Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов - Полькин С.И.
Скачать (прямая ссылка):
Фосфотен был изучен при флотации ряда несульфидных минералов, в том числе циркона, касситерита, пирохлора и др. Касситерит и циркон извлекаются в пенный продукт фосфоте-ном при pH от 4 до 10,5 и расходе собирателя 300—400 г/т. Пирохлор и ильменорутил имеют наиболее высокое извлечение
77
фосфотеном при pH 6—9; подавление пирохлора наступает как в кислой, так и в щелочной среде. Биотит и альбит фосфотеном не флотируются. По собирательным свойствам фосфотен близок к олеиновой кислоте, но с учетом его низкой стоимости, он может быть хорошим заменителем ее.
§ 4.3. КАТИОННЫЕ И КОМПЛЕКСНООБРАЗУЮЩИЕ СОБИРАТЕЛИ
Катионные собиратели широко применяют при флотации кварца, полевых шпатов, слюды и многих других несульфидных минералов. Они представляют собой органические производные аммиака (аминные собиратели) или аммония. Гидрофобизи-рующим ионом является катион, т. е. положительно заряженный комплексный ион, центральным ядром в котором является азот. Амины RNH2, являющиеся производными аммиака NH3, образуются при замещении в нем одного, двух или трех атомов водорода углеводородными радикалами.
При замене в молекуле аммиака одного атома водорода углеводородным радикалом получают первичные амины, общая формула которых R—NH2, где NH2 — аминогруппа; при замене
*\
двух атомов водорода получают вторичные амины /NH,
а при замене всех трех атомов водорода углеводородными ра-
азота аминогруппы непосредственно связан с одним из углеродных атомов, составляющих цепь углеводородного радикала. В практике флотации наибольшее применение нашли первичные алифатические амины, их соли и соли замещенных четвертичных аммониевых оснований.
Амины называют по углеводородному радикалу, которым замещен водород, например лауриламин "Ci2H2SNH2, октиламин CsHi7NH2, додекамин Ci0H2iNH2, октадециламин Ci8H37NH2 и др.
В щелочной среде амины образуют соединения с гидро-ксильной группой RNH3OH, а в кислой — соли типа RNH3Cl.
При замещении в группе аммония всех четырех атомов водорода образуются четвертичные аммониевые основания, как, например, бромистый цетилтриметиламмоний
дикалами образуются третичные . амины
N — R.
Атом
+
Bf
N
78
В водных растворах амины образуют комплексные соединения, например
R-NH2+H++OH--+ [RNHa]+-T-OH-
Положительно заряженный катион может закрепляться на поверхности силикатных и других отрицательно заряженных минералов и гидрофобизировать их, гидроксильный анион обусловливает резко выраженную щелочную реакцию.
Первичные амины, применяемые во флотации, не растворяются в воде, поэтому их применяют обычно в виде хлористоводородных или уксуснокислых солей.
Соль амина RNH3Cl может диссоциировать на ионы RNH3Cl=«^ [RNH3]+-J-Cl- В этом случае амин находится в ионной форме в виде катиона [RNH3]+ в кислой среде и наиболее успешно адсорбируется на силикатных минералах, поверхность которых имеет отрицательные заряды.
Хлористоводородные или уксуснокислые соли амина имеют вид [RNH2H]+C1- или [RNH2H]+CH3COO-.
В СССР организовано производство первичных аминов типа АНП и аминов на основе карбоновых кислот.
Первичные амины могут отличаться один от другого положением аминогруппы в углеродной цепи, т. е. в зависимости от того, с каким из углеродных атомов цепи соединена аминогруппа.
Обозначим номерами атомы углеродной цепи С —С —С —С —С —С —С —С,
1 2 3 4 5 6 7 8
тогда первичные амины, синтезированные из карбоновых кислот, имеют аминогруппу в положении /. Например, соль до-дециламина, получаемая из лауриновой кислоты, имеет следующую формулу:
[CH3- (CH2Xо_ CH2NH2H]н Cl-.
У аминов, входящих в состав реагентов АНП и ИМ-11, аминогруппа находится в положении 2, 3 и т. д. Например, соль додециламина имеет первичную аминогруппу в положении 2
CH3-(CH2) — CH-'CH3 ^ +
NH,
H
Cl"
а соль додециламина с первичной аминогруппой в положении 3
CH3- (CH2) — сн — CH2—- CH3
NH0-H
Cl"
79
Первичные амины с аминогруппой в положении 1 являются наиболее сильными и универсальными катионными собирателями; они пригодны для всех случаев катионной флотации, амины с другим положением аминогруппы в ряде случаев неэффективны (например, для флотации окисленных цинковых минералов, сильвинита).
В СССР наиболее детально изучены при флотации различных типов руд катионные собиратели АНП, ИМ-11.
Катионный собиратель АНП (C14H29NH3CI) получают из мягких парафинов или синтина (фракция 240— 2900C) обработкой 55—65%-ной азотной кислотой при 135— 145 °С. Процесс восстановления нитропарафинов до аминов проводится электрохимическим водородом непрерывным способом под давлением 6—20 МПа и при температуре 100— 14O0C Полученные жидкие продукты обрабатывают метанолом и одновременно переводят их соляной кислотой или хлористым аммонием в гидрохлориды. Катионный собиратель АНП представляет собой бурую жидкость, состоящую из хлоргид-ратов первичных аминов (вторичных аминов не более 3%), растворимых в воде, содержащих 10—20 % воды. Выход амина составляет 63—72 % теоретически возможного. Молекулярная масса АНП равна 213; стоимость его (при получении из мягких парафинов) в 2—3 раза ниже стоимости аминов, получаемых из жирных кислот.
