Анионные собиратели представляют собой наиболее обширную группу реагентов, применяемых для флотации золота и сульфидных (ксантагенаты и дитиофосфаты) и несульфидных минералов (жирные кислоты и их мыла, сульфокислоты и тд.).
Реагенты-собиратели – органические вещества, которые избирательно закрепляются на поверхности минеральных частиц и вызывают ее гидрофобизацию, т.е. понижение смачиваемости, что способствует закреплению минеральных частиц на воздушных пузырьках. Т.о., собиратели предназначаются для повышения гидрофобности поверхности минералов, чтобы обеспечить закрепление их на воздушных пузырьках.
Большинство реагентов-собирателей – гетерополярные и аполярные вещества. Молекулы гетерополярных собирателей состоят из двух частей: полярной и аполярной. Аполярная часть – это углеводородный радикал, алифатического или циклического ряда. Полярная группа собирателя определяет его химические свойства и способность закрепляться на полярных минералах, поэтому еще она называется солидофильной или функциональной (Рис. 2.1, а).
Флотация в домашних условиях.Попытка №1.
Действие гетерополярных реагентов-собирателей сводится к следующему: их молекулы своей полярной частью закрепляются на поверхности минерала, а их аполярная (гидрофобная) часть обращена в воду (Рис. 2.1, б).
а) полярная часть б)
(группы –СООН, -СОН, -SH, – NH2 и тд.) водная фаза
Рис 2.1 Схема строения гетерополярной молекулы реагента-собирателя (а) и характера ее закрепления на поверхности минерала (б)
Большинство гетерополярных реагентов растворимы в воде. Аполярные реагенты в воде практически нерастворимы. По общепринятой в обогащении классификации все реагенты – собиратели делятся на две большие группы: ионогенные и неионогенные. В свою очередь ионогенные подразделяются на анионные, при диссоциации которых гидрофобизирующий углеводородный радикал входит в состав аниона, и катионные, у которых углеводородный радикал входит в состав катиона.
Наиболее широкое применение получили ионогенные анионные собиратели, являющиеся органическими производными угольной, фосфорной, серной и соответствующих им тиокислот, а также алкилгидроксамовые кислоты и их соли.
Аполярные собиратели являются неионогенными соединениями. В большинстве своем это органические жидкости (масла, керосины), являющиеся продуктами нефтепереработки. Аполярные реагенты в воде не растворяются и распределяются в объеме пульпы в виде мелких капель с помощью эмульгаторов или при перемешивании.
Аполярные реагенты применяют при флотации природно гидрофобных минералов – угля, графита, серы, молибденита и тд. В практике флотации углей наиболее широкое применение нашли осветительный, тракторный, отсульфированный керосины, ААР-1, ААР-2 (аполярные ароматизированные реагенты). Реагенты этого класса характеризуются непостоянством состава, что обусловлено различием в химическом составе нефти различных месторождений.
Эффективными собирателями для флотации золота являются сульфгидрильные собиратели: ксантагенаты, особенно бутиловый С4Н90СSSК(Nа) и дитиофосфаты (аэрофлоты).
Флотация золота. Что это такое?
Ксантагенаты представляют собой твердые кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде, с характерным запахом. Цвет ксантагената зависит от металла и углеводородного радикала, входящих в их состав, но обычно они окрашены в светлые тона, от белого до светло-желтого.
Ксантагенаты обладают наибольшей флотационной активностью в слабо- и среднещелочных пульпах при рН=7-12. В кислых и сильнощелочных пульпах они разлагаются.
Ксантагенаты используют для флотации сульфидных руд и окисленных руд меди, свинца, цинка с предварительной сульфидизацией руд благородных металлов и самородной меди. Большинство сульфидных минералов не требуют предварительной активации для успешного взаимодействия с ксантагенатами, однако для пирротина или цинковой обманки операция предварительной активации необходима.
Весьма ценными свойствами ксантагенатов являются полное отсутствие у них пенообразовательных свойств, что позволяет использовать их как весьма селективные реагенты, и то, что ксантагенаты не являются собирателями для минералов пустой породы: окислов, силикатов, алюмосиликатов и солеобразных минералов щелочноземельных металлов.
Ксантагенаты являются токсичными веществами. Действие паров ксантагенатов и продуктов их разложения аналогично действию сероуглерода.
Дитиофосфаты (аэрофлоты) представляют собой технические диарил- и диалкилдитиофосфорные кислоты и их соли:
где R – ароматический или алифатичекий углеводородный радикал.
В настоящее время производится несколько видов аэрофлотов: жидкие (фенольные) – крезиловый и ксиленоловый и сухой (спиртовый) – калиевый бутиловый аэрофлоты.
Аэрофлоты находят широкое применение для флотации медных минералов, особенно при селективной флотации, когда требуется отделение флотируемых минералов от пирита. Они также используются при флотации серебро- и золотосодержащих руд, иногда в смеси с другими реагентами, например, ксантагенатом. Тонкие зерна минералов лучше флотируются с применением аэрофлотов, чем ксантагенатов.
При работе с фенольными аэрофлотами необходимо строго соблюдать правила техники безопасности. Диалкилдитиофосфорные кислоты, основные компоненты аэрофлотов, обладая сильнокислотными свойствами и большой реакционной способностью, при определенных обстоятельствах могут обусловливать выделение вредных газов, а при попадании на кожу – оставлять ожоги. При случайном попадании в аэрофлот таких солей как цианид или сернистый натрий, будут выделяться ядовитые газы – синильная кислота и сероводород, а при попадании в аэрофлот карбида кальция, в результате разложения его и содержащихся в нем примесей арсенида и фосфидов, будут выделяться ацетилен и мышьяковый фосфористый водород.
При попадании в аэрофлот воды и одновременном воздействии повышенной температуры (что возможно в летнее время в южных районах страны) из него выделяется сероводород.
В силу указанных выше причин, аэрофлоты не нашли распостраненного применения, как ксантагенаты и активно вытесняются ими.
Возможно применение меркаптобензотиазола при флотации окисленных или частично окисленных золотых руд. Это порошок желтого цвета, хорошо растворимый в оде в присутствии едкой щелочи. Раствор меркаптобензотиазолав воде с едкой щелочью называют капатксом.
Общая формула меркаптобензотиазола:
Меркаптобензатиазол наряду с собирательными свойствами обладает некоторыми пенообразующими свойствами. Находит также применение при флотации меди и цинка, окисленных свинцовых руд как самостоятельно, так и с небольшими добавками ксантагената или аэрофлота без предварительной сульфидизации.
Меркаптобензатиазол применяется только в щелочных пульпах. Его натриевая соль легко растворима в воде и поэтому не требует длительного перемешивания пульпы перед флотацией.
Токсичное действие меркаптобензотиазола иногда выражается в том, что вдыхание пыли его, весьма горькой на вкус, способствует значительному расстройству вкуса.
Источник: infopedia.su
Флотация упорных золотосодержащих руд
Из ряда собирателей сульфгидрильного типа выделяются две наиболее важные и широко применяемые в промышленности группы: ксантогенаты и дитиофосфаты (аэрофлоты). В зарубежной практике наиболее широкое применение нашли фенольные дитиофосфаты: этиловый, смесь этилового и вторичного бутилового, вторично бутиловый, изопропиловый, изобутиловый.
Дитиофосфаты широко применяются при флотации золотосодержащих руд в смеси с ксантогенатами, как заменители ксантогенатов и одновременно как пенообразователи. Тонкие зерна минералов лучше флотируются с применением фэрофлотов, чем ксантогенатов /1/.
Для флотации золотосодержащих руд в качестве собирателя испытывали ди-алкил-дитиофосфаты: этиловый — Хостафлот LET, изобутиловый — Хостафлот LIB, вторичный бутиловый — Хостафлот LSB, а также их сочетания с бутиловым ксантогенатом калия. Анализ полученных результатов проводили с использованием в качестве собирателя — бутилового каснтогената калия.
Реагенты марки Хостафлота L — быстродействующие собиратели, для которых достаточно короткого времени кондиционирования. Они представляют собой бесцветную жидкость, анионоактивны. Эти реагенты можно смешивать с водой в любом соотношении, а также вводить в пульпу в неразбавленном виде. При применении реагентов марки Хостафлота L в композиции с бутиловым ксантогенатом калия, оба собирателя возможно дозировать из совместного раствора.
В качестве объекта для испытания собирателей данного типа приведена руда Кузнецовского месторождения, относящаяся к типу малосульфидных золотокварцевых руд. Сульфидные минералы представлены главным образом пиритом (2,5%), марказитом (0,7%). Общая масса сульфидов не превышает 3,2%.
Характерной особенностью руды является то, что сульфидные минералы находятся в мелких, тонких и тонкодисперсных зернах и рассеяны по массе пород. Основным ценным компонентом в руде является золото. Серебро практического значения не имеет. Золото самородное, главным образом высоко- и относительно высокопробное.
Подавляющая масса золота является тонким и тонкодисперсным (около 80% класса минус 0,074 мм). Форма золотин неправильная, компактная, комковатая, изометрично-пластинчатая. Поверхность большей части золота загрязнена охрами, пленками и корочками гидроксидов железа, сульфидов, карбонатов и силикатов. Золото ассоциирует с кварцем и сульфидами.
При крупности дробления до минус 2,0 мм оно практически не вскрывается. Доля амальгамируемого металла при данной крупности составляет всего 5,9%, а при крупности измельчения 95% класса минус 0,074 мм — 33,7%. Установлено, что золото в виде субмикроскопических частиц связано с сульфидами /2/.
С целью повышения извлечения золота из упорных руд испытывали реагенты марки Хостафлотов LET, LIB, LSB и бутиловый ксантогенат калия (БКК), а также их различные сочетания.
Флотационные опыты проводили с порционной (стадиальной) загрузкой собирателей. Загрузку собирателя осуществляли по 35 г/т в каждую стадию при продолжительности флотации 4 мин. В качестве вспенивателя применяли Т-80 с загрузкой по 10 г/т. Пенные продукты каждой стадии флотации собирали и анализировали в отдельности.
Зависимость извлечения золота в концентрат флотации от расхода собирателя приведена на рис. Технологические показатели флотационного обогащения руды с применением испытываемых реагентов-собирателей приведены в табл. 1.
Таблица 1. Технологические показатели флотационного обогащения руды
Источник: zolotodb.ru
СПОСОБ ФЛОТАЦИИ СУЛЬФИДНЫХ И ОКИСЛЕННЫХ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД Российский патент 2009 года по МПК B03D1/02 B03D1/18
Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых флотацией и может быть использовано при переработке как сульфидных полиметаллических, так и окисленных золотосодержащих руд, а также при доизвлечении золота и серебра из ранее сформировавшихся отходов горно-обогатительного производства.
Известен способ флотации полиметаллических золотосодержащих руд [RU 2280509 С1, 2006], включающий введение депрессоров, собирателя, вспенивателя и выделение галенита в пенный продукт, при этом для депрессии сфалерита используют цинковый купорос и сульфит натрия, а выделение галенита в пенный продукт осуществляется на стадии коллективной флотации галенита, пирита и благородных металлов путем добавления к собирателю полиметилсилоксанов и кубовых остатков нефтехимии.