Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб відокремлення принаймні одного першого матеріалу із суміші, що містить цей принаймні один перший матеріал і принаймні один другий матеріал, який включає такі стадії:

(A) введення в контакт суміші, що містить принаймні один перший матеріал і принаймні один другий матеріал із принаймні однією поверхнево-активною речовиною у разі потреби у присутності диспергувального засобу, причому поверхнево-активна речовина приєднується до принаймні одного першого матеріалу,

(B) у разі потреби додавання принаймні одного диспергувального засобу до суміші, отриманої у стадії (А), для одержання дисперсії,

(C) обробка дисперсії із стадії (А) чи (В) принаймні однією гідрофобною магнітною частинкою з утворенням агломерату принаймні одного першого матеріалу, до якого приєднана принаймні одна поверхнево-активна речовина, із принаймні однією магнітною частинкою,

(D) відокремлення агломерованого продукту із стадії (С) від суміші шляхом прикладення магнітного поля,

(E) розщеплення відокремленого агломерованого продукту із стадії (D) з отриманням окремо принаймні одного першого матеріалу і принаймні однієї магнітної частинки, причому використовують поверхнево-активну речовину загальної формули (І)

A-Z , (І)

у якій

А вибирають із групи, що включає лінійний чи розгалужений С3-С30-алкіл, С3-С30-гетероалкіл, необов'язково заміщений С6-С30-арил, необов'язково заміщений С6-С30-гетероалкіл, С6-С30-аралкіл, а

Z означає групу, за допомогою якої сполука загальної формули (І) приєднується до принаймні одного гідрофобного матеріалу.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що перший матеріал є гідрофобною сполукою металу або вугіллям, а другий матеріал є гідрофільною сполукою металу.

3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що Z вибирають із групи, що включає аніонні групи -(Х)n-РО32-, -(X)n-PO2S2-, -(X)n-POS22-, -(X)n-PS32-, -(X)n-PS2-, -(X)n-POS-, -(X)n-PO2-, -(Х)n-РО32-, -(X)n-CO2-, -(X)n-CS2-, -(X)n-COS-, -(X)n-C(S)NHOH, -(X)n-S-, де X вибирають із групи, що включає О, S, NH, CH2, a n=0, 1 або 2, катіони вибирають із групи, що включає водень, NR4+, де R однакові незалежно один від іншого означають водень і/або С1-С8-алкіл, лужні або лужноземельні метали.

4. Спосіб за одним із пп. 1-3, який відрізняється тим, що принаймні одну гідрофобну сполуку металу вибирають із групи, що включає сульфідні руди, оксидні руди і/або карбонатвмісні руди.

5. Спосіб за одним із пп. 1-4, який відрізняється тим, що принаймні одну гідрофільну сполуку металу вибирають із групи, що включає оксидні і гідроксидні сполуки металів.

6. Спосіб за одним із пп. 1-5, який відрізняється тим, що принаймні одну магнітну частинку вибирають із групи, що включає магнітні метали та їх суміші, феромагнітні сплави магнітних металів та їх суміші, магнітні оксиди заліза, кубічні ферити загальної формули (II)

M2+xFe2+1-xFe3+2O4 , (II)

у якій

М вибирають із групи, що включає Co, Ni, Mn, Zn та їх суміші, а

х≤1,

гексагональні ферити та їх суміші.

7. Спосіб за одним із пп. 1-6, який відрізняється тим, що як диспергувальний засіб використовують воду.

8. Спосіб за одним із пп. 1-7, який відрізняється тим, що суміш, що містить принаймні один перший матеріал і принаймні один другий матеріал, перед або під час стадії (А) розмелюють до одержання частинок з розміром від 100 нм до 100 мкм.

Текст

1. Спосіб відокремлення принаймні одного першого матеріалу із суміші, що містить цей принаймні один перший матеріал і принаймні один другий матеріал, який включає такі стадії: (A) введення в контакт суміші, що містить принаймні один перший матеріал і принаймні один другий матеріал із принаймні однією поверхневоактивною речовиною у разі потреби у присутності диспергувального засобу, причому поверхневоактивна речовина приєднується до принаймні одного першого матеріалу, (B) у разі потреби додавання принаймні одного диспергувального засобу до суміші, отриманої у стадії (А), для одержання дисперсії, (C) обробка дисперсії із стадії (А) чи (В) принаймні однією гідрофобною магнітною частинкою з утворенням агломерату принаймні одного першого матеріалу, до якого приєднана принаймні одна поверхнево-активна речовина, із принаймні однією магнітною частинкою, (D) відокремлення агломерованого продукту із стадії (С) від суміші шляхом прикладення магнітного поля, (E) розщеплення відокремленого агломерованого продукту із стадії (D) з отриманням окремо принаймні одного першого матеріалу і принаймні однієї магнітної частинки, причому використовують поверхнево-активну речовину загальної формули (І) A-Z , (І) 2 (19) 1 3 97543 4 або під час стадії (А) розмелюють до одержання частинок з розміром від 100 нм до 100 мкм. Винахід стосується способу відокремлення принаймні одного матеріалу із суміші, що містить цей принаймні один перший матеріал і принаймні один другий матеріал, причому перший матеріал спочатку для його гідрофобізації вводять у контакт із поверхнево-активною речовиною, потім цю суміш вводять у контакт із принаймні однією магнітною частинкою, в результаті чого магнітна частинка і гідрофобізований перший матеріал нашаровуються, після чого принаймні один перший матеріал переважно кількісно відокремлюють від магнітної частинки, причому переважно магнітна частинка знову може бути повернута у процес. Зокрема винахід стосується способу збагачення цінних руд у присутності нерудних матеріалів. Способи відокремлення цінних руд із сумішей, що їх містять, уже відомі із рівня техніки. Публікація WO 02/0066168 А1 стосується способу відокремлення цінних руд із сумішей, що їх містять, в якому суспензії або зависі цих сумішей обробляють магнітними і/або плавучими у водних розчинах частинками. Після введення магнітних і/або плавучих частинок прикладають магнітне поле, в результаті чого із суміші відокремлюються агломерати. Одначе ступінь приєднання магнітних частинок до цінних руд і сила зв'язування недостатні для здійснення способу із задовільно високим виходом і ефективністю. У публікації US 4,657,666 розкритий спосіб збагачення цінних руд, причому наявну у нерудній породі цінну руду перемішують з магнітними частинками, внаслідок чого завдяки гідрофобній взаємодії утворюються агломерати. Шляхом обробки гідрофобними сполуками поверхню магнітних частинок гідрофобізують, завдяки чому відбувається їх приєднання до цінної руди. Після цього агломерати відокремлюють від суміші за допомогою магнітного поля. У вказаній публікації розкрито також, що перед додаванням магнітних частинок цінну руду обробляють поверхнево-активним розчином 1 % етилксантогенату натрію. Згідно з цим способом відокремлення цінної руди і магнітних частинок здійснюють шляхом руйнування поверхневоактивної речовини, яка була нанесена на цінну руду у формі поверхнево-активного розчину. Крім того, за цим способом для руди використовують гідрофобізуючий засіб, що містить лише 4 атоми вуглецю. У публікації US 4,834,898 розкритий спосіб відокремлення немагнітних матеріалів шляхом введення їх в контакт з магнітними реагентами, покритими двома шарами із поверхнево-активних речовин. Крім того публікації US 4,834,898 вказано, що поверхневий заряд немагнітних частинок, що підлягають відокремленню, може бути змінений шляхом застосування електролітичних реагентів різних видів і концентрацій. Поверхневий заряд може бути змінений, наприклад, шляхом додавання багатовалентних аніонів, наприклад, іонів триполіфосфату. У публікації S. R. Gray, D. Landberg, N. В. Gray, Extractive Metallurgy Conference, Perth, 2-4 October 1991, cmop. 223-226 описаний спосіб уловлювання частинок золота шляхом введення частинок в контакт з магнетитом. Перед введенням в контакт частинки золота обробляють амілксантогенатом калію. Спосіб відокремлення частинок золота від принаймні одного гідрофільного матеріалу у цьому документі не описаний. У публікації WO 2007/008322 А1 описане застосування магнітної частинки з гідрофобізваною поверхнею для відокремлення забруднень від мінеральних речовин методом магнітної сепарації. Згідно з WO 2007/008322 А1 може бути використаний розчин чи дисперсія диспергувального засобу, вибраного із групи, що включає силікат натрію, поліакрилат натрію чи гексаметафосфат натрію. Задачею винаходу є розробка способу ефективного відокремлення принаймні одного першого матеріалу із суміші, що містить принаймні один перший матеріал і принаймні один другий матеріал. Крім того, задачею даного винаходу є така обробка відокремлюваних перших частинок, при якій зв'язок між магнітними частинками і першим матеріалом достатньо стабільний для забезпечення високого виходу першого матеріалу при відокремленні. Ця задача вирішена у способі відокремлення принаймні одного першого матеріалу із суміші, що містить принаймні один перший матеріал і принаймні один другий матеріал, який включає такі стадії: (A) введення в контакт суміші, що містить принаймні один перший матеріал і принаймні один другий матеріал, зі щонайменше однією поверхнево-активною речовиною, у разі потреби у присутності принаймні одного диспергувального засобу, причому поверхнево-активна речовина нашаровується на принаймні один перший матеріал, (B) у разі потреби домішування принаймні одного диспергувального засобу до суміші, отриманої у стадії (А), для підтримання потрібної концентрації дисперсії, (C) обробка дисперсії із стадії (А) чи (В) принаймні однією гідрофобною магнітною частинкою, під час якої принаймні один перший матеріал, на якому нашарувалася принаймні одна поверхневоактивна речовина, і принаймні одна магнітна частинка утворюють агломерат, (D) відокремлення агломерованого продукту із стадії (С) від суміші шляхом прикладення магнітного поля, (E) розщеплення відокремленого агломерованого продукту із стадії (D) з отриманням окремо принаймні одного першого матеріалу і принаймні однієї магнітної частинки. Відповідний винаходові спосіб призначений переважно для відокремлення принаймні одного першого, гідрофобного матеріалу із суміші, що містить цей принаймні один перший, гідрофобний 5 матеріал і принаймні один другий, гідрофільний матеріал. У рамках цього винаходу термін "гідрофобний" означає, що відповідна частинка може бути додатково гідрофобізована шляхом обробки принаймні однією поверхнево-активною речовиною. Можлива також додаткова гідрофобізація самої по собі гідрофобної частинки шляхом обробки принаймні однією поверхнево-активною речовиною. Термін "гідрофобний" у рамках цього винаходу означає, що поверхня відповідної "гідрофобної речовини" чи "гідрофобізованої речовини" має крайовий кут змочування водою відносно повітря > 90°. Термін "гідрофільний" у рамках цього винаходу означає, що поверхня відповідної "гідрофільної речовини" чи "гідрофілізованої речовини" має крайовий кут змочування водою відносно повітря < 90°. У переважній формі виконання відповідного винаходові способу принаймні один перший матеріал є гідрофобною сполукою металу або вугіллям, а принаймні один другий матеріал є переважно гідрофільною сполукою металу. Таким чином, принаймні один відокремлюваний перший матеріал є переважно сполукою металу, вибраною із групи, що включає сульфідні руди, оксидні і/або карбонатвмісні руди, наприклад азурит [Сu3(СО3)2(ОН)2], або малахіт [Сu2[(ОН)2|СО3]]), або благородні метали та їх сполуки, на які може бути селективно нашарована поверхнево-активна сполука, що надає поверхні гідрофобних властивостей. Принаймні одна гідрофільна сполука металу вибрана переважно із групи, що включає оксидні та гідроксидні сполуки металів, наприклад діоксид кремнію SiO2, силікати, алюмосилікати, наприклад, польові шпати, наприклад альбіт Na(Si3AI)O8, слюди, наприклад мусковіт KAI2[(OH,F)2AISi3O10], гранат (Mg, Ca, Fe")3(AI, Fe'")2(SіO4)3, AI2O3, FeO(OH), FeCO3, Fe2O3, Fe3O4 та інші споріднені мінерали і суміші. Прикладами використовуваних згідно з винаходом сульфідних руд є, наприклад вибрані із групи мідних руд, що включає ковеліт CuS, сульфід молібдену(І\/), халькопірит (мідний колчедан) CuFeS2, борніт Cu5FeS4, халькозит (мідний блиск) Cu2S та їх суміші. Придатними використовуваними згідно з винаходом оксидними сполуками металів є переважно вибрані із групи, що включає діоксид кремнію SiO2, силікати, алюмосилікати, наприклад польові шпати, наприклад альбіт Na(Sі3АІ)О8, слюду, наприклад мусковіт KAl2[(OH, F)2AISi3O10], гранат (Mg, Ca, Fe")3(AI, Fe''')2(SiO4)3 та інші споріднені мінерали та суміші. Тобто у відповідному винаходові способі використовують переважно необроблені суміші руд, отримані із рудників. У переважній формі виконання відповідного винаходові способу суміш, що містить принаймні один перший матеріал і принаймні один другий матеріал, у стадії (А) перебуває у формі частинок з розміром від 100 нм до 100 мкм (див. наприклад US 5,051,199). У переважній формі виконання ці розміри частинок отримують шляхом розмелюван 97543 6 ня. Придатні методи і пристрої відомі фахівцеві, наприклад мокре розмелювання у кульковому млині. Таким чином, переважна форма виконання відповідного винаходові способу відрізняється тим, що суміш, що містить принаймні один перший матеріал і принаймні один другий матеріал перед або під час стадії (А) розмелюють до частинок розмірами від 100 нм до 100 мкм. Використовувані суміші руд мають вміст сульфідних мінералів переважно принаймні 0,4 мас. %, особливо переважно принаймні 10 мас. %. Приклади сульфідних матеріалів, присутніх у використовуваних згідно з винаходом сумішах, наведені вище. Додатково у сумішах можуть бути присутні також сульфіди відмінних від міді металів; наприклад сульфіди заліза, свинцю, цинку чи молібдену, тобто FeS/FeS2, PbS, ZnS чи MoS2. Крім того, у оброблюваних згідно з винаходом сумішах руд можуть міститися оксидні сполуки металів і металів другого роду, наприклад силікати або борати чи інші солі металів і металів другого роду, наприклад фосфати, сульфати чи оксиди/гідроксиди/карбонати та інші солі, наприклад азурит [Сu3(СО3)2(ОН)2], малахіт [Cu2[(OH)2(CO3)]], барит (BaSO4), монацит ((La-Lu)PO4). Іншими прикладами принаймні одного першого матеріалу, відокремлюваного способом згідно з винаходом, є благородні метали - Au, Pt, Pd, Rh і т.п. - переважно у самородному стані. Типова використовувана суміш руд, оброблювана відповідним винаходові способом, має такий склад: близько 30 мас. % SiO2, близько 10 мас. % Na(Si3AI)O8, близько 3 мас. % Cu2S, близько 1 мас. % MoS2, решта - оксиди хрому, заліза, титану і магнію. Нижче окремі стадії відповідного винаходові способу описані детальніше: Стадія (А): Стадія (А) відповідного винаходові способу включає введення суміші, що містить принаймні один перший матеріал і принаймні один другий матеріал, в контакт зі щонайменше однією поверхнево-активною речовиною, у разі потреби у присутності принаймні одного диспергувального засобу, причому поверхнево-активна речовина селективно нашаровується на принаймні одному першому матеріалі. Придатні і переважні перший і другий матеріали вказані вище. У рамках цього винаходу термін "поверхневоактивна речовина" означає речовину, яка у змозі поверхню відокремлюваної частинки у присутності інших частинок, що не мають бути відокремлені, змінити таким чином, що відбувається нашарування гідрофобної частинки внаслідок гідрофобної взаємодії. Використовувані згідно з винаходом поверхнево-активні речовини нашаровуються на принаймні одному першому матеріалі і зумовлюють гідрофобність першого матеріалу. Згідно з відповідним винаходові способом використовують нашаровувану на принаймні одному першому матеріалі поверхнево-активну речовину загальної формули (І) A-Z (І) у якій 7 А вибирають із групи, що включає лінійний чи розгалужений С3-С30-алкіл, С3-С30-гетероалкіл, необов'язково заміщений С6-С30-арил, необов'язково заміщений С6-С30-гетероалкіл, С6-С30-аралкіл, а Z означає групу, якою сполука загальної формули (І) приєднується до принаймні одного гідрофобного матеріалу. У особливо переважній формі виконання А означає лінійний або розгалужений С4-С12-алкіл, цілком особливо переважно лінійний С4- або С8алкіл. Згідно з винаходом необов'язково наявні гетероатоми вибрані із групи, що включає N, О, Р, S і галогени, такі як F, СІ, Вr і І. У іншій переважній формі виконання А означає переважно лінійний чи розгалужений, переважно лінійний С6-С20-алкіл Крім того, А означає переважно розгалужений С6-С14-алкіл, причому принаймні один замісник, що містить переважно від 1 до 6 атомів вуглецю, розміщений переважно у другому положенні, наприклад 2-етилгексил і/або 2пропілгептил. У іншій особливо переважній формі виконання Z вибирають із групи, що включає аніонні групи 2222(X)n-PO3 , -(X)n-PO2S , -(X)n-POS2 , -(X)n-PS3 , 2(X)n-PS2 , -(X)n-POS , -(Х)n-РО2 , -(Х)n-РО3 -(X)nCO2 , -(X)n-CS2 , -(X)n-COS , -(X)n-C(S)NHOH, -(X)nS , де X вибирають із групи, що включає О, S, NH, СН2, а n = 0, 1 або 2, катіони вибирають із групи, + що включає водень, NR4 , де R однакові незалежно один від іншого означають водень і/або СrС8алкіл, лужні або лужно-земельні метали. Вказані аніони і відповідні катіони утворюють згідно з винаходом нейтрально заряджені сполуки загальної формули (І). У разі, коли у вказаних формулах n = 2, йдеться про дві однакові або різні, переважно однакові, групи А, приєднані до групи Z. У особливо переважній формі виконання використовують сполуки, вибрані із групи, що включає ксантати A-O-CS2 , діалкілдитіофосфати (AO)2-PS2 , діалкілдитіофосфінати (A)2-PS2 та їх суміші, причому А означають незалежно один від іншого лінійний чи розгалужений, переважно лінійний С6-С20-алкіл, наприклад n-октил, або розгалужений С6-С14-алкіл, причому розгалуження здійснене переважно у положенні 2, наприклад 2етилгексил і/або 2-пропілгептил. Як протиіони ці сполуки містять переважно катіони, вибрані із гру+ пи, що включає водень, NR4 де R однакові незалежно один від іншого означають водень і/або С1С8-алкіл, лужні або лужно-земельні метали, зокрема натрій або калій. Цілком особливо переважні сполуки загальної формули (І) вибрані із групи, що включає nоктилксантат натрію або калію, бутилксантат натрію або калію, ди-n-октилдитіофосфінат натрію або калію, ди-n-октилдитіофосфат натрію або калію та суміші цих сполук. Для благородних металів, таких як Au, Pd, Rh і т.п., особливо переважними поверхневоактивними речовинами є моно-, ди- і тритіоли або 8-гідроксихіноліни, наприклад описані в ЕР 1200408 В1. 97543 8 Для оксидів металів, таких як FeO(OH), Fe3O4, ZnO і т.п., карбонатів, наприклад азурит [Сu(СО3)2(ОН)2], малахіт [Сu2[(ОН)2СО3]], особливо переважними поверхнево-активними речовинами є октилфосфонова кислота (OPS), (EtO)3Si-A, (MeO)3Si-A, де А має вказані вище значення. У переважній формі виконання відповідного винаходові способу як поверхнево-активні речовини не використовують гідроксамати для модифікації оксидів металів. Для сульфідів металів, таких як Cu2S, MoS2 і т.п. особливо переважними поверхнево-активними речовинами є моно-, ді- і триоли або ксантогенати. У іншій переважній формі виконання відповідного винаходові способу Z означає -(Х)п-CS2 , -(X)nPO2 або -(X)n-S , де X означає О, а n дорівнює 0 або 1, а катіон вибраний із групи, що включає водень, натрій або калій. Цілком особливо переважними поверхнево-активними речовинами є 1октантіол, n-октилксантат калію, бутилксантат калію, октилфосфонова кислота або сполука формули (IV) Введення в контакт у стадії (А) відповідного винаходові способу може бути здійснене всіма відомими фахівцеві методами. Стадія (А) може бути здійснена у речовині або у дисперсії, переважно у суспензії, особливо переважно у водній суспензії. У формі виконання відповідного винаходові способу стадію (А) здійснюють у речовині, тобто за відсутності диспергувального засобу. Оброблювану суміш і принаймні одну поверхнево-активну речовину без додаткового диспергувального засобу вносять у відповідних кількостях і перемішують. Придатні змішувальні апарати фахівцеві відомі; це може бути млин, такий як кульковий млин. У іншій переважній формі виконання стадію (А) здійснюють у дисперсії, переважно у суспензії. При цьому придатні усі диспергувальні засоби, в яких суміш із стадії (А) не повністю розчинна. Придатні диспергувальні засоби для одержання зависі чи дисперсії у стадії (В) відповідного винаходові способу вибрані із групи, що включає воду, водорозчинні органічні сполуки, наприклад спирти з кількістю атомів від 1 до 4, та їх суміші. У особливо переважній формі виконання диспергувальним засобом у стадії (А) є вода. Стадію (А) відповідного винаходові способу проводять в загальному випадку при температурі від 1 до 80 °C, переважно від 20 до 40 °C, особливо переважно при оточуючій температурі. Принаймні одну поверхнево-активну речовину використовують у загальному випадку в кількості, достатній для досягнення бажаного ефекту. У переважній формі виконання принаймні одну поверхнево-активну речовину додають у кількості від 0,01 до 5 мас. % відносно загальної маси оброблюваної суміші. Стадія (В) 9 Опційна стадія (В) відповідного винаходові способу включає додавання принаймні одного диспергувального засобу до суміші, отриманої у стадії (А), для отримання дисперсії. Суміш, отримана у стадії (А) у формі виконання, коли стадію (А) здійснюють у речовині, містить принаймні один перший матеріал і принаймні один другий матеріал, поверхня якого модифікована принаймні однією поверхнево-активною речовиною. Коли стадію (А) здійснюють у речовині, здійснюють стадію (В) відповідного винаходові способу, тобто до отриманої у стадії (А) суміші додають принаймні один диспергувальний засіб для одержання дисперсії. У формі виконання, в якій стадію (А) відповідного винаходові способу здійснюють у дисперсії, стадію (В) не здійснюють. Одначе навіть у цій формі виконання стадія (В) може бути здійснена, тобто введений додатковий диспергувальний засіб для отримання дисперсії з нижчою концентрацією. При цьому придатні усі диспергувальні засоби, вже названі для стадії (А). У особливо переважній формі виконання диспергувальним засобом у стадії (А) є вода. Таким чином, у стадії (В) або отриману у стадії (А) суміш, що перебуває у речовині, переводять у дисперсію, або отриману у стадії (А) суміш, що уже перебуває у дисперсії, переводять у дисперсію нижчої концентрації. У загальному випадку кількість диспергувального засобу, що його додають у стадії (A) і/або у стадії (В), згідно з винаходом вибирають таким чином, щоб отримана дисперсія була придатною для перемішування і/або для транспортування. У переважній формі виконання кількість оброблюваної суміші відносно загальної маси зависі чи дисперсії становить до 100 мас. %, особливо переважно від 0,5 до 10 мас. %. У іншій переважній формі виконання відповідного винаходові способу стадію (В) не здійснюють, а стадію (А) здійснюють у водній дисперсії, завдяки чому у стадії (А) безпосередньо отримують суміш у водній дисперсії, яка має концентрацію, необхідну для здійснення стадії (С) відповідного винаходові способу. Додавання диспергувальаного засобу у стадії (В) відповідного винаходові способу може бути здійснене всіма відомими фахівцеві методами. Стадія (С) Стадія (С) відповідного винаходові способу включає обробку дисперсії із стадії (А) чи (B) принаймні однією гідрофобною магнітною частинкою, в результаті чого принаймні один гідрофобізований у стадії (А) перший матеріал, на якому нашарувалась принаймні одна поверхневоактивна речовина, і принаймні одна магнітна частинка утворюють агломерат. У стадії (С) відповідного винаходові способу можуть бути використані усі відомі фахівцеві магнітні речовини і матеріали. У переважній формі виконання принаймні одна магнітна частинка вибрана із групи, що включає магнітні метали, наприклад залізо, кобальт, нікель та їх суміші, феромагнітні сплави магнітних металів, наприклад NdFeB, SmCo та їх суміші, магнітні оксиди заліза, напри 97543 10 клад магнетит, магеміт, кубічні ферити загальної формули (II) 2+ 2+ 3+ M xFe 1-xFe 2O4 (II) в якій М означає Co, Ni, Mn, Zn та їх суміші х1, гексагональні ферити, наприклад барієвий або стронцієвий ферит MFe6O19, де М = Са, Sr, Ва та їх суміші. Додатково магнітні частинки можуть мати зовнішній шар, наприклад із SiO2. У особливо переважній формі виконання даного винаходу принаймні одна магнітна частинка є магнетитом або феритом кобальту 2+ 2+ 3+ Co xFe 1.xFe 2O4, де х1. У переважній формі виконання магнітні частинки, використовувані у стадії (С) відповідного винаходові способу, мають розміри від 100 нм до 100 мкм, особливо переважно від 1 до 50 мкм. Магнітні частинки перед використанням у стадії (С) можуть бути переведені у потрібний розмір відомими фахівцеві методами, наприклад, розмелюванням. Крім того, частинкам, отримуваним реакцією осадження, вказані розміри можуть бути надані шляхом встановлення відповідних параметрів реакції (наприклад, рН, тривалість реакції, температура). У іншій переважній формі виконання поверхню принаймні однієї магнітної частинки гідрофобізують за допомогою принаймні однієї гідрофобної сполуки. Гідрофобну сполуку вибирають переважно з-поміж сполук загальної формули (III) B-Y (III), в якій В вибирають із групи, що включає лінійний чи розгалужений С3-С30-алкіл, С3-С30-гетероалкіл, необов'язково заміщений С6-С30-арил, необов'язково заміщений С6-С30-гетероалкіл, С6-С30-аралкіл, а Y означає групу, якою сполука загальної формули (III) приєднується до принаймні однієї магнітної частинки. У особливо переважній формі виконання В означає лінійний чи розгалужений С6-С18-алкіл, переважно лінійний С8-С12-алкіл, цілком особливо переважно лінійний С12-алкіл. Згідно з винаходом можливо наявні гетероатоми вибрані із групи, що включає N, О, Р, S і галогени, такі як F, СІ, Вr і І. У іншій особливо переважній формі виконання Y вибраний із групи, що включає -(Х)n-SiHal3, -(X)nSiHHal2, -(X)n-SiH2Hal, де Hal означає F, СІ, Вr, І, і 3аніонні групи, такі як -(Х)n-SiO3 , -(Х)n-СО2 , -(X)n2222PO3 , -(X)n-PO2S , -(X)n-POS2 , -(X)n-PS3 , -(X)nPS2 , -(X)n-POS , -(X)n-PO2 , -(X)n-CO2 , -(X)n-CS2 , (X)n-COS , -(X)n-C(S)NHOH, -(X)n-S , де X=O, S, NH, CH2, a n=0, 1 або 2, і у разі потреби катіони, виб+ рані із групи, що включає водень, NR4 , де R означають незалежно один від іншого водень і/або С1С8-алкіл, лужні, лужноземельні метали або цинк, крім того -(X)n-Si(OZ)3, де n = 0, 1 або 2, a Z = заряд, водень або коротколанцюговий алкільний залишок. Якщо у вказаних формулах n = 2, то до групи Y приєднані дві однакові або різні, переважно однакові, групи В. Цілком особливо переважними гідрофобувальними речовинами загальної формули (III) є алкі 11 лтрихлорсилани (алкільні групи з кількістю атомів вуглецю 6-12), алкілтриметоксисилани (алкільні групи з кількістю атомів вуглецю 6-12), октилфосфорна кислота, лауринова кислота, масляна кислота, стеаринова кислота чи їх суміші. Обробка розчину чи дисперсії з принаймні однією гідрофобною магнітною частинкою у стадії (С) відповідного винаходові способу може бути здійснена всіма відомими фахівцеві методами. У переважній формі виконання принаймні одну магнітну частинку диспергують у придатному диспергувальному засобі. Придатними диспергувальними засобами є такі, в яких принаймні одна магнітна частинка не повністю розчинна. Придатні диспергувальні засоби для диспергування у стадії (С) відповідного винаходові способу вибрані із групи, що включає воду, водорозчинні органічні сполуки та їх суміші; особливу перевагу має вода. Особливу перевагу має застосування у стадії (С) того ж диспергувального засобу, що і у стадії (В). У загальному випадку кількість диспергувального засобу для попереднього диспергування магнітних частинок згідно з винаходом вибирають таким чином, щоб отримана завись чи дисперсія була придатною для перемішування і/або для транспортування. У переважній формі виконання кількість оброблюваної суміші відносно загальної маси зависі чи дисперсії становить до 60 мас. %. Дисперсія магнітних частинок може бути виготовлена всіма відомими фахівцеві методами. У переважній формі виконання магнітні частинки, що підлягають диспергуванню, і відповідну кількість диспергувального засобу чи суміші диспергувальних засобів закладають у придатний реактор, наприклад скляний реактор, і перемішують за допомогою відомих фахівцеві пристроїв, наприклад, у скляній ванні за допомогою лопатевої мішалки з механічним приводом, при температурі від 1 до 80 °C, переважно при кімнатній температурі. Об’єднання дисперсії із стадії (В) з принаймні однією гідрофобною магнітною частинкою здійснюють у загальному випадку таким чином, що обидві складові змішують відомими фахівцеві методами. У переважній формі виконання дисперсію з принаймні однією магнітною частинкою додають до суміші, попередньо обробленої принаймні однією поверхнево-активною речовиною. У іншій переважній формі виконання магнітні частинки у твердій формі можуть бути додані до дисперсії оброблюваної суміші. У іншій переважній формі виконання обидві складові перебувають у диспергованій формі. Стадію (С) здійснюють у загальному випадку при температурі від 1 до 80 °C, переважно від 10 до 30°С. У стадії (С) принаймні одна магнітна частинка агломерується з гідрофобним матеріалом оброблюваної суміші. Зв'язок, що існує між ними, базується на гідрофобній взаємодії. Між принаймні однією магнітною частинкою і гідрофільною складовою суміші не відбувається зв'язуюча їх взаємодія, тому між цими складовими агломерування не відбувається. Після стадії (С) у суміші присутні продукти агломерування принаймні одного гідро 97543 12 фобного матеріалу і принаймні однієї магнітної частинки поряд з принаймні одним гідрофільним матеріалом. Стадія (D): Стадія (D) відповідного винаходові способу включає відокремлення агломерованого продукту із стадії (С) від суміші шляхом прикладення магнітного поля. У переважній формі виконання стадія (D) може бути здійснена шляхом поміщення постійного магніту до реактора, у якому перебуває суміш із стадії (С). У переважній формі виконання між постійним магнітом і оброблюваною сумішшю розміщена розділювальна стінка із немагнітного матеріалу, наприклад, скляна стінка реактора. У іншій переважній формі відповідного винаходові способу у стадії (D) використовують електромагніт, який створює магнітне поле лише тоді, коли у ньому протікає електричних струм. Придатні пристрої фахівцеві відомі. Стадію (D) відповідного винаходові способу здійснюють при температурі від 10 до 60 °C. Під час здійснення стадії (D) суміш постійно перемішують за допомогою придатного пристрою, наприклад лопатевої мішалки. У стадії (D) агломерований продукт із стадії (С) може бути відокремлений всіма відомими фахівцеві методами, наприклад, шляхом зливання рідини з гідрофільною складовою суспензії через донний клапан використовуваного у стадії (D) реактора або відкачування через шланг складової суспензії, не утримуваної магнітом. Стадія (Е) Стадія (Е) відповідного винаходові способу включає розщеплення відокремленого агломерованого продукту із стадії (D) з метою окремого отримання принаймні одного першого матеріалу і принаймні однієї магнітної частинки. У переважній формі виконання відповідного винаходові способу розщеплення у стадії (Е) здійснюють не руйнівним чином, тобто наявні у дисперсії окремі складові хімічно не змінюються. Відповідне винаходові розщеплення здійснюють не шляхом оксидування гідрофобувального засобу з отриманням продуктів оксидування чи продуктів розпаду гідрофобувального засобу. Розщеплення може бути здійснене всіма відомими фахівцеві методами, придатними для такого розщеплення агломерованого продукту, при якому принаймні одна магнітна частинка може бути отримана у формі, придатній для повторного використання. У переважній формі виконання відщеплені магнітні частинки знову використовують у стадії (С). У переважній формі виконання розщеплення у стадії (Е) відповідного винаходові способу здійснюють шляхом обробки агломерованого продукту речовиною, вибраної із групи, що включає органічні розчинники, основні сполуки, кислі сполуки, оксидувальні засоби, відновлювальні засоби, поверхнево-активні сполуки та їх суміші. Прикладами придатних органічних розчинників є метанол, пропанол, наприклад н-пропанол чи ізо-пропанол, ароматичні розчинники, наприклад бензол, толуол, ксилол, етери, наприклад діетило 13 вий етер, метил-т-бутиловий етер, кетони, наприклад ацетон, ароматичні чи аліфатичні вуглеводні, наприклад насичені вуглеводні з кількістю атомів вуглецю 8-16 наприклад додекан і/або Shellsol®, дизельне пальне та їх суміші. Основними складовими дизельного пального є переважно алкани, циклоалкани та ароматичні вуглеводні з кількістю атомів вуглецю 9-22 у молекулі і діапазоном температур кипіння від 170 °C до 390 °C. Прикладами використовуваних згідно з винаходом основних сполук є водні розчини основних сполук, наприклад водні розчини гідроксидів лужних і/або лужноземельних металів, таких як КОН, NaOH, вапняне молока, водні розчини аміаку, водні розчини органічних амінів загальної формули 2 2 R 3N, де R незалежно один від іншого вибрано із групи, що включає С1-С8-алкіл, необов'язково заміщений іншими функціональними групами. У переважній формі виконання стадію (Е) здійснюють шляхом введення водного розчину NaOH до досягнення значення рН 13, наприклад для відокремлення Cu2S, модифікованого окти-лфосфоновою кислотою. Кислі сполуки можуть бути мінеральними кислотами, наприклад НСІ, H2SO4, HNO3 або їх суміші, органічні кислоти, наприклад карбонові кислоти. Як окси-дувальний засіб може бути використаний, наприклад Н2О2, наприклад у формі 30процентного водного розчину (пергідроль). Для відокремлення Cu2S, модифікованого тіолами, використовують переважно Н2О2 або Na2S2O4. Прикладами використовуваних згідно з винаходом поверхнево-активних сполук є не-іонні, аніонні, катіонні і/або цвіттер-іонні сполуки. У переважній формі виконання агломерований продукт із гідрофобного матеріалу і магнітних частинок розщеплюють за допомогою органічного розчинника особливо переважно ацетоном і/або дизельним пальним. Цей процес може бути здійснений також механічним способом. У переважній формі виконання для підтримки процесу розщеплення агломерату використовують ультразвук. У загальному випадку органічний розчинник використовують у кількості, достатній для розщеплення усього агломерованого продукту. У переважній формі виконання використовують від 20 до 100 мл органічного розчинника на грам розщеплюваного агломерованого продукту, що складається із гідрофобного матеріалу і магнітної частинки. Згідно з винаходом після розщеплення принаймні один перший матеріал і принаймні одна магнітна частинка перебувають у вигляді дисперсії у вказаному агенті розщеплення, переважно в органічному розчиннику. Принаймні одну магнітну частинку із дисперсії, що містить цю принаймні одну магнітну частинку і принаймні один перший матеріал, відокремлюють за допомогою постійного або електричного магніту. Подробиці цього відокремлення аналогічні описаним у стадії (D) способу згідно з винаходом. Відокремлюваний перший матеріал, переважно відокремлювану сполуку металу, відокремлюють від органічного розчинника шляхом відгонки органічного розчинника. Отриманий таким чином перший матеріал може бути очищений іншими, відомими фахівцеві методами. Розчинник - у разі 97543 14 потреби після очищення - може бути знову повернутий у відповідний винаходові процес. Приклади Приклад 1: Суміш із 10,0 г морського піску (Bernd Kraft GmbH; очищений соляною кислотою; партія 1046306), 2,02 г Cu2S (порошок, 325 меш; Aldrich Lot 01516LD-416) і 1,7мас. % 1-октантіолу (98-%, для синтезу, Merck; партія S20709716) перемішували у планетарному кульковому млині (500 мл агатовий резервуар з 50 агатовими кульками (0=10 мм)) протягом 30 хв при швидкості 200 об/хв. Потім суміш сушили у вакуумній сушильній шафі (р

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Processing rich ores using magnetic particles

Автори англійською

Domke, Imme, Mronga, Norbert, Michailovski, Alexej, Hibst, Hartmut, Servay, Thomas, Klopsch, Rainer

Назва патенту російською

Обогащение ценных руд с помощью магнитных частиц

Автори російською

Домке Имме, Мронга Норберт, Михайловски Алексей, Хибст Хартмут, Зервай Томас, Клопш Раинер

МПК / Мітки

МПК: B03C 1/015

Мітки: частинок, цінних, збагачення, руд, допомогою, магнітних

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/8-97543-zbagachennya-cinnikh-rud-za-dopomogoyu-magnitnikh-chastinok.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Збагачення цінних руд за допомогою магнітних частинок</a>

Подібні патенти