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CN119546394A - 捕收剂及浮游选矿方法 - Google Patents

捕收剂及浮游选矿方法 Download PDF

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CN119546394A
CN119546394A CN202380053421.8A CN202380053421A CN119546394A CN 119546394 A CN119546394 A CN 119546394A CN 202380053421 A CN202380053421 A CN 202380053421A CN 119546394 A CN119546394 A CN 119546394A
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CN
China
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formula
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carbon atoms
compound represented
ore
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Pending
Application number
CN202380053421.8A
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Inventor
柴山敦
山田学
芳贺一寿
浅野步实
牧口孝祐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Akita University NUC
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Akita University NUC
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Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd, Akita University NUC filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

一种包含下述式(1)所表示的化合物的捕收剂。(所述式(1)中，R1为碳数为3以上且8以下的亚烷基，上述亚烷基中的至少1个氢原子也可以被选自由卤素原子、碳数为1以上且12以下的烃基、碳数为1以上且12以下的烃氧基及碳数为6以上且12以下的酰氧基构成的组中的1种以上的取代基取代，上述取代基也可以彼此键合。R2为氢原子或碳数为1以上且16以下的直链状或支链状的烷基。)

Description

捕收剂及浮游选矿方法
技术领域
本公开涉及捕收剂及浮游选矿方法。
背景技术
一直以来，已知有将矿石中所含的矿物回收的浮游选矿。
例如，在专利文献1中，记载了下述式(100)所表示的浮游选矿的捕收剂。在式(100)中，R100及R101分别独立地为氢、碳数为1以上且12以下的烷基、碳数为5以上且12以下的环烷基、或碳数为6以上且12以下的芳香族烃基。此外，R100及R101也可以被羟基、碳数为1以上且12以下的烷氧基、或卤素取代。此外，不包括R100及R101这两者为氢的情况。
[化学式1]
此外，在专利文献2中，记载了下述式(101)所表示的非硫化矿物的活化剂。在式(101)中，R102以CnH2n+1表示，n为0以上且4以下的整数。
[化学式2]
然而，在使用上述专利文献中记载的物质的铜的浮游选矿中，铜的回收量不充分。因此，要求一种增加对象矿物的回收量的捕收剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：中国专利申请公开第108296028号说明书
专利文献2：美国专利第2724500号说明书
发明内容
发明所要解决的课题
本公开的目的是提供包含增加对象矿物的回收量的化合物的捕收剂及使用了该化合物的浮游选矿方法。
用于解决课题的手段
[1]一种捕收剂，其包含下述式(1)所表示的化合物。
[化学式3]
(上述式(1)中，R1为碳数为3以上且8以下的亚烷基，上述亚烷基中的至少1个氢原子也可以被选自由卤素原子、碳数为1以上且12以下的烃基、碳数为1以上且12以下的烃氧基及碳数为6以上且12以下的酰氧基构成的组中的1种以上的取代基取代，上述取代基也可以彼此键合。R2为氢原子或碳数为1以上且16以下的直链状或支链状的烷基。)
[2]根据上述[1]所述的捕收剂，其中，R1为碳数为5以上且6以下的亚烷基。
[3]根据上述[1]所述的捕收剂，其中，上述式(1)所表示的化合物为下述式(4)所表示的化合物。
[化学式4]
(上述式(4)中，R3为碳数为3以上且8以下的亚烷基，上述亚烷基中的至少1个氢原子被碳数为1以上且12以下的烃基取代。)
[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的捕收剂，其中，上述捕收剂为对包含选自由Cu、Au、Zn、Pb、Pt、Pd、Rh、Ni及Co构成的组中的1种以上的金属的1种以上的矿物进行浮游选矿的捕收剂。
[5]一种浮游选矿方法，其包括：相对于矿石浆料添加下述式(1)所表示的化合物及起泡剂，使1种以上的矿物浮游于上述矿石浆料中并进行回收。
[化学式5]
(上述式(1)中，R1为碳数为3以上且8以下的亚烷基，上述亚烷基中的至少1个氢原子也可以被选自由卤素原子、碳数为1以上且12以下的烃基、碳数为1以上且12以下的烃氧基及碳数为6以上且12以下的酰氧基构成的组中的1种以上的取代基取代，上述取代基也可以彼此键合。R2为氢原子或碳数为1以上且16以下的直链状或支链状的烷基。)
[6]根据上述[5]所述的浮游选矿方法，其中，上述矿石浆料为含有包含选自由Cu、Au、Zn、Pb、Pt、Pd、Rh、Ni及Co构成的组中的1种以上的金属的1种以上的矿物的矿石的浆料。
[7]根据上述[5]或[6]所述的浮游选矿方法，其中，上述式(1)所表示的化合物的添加量相对于矿石1000kg为0.1g以上且1000g以下。
[8]根据上述[5]～[7]中任一项所述的浮游选矿方法，其中，上述矿石浆料的pH为6以上且12以下。
发明效果
根据本公开，能够提供包含增加对象矿物的回收量的化合物的捕收剂及使用了该化合物的浮游选矿方法。
附图说明
图1是实施例1-1～2及比较例1-1～4中使用的黄铜矿的X射线衍射图案。
图2是实施例3-1～2中使用的硫化铜矿石的X射线衍射图案。
图3是表示实施例4-1～4-3及比较例4-1中使用的简易浮选试验机(哈利蒙德管，Halimond tube)的概略图。
具体实施方式
以下，基于实施方式进行详细说明。
本发明人们反复深入研究，结果发现了：与以往的捕收剂相比，包含环状硫代酰胺化合物的捕收剂会增加对象矿物的回收量。本公开基于所述认识而完成。
首先，对本公开的一个实施方式的捕收剂进行说明。
本实施方式的捕收剂为包含下述式(1)所表示的化合物的捕收剂。
[化学式6]
上述式(1)中，R1为碳数为3以上且8以下的亚烷基。此外，R1中，亚烷基中的至少1个氢原子也可以被选自由卤素原子、碳数为1以上且12以下的烃基、碳数为1以上且12以下的烃氧基及碳数为6以上且12以下的酰氧基构成的组中的1种以上的取代基取代，取代基也可以彼此键合。R2为氢原子或碳数为1以上且16以下的直链状或支链状的烷基。
在环状硫代酰胺化合物即式(1)的化合物中，在R1中的亚烷基中的多个氢原子被上述取代基取代的情况下，多个取代基可以为相同的种类，也可以为不同的种类。此外，在亚烷基中的多个氢原子被上述取代基取代的情况下，多个取代基也可以彼此键合。
从提高矿物的回收量的观点出发，R1的亚烷基的碳数为3以上，优选为4以上，更优选为5以上。此外，从同样的观点出发，R1的亚烷基的碳数为8以下，优选为7以下，更优选为6以下。
从提高矿物的回收量的观点出发，R2的烷基的碳数为3以上，优选为4以上，更优选为6以上。此外，从同样的观点出发，R2的烷基的碳数为16以下，优选为15以下，更优选为14以下，进一步优选为12以下。
其中，从矿物的回收量优异的方面考虑，式(1)的化合物优选为下述式(2)或下述式(3)所表示的化合物，从制造成本低、能够容易地制造的方面考虑，式(1)的化合物优选为下述式(3)所表示的化合物。
[化学式7]
[化学式8]
此外，从提高矿物的回收量的观点出发，式(1)所表示的化合物优选为下述式(4)所表示的化合物。
[化学式9]
上述式(4)中，R3为碳数为3以上且8以下的亚烷基。此外，R3中，亚烷基中的至少1个氢原子被碳数为1以上且12以下的烃基取代。此外，式(4)的R2与上述式(1)同样地为氢原子或碳数为1以上且16以下的直链状或支链状的烷基。
上述的式(1)所表示的化合物与以往的捕收剂相比，能够增加对象矿物的回收量，特别是能够增加包含多种金属的多种矿物或多种铜矿物的回收量。因此，包含式(1)所表示的化合物的捕收剂能够提高矿物的回收量、特别是包含多种金属的多种矿物或多种铜矿物的回收量。对象矿物是包含选自由Cu、Au、Zn、Pb、Pt、Pd、Rh、Ni及Co构成的组中的1种以上的金属的1种以上的矿物，优选为1种以上的铜矿物。这样的本实施方式的捕收剂适宜用于浮游选矿。
此外，包含上述的式(1)所表示的化合物的捕收剂优选为对包含选自由Cu、Au、Zn、Pb、Pt、Pd、Rh、Ni及Co构成的组中的1种以上的金属的1种以上的矿物进行浮游选矿的捕收剂，更优选为对包含选自由Cu、Au、Zn及Pb构成的组中的1种以上的金属的1种以上的矿物进行浮游选矿的捕收剂，进一步优选为对1种以上的铜矿物进行浮游选矿的捕收剂。在浮游选矿中，式(1)所表示的化合物特别是能够提高包含上述的金属的矿物的回收量。因此，若将包含式(1)所表示的化合物的捕收剂用于上述捕收剂，则能够增加1种以上的矿物的回收量。
本实施方式的捕收剂的形态可以根据浮游选矿的工艺而适当选择。例如，在相对于矿石浆料添加捕收剂的情况下，在本实施方式的捕收剂中，除了式(1)所表示的化合物以外还可以包含起泡剂。此外，根据需要，本实施方式的捕收剂也可以含有抑制剂等各种添加剂。
接着，对本公开的一个实施方式的浮游选矿方法进行说明。
本实施方式的浮游选矿方法包括：相对于矿石浆料添加上述式(1)所表示的化合物及起泡剂，使1种以上的矿物浮游于矿石浆料中并进行回收。此外，在浮游选矿方法中，除了上述的式(1)所表示的化合物及起泡剂以外，还可以在矿石浆料中添加抑制剂等各种添加剂。
在浮游选矿方法中，相对于矿石浆料添加式(1)所表示的化合物及起泡剂，以式(1)所表示的化合物捕收的1种以上的矿物与通过起泡剂产生的泡一起浮游于矿石浆料的液面上。然后，通过将包含矿物的泡沫层从矿石浆料回收，能够从矿石浆料中回收金属。
浮游选矿方法中使用的矿石浆料通过将使包含所期望的矿物的矿石粉碎而成的粉碎物混合于水等液体中来获得。此外，起泡剂是溶解于溶剂中而使溶液的泡稳定化的物质。起泡剂可以使用以往的浮游选矿中使用的起泡剂。作为具体的物质，没有特别限定，可列举出甲基异丁基甲醇(MIBC)、松油、Aerofroth70(CYTEC)等。起泡剂的量优选为0.001g/t以上且2000g/t以下(相对于矿石1000kg为0.001g以上且2000g以下)。若起泡剂的量为0.001g/t以上，则容易获得浮矿，若起泡剂的量超过2000g/t，则有时起泡剂添加的效果达到极限。此外，在浮游选矿方法中，也可以对添加了式(1)所表示的化合物及起泡剂的矿石浆料进行鼓泡。
如上述中说明的那样，式(1)所表示的化合物能够提高矿物的回收量、特别是多种矿物的回收量。因此，与以往的捕收剂相比，在使用式(1)所表示的化合物的本实施方式的浮游选矿方法中，由于能够使大量的矿物浮游于矿石浆料的液面上，因此能够增加从矿石浆料回收的矿物的回收量。
此外，在本实施方式的浮游选矿方法中，矿石浆料优选为含有包含选自由Cu、Au、Zn、Pb、Pt、Pd、Rh、Ni及Co构成的组中的1种以上的金属的1种以上的矿物的矿石的浆料，更优选为含有包含选自由Cu、Au、Zn及Pb构成的组中的1种以上的金属的1种以上的矿物的矿石的浆料，进一步优选为含有1种以上的铜矿物的矿石的浆料。
如上述中说明的那样，式(1)所表示的化合物特别是能够提高包含上述的金属的矿物的回收量。因此，在本实施方式的浮游选矿方法中，若对包含上述1种以上的金属的1种以上的矿物进行浮游选矿，则能够增加上述1种以上的矿物的回收量。
此外，在浮游选矿方法中，式(1)所表示的化合物的添加量相对于矿石1000kg，优选为0.1g以上且1000g以下，更优选为10g以上且300g以下，进一步优选为50g以上且300g以下。若式(1)所表示的化合物的上述添加量为0.1g以上，则能够充分增加对象矿物的回收量。若式(1)所表示的化合物的上述添加量为1000g以下，则能够削减式(1)所表示的化合物的成本。
此外，在浮游选矿方法中，矿石浆料的pH优选为6以上且12以下，更优选为8以上且12以下。若矿石浆料的pH为上述范围内，则能够进一步增加矿物的回收量。
根据以上说明的实施方式，通过使用包含式(1)所表示的化合物的捕收剂，能够增加对象矿物的回收量。因此，在浮游选矿中，能够增加所期望的矿物的回收量。
实施例
接着，对实施例及比较例进行说明，但本公开并不限定于这些实施例。
(实施例1-1)
如表1中所示的那样，使用式(2)所表示的化合物(东京化成工业株式会社制)，进行黄铜矿的浮游选矿。
[化学式10]
浮游选矿通过以下的步骤来进行。首先，将粉碎至粒度75μm以下的显示出图1中所示的X射线衍射图案的黄铜矿的粉碎物的浆料用氢氧化钠调整为pH9，每1000kg黄铜矿，添加式(2)所表示的化合物100g及起泡剂(甲基异丁基甲醇(MIBC))200g。所使用的黄铜矿的Cu品位为30.2％，Fe品位为28.8％。浆料中的黄铜矿粉碎物的量设定为100g，水量设定为800mL。然后，使用阿基泰尔型浮选机(KAMATAGIKEN制、圆筒型阿基泰尔型浮选机AGR-1L)以转速2000rpm进行10分钟的浮游选矿，得到浮矿和尾矿。测定所得到的浮矿和尾矿的Cu品位，基于下式(A)来算出Cu的回收率。所谓浮矿是指在浮游选矿中浮游的矿石，所谓尾矿是指在浮游选矿中没有浮游的矿石。此外，同样地，测定所得到的浮矿和尾矿的Fe品位，算出Fe的回收率。
式(A)：Cu的回收率(％)＝浮矿重量(g)×浮矿Cu品位(％)×100/(浮矿重量(g)×浮矿Cu品位(％)+尾矿重量(g)×尾矿Cu品位(％))
(实施例1-2)
使用式(3)所表示的化合物来代替式(2)所表示的化合物，除此以外，与实施例1-1同样地进行黄铜矿的浮游选矿。
式(3)所表示的化合物如下那样来合成。首先，在氮气气流下，在三口烧瓶(200mL)中加入ω-庚内酰胺(东京化成工业株式会社制)1.9g(15mmol)和甲苯25mL，接着，添加劳森试剂3.0g(7.5mmol)后，在80℃下搅拌3小时。将反应溶液浓缩，以黄色固体得到粗产物。将粗产物通过硅胶柱色谱法进行精制，以白色固体得到式(3)所表示的化合物1.1g(收率50％)。
[化学式11]
(比较例1-1)
使用PAX(Cytec Industries、Potassium Amyl Xanthate戊基黄原酸钾)来代替式(2)所表示的化合物，除此以外，与实施例1-1同样地进行黄铜矿的浮游选矿。
(比较例1-2)
使用式(10)所表示的化合物(东京化成工业株式会社制)来代替式(2)所表示的化合物，除此以外，与实施例1-1同样地进行黄铜矿的浮游选矿。
[化学式12]
(比较例1-3)
使用式(11)所表示的化合物来代替式(2)所表示的化合物，除此以外，与实施例1-1同样地进行黄铜矿的浮游选矿。
式(11)所表示的化合物如下那样进行合成。首先，在氮气气流下，在四口烧瓶(500mL)中加入N-乙基丙酰胺(东京化成工业株式会社制)3.0g(30mmol)和甲苯300mL，接着，添加劳森试剂12.0g(30mmol)后，在120℃下回流30分钟。将反应溶液在冰水水浴下搅拌1小时后，将析出物过滤而除去。将滤液浓缩，以黄色油状物与白色固体的混合物得到2.4g粗产物。将粗产物通过硅胶柱色谱法进行精制，以无色油状物得到式(11)所表示的化合物1.1g(收率31％)。
[化学式13]
(比较例1-4)
使用式(12)所表示的化合物(东京化成工业株式会社制)来代替式(2)所表示的化合物，除此以外，与实施例1-1同样地进行黄铜矿的浮游选矿。
[化学式14]
表1
如表1中所示的那样，就实施例1-1～2而言，与比较例1-1～4相比，Cu的回收率增加。
(实施例2-1～2及比较例2-1)
如表2中所示的那样，使用各化合物，每1000kg黄铜矿添加50g各化合物，除此以外，与实施例1-1～2或比较例2-1同样地进行浮游选矿。
表2
如表2中所示的那样，就实施例2-1～2而言，与比较例2-1相比，Cu的回收率增加。
(实施例3-1)
如表3中所示的那样，使用实施例1-1中使用的式(2)的化合物，进行硫化铜矿石的浮游选矿。
浮游选矿通过以下的步骤来进行。首先，将粉碎至粒度75μm以下的显示出图2中所示的X射线衍射图案的硫化铜矿石的粉碎物的浆料用氢氧化钠调整为pH9，每1000kg矿石，添加式(2)所表示的化合物100g及起泡剂(甲基异丁基甲醇(MIBC))200g。所使用的矿石的Cu品位为1.5％，Fe品位为3.4％。浆料中的矿石粉碎物的量设定为100g，水量设定为800mL。然后，使用阿基泰尔型浮选机(KAMATAGIKEN制、圆筒型阿基泰尔型浮选机AGR-1L)以转速2000rpm进行10分钟的浮游选矿，得到浮矿和尾矿。测定所得到的浮矿和尾矿的Cu品位，算出Cu的回收率。此外，同样地测定所得到的浮矿和尾矿的Fe品位，算出Fe的回收率。
(实施例3-2)
使用式(3)所表示的化合物来代替式(2)所表示的化合物，除此以外，与实施例3-1同样地进行硫化铜矿石的浮游选矿。式(3)所表示的化合物与实施例1-2同样地合成。
表3
如表3中所示的那样，关于硫化铜矿石的浮游选矿，Cu的回收率也良好。
(实施例4-1)
如表4中所示的那样，使用式(2)所表示的化合物，进行黄铜矿的浮游选矿。
浮游选矿通过以下的步骤来进行。首先，在粉碎至粒度75μm以下的黄铜矿的粉碎物的浆料中，每1000kg黄铜矿添加式(2)所表示的化合物100g及起泡剂(甲基异丁基甲醇(MIBC))200g来进行制备。所使用的黄铜矿的Cu品位为30.5％。浆料中的黄铜矿粉碎物的量设定为5g，水量设定为100mL。然后，将浆料投入到图3中所示的简易浮选试验机1(哈利蒙德管)中。
接着，从构成简易浮选试验机1的管2的下方经由塞子4向浆料10中导入氮20，使其产生气泡11，进行利用浮选处理的分离。具体而言，作为高疏水性粒子12的含砷铜矿物的粒子的大部分附着于气泡11上而上浮，上浮的气泡11在上方破裂，沉降于与管2连接的管3内并堆积(浮矿A、浮渣)。另一方面，没有附着于气泡11上的粒子在管2内滞留(尾矿B、残渣)。
然后，进行10分钟的浮游选矿，得到浮矿和尾矿。测定所得到的浮矿和尾矿的Cu品位，基于上述式(A)来算出Cu的回收率。
(实施例4-2)
使用式(13)所表示的化合物来代替式(2)所表示的化合物，除此以外，与实施例4-1同样地进行黄铜矿的浮游选矿。
[化学式15]
(实施例4-3)
使用式(14)所表示的化合物来代替式(2)所表示的化合物以外，与实施例4-1同样地进行黄铜矿的浮游选矿。
[化学式16]
(比较例4-1)
使用PAX来代替式(2)所表示的化合物，除此以外，与实施例4-1同样地进行黄铜矿的浮游选矿。
表4
如表4中所示的那样，就实施例4-1～4-3而言，与比较例4-1相比，Cu的回收率增加。
符号说明
1 简易浮选试验机
2、3 管
4 塞子
10 浆料
11 气泡
12 高疏水性粒子
20 氮或空气
A 浮矿
B 尾矿

Claims (8)

1.一种捕收剂，其包含下述式(1)所表示的化合物，
所述式(1)中，R1为碳数为3以上且8以下的亚烷基，所述亚烷基中的至少1个氢原子也可以被选自由卤素原子、碳数为1以上且12以下的烃基、碳数为1以上且12以下的烃氧基及碳数为6以上且12以下的酰氧基构成的组中的1种以上的取代基取代，所述取代基也可以彼此键合，R2为氢原子或碳数为1以上且16以下的直链状或支链状的烷基。
2.根据权利要求1所述的捕收剂，其中，R1为碳数为5以上且6以下的亚烷基。
3.根据权利要求1所述的捕收剂，其中，所述式(1)所表示的化合物为下述式(4)所表示的化合物，
所述式(4)中，R3为碳数为3以上且8以下的亚烷基，所述亚烷基中的至少1个氢原子被碳数为1以上且12以下的烃基取代。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的捕收剂，其中，所述捕收剂为对包含选自由Cu、Au、Zn、Pb、Pt、Pd、Rh、Ni及Co构成的组中的1种以上的金属的1种以上的矿物进行浮游选矿的捕收剂。
5.一种浮游选矿方法，其包括：相对于矿石浆料添加下述式(1)所表示的化合物及起泡剂，使1种以上的矿物浮游于所述矿石浆料中并进行回收，
所述式(1)中，R1为碳数为3以上且8以下的亚烷基，所述亚烷基中的至少1个氢原子也可以被选自由卤素原子、碳数为1以上且12以下的烃基、碳数为1以上且12以下的烃氧基及碳数为6以上且12以下的酰氧基构成的组中的1种以上的取代基取代，所述取代基也可以彼此键合，R2为氢原子或碳数为1以上且16以下的直链状或支链状的烷基。
6.根据权利要求5所述的浮游选矿方法，其中，所述矿石浆料为含有包含选自由Cu、Au、Zn、Pb、Pt、Pd、Rh、Ni及Co构成的组中的1种以上的金属的1种以上的矿物的矿石的浆料。
7.根据权利要求5或6所述的浮游选矿方法，其中，所述式(1)所表示的化合物的添加量相对于矿石1000kg为0.1g以上且1000g以下。
8.根据权利要求5或6所述的浮游选矿方法，其中，所述矿石浆料的pH为6以上且12以下。
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