ES2300011T3 - Colector para menas sulfuradas. - Google Patents
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Abstract
Reactivo de flotación para menas sulfuradas, que contiene por lo menos un compuesto de la fórmula (1) (Ver fórmula) en la que R2, R3, R4, R5, R6 y R7, independientemente unos de otros, son hidrógeno o grupos que contienen de 1 a 15 átomos de carbono o grupos que contienen oxígeno o nitrógeno, y por lo menos otro compuesto adicional, que sirve como colector para menas sulfuradas, el cual contiene por lo menos un átomo de azufre, que está unido directamente a un átomo de carbono o de fósforo, y estando unido este átomo de carbono o de fósforo directamente a por lo menos otro átomo de azufre adicional o a un átomo de nitrógeno o a un átomo de oxígeno, siendo de 0,1:99,9 a 20:80 la relación de mezcla de los compuestos de la fórmula 1 con los otros colectores.
Description
Colector para menas sulfuradas.
El presente invento se refiere a la utilización
de colectores en el tratamiento por flotación de menas
sulfuradas.
En el caso de la obtención por flotación de
menas sulfuradas, en particular de menas de cobre o molibdeno, se
emplean comercialmente diferentes tipos de colectores, tales como
ditiofosfatos, xantatos, xantógeno - formiatos y tionocarbamatos
(Schubert: Aufbereitung fester mineralischer Rohstoffe [Beneficio de
materiales minerales en bruto sólidos], tomo II, 1977, páginas 296
y siguientes) así como sus mezclas, en combinación con agentes
espumantes. Mediante el proceso de la flotación se separan por
ejemplo sulfuros de cobre y de molibdeno con respecto de minerales
de ganga.
Los colectores dan lugar a una mojadura de la
superficie del mineral valioso, que conduce a una hidrofugación de
las partículas del mineral. Mediante inyección de aire en el líquido
turbio acuoso de flotación se generan burbujas de aire, a las que
se adhieren las partículas hidrofugadas del mineral y se extraen
junto con éstas hacia la superficie del líquido turbio de
flotación. El mineral valioso que ha flotado, denominado
concentrado, es quitado de encima, mientras que los minerales de
ganga permanecen en el líquido turbio.
Con el fin de modificar la formación de la
espuma se añaden agentes espumantes. A los agentes espumantes
usuales en el comercio pertenecen por ejemplo alcoholes,
poli(propilenglicoles) así como sus éteres y MIBC
(metil-isobutil-carbinol).
El documento de patente de los EE.UU.
US-A 4.699.711 divulga un procedimiento para la
flotación de menas sulfuradas con tionocarbamatos sustituidos con
alquilo, preferiblemente de cadena corta.
El documento de solicitud de patente
internacional WO-02/38277 divulga la utilización de
mezclas a base de tionocarbamatos y mercaptobenzotiazoles como
colectores para la flotación de menas sulfuradas, en particular de
una mena de cobre, que está asociada con molibdeno y oro.
El documento US-A 2.875.896
divulga un procedimiento de flotación con espuma, en el cual se
utilizan 8-quinolinol y un aceite de calefacción
como colectores.
El documento US-4.178.235
divulga la utilización de
5-hidroxi-quinolinol como el único
colector en la flotación con espuma.
Los documentos de solicitud de patente británica
GB-A-798 769 y
US-A-4.178.235 describen la
flotación de minerales de niobio con 8-quinolinol o
respectivamente con
5-hidroxi-quinolina. El documento
GB-A-826 827 describe adicionalmente
al 8-quinolinol también derivados de
8-quinolinol sustituidos con alquilo para la
flotación de minerales de niobio.
El 8-quinolinol tiene una alta
afinidad para iones metálicos y forma con éstos unos complejos, los
denominados oxinatos. El 8-quinolinol es utilizado,
por lo tanto, también como reactivo de precipitación para diferentes
iones metálicos.
El documento
GB-A-887 469 describe un
procedimiento para recuperar el 8-quinolinol después
de su utilización.
Cuando unas menas que contienen piritas, a unos
valores del pH situados por debajo de 10, se tratan por flotación
con colectores sulfurados usuales en el comercio, tales como
dialquil-ditiofosfatos, xantatos,
dialquil-xantoformiatos o
dialquil-tionocarbamatos, se obtienen unos
concentrados con unas concentraciones relativamente altas de
piritas. En tal caso los dialquil-tionocarbamatos,
en comparación con los xantatos y ditiofosfatos, se consideran ya
como muy selectivos frente a las piritas.
Esta alta proporción de piritas repercute
negativamente durante el subsiguiente tratamiento ulterior del
concentrado. Por una parte, se disminuye la efectividad del proceso
de reducción, y resultan altas cantidades de óxidos de azufre, que
contaminan al medio ambiente o cuyo desecho da lugar a altos
gastos.
Con el fin de disminuir la proporción de piritas
en el concentrado y elevar el contenido de mineral valioso, se
añade cal al líquido turbio de flotación, que, según sea su
cantidad, da lugar a una elevación del valor del pH del líquido
turbio de flotación, hasta por encima de 10. Las cantidades añadidas
de cal varían, dependiendo del contenido de piritas, entre cero y
varios kg por tonelada de carga alimentada de mena. La cal
contribuye por consiguiente de una manera esencial a los costos de
reactivos del proceso de flotación. Una reducción de la cantidad de
cal y una disminución del valor del pH hasta por debajo de 10, por
lo tanto, no solamente contribuirían a la disminución de las
emisiones de óxidos de azufre hacia el medio ambiente, sino que
también traerían consigo además un ahorro de los costos de
reactivos.
Fue misión del presente invento encontrar un
tipo mejorado de colector para menas sulfuradas que proporcione
mejores resultados de la flotación que los colectores del estado de
la técnica. Además, fue misión del invento reducir las cantidades
necesarias de agentes modificadores del pH, en particular de cal,
que se utiliza para elevar el valor del pH y para deprimir a la
pirita.
Sorprendentemente, se encontró que la
utilización de derivados de
8-hidroxi-quinolina en combinación
con colectores convencionales en el caso de la flotación de menas
sulfuradas produce una manifiesta mejoría de los resultados de la
flotación. En particular, mediante combinación de
8-quinolinol con colectores convencionales se podría
conseguir una manifiesta mejoría al realizar la flotación de menas
de cobre que contienen piritas. Especialmente en combinación con
tionocarbamatos se comprobó con el 8-quinolinol una
manifiesta mejoría al realizar la flotación de una mena de
cobre.
Por consiguiente, un objeto del invento es un
reactivo de flotación para menas sulfuradas, que contiene por lo
menos un compuesto de la fórmula (1)
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en la que R^{2}, R^{3},
R^{4}, R^{5}, R^{6} y R^{7}, independientemente unos de
otros, son hidrógeno o grupos que contienen de 1 a 15 átomos de
carbono o grupos que contienen oxígeno o nitrógeno, y por lo menos
otro compuesto adicional, que sirve como colector para menas
sulfuradas, el cual contiene por lo menos un átomo de azufre, que
está unido directamente a un átomo de carbono o de fósforo, y
estando unido este átomo de carbono o de fósforo directamente a por
lo menos otro átomo de azufre adicional o a un átomo de nitrógeno o
a un átomo de oxígeno, siendo de 0,1:99,9 a 20:80 la relación de
mezcla de los compuestos de la fórmula 1 con los otros
colectores.
Un objeto adicional del invento es la
utilización del reactivo de flotación conforme al invento para la
flotación de menas sulfuradas.
Un objeto adicional del invento es un
procedimiento para la flotación de menas sulfuradas, en el que el
reactivo de flotación conforme al invento se pone en contacto con
las menas sulfuradas.
Un objeto adicional del invento es la
utilización de compuestos de la fórmula 1 como material aditivo a
colectores para menas sulfuradas.
Con el reactivo de flotación conforme al
invento, en el caso de la flotación de sulfuros metálicos, se pueden
conseguir unos resultados mejorados en comparación con colectores
clásicos, en cuanto a la selectividad y al rendimiento. Las
propiedades que ya son selectivas frente a la pirita, de los otros
colectores, se pueden mejorar todavía manifiestamente mediante la
utilización de compuestos de la fórmula (I). En particular, se
pueden someter a flotación unas menas que tienen una alta proporción
de piritas, y que se flotan usualmente a un valor del pH situado por
encima de 10, ya a unos valores del pH de 7 a 10, por ejemplo a un
pH de 8,5 a 9,0. En tal caso la proporción de piritas conjuntamente
flotadas en el concentrado resultante es manifiestamente más pequeña
que con los colectores obtenibles actualmente, a igualdad del valor
del pH, o respectivamente el contenido de mineral valioso es más
alto.
En los casos de las menas sulfuradas se trata
preferiblemente de menas que contienen cobre, las cuales tienen
hasta 90% en peso de porciones piríticas.
Se pueden someter a flotación todos los sulfuros
metálicos y metales (excepto Fe), siendo especialmente preferidos
Cu, Mo, Pb, Zn, Co, Au, Ag, Pt y Ni. Se pueden observar unos
resultados especialmente buenos al realizar el beneficio de Cu y Mo.
El reactivo de flotación conforme al invento es aplicable en un
amplio intervalo de valores del pH, por ejemplo de 2 a 12, de manera
preferida de 5 a 12, y es añadido al líquido turbio acuoso en una
concentración comprendida preferiblemente entre 0,001 y 1,0
kg/tonelada de mena en bruto.
En el caso de los compuestos de la fórmula (1)
se trata, en una forma preferida de realización, de aquellos en los
cuales R^{2}, R^{3}, R^{4}, R^{5}, R^{6} y R^{7},
independientemente unos de otros, significan H o alquilo de C_{1}
a C_{4}, en particular todos significan H.
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En el caso de los otros colectores se trata, en
formas preferidas de realización, de los compuestos que tienen
unidades estructurales de las fórmulas
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en los que las valencias que se han
dejado libres son satisfechas por radicales orgánicos o por átomos
de
azufre.
En unas formas de realización especialmente
preferidas, en el caso de los otros colectores se trata de
ditiofosfatos de la fórmula (6)
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o de xantatos de la fórmula
(7)
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o de xantógeno - formiatos de la
fórmula
(8)
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o de tionocarbamatos de la fórmula
(9)
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o de mercaptobenzotiazoles de la
fórmula
(10)
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en las
que
R^{8} y R^{9}, independientemente unos de
otros, representan radicales hidrocarbilo con 1 a 10 átomos de
carbono, en particular alquilo de C_{1} a C_{10}, alquenilo de
C_{1} a C_{10}, alquilo de C_{1} a C_{5}, alquenilo de
C_{1} a C_{5}, fenilo, bencilo o naftilo, y M^{+} representa
un catión, en particular un ion de un metal o un ion de amonio.
La relación de mezcla de los compuestos de la
fórmula 1 a los otros colectores, que se representan por las
fórmulas 2 a 10, es de manera preferida de 0,1:99,9 a 20:80, en
particular de 1:99 a 10:90. En una forma preferida de realización,
el reactivo de flotación conforme al invento contiene entre 0,1 y
20% en peso de 8-quinolinol.
Con el reactivo de flotación conforme al invento
se consigue, en comparación con los colectores del estado de la
técnica, una significativa mejoría del rendimiento de producción y
de la selectividad. Los Ejemplos 1 a 6 muestran con claridad que el
rendimiento de producción de cobre y de molibdeno es más alto que
con el correspondiente reactivo clásico.
Mediante utilización del reactivo conforme al
invento con un tionocarbamato se obtuvieron a unos valores del pH
entre 8,5 y 10,5 unos concentrados de cobre con unas concentraciones
de cobre de 5 a 9 % más altas que con un tionocarbamato usual.
También, el rendimiento de producción de cobre se mejoró
manifiestamente entre 0,9 y 2,4 puntos de tantos por ciento.
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La siguiente tabla representa los resultados
obtenidos en la flotación del colector conforme al invento en
comparación con el reactivo clásico. Se han llevado a cabo ensayos
de flotación en laboratorio con una mena de cobre chilena. Como
reactivo clásico (Ejemplos comparativos 4 a 6) se utilizaron un
etiltio-O-isopropil-tionocarbamato
y una dosificación de 14 g/t de carga alimentada de mena en bruto.
Un agente espumante usual en el comercio (MIBC) se añadió con una
dosificación de 15 g/t de carga alimentada de mena. El invento se
representa en los Ejemplos (Ejemplos 1 a 3). Esto corresponde al
etiltio-O-isopropil-tionocarbamato
al 99,4% con una adición de 5,6% de 8-quinolinol.
Los valores obtenidos para los contenidos de cobre así como para el
rendimiento de producción son valores medios en cada caso de tres
flotaciones individuales.
Los resultados muestran un rendimiento
porcentual de producción aumentado en general, así como un contenido
más alto de Cu, por medio del reactivo de flotación conforme al
invento.
Claims (10)
1. Reactivo de flotación para menas sulfuradas,
que contiene por lo menos un compuesto de la fórmula (1)
en la que R^{2}, R^{3},
R^{4}, R^{5}, R^{6} y R^{7}, independientemente unos de
otros, son hidrógeno o grupos que contienen de 1 a 15 átomos de
carbono o grupos que contienen oxígeno o nitrógeno, y por lo menos
otro compuesto adicional, que sirve como colector para menas
sulfuradas, el cual contiene por lo menos un átomo de azufre, que
está unido directamente a un átomo de carbono o de fósforo, y
estando unido este átomo de carbono o de fósforo directamente a por
lo menos otro átomo de azufre adicional o a un átomo de nitrógeno o
a un átomo de oxígeno, siendo de 0,1:99,9 a 20:80 la relación de
mezcla de los compuestos de la fórmula 1 con los otros
colectores.
2. Reactivo de flotación de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el otro colector está seleccionado entre
compuestos que contienen unidades estructurales de las fórmulas
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en las cuales las valencias que se
han dejado libres son satisfechas por radicales orgánicos o por
átomos de
azufre.
3. Reactivo de flotación de acuerdo con la
reivindicación 2, en el que el otro colector está seleccionado entre
ditiofosfatos de la fórmula 6
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o xantatos de la fórmula
7
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o xantógeno - formiatos de la fórmula 8
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o tionocarbamatos de la fórmula 9
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o mercaptobenzotiazoles de la fórmula 10
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en las
que
R^{8} y R^{9}, independientemente unos de
otros, representan radicales hidrocarbilo con 1 a 10 átomos de
carbono, en particular alquilo de C_{1} a C_{10}, alquenilo de
C_{1} a C_{10}, alquilo de C_{1} a C_{5}, alquenilo de
C_{1} a C_{5}, fenilo, bencilo o naftilo, y M^{+} representa
un catión, en particular un ion de un metal o un ion de amonio.
4. Reactivo de flotación de acuerdo con la
reivindicación 1, que contiene 8-quinolinol.
5. Utilización del reactivo de flotación de
acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 4 en unas
cantidades de 0,001 a 1,0 kg por tonelada de mena en bruto para la
flotación de menas sulfuradas y de metales.
6. Utilización de acuerdo con la reivindicación
5, siendo la mena sulfurada sulfuro de cobre, sulfuro de níquel,
sulfuro de zinc, sulfuro de plomo o sulfuro de molibdeno.
7. Utilización del reactivo de flotación de
acuerdo con las reivindicaciones 5 y/o 6 en el caso de la flotación
de menas sulfuradas, conteniendo la mena sulfurada entre 0 y 90 % de
piritas.
8. Utilización del reactivo de flotación de
acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 5 a 7 para la
flotación de menas de cobre.
9. Utilización del reactivo de flotación de
acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 5 a 8 en un
intervalo de pH de 7 a 10.
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10. Utilización de compuestos de la fórmula
1
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en que R^{2}, R^{3}, R^{4},
R^{5}, R^{6} y R^{7}, independientemente unos de otros,
significan hidrógeno o grupos que contienen de 1 a 15 átomos de
carbono o grupos que contienen oxígeno o nitrógeno, como material
aditivo para colectores para menas
sulfuradas.
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