Зворотна флотація залізної руди за допомогою колекторів у водній наноемульсії

Номер патенту: 102377

Опубліковано: 10.07.2013

Автори: Родріґес Вендел Джонсон, Де Олівейра Філ'ю Антон'ю Педру

Є ще 3 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Наноемульсія, що містить принаймні один колектор для флотації силікатних мінералів з інших мінералів, принаймні один емульгатор та воду, в якій вода утворює безперервну фазу, середній розмір частинок колектора, що визначений методом світлорозсіювання, складає від 1 нм до 6 мкм і колектор є сполукою, що містить принаймні один атом азоту і принаймні одну вуглеводневу групу, що має від 6 до 30 атомів вуглецю, причому колектор присутній у кількості від 25 до 60 мас. % від загальної маси наноемульсії, а емульгатором є алкоксилований жирний спирт формули 11а або 11b:

,

,

де n і m незалежно один від одного складають від 1 до 30, А і В незалежно один від одного означають С2-С4-алкіленові групи і R означає насичену або ненасичену, розгалужену або лінійну аліфатичну або ароматичну С6-С30-вуглеводневу групу.

2. Наноемульсія за п. 1, яка відрізняється тим, що колектор вибраний з групи, що включає: ефіромоноаміни, ефіродіаміни, стернаміни, аміни і/або четвертинні амонієві сполуки індивідуально або в їх суміші.

3. Наноемульсія за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що емульгатор присутній в кількості від 0,1 до 20 мас. % від загальної маси наноемульсії.

4. Наноемульсія за будь-яким з пп. 1-3, яка відрізняється тим, що вода присутня в кількості від 20 до 79,9 мас. % від загальної маси наноемульсії.

5. Наноемульсія за будь-яким з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що розмір частинок колектора, що утворює дисперсну фазу, складає від 3 нм до 6 мкм.

6. Спосіб одержання наноемульсії за п. 1, що містить принаймні один колектор для флотації силікатних мінералів з інших мінералів, принаймні один емульгатор та воду, в якій вода утворює безперервну фазу, а середній розмір частинок колектора, що визначають методом світлорозсіювання, складає від 1 нм до 6 мкм, і колектором є сполука, що містить принаймні один атом азоту і принаймні одну вуглеводневу групу, що має від 6 до 30 атомів вуглецю, в якому суміш колектора, емульгатора і води пропускають через механічний гомогенізатор високого тиску при тиску від 100 до 1500 бар.

7. Спосіб звільнення руди від силікатної порожньої породи, який відрізняється тим, що руду вводять в контакт з наноемульсією, що містить принаймні один колектор для флотації силікатних мінералів з інших мінералів, принаймні один емульгатор та воду, в якій вода утворює безперервну фазу, середній розмір частинок колектора, що визначають методом світлорозсіювання, складає від 1 нм до 6 мкм і колектор є сполукою, що містить, принаймні, один атом азоту і, принаймні, одну вуглеводневу групу, що має від 6 до 30 атомів вуглецю, причому колектор присутній у кількості від 25 до 60 мас. % від загальної маси наноемульсії, і спінюють одержану композицію.

8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що рудою є ітабірит, червоний залізняк, джаспелит і магнетитна залізна руда.

9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що кількість кремнезему складає від 2 до 50 мас. % і заліза від 10 до 65 мас. % з розрахунку на загальну масу руди.

10. Спосіб за будь-яким з пп. 7-9, який відрізняється тим, що як колектор використовують ефіромоноаміни, ефіродиаміни, стернаміни, аміни та/або четвертинні амонієві сполуки індивідуально або в їх суміші.

11. Спосіб за будь-яким з пп. 7-10, який відрізняється тим, що емульгатор присутній в кількості від 0,1 до 20 мас. % від загальної маси наноемульсії.

12. Спосіб за будь-яким з пп. 7-11, який відрізняється тим, що вода присутня в кількості від 20 до 79,9 мас. % від загальної кількості наноемульсії.

13. Спосіб за будь-яким з пп. 7-12, який відрізняється тим, що розмір частинок колектора, що утворює дисперсну фазу, складає від 3 нм до 6 мкм.

14. Спосіб за будь-яким з пп. 7-13, який відрізняється тим, що емульгатор являє собою алкоксилований жирний спирт формули

11а або 11 b:

,

,

де n і m незалежно один від одного складають від 1 до 30, А і В незалежно один від одного позначають С2-С4-алкіленові групи і R позначає насичену або ненасичену, розгалужену або лінійну аліфатичну, або ароматичну С6-С30-вуглеводневу групу, переважно С6-С20-алкільну, алкіларильну або -алкенільну групу.

Текст

Дивитися

Реферат: Винахід стосується наноемульсії, способу її одержання, а також способу концентрації силікатовмісних мінералів і руд за допомогою пінної флотації, зокрема до способу зворотної флотації у присутності наноемульсії емульгатора, води та тонкого колекторного диспергуючого агента, що характеризується специфічним розподілом розміру крапельок. UA 102377 C2 (12) UA 102377 C2 UA 102377 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Область винаходу Цей винахід відноситься до застосування наноемульсій колекторів для флотації силікатів і зворотно концентрації залізної руди. Одним з переважних варіантів здійснення цього винаходу є використання для зворотної флотації залізної руди ефіромоноамінів, ефіродиамінів, амінів, стернамінів, амонієвих з'єднань та їх сумішей у вигляді наноемульсії. Використання колекторів у вигляді наноемульсії забезпечує покращену вибірковість відділення глинозему від залізної руди. Рівень техніки, до якої відноситься винахід Зворотна флотація є поширеним в техніці способом відділення порожньої породи від цінних мінералів за допомогою піни. Зокрема, силікатовмісні руди типу залізної руди, карбонату кальцію, фосфатів і польового шпату концентрують за допомогою цього способу шляхом збагачення і видалення з флотата силікатних домішок, тобто кварцу, слюди і польового шпату, а також мусковіту і біотита. Залізна руда, як правило, містить силікати, які надають негативний ефект на якість отримуваного з неї заліза і ускладнюють процес виробництва високоякісних сталей. З цієї причини оксидна залізні руди, тобто магнетит, червоний залізняк, мартит, лимоніт і гетит, концентрують за допомогою зворотної флотації силікатів, використовуючи як типові колектори для силікатних мінералів алкілефіроаміни і алкілефіродіаміни. Жирні аміни, алкілефіроаміни, алкілефіродіаміни і четвертинні амонієві з'єднання відомі як колектори для силікатовмісних мінералів і поставляються на ринок, наприклад під торговою назвою Flotigam®. Зворотна флотація руди описана в US 3363758, US 4168227, US 4422928 і US 4319987, в яких розкрито застосування алкилефіроамінів, алкилефіродіамінів, первинних амінів та їх сумішей. Розкрито також застосування частково нейтралізованих амонієвих ацетатів завдяки їх низькій розчинності у воді. У СА-1100239 розкрито застосування в процесі пінної флотації алкілефіромоноамінів або діамінів у поєднанні з яким-небудь емульгуючим агентом. У US 5540337 розкритий спосіб відділення принаймні одного мінералу, наприклад глинозему, від водного середовища, яке може містити залізну руду, за допомогою пінної флотації з використанням катіонних алкоксиалканамінних колекторів, що не містять акрилонітрилу. У US 4732667 і US 4830739 розкриті також спосіб і композиція для збагачення залізних мінералів із залізної руди, що містить силікатні і фосфатні мінерали, де як колектор використовується комбінація якого-небудь первинного аміну і азотистого з'єднання, що містить аніонну групу, вибирану з метиленкарбоксильноі кислоти, етиленфосфорної кислоти і метиленфосфонової кислоти. У US 5540336 і ЕР-А-0609257 розкрито також застосування як співколекторів аніонних ПАВ у поєднанні з принаймні одним алкілефіроаміном і одним алкілефіродіаміном. Розкрито вибіркове видалення фосфорних домішок без якого-небудь негативного ефекту на катіонну флотацію силікату. У US 6076682 описаний спосіб пінної флотації кремнезему із залізної руди з використанням колекторного агента, який містить комбінацію алкілефіромоноаміна з алкілефіродіаміном. У WO-A-00/6297 описано використання амонієвих з'єднань в способі пінної флотації силікату із залізної руди. Видалення силікатовмісних домішок з кальциту з використанням як реагент флотації метилсульфата метил-біс(2-гідроксипропил) кокосо-амонію описане в US 4 995965. У US 5261539 запропоновано застосування алкокси-похідних алкілгуанідинів і алкоксипохідних амінів при зворотній флотації кальциту. У US 5720873 розкрита комбінація четвертинних амонієвих солей з аддуктом алкіленоксидів з жирними амінами для очищення кальцієво-карбонатної руди від силікатів. Розкрито значне поліпшення відділення кислотонерозчинного матеріалу. Метою цього винаходу є розробка більш селективного і ефективного способу збагачення і концентрації силікатовмісних мінералів і руд. Справжній винахід відноситься, зокрема, до способу зворотної флотації залізної руди і кальциту, результатом якого є високе вилучення цінного мінералу, а також низький вміст кремнезему, і при цьому безпосередня флотація кварцу та інших силікатів. Несподіваним чином було виявлено, що селективність і ефективність способу пінної флотації можуть бути значно підвищені шляхом використання тонко диспергованого колекторного агента, що характеризується специфічним розподілом розміру крапельок за нанометричною шкалою. 1 UA 102377 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 У існуючому рівні техніки відсутні відомості про переважний розмір крапельок колекторів, використовуваних в процесі флотації. Процес флотації базується на взаємодіях між поверхнями розділу твердої, рідкої і газової фаз. Отже, розмір утворюваних колектором міцел має вирішальне значення для ефективності і селективності концентрації в процесі флотації. Аналіз розміру крапельок ефіромоноамінів і діамінів показав, що ці стандартні колектори, які зазвичай застосовуються в частково нейтралізованій формі, утворюють у воді міцели з середнім розміром крапельок більшим 30 μм, в основному більшим 250 μм. Проста комбінація цих ефіроамінів з агентами, що емульгують, як це розкрито в СА-1100239, приводить до утворення нестабільних, швидко коалесціюючих емульсій, розмір крапельок яких визначений бути не може (див. таблицю 2). Алкілефіромоноаміни і діаміни можуть тонко диспергувати спільно з неіонними, аніонними або катіонними ПАР при використанні механічного гомогенізатора високого тиску типу Gaullin при тиску до 1500 бар, внаслідок чого будуть отримані стабільні емульсії, що мають розмір крапельок в межах від 1 нм до 20 μм. Для досягнення дуже малого розміру крапельок, який необхідний в справжній роботі, емульсія колектора повинна бути принаймні один раз пропущена через гомогенізатор високого тиску. У разі потреби пропускання через гомогенізатор високого тиску повинне повторюватися до тих пір, поки не буде досягнутий вказаний розмір частинок. Несподіваним чином було виявлено, що такі емульсії колектора нанометричного розміру мають покращені властивості, що стосуються селективності і вилучення заліза при зворотній флотації залізняку, що відрізняє їх від традиційних процесів. Таким чином, ми переконалися в тому, що основні металургійні характеристики колектора, тобто селективність і ступінь витягання, безпосередньо пов'язані з розміром його міцел в емульсії. Таким чином, цей винахід відноситься до наноемульсії, що містить принаймні один колектор для флотації силікатних мінералів з інших мінералів, принаймні один емульгатор і воду, де вода утворює безперервну фазу, а середній розмір створюючих дисперсну фазу частинок колектора складає від 1 нм до 20 μм. Винахід відноситься, крім того, до способу отримання наноемульсії, що містить принаймні один колектор в кількості від 20 до 60 мас. % , переважно в кількості від 25 до 50 мас. % і, особливо переважно, в кількості від 30 до 40 мас. % для флотації силікатних мінералів з інших мінералів, принаймні один емульгатор і воду, де вода утворює безперервну фазу, а середній розмір створюючих дисперсну фазу частинок колектора складає від 1 нм до 20 μм, який (спосіб) включає стадію пропускання суміші колектора, емульгатора і води через механічний гомогенізатор високого тиску при тиску від 100 до 1500 бар. Винахід відноситься, крім того, до способу відділення руди від порожньої породи, який включає стадії введення руди в контакт з описаною вище наноемульсією і спінювання отриманої таким чином композиції. Наноемульсія за винаходом містить принаймні один колектор, переважно в кількості від 25 до 50 мас. % і, особливо переважно, в кількості від 30 до 40 мас. %. Максимальна кількість емульгатора в наноемульсії складає переважно 20 мас. %, особливо 10 мас. % і, переважніше, 5 мас. %. Переважна нижча межа кількості емульгатора дорівнює 0,1 мас. %, переважніше 1 мас. %. Наноемульсія переважно містить до 79,9 мас. % води, переважніше від 20 до 79 мас. % води і, найпереважніше, від 30 до 60 мас. % води. У одному з переважних варіантів здійснення колектором є з'єднання, що містить принаймні один атом азоту і, крім того, що містить принаймні одну вуглеводневу групу, що має від 6 до 30 атомів вуглецю. Переважніше, колектор вибирають з ефіромоноамінів, ефіродіамінів, стернамінів, амінів і/або четвертинних амонієвих з'єднань. Переважні ефіромоноаміни відповідають формулі 1: 50 55 у якій: 1 R позначає нормальну або розгалужену, насичену або ненасичену групу С 6-С3овуглевоводну таку як алкільна, алкенільна або алкінільна група 2 R вибирається з Н, СН3,СН2СН3 або (СН2)2СН3 п дорівнює 1, 2, 3, 4 або 5. Переважні ефіродіаміни відповідають формулі 2: 2 UA 102377 C2 5 у якій: 1 R позначає нормальну або розгалужену, насичену або ненасичену групу С 6-С30вуглеводневу таку як алкільна, алкенільна або алкінільна група 2 3 R і R незалежно один від одного вибирають з Н, СН3, СН2СН3 і (СН2)2СН3 піт незалежно один від одного дорівнюють 1, 2, З, 4 або 5. Переважні стернаміни відповідають формулі 3: 10 15 у якій: 1 R позначає нормальну або розгалужену, насичену або ненасичену групу С 6-С30вуглеводневу таку як алкільна, алкенільна або алкінільна група 2 3 R і R незалежно один від одного вибирають з Н, СН3,СН2СН3 і (СН2)2СН3 піт незалежно один від одного дорівнюють 1, 2, З, 4 або 5. Переважні аміни відповідають формулі 4: 20 25 у якій: R позначає нормальну або розгалужену, насичену або ненасичену групу С 6-Н30вуглеводневу таку як алкільна, алкенільна або алкінільна група 1 2 R і R незалежно один від одного вибирають з Н, СН3, нормальної або розгалуженої, насиченої або ненасиченої групи С2-С22-вуглецевоводної такої як алкільна, алкенільна або алкінільна групи. Переважні четвертинні амонієві з'єднання відповідають формулі 5: 1 2 3 4 + [R R R R N] X , 30 35 1 2 3 4 у якій R , R , R і R незалежно один від одного позначають лінійні, розгалужені, циклічні або будь-які їх комбінації, насичені або ненасичені вуглеводневі групи, та X позначає який-небудь 1 2 3 4 1 2 3 4 аніон. Сумарне число атомів вуглецю в R , R , R і R складає від 6 до 30. R , R , R і R можуть бути алкілом, алкенілом, алкінілом, циклоалкілом, арилом або будь-якою їх комбінацією. X може бути хлоридом, карбонатом, бікарбонатом, нітратом, бромідом, ацетатом, карбоксилатами, сульфатом або метосульфатом. Одне з переважних четвертинних амонієвих з'єднань відповідає формулі 6: 1 + [R CH3)3N] X , 40 (5) (6) 1 у якій R позначає нормальну або розгалужену, насичену або ненасичену групу С 6-С30вуглеводневу таку як алкільна, алкенільна або алкінільна група і X має значення як вище. 3 UA 102377 C2 1 Переважніше, R позначає нормальну насичену або ненасичену групу С6-С18- та X є хлоридом, карбонатом, ацетатом або сульфатом. Інше переважне четвертинне амонієве з'єднання відповідає формулі 7: 1 2 + [R R (CH3)2N] X , 5 10 15 (7) 1 у якій R позначає нормальну або розгалужену, насичену або ненасичену аліфатичну групу 2 або заміщену або незаміщену групу С6-С30-арильну С6-С30-вуглеводневу, R позначає нормальну або розгалужену, насичену або ненасичену аліфатичну групу або заміщену або незаміщену групу С6-С30-арильну С1-С30-вуглеводневу, та X має значення як вище. "Заміщений" означає заміщення С1-С20-алкілом. 1 1 Переважно, коли R і R незалежно позначають нормальні або розгалужені, насичені або 1 ненасичені групи С8-С16-вуглеводневі групи. У одному з переважніших варіантів здійснення R і 1 R незалежно позначають нормальні або розгалужені, насичені або ненасичені С 8-С12вуглеводневі групи та X позначає хлорид, карбонат або ацетат. Ще одне переважне четвертинне амонієве з'єднання відповідає формулі 8: 1 2 + [R R (CH3)2N] X (8) 1 20 2 у якій R позначає заміщену або незаміщену бензильну групу, R позначає лінійну насичену або ненасичену групу С10-С20-вуглеводневу групу та X позначає хлорид. Ще одне переважне четвертинне амонієве з'єднання відповідає формулі 9: 1 2 + [R R N (СН3) (СН2СН2О) kН] Х , (9) 1 25 у якій R позначає лінійну або розгалужену С6-С30-алкільну групу або заміщену або 2 незаміщену С6-С30-арильну групу, R позначає лінійну або розгалужену С 6-С30-алкільну групу або заміщену або незаміщену С6-С30-арильну групу, k є ціле число від 1 до 5 та X має значення 1 1 як вище. Переважно, коли R і R незалежно позначають нормальні або розгалужені, насичені або ненасичені С8-С10-вуглеводневі групи та, більш переважно, обидві позначають децил. X переважно є хлоридом. Ще одне переважне четвертинне амонієве з'єднання відповідає формулі 10: 30 1 2 3 + [R R R (CH3)N] X 1 35 40 45 (10) 3 у якій R , R і R незалежно позначають лінійні або розгалужені, насичені або ненасичені С 61 2 3 С22-вуглеводневі групи. Переважніше, R , R і R незалежно позначають нормальні або розгалужені, насичені або ненасичені С6-С10- вуглеводневі групи. X переважно є хлоридом. Використовуваний в заявці вираз "вуглеводнева", якщо не вказане інше, означає алкільну, алкенільну, алкінильну, циклоалкільну або арильну групу, всі з яких можуть бути лінійними або розгалуженими (якщо це можливо) і можуть мати замінники. Вуглеводневі групи можуть містити гетероатоми (наприклад, О, N, S, Р), якщо такі гетероатоми не змінюють істотним чином вуглеводневий характер. Вираз "заміщений", якщо не вказане інше, означає заміщення одної або більше С1-С20-алкільними групами. Вказані вище ефіромоноаміни, ефіродиаміни, стернаміни, аміни та четвертинні амонієві з'єднання можуть використовуватися індивідуально або у вигляді їх суміші і перед їх застосуванням можуть змішуватися з яким-небудь спеціальним емульгуючим агентом. Переважними емульгаторами є алкоксильовані жирні спирти, відповідні формулам 11а або 11b: R R 50 2 O O A A O O n n (11a) H B O H (11b) m де n є число від 1 до 30 і m є число від 1 до 30, причому n і m незалежно один від одного складають переважно від 2 до 10, А і В незалежно один від одного позначають С 2-С4-алкіленові 4 UA 102377 C2 5 10 15 20 25 30 35 групи і R позначає насичену або ненасичену, розгалужену або лінійну аліфатичну або ароматичну С6-С30-вуглеводневу групу, переважно С6-С20-алкільну, -алкіларильну або алкенільну групу. Формула 11а позначає поліоксиалкіленовий гомополімер або поліоксиалкіленовий стохастичний блок-співполімер. Переважними емульгаторами є також алкілбетаїни формули 12: у якій R позначає лінійну або розгалужену, насичену або ненасичену С6-С24-вуглеводневу групу, переважно С11-С17-алкільну групу. Для додання емульсії більшої стабільності або текучості з метою пониження точки застигання використовують депресант. Відповідними депресантами є аліфатичні спирти такі як метанол, етанол, н-пропанол, ізопропанол, н-бутанол, ізобутанол, метилізобутилкарбінол і 2етілгексанол і тому подібне. Як депресанти можуть також переважно використовуватися поліалкіленгліколі, переважно поліетиленгліколі. Середній розмір створюючих дисперсну фазу у воді частинок колектора складає від 1 нм до 20 μм, переважно від 3 нм до 6 μм і, особливо переважно, від 30 до 900 нм. Середній розмір визначають з використанням аналізатора розміру частинок методом світлорозсіювання, наприклад Malvern Master Size 2000. Для вимірювання розподілу розміру крапельок у вимірювальне відділення, в якому міститься приблизно 1000 мл води, вводять 11,5 мл емульсії. Приклади Приклади 1-8 - Приготування емульсії з використанням гомогенізатора високого тиску. У стакан поміщають при механічному перемішуванні воду (40 г), емульгатор (всього 10 г) і у вказаний момент часу депресант (5 г). Суміші перемішують до повного розчинення. Суміш поволі вливають в ефіроамін при інтенсивному механічному перемішуванні протягом 5 хв. із швидкістю 2000 об/хв. при 25 °C, використовуючи для цього Ultra Turrax RW-20-IK® (див. схематичне зображення використовуваного Turrax на Фіг. 1). Фіг. 1 - Схематичне зображення використовуваного Ultra Turrax для попередньої гомогенізації і гомогенізації емульсій. Отриману суміш пропускають далі через лабораторний настільний гомогенізатор купольного типу під тиском 1500 бар (див. схему на Фіг. 2 і в межах температур від 30 до 45 °C. Цю операцію повторюють три рази з метою зменшення розміру частинок до бажаного нанодіапазону. На Фіг. 2 представлено схематичне креслення гомогенізатора високого тиску. Фіг. 2 - Схематичне зображення гомогенізатора високого тиску. Фіг. 1 і 2 показують пристрої в їх натуральну величину. Основний склад приготованих прикладів приведений в таблиці 1 Таблиця 1 Склади прикладів 1-8 Початковий матеріал Ефіромоноамін (г) Емульгатори (г) Депресанти (г) Вода (г) 40 1 60 10 30 2-8 50 10 5 35 Розмір крапельок отриманих після гомогенізації складів приведений в таблиці 2. 5 UA 102377 C2 Таблиця 2 Розмір крапельок Продукт Розмір крапельок (цм) Приклад 1 3,2 Приклад 2 5,3 Приклад 3 1,1 Приклад 4 0,7 Приклад 5 1,0 Приклад 6 2,6 Приклад 7 0,2 Приклад 8 0,03 Приклад порівняння 1 не вимірюємо Приклад порівняння 2 30,0 Приклад порівняння 3 275,0 5 Зворотна флотація заліза із залізної руди з кремнеземом складає від 10 до 59 %. Проведені аналізи в лабораторному масштабі для зразків залізної руди з однієї з Бразильських шахт. Ітабірітна руда містить залізо від 59 до 63 % і кремнезем від б до 8 %. Руду розмелювали до тих пір, поки її гранулометричний склад не був доведений до необхідного для флотації середнього розміру частинок Р80 = 0,150 мм. Випробування флотацій проводили при рН 10,5 з використанням депресантів в кількості 720 г/т і колекторів в кількості 50 г/т. Результати приведені в таблиці 3. 10 Таблиця 3 Результати флотації залізної руди Продукт Приклад 1 Приклад 2 Приклад 3 Приклад 4 Приклад 5 Приклад 6 Приклад 7 Приклад 8 Приклад порівняння 1 Приклад порівняння 2 Приклад порівняння 3 15 20 Розмір крапельок (μм) 3,2 5,3 1,1 0,7 1,0 2,6 0,2 0,03 30,0 275 Повнота вилучення (мас %) 88,8 89,8 88,1 88,4 88,5 88,7 88,2 88,0 98,5 81,1 83,3 % SiO2 % Fe Вилучення Fe (%) 1,6 2,1 1,5 1,4 1,6 1,7 0,9 1,1 4,5 0,7 0,8 64,0 63,6 63,9 63,9 64,1 64,1 64,5 64,3 62,2 64,6 64,8 95,9 96,4 95,3 95,3 95,4 95, 6 95,8 95,3 96,1 88,3 90,6 Для порівняння з колекторами існуючого рівня техніки (приклад порівняння 1) була використана описана в СА-1100239 суміш ефіроаміна з емульгатором (поліетоксиетіленкокоамін, до 15 оксиетіленових ланок). В цілях порівняння були крім того використані стандартний ефіромоноамін (приклад порівняння 2) і частково нейтралізований ефіромоноамін (приклад порівняння 3). Як випливає з таблиці 3, колектори згідно прикладам 1-8 забезпечують вище (принаймні на 5 %) металургійне вилучення в порівнянні з ефіромоноамінами існуючого рівня техніки, як в ненейтралізованій, так і в частково нейтралізованій формі. Вище металургійне вилучення забезпечує набагато вищий вихід цінного матеріалу при тому ж рівні витрат на вживаний на копальні колектор. Хоча колектор порівняльного прикладу 1 також забезпечує вилучення заліза на дуже високому рівні, його вибірковість відносно кремнезему дуже низка будучи вираженою високим вмістом залишкового SіО2. Така низька селективність не може бути прийнятною, оскільки 6 UA 102377 C2 5 10 15 копальні, як правило, встановлюють технічні умови на високоякісний залізний концентрат з максимальним вмістом кремнезему рівним 1,8 %. З таблиці 3 чітко слідує пряма взаємозалежність між розміром крапельок і селективністю. Розмір крапельок прикладів 1-8 варіює від 30 нм до 5,3 μм. У цих межах спостережувана металургійна ефективність колекторів не тільки краща, ніж ефективність ефіромоноамінних колекторів з розміром крапельок більшим 30 μм, але в цьому випадку спостерігається також кореляція між зниженням змісту SіО2 і зменшенням розміру крапельок, як це демонструється на Фіг. 3. Фіг. 3 - залежність селективності по кремнезему від розміру крапельок. Іншим важливим аспектом, який дотримувався при виконанні аналізів, було ефективне дозування при обліку реального активного матеріалу. Продукти за винаходом, описані в прикладах 1-8, містять від 50 до 60 % активного колектора, тоді як стандартні колектори існуючого рівня техніки містять 100 % активного колектора. Звідси витікає, що продукти за винаходом мають величезну перевагу в порівнянні з колекторами існуючого рівня техніки. Вони удвічі ефективніші в тому, що стосується покращуваних металургійних характеристик, що відносяться до вилучення заліза і селективності по кремнезему. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 1. Наноемульсія, що містить принаймні один колектор для флотації силікатних мінералів з інших мінералів, принаймні один емульгатор та воду, в якій вода утворює безперервну фазу, середній розмір частинок колектора, що визначений методом світлорозсіювання, складає від 1 нм до 6 мкм і колектор є сполукою, що містить принаймні один атом азоту і принаймні одну вуглеводневу групу, що має від 6 до 30 атомів вуглецю, причому колектор присутній у кількості від 25 до 60 мас. % від загальної маси наноемульсії, а емульгатором є алкоксилований жирний спирт формули 11а або 11b: R O A O n (11a) H , R 30 35 40 45 50 55 O A O n B O H (11b) m , де n і m незалежно один від одного складають від 1 до 30, А і В незалежно один від одного означають С2-С4-алкіленові групи і R означає насичену або ненасичену, розгалужену або лінійну аліфатичну або ароматичну С6-С30-вуглеводневу групу. 2. Наноемульсія за п. 1, яка відрізняється тим, що колектор вибраний з групи, що включає: ефіромоноаміни, ефіродіаміни, стернаміни, аміни і/або четвертинні амонієві сполуки індивідуально або в їх суміші. 3. Наноемульсія за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що емульгатор присутній в кількості від 0,1 до 20 мас. % від загальної маси наноемульсії. 4. Наноемульсія за будь-яким з пп. 1-3, яка відрізняється тим, що вода присутня в кількості від 20 до 79,9 мас. % від загальної маси наноемульсії. 5. Наноемульсія за будь-яким з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що розмір частинок колектора, що утворює дисперсну фазу, складає від 3 нм до 6 мкм. 6. Спосіб одержання наноемульсії за п. 1, що містить принаймні один колектор для флотації силікатних мінералів з інших мінералів, принаймні один емульгатор та воду, в якій вода утворює безперервну фазу, а середній розмір частинок колектора, що визначають методом світлорозсіювання, складає від 1 нм до 6 мкм, і колектором є сполука, що містить принаймні один атом азоту і принаймні одну вуглеводневу групу, що має від 6 до 30 атомів вуглецю, в якому суміш колектора, емульгатора і води пропускають через механічний гомогенізатор високого тиску при тиску від 100 до 1500 бар. 7. Спосіб звільнення руди від силікатної порожньої породи, який відрізняється тим, що руду вводять в контакт з наноемульсією, що містить принаймні один колектор для флотації силікатних мінералів з інших мінералів, принаймні один емульгатор та воду, в якій вода утворює безперервну фазу, середній розмір частинок колектора, що визначають методом світлорозсіювання, складає від 1 нм до 6 мкм і колектор є сполукою, що містить принаймні один атом азоту і принаймн одну вуглеводневу групу, що має від 6 до 30 атомів вуглецю, причому колектор присутній у кількості від 25 до 60 мас. % від загальної маси наноемульсії, і спінюють одержану композицію. 7 UA 102377 C2 5 10 15 8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що рудою є ітабірит, червоний залізняк, джаспелит і магнетитна залізна руда. 9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що кількість кремнезему складає від 2 до 50 мас. % і заліза від 10 до 65 мас. % з розрахунку на загальну масу руди. 10. Спосіб за будь-яким з пп. 7-9, який відрізняється тим, що як колектор використовують ефіромоноаміни, ефіродіаміни, стернаміни, аміни та/або четвертинні амонієві сполуки індивідуально або в їх суміші. 11. Спосіб за будь-яким з пп. 7-10, який відрізняється тим, що емульгатор присутній в кількості від 0,1 до 20 мас. % від загальної маси наноемульсії. 12. Спосіб за будь-яким з пп. 7-11, який відрізняється тим, що вода присутня в кількості від 20 до 79,9 мас. % від загальної кількості наноемульсії. 13. Спосіб за будь-яким з пп. 7-12, який відрізняється тим, що розмір частинок колектора, що утворює дисперсну фазу, складає від 3 нм до 6 мкм. 14. Спосіб за будь-яким з пп. 7-13, який відрізняється тим, що емульгатор являє собою алкоксилований жирний спирт формули 11а або 11 b: R O A O n (11a) H , R 20 O A O n B O H (11b) m , де n і m незалежно один від одного складають від 1 до 30, А і В незалежно один від одного позначають С2-С4-алкіленові групи і R позначає насичену або ненасичену, розгалужену або лінійну аліфатичну, або ароматичну С6-С30-вуглеводневу групу, переважно С6-С20-алкільну, алкіларильну або -алкенільну групу. 8 UA 102377 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 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 9

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Reverse flotation of metal ore using collecting agents in water nano-emulsion

Автори англійською

De Oliveira Filho, Antonio Pedro, Rodrigues, Wendel Johnson

Назва патенту російською

Обратная флотация железной руды с помощью коллекторов в водной наноэмульсии

Автори російською

Де Оливейра Филью Антонью Пудру, Родригес Вандел Джонсон

МПК / Мітки

МПК: B03D 1/01, B03D 1/02, B01F 17/00

Мітки: водний, наноемульсії, допомогою, колекторів, руди, флотація, зворотна, залізної

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/11-102377-zvorotna-flotaciya-zalizno-rudi-za-dopomogoyu-kolektoriv-u-vodnijj-nanoemulsi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Зворотна флотація залізної руди за допомогою колекторів у водній наноемульсії</a>

Подібні патенти