Спосіб збагачення руди за допомогою гідрофобної поверхні та застосування гідрофобної поверхні

Номер патенту: 99623

Опубліковано: 10.09.2012

Автори: Домке Імме, Міхайловскі Алєксєй, Хібст Хартмут

Є ще 2 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб відокремлення принаймні однієї гідрофобної речовини з суміші, що містить цю принаймні одну гідрофобну речовину та принаймні одну гідрофільну речовину, який включає такі стадії:

(A) виготовлення суспензії або дисперсії оброблюваної суміші в принаймні одному відповідному диспергуючому засобі,

(B) введення в контакт одержаної на стадії (А) суспензії або дисперсії з принаймні однією твердою гідрофобною поверхнею для приєднання до цієї поверхні принаймні однієї відокремлюваної гідрофобної речовини, причому тверда гідрофобна поверхня є внутрішньою стінкою труби, поверхнею плити, поверхнею транспортерної стрічки або внутрішньою стінкою реактора,

(C) видалення принаймні однієї твердої гідрофобної поверхні, до якої приєднана принаймні одна гідрофобна речовина на стадії (В), із суспензії чи дисперсії, що містить принаймні одну гідрофільну речовину, та

(D) відокремлення принаймні однієї гідрофобної речовини від твердої гідрофобної поверхні.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що принаймні одна гідрофобна речовина є принаймні однією гідрофобною сполукою металу або вугіллям, і принаймні одна гідрофільна речовина є принаймні однією гідрофільною сполукою металу.

3. Спосіб за будь-яким з пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що принаймні одну гідрофобну речовину, що входить до складу суміші, перед стадією (В) додатково гідрофобізують із використанням принаймні однієї речовини.

4. Спосіб за будь-яким з пп. 2 або 3, який відрізняється тим, що принаймні одну гідрофобну сполуку металу вибирають із групи, яка включає сульфідні руди.

5. Спосіб за будь-яким з пп. 2-4, який відрізняється тим, що принаймні одну гідрофільну сполуку металу вибирають із групи, яка включає оксидні сполуки металів.

6. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що сульфідні руди вибирають із групи мідних руд, яка включає халькопірит CuFeS2, борніт Cu5FeS4, халькоцит Cu2S та суміші цих речовин.

7. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що оксидні сполуки металів вибирають із групи, яка включає діоксид кремнію SiO2, польові шпати, слюду та суміші цих речовин.

8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що на стадії (А) як диспергуючий засіб використовують воду.

9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що відокремлення на стадії (D) здійснюють шляхом обробки твердої гідрофобної поверхні із використанням речовини, вибраної з групи, що включає органічні розчинники, лужні сполуки, кислотні сполуки, окислювальні засоби, поверхнево-активні сполуки та суміші цих речовин.

10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що після стадії (D) тверду гідрофобну поверхню знову повертають на стадію (В).

11. Застосування твердої гідрофобної поверхні для відокремлення принаймні однієї гідрофобної речовини з суміші, яка містить цю принаймні одну гідрофобну речовину і принаймні одну гідрофільну речовину, причому тверда гідрофобна поверхня є внутрішньою стінкою труби, поверхнею плити, поверхнею транспортерної стрічки, внутрішньою стінкою реактора.

Текст

Дивитися

Реферат: Спосіб відокремлення щонайменше однієї гідрофобної речовини з суміші, що містить цю принаймні одну гідрофобну речовину та принаймні одну гідрофільну речовину, який включає такі стадії: A) виготовлення суспензії або дисперсії оброблюваної суміші в принаймні одному відповідному диспергуючому засобі, B) введення в контакт одержаної на стадії А) суспензії або дисперсії з принаймні однією твердою гідрофобною поверхнею для приєднання до цієї поверхні принаймні однієї відокремлюваної речовини, C) видалення принаймні однієї твердої гідрофобної поверхні, до якої приєднана принаймні одна гідрофобна речовина на стадії В), із суспензії чи дисперсії, що містить принаймні одну гідрофільну речовину, та D) відокремлення принаймні однієї гідрофобної речовини від твердої гідрофобної поверхні, та застосування твердої гідрофобної поверхні для відокремлення принаймні однієї гідрофобної речовини з суміші, яка містить цю принаймні одну гідрофобну речовину і принаймні одну гідрофільну речовину, причому тверда гідрофобна поверхня є внутрішньою стінкою труби, поверхнею плити, поверхнею транспортерної стрічки, внутрішньою стінкою реактора. UA 99623 C2 (12) UA 99623 C2 UA 99623 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується способу відокремлення принаймні однієї гідрофобної речовини з суміші, яка включає цю принаймні одну гідрофобну речовину і принаймні одну гідрофільну речовину, а також застосування твердої гідрофобної поверхні для відокремлення принаймні однієї гідрофобної речовини із зазначеної вище суміші. Насамперед винахід охоплює відокремлення гідрофобних сполук металів, наприклад сульфідів металів, із суміші цих гідрофобних сполук металів та гідрофільних оксидів металів для збагачення руди за допомогою гідрофобної поверхні. Наразі для збагачення 90 % всіх свинцевих, цинкових та мідних руд застосовують так звану флотацію. Флотація є способом розділення, в якому дисперговані або суспендовані у воді речовини транспортуються прилиплими до них бульбашками газу на поверхню води, звідки їх видаляють за допомогою відповідного збирального пристрою. При цьому забезпечують внесення і рівномірний розподіл повітря у флотаційній ванні в формі дрібних бульбашок. Гідрофобні частинки, наприклад сульфідні руди, погано змочуються водою і тому прилипають до бульбашок повітря. Ці частинки виносяться повітряними бульбашками на поверхню води у ванні, з якої їх можна знімати разом із піною. Недолік цього процесу полягає в тому, що повітряні бульбашки втрачають транспортований ними баласт у процесі спливання. Зазвичай для забезпечення достатньої ефективності флотації додають хімічні речовини, наприклад ксантогенати, призначені для додаткового посилення гідрофобізації частинок руди. Крім цього, постійне введення повітря пов'язане з високим потенціалом небезпеки. Вищезазначеного недоліку можна позбутися, застосовуючи спосіб так званої магнітної флотації. Цей спосіб ґрунтується на цілеспрямованому приєднанні компонентів сульфідних руд до магнітних частинок. На другій стадії під дією прикладеного магнітного поля магнітні компоненти, що містять частинки руди, які необхідно одержати, відокремлюють від немагнітних компонентів. Наприклад, у публікації US 4,657,666 описаний метод збагачення руд, в якому гідрофобні магнітні частинки цілеспрямовано приєднують до гідрофобної сульфідної руди. Магнітні частинки вибирають із магнетиту або інших магнітних оксидів заліза, які спочатку гідрофобізують шляхом їх зв'язування з силанами. Цінну сульфідну руду цілеспрямовано гідрофобізують із застосуванням суміші флотаційних агентів/збиральних засобів у присутності оксидної жильної породи. Після відокремлення адукту від магнітних частинок та цінної руди від оксидної жильної породи магнітні частинки відокремлюють від цінної руди шляхом обробки розчином Н2О2 в концентрації 50 об'ємних відсотків. У публікації US 4,906,382 заявлений спосіб збагачення сульфідних руд, в якому їх перемішують з магнітними пігментами, модифікованими із застосуванням біфункціональних молекул. При цьому одна з двох функціональних груп приєднується до магнітного ядра. Для забезпечення оборотного процесу утворення агломератів магнітних частинок можна застосувати іншу функціональну групу, варіюючи значення рН. Магнітні частинки можна застосовувати для збагачення сульфідних руд. У публікації DE 195 14 515 заявлений спосіб збільшення концентрації цінних речовин із застосуванням частинок магнетиту або гематиту. Для цього частинки магнетитуабо гематиту модифікують із застосуванням карбонових кислот або функціоналізованих алканолів. Недоліками наведених в описі рівня техніки способів збагачення руд є те, що вони потребують застосування потужного магнітного поля для ефективного відокремлення намагнічених частинок із початкової суміші. Для цього потрібні дорогі пристрої, експлуатація яких пов'язана з великими витратами. Крім цього, необхідно забезпечити, щоб зв'язок магнітних частинок з цінною рудою в процесі флотації залишався стабільним, і щоб після розділення суміші їх можна було б знову ефективно відокремлювати. Тому задача винаходу полягала в розробці способу ефективного і з високою чистотою виділення гідрофобних речовин із суміші, яка включає ці гідрофобні речовини та гідрофільні речовини. Крім цього, задачею винаходу була розробка такого способу, який дозволяв би уникнути зчеплення намагнічуваних часток із гідрофобними компонентами, які мають бути відокремлені, та застосування повітряного потоку. Ці задачі вирішені за допомогою способу відокремлення принаймні однієї гідрофобної речовини з суміші, що містить цю принаймні одну гідрофобну речовину та принаймні одну гідрофільну речовину, який включає такі стадії: (A) Виготовлення суспензії або дисперсії оброблюваної суміші в принаймні одному відповідному диспергуючому засобі, (B) Уведення в контакт одержаної на стадії (А) суспензії або дисперсії з принаймні однією твердою гідрофобною поверхнею для приєднання до цієї поверхні принаймні однієї відокремлюваної речовини, 1 UA 99623 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (C) Видалення принаймні однієї твердої гідрофобної поверхні, до якої приєднана принаймні одна гідрофобна речовина на стадії (В), із суспензії або дисперсії, яка містить принаймні одну гідрофільну речовину, та (D) Відокремлення принаймні однієї гідрофобної речовини від твердої гідрофобної поверхні. Відповідний винаходу спосіб забезпечує відокремлення принаймні однієї гідрофобної речовини з суміші, яка містить цю принаймні одну гідрофобну речовину та принаймні одну гідрофільну речовину. У рамках винаходу "гідрофобний" означає, що відповідна поверхня може бути гідрофобною або додатково гідрофобізованою. Можливим є також варіант додаткової гідрофобіза-ції поверхні, яка вже є гідрофобною. У переважній формі виконання відповідного винаходу способу принаймні одна гідрофобна речовина є принаймні однією гідрофобною сполукою металу або вугіллям, і принаймні одна гідрофільна речовина є переважно принаймні однією гідрофільною сполукою металу. Згідно з винаходом спосіб застосовують насамперед для відокремлення сульфідних руд із суміші, яка містить ці сульфідні руди та принаймні одну гідрофільну сполуку металу, вибрану з групи, яка включає оксидні сполуки металів. Таким чином, принаймні одна гідрофобна сполука металу переважно вибрана з групи, яка включає сульфідні руди. Принаймні одна гідрофільна сполука металу переважно вибрана з групи, яка включає оксидні сполуки металів. Застосовуваними згідно з винаходом сульфідними рудами є, наприклад, вибрані з групи мідних руд, яка включає халькопірит (мідний колчедан) CuFeS2, борніт Co5FeS4, халькоцит (мідний блиск) Cu2S та їх суміші. Придатними до застосування згідно з винаходом оксидними сполуками металів є переважно вибрані з групи, яка включає діоксид кремнію SiO2, переважно гексагональні модифікації, польові шпати, наприклад альбіт Na(Si3AI)O8, слюда, наприклад мусковіт KAI2[(OH, F)2AISi3O10], та їх суміші. Згідно з цим у відповідному винаходу способі застосовують переважно необроблені суміші руд, які видобувають на родовищах. У переважній формі виконання винаходу застосовувану згідно з винаходом суміш руд, яка підлягає розділенню, перед застосуванням відповідного винаходу способу перемелюють до одержання частинок розміром 100 мкм, особливо переважно 60 мкм. Вміст сульфідних мінералів у переважно застосовуваних сумішах руд становить щонайменше 0,4 мас. %, особливо переважно щонайменше 10 мас. %. Приклади сульфідних мінералів, які входять до складу застосовуваних згідно з винаходом сумішей руд, наведені вище. Додатково суміші руд можуть містити також сульфіди інших металів на відміну від міді, наприклад сульфіди свинцю, цинку, молібдену, PbS, ZnS та/або MoS2. Крім цього, оброблювані згідно з винаходом суміші руд можуть включати оксидні сполуки металів та напівметалів, наприклад силікати або борати, або інші солі металів та напівметалів, наприклад сульфати або карбонати. Зазвичай застосовувана суміш руд, яку можна розділяти відповідним винаходу способом, має такий склад: приблизно 30 мас. % SiO2, приблизно 10 мас. % Na(Si3AI)O8, приблизно 3 мас. % Cu2S, приблизно 1 мас. % MoS2, залишок складають оксиди хрому, заліза, титану і магнію. Окремі стадії відповідного винаходу способу докладно описані далі: Стадія (А): Стадія (А) відповідного винаходу способу включає виготовлення суспензії або дисперсії оброблюваної суміші у принаймні одному відповідному розчиннику. Придатними до застосування є всі диспергуючі засоби, в яких оброблювані суміші не розчиняються повністю. Придатними диспергуючими засобами для виготовлення суспензії або дисперсії на стадії (А) відповідного винаходу способу є вибрані з групи, яка включає воду, водорозчинні органічні сполуки та їх суміші. В особливо переважній формі виконання винаходу як диспергуючий засіб на стадії (А) застосовують воду. Узагалі кількість диспергуючого засобу згідно з винаходом можна вибирати такою, щоб одержувати суспензію чи дисперсію, добре придатну до перемішування та/або транспортування. У переважній формі виконання винаходу кількість оброблюваної суміші відносно загальної кількості суспензії або дисперсії становить до 100 мас. %, особливо переважно від 0,5 до 10 мас. %, цілком переважно від 1 до 5 мас. %. Суспензію або дисперсію можна згідно з винаходом виготовляти усіма відомими фахівцеві способами. У переважній формі виконання винаходу оброблювану суміш та необхідну кількість 2 UA 99623 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 диспергуючого засобу закладають разом у відповідний реактор, наприклад скляний реактор, і перемішують за допомогою відомих фахівцеві пристроїв, наприклад механічно урухомлюваної лопатевої мішалки в скляній ванночці. В іншій переважній формі виконання відповідного винаходу способу до оброблюваної суміші та диспергуючого засобу чи суміші диспергуючих засобів засобу додають також принаймні один промотор адгезії. Прикладами придатних до застосування промоторів адгезії є довго- та коротколанцюгові аміни, аміак, довголанцюгові алкани та довголанцюгові нерозгалужені спирти. В особливо переважній формі виконання винаходу до суспензії або дисперсії додають додециламін, причому його кількість відносно загальної сухої маси руди і магнітних часток становить переважно від 0,1 до 0,5 мас. %, особливо переважно 0,3 мас. %. Промотор адгезії додають у разі необхідності в кількості, яка є достатньою для того, щоб ця речовина могла проявити свою здатність до покращання адгезії. У переважній формі виконання винаходу додають принаймні один промотор адгезії в кількості від 0,01 до 10 мас. %, особливо переважно від 0,05 до 0,5 мас. % відносно загальної кількості суспензії або дисперсії. В особливо переважній формі виконання винаходу принаймні одну гідрофобну речовину, яка входить до складу суміші, перед стадією (В) відповідного винаходу способу гідрофобізують із застосуванням принаймні однієї речовини. Гідрофобізацію принаймні однієї гідрофобної речовини, переважно принаймні однієї гідрофобної сполуки металу, можна здійснювати перед стадією (А), тобто перед виготовленням суспензії або дисперсії оброблюваної суміші. Проте, згідно з винаходом гідрофобізувати гідрофобну речовину, яка підлягає відокремленню, можна також після виготовлення суспензії або дисперсії на стадії (А). У переважній формі виконання винаходу оброблювану суміш гідрофобізують перед стадією (А) із застосуванням відповідної речовини. Згідно з винаходом для гідрофобізації можна застосовувати всі речовини, які здатні додатково гідрофобізувати поверхню частинок відокремлюваної гідрофобної сполуки металу. Гідрофобізуючий реагент у загальному випадку складається із залишку та анкерної групи, причому анкерна група містить переважно щонайменше 1, особливо переважно 3 реактивні групи, яка взаємодіє з відокремлюваною гідрофобною речовиною, переважно відокремлюваною гідрофобною сполукою металу. Придатними до застосування анкерними групами є фосфонові або тіолові групи. В особливо переважній формі виконання винаходу гідрофобізуючі речовини вибрані з групи, що включає фосфоровмісні сполуки загальної формули (І) в якій 1 R означає водень або розгалужений чи нерозгалужений С1-С20-алкільний залишок, С2-С20алкеновий залишок, С5-С20-арильний або гетероарильний залишок, переважно С 2-С20-алкільний залишок, та 2 R означає водень, ОН або розгалужений чи нерозгалужений С 1-С20- алкільний залишок, С2С20-алкеновий залишок, С5-С20-арильний або гетероарильний залишок, переважно ОН, сірковмісні сполуки загальної формули (II) в якій 3 R означає розгалужений або нерозгалужений С1-С20-алкільний залишок, С2-С20-алкеновий залишок, С5-С20-арильний або гетероарильний залишок, переважно С 2-С20-алкільний залишок, та 2 R означає водень або розгалужений чи нерозгалужений С1-С20-алкільний залишок, С2-С20алкеновий залишок, С5-С20-арильний або гетероарильний залишок, переважно водень, і суміші цих речовин. У цілком переважній формі виконання винаходу застосовують октилфосфонову кислоту, 1 2 тобто в загальній формулі (І) R означає С8-алкільний залишок, a R означає ОН. 3 UA 99623 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Ці гідрофобізуючі сполуки додають поодинці або в суміші одна з одною в кількості від 0,01 до 50 мас. %, особливо переважно від 0,1 до 50 мас. % відносно загальної кількості оброблюваної суміші. Ці гідрофобізуючі речовини можна наносити всіма відомими фахівцеві способами на відокремлювану гідрофобну речовину, переважно принаймні одну відокремлювану сполуку металу. У переважній формі виконання винаходу оброблювану суміш перемелюють та/або перемішують з відповідною кількістю гідрофобізуючої речовини, наприклад у планетарному кульовому млині. Відповідні пристрої відомі фахівцеві. Стадія (В): Стадія (В) відповідного винаходу способу включає введення одержаної на стадії (А) суспензії або дисперсії в контакт із принаймні однією твердою гідрофобною поверхнею для приєднання щонайменше однієї відокремлюваної гідрофобної речовини, переважно щонайменше однієї відокремлюваної сполуки металу, до твердої гідрофобної поверхні. У рамках винаходу "тверда гідрофобна поверхня" означає, що застосовувана гідрофобна поверхня або є суцільною, наприклад пластиною чи транспортерною стрічкою, або складається з поверхонь численних рухомих частинок, наприклад окремих поверхонь великої кількості кульок. Ці форми виконання винаходу можна комбінувати. У відповідному винаходу способі можна застосовувати всі тверді гідрофобні поверхні, що є придатними до приєднання принаймні частини гідрофобної речовини, яка входить до складу оброблюваної суміші. Приєднання гідрофобної речовини до твердої гідрофобної поверхні забезпечується завдяки гідрофобній взаємодії. У переважній формі виконання винаходу тверда гідрофобна поверхня є внутрішньою стінкою труби, поверхнею пластини, нерухомою або рухомою поверхнею транспортерної стрічки, внутрішньою стінкою реактора, поверхнею тривимірних тіл, які додають до суспензії або дисперсії. Особливо переважною є тверда гідрофобна поверхня внутрішньої стінки реактора або нерухома чи рухома гідрофобна поверхня транспортерної стрічки з волокнистими тривимірними мікроструктурами. Згідно з винаходом можна застосовувати тверду гідрофобну поверхню, яка є гідрофобною завдяки матеріалу, що утворює тверду гідрофобну поверхню. Проте, згідно з винаходом можна гідрофобізувати поверхні, які не є гідрофобними, шляхом нанесення на них щонайменше одного гідрофобного шару. У переважній формі виконання винаходу тверду поверхню з металу, полімерного матеріалу, скла, деревини або металевих сплавів, яку в разі необхідності покривають відповідними речовинами, гідрофобізують шляхом нанесення гідрофобної сполуки. Ця утворена гідрофобними сполуками поверхня в одній із форм виконання відповідного винаходу способу є достатньо гідрофобною для застосування у відповідному винаходу способі. Наносити гідрофобний шар можна, зокрема, шляхом випаровування. Згідно з винаходом для утворення цього гідрофобного шару можна застосовувати всі відомі фахівцеві гідрофобні матеріали, які придатні для утворення відповідного гідрофобного шару. Гідрофобним шаром є такий шар, який не містить жодних полярних груп і тому має водовідштовхувальні властивості. Прикладами придатних до застосування сполук є біфункціональні сполуки, які за рахунок ковалентного або координаційного зв'язку приєднані до твердої поверхні однією функціональною групою, а іншою гідрофобною функціональною групою за рахунок ковалентного або координаційного зв'язку приєднані до цінної руди. Прикладами груп, за допомогою яких забезпечується приєднання до неорганічної сполуки, є карбоксильна група СООН, фосфонова група -РО3Н2, тригалогенсилільна група -SiHal3, де Hal означає незалежно 5 5 один від одного F, СІ, Вr, І, триалкоксисилільну групу -Si(OR )3, де R означає незалежно один від одного C1-C12-алкіл та/або С2-С12-алкеніл. Прикладами груп, за допомогою яких здійснюється приєднання до цінної руди, є розгалужені або нерозгалужені C1-C20-алкільні групи, С5-С20-арильні та гетероарильні групи, сполуки загальної формули (III) 6 -[CH2]n-X-C(=X)-X-R (III), в якій n дорівнює від 1 до 25, X означає незалежно один від одного S або О, та 6 R означає розгалужений або нерозгалужений С1-С10-алкільний залишок, амоній, одновалентний катіон металу, наприклад катіон лужного металу. 6 У тому разі, якщо R означає амоній або одновалентний катіон металу, йдеться про іонну сполуку (III), в якій кінцевий елемент X залишку -[СН2]n-Х-С(=Х)-Х несе одиночний негативний заряд, причому цей заряд компенсується амонієм або одновалентним катіоном металу. 4 UA 99623 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Переважно приєднання до корисної руди відбувається за допомогою групи загальної формули (ІІІа) 6 -[CH2]n-S-C(=S)-O-R (IlIa), в якій n дорівнює від 2 до 20 та 6 R означає розгалужений або нерозгалужений С1-С5-алкільний залишок. В іншій переважній формі виконання винаходу твердою гідрофобною поверхнею є поверхня безперервної транспортерної стрічки, яка переміщується крізь суспензію чи дисперсію, що містить оброблювану суміш. Поверхню транспортерної стрічки в переважній формі виконання винаходу можна збільшити відомим фахівцеві способом, наприклад шляхом нанесення на неї матеріалу з тривимірною структурою. Прикладом такого матеріалу з тривимірною структурою є волокна, розташовані на поверхні транспортерної стрічки. Транспортерна стрічка може бути виготовлена з будь-яких відомих фахівцеві відповідних матеріалів, наприклад полімерів, таких як поліетилентерефталат, металів, таких як алюміній, багатокомпонентних матеріалів, таких як сплави алюмінію. Волокна також можуть бути виготовлені з будь-яких відомих фахівцеві відповідних матеріалів. Стадія (С): Стадія (С) відповідного винаходу способу включає видалення принаймні однієї твердої гідрофобної поверхні, до якої на стадії (В) приєднана принаймні одна гідрофобна речовина, переважно принаймні одна гідрофобна сполука металу, з суспензії або дисперсії, що містить принаймні одну гідрофільну речовину. Після утворення контакту одержаної на стадії (А) суспензії або дисперсії з принаймні однією твердою гідрофобною поверхнею (В) відокремлювана гідрофобна речовина, переважно відокремлювана гідрофобна сполука металу, принаймні частково приєднана до гідрофобної твердої поверхні. Проте, гідрофільна речовина, яка входить до складу оброблюваної суміші, залишається в суспензії або дисперсії, оскільки не приєднується до гідрофобної поверхні. Завдяки цьому вдається зменшити концентрацію гідрофобних речовин в оброблюваній суміші шляхом видалення цих сполук разом із гідрофобною поверхнею. Для видалення гідрофобної твердої поверхні разом із приєднаною до неї гідрофобною речовиною можна застосовувати всі відомі фахівцеві способи. Наприклад, плиту, яка має гідрофобну тверду поверхню, можна виймати з ванни, заповненої суспензією або дисперсією. Крім цього, згідно з винаходом можна також розташовувати тверду гідрофобну поверхню на транспортерній стрічці, яка переміщується крізь суспензію чи дисперсію. Якщо гідрофобна тверда поверхня розташована на внутрішньому боці труби чи реактора, в переважній формі виконання винаходу суспензію або дисперсію пропускають через реактор чи трубу. Отже, видалення твердої гідрофільної поверхні здійснюють шляхом пропускання суспензії або дисперсії повз цю поверхню впритул до неї. Згідно з винаходом у тому разі, якщо гідрофобна тверда поверхня є внутрішньою стінкою реактора, видалення цієї гідрофобної твердої поверхні можна здійснювати також шляхом випуску оброблюваної суспензії або дисперсії з реактора. Стадія (D): Стадія (D) включає відокремлення принаймні однієї гідрофобної речовини, переважно принаймні однієї гідрофобної сполуки металу, від твердої гідрофобної поверхні. Після стадії (С) до гідрофобної твердої поверхні приєднана, принаймні частково, відокремлювана гідрофобна речовина, яка входить до складу оброблюваної реакційної суміші. Для одержання відокремлюваної гідрофільної речовини згідно з винаходом необхідно відокремити цю гідрофобну речовину від гідрофобної твердої поверхні. Для відокремлення можна застосовувати всі відомі фахівцеві способи, які дозволяють відокремлювати гідрофобну речовину від вищезгаданої поверхні, не пошкоджуючи цю гідрофобну речовину та/або поверхню. У переважній формі виконання винаходу відокремлення на стадії (D) відповідного винаходу способу здійснюється шляхом обробки твердої гідрофобної поверхні із застосуванням речовини, вибраної з групи, що включає органічні розчинники, лужні сполуки, кислотні сполуки, окиснювальні засоби, поверхнево-активні сполуки та суміші цих речовин. Прикладами придатних до застосування органічних розчинників є метанол, етанол, пропанол, наприклад n-пропанол або ізопропанол, ароматичні розчинники, наприклад бензол, толуол, ксилол, етер, наприклад діетилетер, метил-трет-бутил-етер та суміші цих речовин. Прикладами застосовуваних згідно з винаходом лужних сполук є водні розчини лужних сполук, такі як водні розчини гідроксидів лужних та/або лужноземельних металів, наприклад КОН, 7 NaOH, водні розчини аміаку, водні розчини органічних амінів загальної формули R 3N, причому 7 R вибирають з групи, яка включає С1-С8-алкіл, необов'язково заміщений іншими 5 UA 99623 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 функціональними групами. Кислотними сполуками можуть бути мінеральні кислоти, наприклад НСІ, H2SO4, HNO3 або їх суміші, органічні кислоти, наприклад карбонові кислоти. Як окиснювальний засіб можна застосовувати, наприклад, Н 2О2, зокрема в формі водного розчину концентрацією 30 мас. % (пергідроль). Прикладами застосовуваних згідно з винаходом поверхнево-активних сполук є неіонні, аніонні, катіонні та/або цвітер-іонні поверхнево-активні речовини. У переважній формі виконання винаходу гідрофобну тверду поверхню, до якої приєднана відокремлювана гідрофобна речовина, промивають органічним розчинником, особливо переважно ацетоном, для відокремлення гідрофобної речовини від гідрофобної твердої поверхні. Цей процес можна підтримувати також механічними засобами. У переважній формі виконання винаходу органічний розчинник або інший вищезазначений розділюва-льний реагент під тиском наносять на гідрофобну поверхню, до якої приєднана гідрофобна руда. В іншій переважній формі виконання винаходу в разі необхідності для підтримки процесу відокремлювання можна додатково застосовувати ультразвук. У загальному випадку органічний розчинник застосовують у кількості, достатній для відокремлення від гідрофобної поверхні усієї приєднаної до неї маси гідрофобних сполук металу. У переважній формі виконання винаходу застосовують від 20 до 100 мл органічного розчинника на один грам суміші гідрофобної та гідрофільної речовин, яка має бути розділена. Згідно з винаходом гідрофобну тверду поверхню переважно обробляють кількома, наприклад двома невеликими порціями органічного розчинника, які в сумі складають ви-щенаведену загальну кількість. Згідно з винаходом відокремлювана гідрофобна речовина є суспензією або дисперсією в зазначеному органічному розчиннику. Гідрофобну речовину можна відокремлювати від органічного розчинника усіма відомими фахівцеві способами, наприклад декантуванням, фільтруванням, відгоном органічного розчинника або осадженням твердих компонентів на дні резервуара, після чого руду можна збирати з дна. Переважно відокремлювану гідрофобну речовину, переважно відокремлювану сполуку металу, відокремлюють від органічного розчинника фільтруванням. Одержану в такий спосіб гідрофобну речовину можна очищати іншими відомими фахівцеві способами. Розчинник, у разі необхідності після очищення, можна знову використовувати у відповідному винаходу способі. В іншій переважній формі виконання винаходу гідрофобну тверду поверхню, від якої на стадії (D) відокремили гідрофобну речовину, висушують. Для висушування можна застосовувати всі відомі фахівцеві способи, наприклад, обробку в печі при температурі, наприклад, від 30 до 100 °C. В іншій переважній формі виконання винаходу гідрофобну тверду поверхню, яка була висушена в разі необхідності, знову повертають для застосування у відповідному винаходу способі, тобто знову застосовують на стадії (В) відповідного винаходу способу. Наприклад, у разі застосування у відповідному винаходу способі безперервної транспортерної стрічки її переміщують крізь оброблювану суспензію або дисперсію, обробляють розчинником для відокремлення гідрофобних частинок, висушують і знову спрямовують у ванну з оброблюваною сумішшю. У разі повторного застосування гідрофобної твердої поверхні згідно з винаходом її слід повністю очистити від застосовуваного розділювального реагенту. Винахід стосується також застосування твердої гідрофобної поверхні для відокремлення принаймні однієї гідрофобної речовини, переважно гідрофобної сполуки металу або вугілля, із суміші, яка включає цю принаймні одну гідрофобну речовину та принаймні одну гідрофільну речовину, переважно принаймні одну гідрофільну сполуку металу. Сказане стосовно твердої гідрофобної поверхні, гідрофобних речовин, гідрофільних речовин і суміші, яка включає принаймні одну гідрофобну речовину та принаймні одну гідрофільну речовину, дійсне також для відповідного винаходу способу. Фігури: На фіг. 1 зображена особливо переважна форма виконання відповідного винаходу способу, в якій як гідрофобну тверду поверхню застосовують безперервну транспортерну стрічку. Далі наведено пояснення позиційних позначень: 1 Суміш із принаймні однієї гідрофобної речовини та принаймні однієї гідрофільної речовини, що підлягає розділенню 2 Гідрофобна транспортерна стрічка зі структурованою поверхнею 3 Гідрофобна транспортерна стрічка з приєднаною до неї гідрофобною речовиною 4 Розділювальний засіб, наприклад органічний розчинник 6 UA 99623 C2 5 10 15 На фіг. 2 наведено збільшене зображення перерізу транспортерної стрічки у суміші з принаймні однієї гідрофобної речовини та принаймні однієї гідрофобної речовини, на якому цифрою 5 позначені структури на поверхні стрічки. Приклад: Хімічний стакан місткістю 100 мл вкривають шаром гідрофобізуючого магнетиту (на 2 поверхню якого наносять 1-додецилтрихлорсилан, причому 1 нм поверхні магнетиту вкритий приблизно від 10 до 50 молекулами трихлорсилану; діаметр частинок магнетиту дорівнює 10 2 нм) в такий спосіб, що площа гідрофобізованої поверхні стінок становить приблизно 40 см . У хімічний стакан із таким покриттям закладають 50 мл води, 0,05 г додециламіну (концентрація 98 %; компанія Alfa Aesar), 0,50 г Cu2S, змішаного з 1,7 мас. % октилфосфо-нової кислоти, та 0,50 г морського піску, який на 100 % складається з SiO2, очищають соляною кислотою і перемішують із 1,7 мас. % октилфосфонової кислоти. Суміш перемішують протягом 2-х годин на швидкості 400 обертів за хвилину, після чого обережно відсмоктують воду і висушують вміст хімічного стакана. Виймають і регенерують пісок, що осів на дно (0,46 г). Потім додають в хімічний стакан 30 мл ацетону та інтенсивно перемішують протягом 5 хвилин. Після цього шляхом відгону видаляють і переводять в інший хімічний стакан ацетон. Цей процес повторюють ще раз. Після фільтрування одержують 0,38 г Cu2S. Кількість регенерованого Cu2S відповідає відносній кількості 76 %. 20 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Спосіб відокремлення принаймні однієї гідрофобної речовини з суміші, що містить цю принаймні одну гідрофобну речовину та принаймні одну гідрофільну речовину, який включає такі стадії: (A) виготовлення суспензії або дисперсії оброблюваної суміші в принаймні одному відповідному диспергуючому засобі, (B) введення в контакт одержаної на стадії (А) суспензії або дисперсії з принаймні однією твердою гідрофобною поверхнею для приєднання до цієї поверхні принаймні однієї відокремлюваної гідрофобної речовини, причому тверда гідрофобна поверхня є внутрішньою стінкою труби, поверхнею плити, поверхнею транспортерної стрічки або внутрішньою стінкою реактора, (C) видалення принаймні однієї твердої гідрофобної поверхні, до якої приєднана принаймні одна гідрофобна речовина на стадії (В), із суспензії чи дисперсії, що містить принаймні одну гідрофільну речовину, та (D) відокремлення принаймні однієї гідрофобної речовини від твердої гідрофобної поверхні. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що принаймні одна гідрофобна речовина є принаймні однією гідрофобною сполукою металу або вугіллям, і принаймні одна гідрофільна речовина є принаймні однією гідрофільною сполукою металу. 3. Спосіб за будь-яким з пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що принаймні одну гідрофобну речовину, що входить до складу суміші, перед стадією (В) додатково гідрофобізують із використанням принаймні однієї речовини. 4. Спосіб за будь-яким з пп. 2 або 3, який відрізняється тим, що принаймні одну гідрофобну сполуку металу вибирають із групи, яка включає сульфідні руди. 5. Спосіб за будь-яким з пп. 2-4, який відрізняється тим, що принаймні одну гідрофільну сполуку металу вибирають із групи, яка включає оксидні сполуки металів. 6. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що сульфідні руди вибирають із групи мідних руд, яка включає халькопірит CuFeS2, борніт Cu5FeS4, халькоцит Cu2S та суміші цих речовин. 7. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що оксидні сполуки металів вибирають із групи, яка включає діоксид кремнію SiO2, польові шпати, слюду та суміші цих речовин. 8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що на стадії (А) як диспергуючий засіб використовують воду. 9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що відокремлення на стадії (D) здійснюють шляхом обробки твердої гідрофобної поверхні із використанням речовини, вибраної з групи, що включає органічні розчинники, лужні сполуки, кислотні сполуки, окислювальні засоби, поверхнево-активні сполуки та суміші цих речовин. 10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що після стадії (D) тверду гідрофобну поверхню знову повертають на стадію (В). 11. Застосування твердої гідрофобної поверхні для відокремлення принаймні однієї гідрофобної речовини з суміші, яка містить цю принаймні одну гідрофобну речовину і принаймні одну 7 UA 99623 C2 гідрофільну речовину, причому тверда гідрофобна поверхня є внутрішньою стінкою труби, поверхнею плити, поверхнею транспортерної стрічки, внутрішньою стінкою реактора. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for ore enrichment by means of hydrophobic surface and use of hydrophobic surface

Автори англійською

Domke, Imme, Michailovski, Alexej, Hibst, Hartmut

Назва патенту російською

Способ обогащения руды с помощью гидрофобной поверхности и использование гидрофобной поверхности

Автори російською

Домке Иммэ, Михайловский Алексей, Хибст Хартмут

МПК / Мітки

МПК: B03D 1/10, C22B 1/00, B03C 1/00, C22B 15/00

Мітки: гідрофобної, допомогою, збагачення, руди, спосіб, поверхні, застосування

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/10-99623-sposib-zbagachennya-rudi-za-dopomogoyu-gidrofobno-poverkhni-ta-zastosuvannya-gidrofobno-poverkhni.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб збагачення руди за допомогою гідрофобної поверхні та застосування гідрофобної поверхні</a>

Подібні патенти