собиратель для флотации апатитсодержащих руд на основе n- замещенной аминокислоты

Формула изобретения

Собиратель для флотации апатитсодержащих руд на основе N-замещенной аминокислоты, отличающийся тем, что N-замещенная аминокислота представляет собой соединение общей формулы

RN(R")(CO)_nCH₂CHAY,

где R углеводородный радикал (алкил, алкенил) C₁₀ C₂₀;

R" H, CH₃C(O)-, -CH₂CH₂COOX, -CH₂CH₂SO₃X, CH₃-, -HC(O)-, -CH(COOX)CH₂COOX;

A H, -SO₃X;

Y COOX, -SO₃X;

X H или солеобразующий катион; n 0 1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности апатитсодержащих руд при температуре пульпы до 5-6^oС.

Известны способы флотации апатитсодержащих руд при пониженной температуре пульпы с использованием в качестве собирателя N-ациламиноэтансульфонатов (1 авт.св. СССР N 1042806, кл. В ОЗ D 1/02, 1983) и N-алкиламидов сульфоянтарной кислоты (2 авт.св. СССР N 1113174, кл. В ОЗ D 1/00, 1984). Подобные соединения известны в практике флотационного обогащения минерального сырья (З Михалкин А.П. Рябов Ю.В. N-замещенные аминокислоты в качестве флотационных реагентов. М. НИИТЭХИМ, 1988).

Однако известным способам [1,2] наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату, присущи недостатки. Для способа [I] характерно повышенное пенообразование, плохая разрушаемость пены и относительно невысокие технологические показатели флотации при температуре пульпы 3-5^oС и содержании N-ациламиноэтансульфонатов в собирательной смеси 75% B этом случае извлечение P₂O₅ в концентрат достигало 84% Без введения в процесс дополнительного собирателя в виде высших карбоновых кислот (ВКК) N-ациламиноэтансульфонаты в указанных условиях не обладают флотационной активностью. По способу [2] активность собирательной смеси, содержащей BКК и N-алкиламиды сульфоянтарной кислоты в процессе флотации при температуре пульпы 3-5^oС, также недостаточно высокая. Так, при содержании последних ниже 10% и выше 59% извлечение P₂O₅ в концентрат соответственно достигало 83,7 и 48,1% При применении в этих условиях в качестве собирателя только N-алкиламидов сульфоянтарной кислоты флотация не проходит.

Цель изобретения расширение ассортимента собирателей для ведения процесса флотации апатитсодержащих руд при пониженной температуре пульпы, в частности до 5-6^oС, с достижением при этом высоких технологических показателей.

Поставленная цель достигается тем, что в соответствии с предлагаемым изобретением флотацию проводят c использованием в качестве собирателя N-замещенных аминокислот общей формулы

RN(R^")(CO)_nCH₂CHAY,

где R углеводородный pадикал (алкил, алкенил) С₁₀-С₂₀; R^" -H, СH₃ С(О)-, -СH₂ СH₂СOOX,-СH₂CH₂SO₃X,CH₃-,-HC(O)-,-CH(COOX) CH₂COOX; А-Н, -SО₃Х; У-CООX, -SO3Х; X-Н или солеобразующий катион; n 0,1.

Указанные соединения являются поверхностно-активными веществами и нашли применение в качестве солюбилизаторов, эмульгаторов, диспергаторов, антистатиков при производстве текстильно-вспомогательных средств, шампуней, моющих средств, ингибиторов коррозии и др. (Файнгольд С. Кууск А. Кийк X. Химия анионных и амфолитных азотсодержащих поверхностно-активных веществ. Таллинн, Валгус, 1984, с.76,87,153,182; Хим.пром. 1992, N 7, с.12; Михалкин А.П. N-ацилпроизводные аминокислот, аминосульфокислот на основе жирных кислот, их получение, свойства, области применения. М. НИИТЭХИМ, 1989, с.62). Использование этих соединений в качестве собирателей флотации при пониженной температуре пульпы (5-6^oС) неизвестно.

Предлагаемый способ испытан в лабораторных условиях при флотации апатитонефелиновой руды с содержание м P₂O₅ 14-15% Руда измельчалась до крупности 0,074 мм и флотировалась по схеме, включающей основную, контрольную и три перечистные операции пенного продукта. Время измельчения руды 10 мин, время флотации 8-12 мин. В качестве регулятора среды использовался едкий натр (50 г/тн). Перед подачей собирателя в основную флотацию дозировали водорастворимый силикат натрия (180 г/тн). В качестве собирателя применяли N-замещенные аминокислоты (продукты I-VIII) или их сочетания с ВКК в виде различных технических продуктов (олеиновая кислота, кислоты таллового, хлопкового, подсолнечного и других растительных масел, синтетические жирные кислоты и др. ).

Результаты экспериментов по флотации, представленные в таблице (примеры 1-11) показывают, что в условиях флотации при пониженной температуре пульпы (по прототипу) только введение к ВВК дополнительных собирателей, таких как N-ациламиноэтансульфонатов (продукт I) в количестве 34-75% и N-алкиламида сульфоянтарной кислоты (продукт II) в количестве 10-50% позволяют улучшать технологические показатели процесса. Однако при этом даже в условиях флотации открытого цикла в случае использования продукта 1 образуется обильное пенообразование, затрудняющее ведение процесса, а при применении продукта II для получения стабильных технологических показателей флотации в этих условиях необходимо их введение в количестве свыше 15%

Полученные экспериментальные данные показывают (примеры 13-30), что использование предлагаемых продуктов III-VIII или их сочетаний для флотации апатитсодерхащих руд при температуре пульпы до 5-6^oС в условиях замкнутого цикла водооборота позволяет получать во всех случаях апатитовый концентрат, содержащий 38,2-39,2% P₂O₅ с извлечением P₂O₅ при этом свыше 90% Выход апатитового концентрата во всех случаях достигал значений 34,2-37,4% Процесс флотации протекает весьма селективно, о чем свидетельствуют значения эффективности разделения Е_х-л 64,6-69,4% Полученные технологические показатели значительно превосходят показатели, достигнутые при ведении флотации в этих условиях с использованием в качестве собирателя ВКК (пример 12).

Кроме того, указанные соединения позволяют при их сочетании друг с другом или ВКК достигать более высоких показателей, чем в прототипе (примеры 2-11), полученные при использовании продуктов I и II. Так, например, в прототипе извлечение P₂O₅ в концентрат снижается до 84% и ниже при концентрации продуктов I и II в собирательной смеси выше 60% и ниже 10% Предлагаемые продукты III-VIII в сочетании с другими продуктами позволяют их использовать в концентрации от 5 до 82% Кроме того, предлагаемые продукты можно использовать в качестве собирателей и самостоятельно (примеры 13,14,19,22,23,26).

Таким образом, преимущество предлагаемых собирателей состоит в возможности получения более высоких технологических показателей флотации апатита при пониженной температуре пульпы до 5-6^oС в сравнении с прототипом (извлечение P₂O₅ выше 38,5% при содержании P₂O₅ в концентрате выше 93%) в широком диапазоне используемых их концентраций в смеси с ВКК (100-3%), в то время как по прототипу возможно их введение в пределах 59-18% Кроме того, что чрезвычайно важно по экономическим соображениям, высокие технологические показатели в этих условиях достигаются при введении предлагаемых продуктов в ВКК на уровне 3-5% в то время как по прототипу для этого требовалось введение 15-34% продуктов I и II.