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