АЗОТ-, КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИЕ ЦИКЛИЧЕСКИЕ ФЛОТОРЕАГЕНТЫ ДЛЯ ПРОЦЕССА ОБОГАЩЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

УДК 622.79

Фазылбекова Д.А.

Магистрант кафедры химии и химической технологии Павлодарский государственный университет имени С. Торайгырова

(Казахстан)

АЗОТ-, КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИЕ ЦИКЛИЧЕСКИЕ ФЛОТОРЕАГЕНТЫ

ДЛЯ ПРОЦЕССА ОБОГАЩЕНИЯ

Аннотация: Поиск эффективных флотореагентов является актуальной проблемой в процессах обогащения. Актуальность данной проблемы связана с увеличением числа бедных по содержанию месторождений, что требует интенсификации процесса. На наш взгляд эффективными флотореагентами могут являться азот-, кислородсодержащие циклические соединения. Ранее было показано, что производные оксана являются эффективными флотореагентами для процесса обогащения цинк-, медь-, свинец- содежащих полиметаллических руд и шунгитных пород.

Ключевые слова: флотореагент, процесс обогащения, флотация

Использование морально и физически устаревшего оборудования, а также малоселективных, не отвечающих экологическим требованиям, реагентов не позволяет горно-металлургической промышленности эффективно использовать энергетические ресурсы.

Метод флотации позволяет вовлечь в переработку бедные руды, дополнительно получать десятки тысяч тонн металлов и минеральных продуктов, комплексно использовать сырье без существенных капитальных затрат.

Флотореагенты обыкновенно разделяют на три группы: собиратели,

пенообразователи и модификаторы. Актуальными являются исследования,

направленные на разработку нового класса флотореагентов: реагентов-

интенсификаторов флотации. Указанные реагенты, как правило, самостоятельно не

обладают высокой эффективностью как реагенты-собиратели при флотации руд

цветных металлов, но их добавки к традиционным флотореагентам существенно

381

усиливают их собирательную способность, благодаря воздействию на физико-химические характеристики флотационного процесса [1,6].

При флотации руд цветных металлов наиболее широко применяют керосин, трансформаторное масло, индустриальное и машинное масла различных марок. Все аполярные собиратели представляют собой сложные смеси, содержащие предельные углеводороды и небольшие примеси сернистых, азотистых, кислородсодержащих органических соединений в зависимости от состава исходной нефти и способов очистки масел. На наш взгляд эффективными флотореагентами могут быть азот- и кислородсодержащие циклические соединения.

В продолжении работ о синтезу новых флотореагентов проведен синтез производных 5,6-дигидро-1,3-оксазина и производных оксана амидометилированием и оксиметилированием непредельных соединений. Качественный и количественный состав полученных продуктов определен с помощью элементного анализа, а их структура иденфицирована с помощью ИК- и ЯМР-спектроскопии. Изучение коллоидно-химических свойств гетероциклических соединений показало их поверхностную активность.

Флотация шунгитных и сланцевых пород показала, что данные реагенты более эффективны, чем промышленные (оксаль, сосновое масло и др.).

Механизм действия анионных собирателей и, в частности, ксантогената заключается в следующем. Анионы ксантогената в присутствии кислорода воздуха сорбируется на поверхности сульфидного минерала с образованием прочной химической связи с катионом кристаллической решетки минерала, т. е. с образованием ксантогената металла.

ОН'

СНз-СОЫН, + СНгО

СН^СО-МН-СНуОН

СеНз-С<СН3>=СН: + СНгСО-ЫН-СН;-ОН

Для гидрофобизации поверхности большинства минералов используются специальные реагенты-собиратели, молекула которых содержит аполярную часть. С другой стороны, собиратели должны закрепляться на полярной поверхности минералов. Следовательно, в их молекулах должна быть и полярная часть. Поэтому в качестве собирателей обычно используются гетерополярные соединения. Полярные группы гетерополярных соединений определяют их химические свойства и, следовательно, способность закрепляться на тех или других полярных минералах, поэтому их еще называют функциональными группами.

Литература

1. Хан Г. А., Габриелова Л. И., Власова Н. С. Флотационные реагенты и их применение. / Г. А. Хан, Л. И. Габриелова, Н. С. Власова. - М.: Недра, 1986. - 271 с.

2. Шубов Л. Я., Иванков С. И., Щеглова Н. К. Флотационные реагенты в процессах обогащения минерального сырья. Справочник. В 2 кн. / Л. Я. Шубов, С. И. Иванков, Н.К. Щеглова. - М.: Недра, 1990. - 400 с.

3. Богданов О.С. Теория и технология флотации руд. / О.С. Богданов. - М.: Недра, -1990. - 363 с.

4. Богданов О.С. и др. Физико-химические основы теории флотации. / О.С. Богданов. - М.: Наука, 1992. - 264 с.

5. Степанова М.Н. Органические реагенты во флотации: учеб. пособие. / М.Н. Степанова. - Пермь: Перм. гос. техн. ун-та, 2009. - 53 с.