Сю—is;

активного

вещества; 6—[(СН,),—

6 — алкилбензолсульфонат

Сю—18

—N—(СН2)2—N—(СНз)2]2+2С1-;

СНаСООС„Нс СН2СООС4Н9 7 -[(C H 3)2- N - (C H 2)2-

СН2СООС,2Н23 —N -(CH 3)2]2+2C1СН2СООС,2Н23

соотношении 1 моль мыла ік 0,5 моля добавляемого реагента. Даль­ нейшая добавка реагента вызывает ухудшение флотации. Исклю­

чение составляют алкилсульфонат АСщ-і в и

.килбензолсульфонат.

Не все соли амина, добавленные к энантату

(рис. 69), даліи со­

четания,

флотационная активность которых

намного больше, чем

у мыла.

Лучшими оказались сочетания

с

ацетатами лаурил-

и октадецила мина.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ