FI65025C - Foerfarande foer att flotatinsanrika komplexa metallfoereningar - Google Patents

Description

1 65025

Menetelmä kompleksisten metalliyhdisteiden vaahdottani!seksi Tämä keksintö koskee menetelmää kompleksisten metalliyhdisteiden vaahdottamiseksi. Kyseessä on erityisesti sellainen kokoojan ja vaahdotusaineen avulla tapahtuva malmin rikas-tusmenettely, jossa vaahdotusolosuhteiden sähkökemiallinen kontrollointi aikaansaa vaahdotukselle optimiolosuhteet.

Vaahdotukseen käytetään tavallisesti kokoojaa, jonka tulisi olla vaahdotettavan mineraalin suhteen spesifinen, jotta vaahdotustulos olisi mahdollisimman hyvä. Kokoojan avulla mineraali saadaan tarttumaan ilmakupliin ja nousemaan vaahdotettavasta materiaalista pinnalle. Tarttumiseen halutun mineraalin pinnalle on esitetty vaikuttavan eri mineraalien pintojen suhteellisen kostuvuuden.Pinnan vapaata energiaa pienennetään usein tarkoituksellisesti lisäämällä esimerkiksi heteropolaarisia pinta-aktiivisia aineita.

Vain tietyn mineraalin useiden muidenkin mineraalien joukosta kokoavia kokoojia on erittäin vaikea löytää ja erityisesti silloin, jofc kokoojalle asetetaan myös tehokkuden suhteen korkeat vaatimukset. Mineraalin koostumus vaihtelee nimittäin koko ajan ja monien eri mineraalien pintaominaisuudet muistuttavat toisaalta paljon toisiaan. Mineraalien muodostumisympäristöt jne. vaikuttavat omalta osaltaan mineraalien ominaisuuksiin, joten kokoojan käyttäytyminen ei ole helposti ennustettavissa. Tavallisesti joudutaan tyytymään kompromisseihin spesifisyyden ja tehokkuuden suhteen ja erotusolosuhteet joudutaan luomaan säännöstelevien reagenssien ja pH:n muutoksen avulla.

Kokoojien käyttäytymisen ennustettavuutta on pyritty parantamaan useilla tavoin. Uusia kokoojia on kehitetty, kokoo-jareagenssin tehokkuutta on yritetty parantaa hapettamalla 2 65025 reagenssia sähkökemiallisesti malmilietteen käsittelyn aikana ja toisaalta on malmin ominaisuuksiin pyritty vaikuttamaan pelkistämällä hapettunutta malmia sähkövirran avulla malmia esikäsiteltäessä.

Vielä tunnetaan US-patenttijulkaisusta 3 883 421 menetelmä malmin vaahdottamiseksi ja siinä esiintyvien arvokkaiden tuotteiden talteenottamiseksi pysyttämällä vaahdotusken-nosta mitattu redox-potentiaali tietyssä ennalta määrätyssä arvossa. Arvoon vaikutetaan muuttamalla kennoon syötettävien kemikaalien, kuten sulfidin ja ksantaatin määrää sitä mukaa,kuin mitattu potentiaali pyrkii muuttumaan ennalta-määrätystä arvosta.

Kyseisellä menetelmällä ei kuitenkaan saavuteta minkäälaista etua, jos kysymyksessä on kompleksimalmi, sillä valitsemalla etukäteen tietty redox-potentiaali ja lisäämällä kokoojaa ja kenties muitakin kemikaaleja kokooja kiinnittyy yhtä hyvin yhden kuin toisenkin mineraalin pinnalle, koska potentiaalin säädössä joudutaan kulkemaan sellaisen alueen kautta, jossa molempien erotettavien mineraalien ja kokoojan pintayhdisteet ovat pysyviä. Pysyvä yhdiste ei helposti poistu pinnalta, minkä lisäksi se helposti stabiloituu vaahdotteella ja kokoojan hapettuneella muodolla. Kyseisessä menetelmässä ei käytetä suoraa kokoojan pitoisuusmittausta lietteestä, mistä syystä ko. potentiaalisäädössä muodostuu aina kokoojan hapettuneita, niukkaliukoisia muotoja. Koska menetelmässä mitataan redox-potentiaali, joka merkitsee epäselektiivistä mittausta esimerkiksi Pt-elektrodilla ja koska kokoojan pitoisuuskontrolli tapahtuu rikasteen laatua seuraamalla, on kokoojan pitoisuusvaihtelu hyvin suuri, josta taas seuraa kokoojan hapettuneiden muotojen, kuten diksantogeenin, runsas esiintyminen ja huono vaahdotustulos.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä, jonka avulla erottuminen tapahtuu todella optimoidusti, ja 3 65025 jcaika avulla erilaiset arvokkaat ainesosat voidaan erottaa kukin erikseen tai jonka avulla voidaan saada useimmissa tapauksissa kaikki mineraalit yhteisvaahdotuksen avulla talteen, jos niin halutaan. Lisäksi keksinnön mukaisen menetelmän avulla on yksinkertaista estää muodostumasta sellaisia yhdisteitä, joilla on epäedullinen vaikutus erottumisproses-siin. Tämä kaikki on aikaansaatu menetelmällä, jonka pääasialliset tunnusomaiset piirteet on annettu oheisissa patenttivaatimuksissa.

Keksinnön perusajatuksena on se, että kokoojan kiinnittymisen on huomattu tapahtuvan mineraalien pinnalle täysin sähkökemiallisin menetelmin todennettavia luonnonlakeja noudattaen. Kokooja voidaan saada tarttumaan mineraalin pinnalle ja taas poistumaan siitä muuttamalla systeemin sähkökemiallista potentiaalia ja/tai kokoojan pitoisuutta muuttamalla, minkä lisäksi asiaan vaikuttaa myös mm. vaahdotus-liuoksen pH. Kun kysymyksessä on kompleksimaImi on tarttu-misolosuhteiden, siis sellaisen tilanteen, jossa kokooja muodostaa kunkin talteenotettavan mineraalin kanssa stabiilin faasin, tunteminen tärkeää, sillä tuntemalla olosuhteet ja niitä kontrolloimalla saadaan kukin arvokas mineraali erotetuksi systeemistä spesifisesti.

Kullekin alkuaineelle ja sen yhdisteelle voidaan kokeellisesti laskea potentiaali-(lämpötila)-pH-H20-systeemissä sellainen alue, jossa alkuaineen ja kokoojareagenssin välinen kemiallinen pintayhdiste on stabiili eli juuri se alue, jolla kyseisen alkuaineen erottaminen spesifisesti vaahdottamalla onnistuu parhaiten. Tällaisen ns. Pourbaix-tyyppisen diagrammin periaate on esitetty kuviossa 8.

Vaahdotuksen onnistumisen kannalta ei alkuaineen esiintymismuodolla ole kovin suurta merkitystä. Jos alkuaine on omina rakeinaan, se voidaan vaahdottaa olipa se sulfidina, 4 65025 oksidina, karbonaattina tai silikaattina, sillä edellä mainitun stabiilin pintayhdisteen syntyminen on tässä mielessä ratkaisevaa.

Käytännössä suoritetaan kömpieksimalmin vaahdotus siten, että potentiaali on alussa sellainen, että kokooja on täysin liuoksessa eli mennään yleensä katodisesta alueesta anodiseen päin. Ensimmäinen vaahdotus suoritetaan ensimmäisen mineraalin talteenottamiseksi sellaisella potentiaali- ja kokoojan pitoisuusalueella, että vain halutun mineraalin pinnalle on tapahtunut kokoojan tarttumista ja on muodostunut stabiili pintayhdiste kokoojan ja mineraalin välille vain halutulla mineraalilla. Toisen vaiheen vaahdotuksessa muodostaa toisen halutun mineraalin vaahdottaminen, jolloin potentiaalia on muutettu edelleen kohti anodista puolta. Tällöin on pääasiallinen talteensaatava mineraali eri mineraali kuin ensimmäisessä vaahdotuksessa, sen mineraalin pintayhdisteiden ollessa stabiileja. On selvää, että toisessa vaahdotuksessa saadaan talteen pääsääntöisesti myös osa ensimmäisessä vaahdotuksessa talteensaämattOmastä' mineraalista. Voidaan luonnollisesti suorittaa vielä yksi tai useampia vaahdotuksia taas uudella potentiaali-kokoojan pitoisuus-(pH)-alueella, jolloin saadaan talteen taas eri mineraali. Kuten myöhemmin selitettävän kuvion 8 selityksestä käy ilmi, voidaan mineraalit useimmissa tapauksissa myös yhteisvaahdottaa, sillä diagrammeista löytyy myös yleensä alue, jolla kaikki mineraalit nuodostavat stabiileja pintayhdisteitä.

Hyvin olennainen osa järjestelmän onnistuneelle käytölle on se, että kokoojan määrä on tarkasti tiedossa ja hallinnassa, mistä syystä kokoojan pitoisuuskontrollin on oltava tarkka, selektiivinen, ja sen on tapahduttava siis suoraan lietteestä.

5 65025

Tuntemalla kunkin alkuaineen ja käytettävän kokoojareagens-sln välisten yhdisteiden stabllllsuusalueet voidaan semen-tointeja (esim. Cu-aktivointi), niukkaliuokoisilla yhdisteillä suoritettuja aktivointeja tai passivointeja (painamisia) käyttää täysin hallitusti hyödyksi. Lämpötilan nosto tai jokin muu prosessitekninen säätösysteemi on omiaan parantamaan menetelmällä saatavia tuloksia, mutta se on harkittava kullekin vaahdotustapaukselle erikseen. Tärkeää on se, että potentiaalin ja pH:n sekä edullisimmassa tapauksessa kokoojan pitoisuuden mittaus on jatkuvaa vaahdostus-tapahtuman aikana. Vaikka potentiaalin säätö usein voidaan tehdä liukoisten ionien välityksellä sähkökemiallisesti kon-rolloiden ja säätäen, niin on osoittautunut, että mutkik-kaimmissa tapauksissa vaahdotusolosuhteiden suora sähkökemiallinen säätö ja kontrolli onnistuu aina ja varmasti. Yhtenä syynä tähän on se, että esim. ilmaa potentiaalin säätöön käytettäessä muodostuu eri partikkeleilla eri potentiaali (esim. pelkistystuotteen HjOj syntyminen ja sen reaktiot) .

Vaahdotus tai ainakin esikäsittely ja valmennus tehdään elektrolyysikennossa, jossa työelektrodille säädetään halutut olosuhteet. Vastaelektrodi on tavallisesti syytä sijoittaa häiriöiden poistamiseksi esim. diafragman taakse. Itse kennorakenne voidaan toteuttaa monella tavalla liittäen esim. jo käytössä oleviin valmentimiin tai vaahdotusken-noihin. Mutkikkaissa tapauksissa ja muutenkin vaahddtuk-selle tarvittavat olosuhteet on todettu voitavan saavuttaa kätevästi yhdistämällä nyt kuvattava potentiaali-kokooja-säätö (pH-säätö) jo malmin hienonnusvaiheisiin, jossa tulee uutta puhdasta pintaa. Tärkeää on, että vaahdotettava liete pääsee koskettamaan suoraan tai liukoisten ionien välityksellä elektrodien pintaa mahdollisimman tehokkaasti. Tämä merkitsee sitä, että tällöin mahdollinen potentiaaliero partikkelista toiseen jää mahdollisimman pieneksi. Työ-elektrodi voi olla kaksi- tai kolmiulotteinen yleisesti 6 65025 tunnettu ratkaisu, kuten verkko tai pulverielektrodi. Eräs kokeissa käytetty ratkaisu oli käyttää kolmiulotteista elektrodia esim. grafiittipulveri-, metallipulveri- jne. elektrodia, jolloin elektrodin muodostavat rakeet ovat suurempia kuin vaahdotettavan lietteen rakeet. Myös verkko-elektrodin käyttö on mahdollista. Vaahdotettava materiaali voidaan johtaa esim. pumppaamalla kolmiulotteisen potentiaalin määräävän elektrodin kautta. On edullista liittää tähän systeemiin myös pH:n ja kokoojan pitoisuussäätö. Jollei lietteessä sattuisi olemaan riittävästi johtosuolaa, CaSO^ tms., voidaan kiertoliuoksiin lisätä esim. alkali-tai maa-alkalisuoloja. Kyseessä oleva menetelmä antaakin merkittävästi paremmat mahdollisuudet kierrättää prosessi-vesiä rikastuksen yhteydessä kuin nykyiset tunnetut menetelmät.

Jotta keksinnön mukaisen menetelmän periaatteet tulisivat selvästi ilmi, on asiaa selitetty seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joissa esitetään graafisesti keksinnön periaatteet.

Kuvio 1 esittää yhdisteen C^S potentiaalina kokoojana käytetyn kaliunetyyliksantaatin pitoisuuden muuttuessa, kuvio 2 esittää graafisesti kaliumetyyliksantaatin kiinnittymistä pentlandiitin pinnalle potentiaaliarvojen muuttuessa, kuvio 3 esittää kuvion 2 tapaista käyrää CuFeSj-malmilla, kuvio 4 esittää kuvion 3 käyrää kokoojan pitoisuuden ollessa puolet kuviossa 3 käytetystä, kuvio 5 esittää kuvion 4 käyrää pH:n ollessa siitä poikkeava , kuvio 6 esittää kuvion 5 käyrää, kun kokoojan pitoisuus on nostettu kaksinkertaiseksi siihen verrattuna, kuvio 7 esittää syklisillä virta-potentiaalikäyrillä kokoojamineraalitasapainoa CuFeS2slla* kun kokoojaa ei ole läsnä ja vastaavasti on läsnä, 7 65025 kuvio 8 esittää ns. Pourbaix-tyyppistä diagrammia kolmelle eri mineraalin ja kokoojan yhdisteelle.

Vaikka menetelmä sopii kaikille edellä mainituille malmeille tarkastellaan seuraavassa lähemmin kahden sulfidin, Cu2S:n ja CuFeS2in reaktioita. Kun lähtöaineena on C^S niin sen käsittely Eh:hannähden negatiivisilla potentiaaleilla aiheuttaa rikkikatoa (HS , H2S), kun taas hapetus aiheuttaa kuparin siirtymistä liuokseen tai rakeen pinnalle erilaisiin yhdisteisiin, kuten emäksisiin suoloihin. Kokoojan läsnäollessa mm. pitoisuuksista riippuvassa E^-arvossa kokooja alkaa tarttua rakeen pinnalle. Reaktiossa vapautuva rikki sitoutuu joko CuSx:ksi tai tietyissä olosuhteissa muodostaa elementtirikkiä tai sen hapettumistuo-tetta. Jos kokoojan pitoisuus on suuri tai/ja potentiaali kohoaa edelleen, alkaa kokooja muodostaa omaa faasiaan liuokseen tarttuen samalla epäselektiivisesti myös esim. silikaattien pintaan. Seurauksena on rikasteen laadun heikkeneminen ja mahdollinen saannin lasku, johtuen esim. vaah-dotukselle liian raskaiden flokkien muodostumisesta. Suuremmilla potentiaaleilla, metallikokoojayhdisteen stabii-lisuusalueen ulkopuolella, kokooja irtoaa siirtyen liuokseen tai saattaa muodostaa hapettuneita muotoja, joihin ei-hapettunut kokooja myös liukenee. Edellä esitetystä saadaan selitys sille havainnolle, että lietteen potentiaali on usein edullista mitata samalla tai samoilla mineraaleilla kuin mitä vaahdotetaan.

Kuviossa 1 näkyy Ct^S:n potentiaali kokoojana käytetyn kaliumetyyliksantaatin pitoisuuden muuttuessa. Toisena lähtöaineena tarkastellaan CuFeS2:ta. Tässä yhdisteessä reagoi ensin FeS Cu2S:n tapaan ja jäljelle jäävä CuS vähän myöhemmin, johtuen siitä, että kuparin sulfidiyhdis-teet ovat stabiilimpia kuin raudan. Tässä tapauksessa vaahdotuksen saannin ratkaisee lähinnä CuS.

8 65025

Rauta voi muodostaa FeOOHrta, Fe (OH^ajFe-karbonaattia tai muuta vastaavaa yhdistettä rakeen pinnalle ja antaa lisää säätömahdollisuuksia. FeS:n reagoidessa muodostuu osittain sekä S^:aa ja muita rikkiyhdisteitä. Cu-sulfidi reagoi reaktion CuS + KeX—»CuEX + S° mukaan. Reaktion tuloksena syntyvä elementtirikki on vaahddtuksen kannalta tärkeä. Optimitapauksessa voidaan vaahdotuksessa selvitä pelkästään vaahdotteiden avulla ilman kokoojaa. Tällöin potentiaali-säädöllä saadaan mineraalien pinnalle muodostumaan element-tirikkiä, joka toimii tällöin kokoojana.

Edellä esitetyllä tavalla voidaan käsitellä kaikkia sulfi-deja, antimonideja, tellurideja, arsenideja jne. Sähköä johtamattomien oksidifaasien potentiaali säädetään kuten sulfidienkin liukoisten ionien välityksellä tai sähköisesti esim. käyttämällä kolmiulotteista pulverielektrodia. Sää- 3+ 2+ 2+ 3+ tämiseen sopivia ioneja ovat esim. Fe f Fe , V , , Mn ,

Mn7T 02, H2, H202, Cr2+, Ti3+, sulfiitit, fosfiitit, arseniitit, hydratsiini, orgaaniset hapettimet, pelkisti- 2+ 4+ met, antimoniitit, Sn , Sn sekä kiinteät metallipulverit jne. Em. liuokoisten ionien määrää säätämällä saadaan halutun £aasin pinnalle esim. RCOO~Me+ -tyyppinen yhdiste. Muita sopivia yhdisteitä ovat mm. ne, joissa sidoksen muodostaa hapen sijasta tai sen lisäksi typpi (amidit, imidit). Muilta osin menetelmää sovelletaan samoin kuin tehdään rikastettaessa sulfidimalmeja. Kokoojan pitoisuus saadaan määritetyksi esim. CuSx- AgSx- MoS2~ jne. stabiililla sulfidi- tai oksidielektrodilla suoraan lietteestä. Menetelmän kannalta edullisin tapaus on silloin kun vaahdotus-aiuetta lähestytään sellaisten olosuhteiden suunnalta huomioitaessa pH, potentiaali pintafaasi jne., jotka takaavat kokoojareagenssin parhaan liukoisuuden. Käytännössä näin on usein kun lähdetään systeemin kannalta pelkistävältä potentiaalialueelta vaahdotuksen aikaansaavan reagenssin lisäyshetkellä. Keksinnön mukaisesti on mahdollista selek- 65025 tiivisesti flokkuloida hienoja partikkeleita, jolloin mennään kontrolloidusti potentiaalialueelle, jossa kokooja hapettuu muodostaen esim. diksantageenia. Flokkiin tarttuvat ensin partikkelit, joilla on kokooja valmiiksi pinnallaan.

Kuten edellä jo mainittiinkin, on kuviossa 1 esitetty yhdisteen C^S potentiaali kokoojana käytetyn kaliumnetyyliksan-taatin pitoisuuden muuttuessa. Huomattakoon, että ksantaa-tin pitoisuus on esitetty logaritmisella asteikolla. Vaaka-akselin muodostaa potentiaali verrattuna standardi kalo-melielektrodiin.

Kuvioissa 2-6 on esitetty toisiaan vastaavalla tavalla kolmelle eri malmille ajettuna graafiset kuvaajat, joista on nähtävissä kaliumetyyliksantaatin pitoisuus liuoksessa potentiaalin muuttuessa. Kokoojan ja pH:n vaikutusta kuvaajiin on havainnoitu eri kuvioissa. Minimikohta käyrässä merkitsee sitä, että vapaata ksantaattia on silloin liuoksessa vähän eli ksantaatti on kiinnittynyt mineraalin pinnalle. Kussakin kuviossa on potentiaalia muutettu lineaarisesti 1 mV/s. Kuviossa 2 on koemineraalina pentlandiitti (Ni,

Co, Fe)gSg ja muissa kuvioissa CuFeSj. Kunkin kokeen pH ja kokoojapitoisuus on annettu kuviossa, josta voidaan myös nähdä, että pH:n muutoksella ja kokoojan pitoisuuden muutoksella on merkitystä siihen potentiaaliin, jossa vaahdo-tus tapahtuu optimiolosuhteissa.

Kuvio 7 esittää syklisillä virta-potentiaalikäyrlllä kuvioiden 2-6 asian eli lähinnä kuvioiden 3-6 malmin käyttäytymisen selvästi suuremmalla kokoojan pitoisuudella.

Käyrä 1 esittää koetta ilman ksantaattia ja käyrä 2 ksan-taatin kanssa. Selvä ero käyrien välillä on nähtävissä.

Kuviossa 8 on esitetty, kuten edellä jo on mainittukin ns. Pourfaix-tyyppinen faasidiagrammi, josta käy kaaviollisesti 10 65025 ilmi ne kullekin mineraalille lasketut alueet, joilla sen pintayhdisteet kokoojan kanssa ovat stabiileja. Kuvioon on merkitty ristillä kohta, jossa kaikki kolme mineraalia voidaan yhteisvaahdottaa ja ympyröillä on puolestaan merkitty kunkin mineraalin stabiililla alueella oleva piste, jossa mineraali on vaahdotettavissa erikseen kompleksisesta malmista.

Esimerkki 1

Vaahdotettiin hapettunutta Au-Cu-Pb-malmia. Talteenotetta- via mineraaleja olivat kulta ja sen yhdisteet, Cu2(C03),

Cu2(OH)2, CuFeS2» CUgS5, CuS, Cu5FeS4 ja kalkosiitti sekä

PbS ja emäksiset Pb-mineraalit. Vaahdotuksen kannalta 3+ tärkeänä 3a hankalana sivukomponenttina olivat Fe -yhdisteet kuten esim. FeOOH. Lähtömateriaalin Cu-pitoisuus oli 0,7 % ja kultapitoisuus 5 g/tonni sekä Pb-pitoisuus 0,2 %. Vaahdotuksessa käytettiin kokoojana "Aerophine 3418A":ta, jonka pitoisuutena vesifaasissa pidettiin 20 mg/1. Poten-tiaalisäätö suoritettiin natriumsulfidillä käyttäen apuna titraattoria. Vaahdotuksen alussa potentiaali säädettiin arvoon, joka oli vähän alle -200 mV ja sitä nostettiin säädetyllä nopeudella arvoon, jossa kokooja ei kiinnittynyt vielä Pb-mineraalin pinnalle vaahdotukseen riittävästi. Lietteen pH pidettiin arvossa 8,5. Kuparisaanti ensimmäiseen vihreään malakiittirikasteeseen oli 68 %, jossa rikasteessa kuparipitoisuus oli 6,7 %. Kokonaiskupa-risaanti Cu-rikasteeseen oli 81 % ja Pb:n kokonaissaanti Cu-rikasteeseen 8 %. Kultapitoisuus ensimmäisessä rikasteessa oli 38 g/tonni ja saanti 76 %. Kokonaissaanti rikasteeseen oli 92 %. Tämän jälkeen potentiaalia nostettiin 100 mV:lla ja kokoojan pitoisuutta lietteen liuoksessa 15 mg/1:11a. Lyijyn kokonaissaanti Pb-rikasteeseen oli 72 % ja Cu:n 9 %, Pb-pitoisuuden ollessa 38 %. Vastaava koe tehtiin myös ilman kokoojan pitoisuussäätöä potentiaa-likontrolloidusti. Tällöin kuparin saanti ensimmäiseen yhteisrikasteeseen oli 31 %, ja pitoisuus siinä oli 3,7 %.

65025

Kokonaissaanti kuparille oli 64 % ja Pb:lle 58 %. Kullan saanti ensimmäiseen rikasteeseen oli 48 % ja kokonaissaanti 70 %.

Esimerkki 2

Vaahdotuskoe tehtiin malmille, jonka rakenne ja puhtaaksi-jauhautuminen tuottavat hankaluuksia normaaleissa vaahdotus-prosesseissa.Vaahdotettava materiaali oli sulfidinen Ni-Cu-malmi, jossa Ni-pitoisuus oli 0,45 % ja kuparipitoisuus 0,2 %; rikkipitoisuus 1,4 %, MgO-pitoisöus 31 % ja Fe-pitoi-suus 9 %. Luonteenomaista lähtömateriaalille on, että jauhatuksessa syntyy Fe^O^-Ni-sulfidi-(pentlandiitti) seka-rakeita ja että Mg-silikaatti tulee hyvin hienojakoiseksi. Kiintoaineelle suoritettiin sekä tekniikan tason että tämän menetelmän mukainen vaahdotus. Kummassakin kokeessa liete-tiheys oli 20 %. Kokoojana molemmissa käytettiin etyyli-ksantaattia. Vaahdotusaika oli tunnetussa menetelmässä 3 min. Tämän keksinnön mukaisessa kokeessa nostettiin potentiaali katodiselta puolelta sulfidiin nähden ensin - 50 mV:iin ja sitten 0 mV:iin vs SCE sähköisellä piirillä niin, että ksantaatin pitoisuus lietteen liuoksessa oli ensin Cu-vaahdotuksessa 5 mg/l(-50 mV) ja Ni-vaahdotuk-sessa 60 mg/1 (0 mV vs SCE), jolloin saatiin erilliset Cu- ja Ni-rikasteet. Vertailumenetelmässä ei potentiaalia eikä lietteen liuoksen kokoojan pitoisuutta säädetty ja siinä Ni-saanti ensimmäiseen yhteisrikasteeseen oli 45 % ja kokonaissaanti 59 %, nikkelipitoiduuden ollessa 2,1 %,

Cu:11a vastaavasti 52 % ja 66 %. Tämän keksinnön mukaisessa kokeessa vastaavat Ni-saannit ensimmäisen ja toisen Ni-vaahdotuksen jälkeen olivat 57 % ja 71 % ja Ni-pitoisuus 2,7 % sekä ensimmäisessä Cu-vaahdotuksessa Cu-rikas-teen Cu-saanti oli 76 %. Lisäksi toisessa vaiheessa eli Ni-vaahdotuksessa saatiin kuparista 12 % Ni-rikasteeseen. Lisäksi keksinnön mukaisella menetelmällä saatiin huomattavasti alhaisempi MgO-pitoisuus varsinkin kerrattaessa kuin tunnetuissa menetelmissä.

12 65025

Nykyaikainen automaattinen tietojenkäsittely antaa erinomaiset mahdollisuudet keksinnön mukaisen menetelmän automatisointiin. Kullekin mineraalille voidaan määrittää vaahdotusalue niin tasapainon kuin myös kinetiikan suhteen. Vaahdotuksen syötteen arvot voidaan määrittää erikseen ja tietokoneen muistiin tallennettujen tietojen perusteella voidaan laskea automaattisesti vaahdotuksen säätöarvot ottaen huomioon maailmanmarkkinatilanne, esimerkiksi jalostettavan metallin hinta ja sen jatkojalostuksen vaatimat kustannukset.

Claims (12)

65025

1. Menetelmä kompleksisten metalliyhdisteiden ja -pulve-reiden vaahdottamiseksi tarkoituksena niiden rikastaminen lietteestä, jossa menetelmässä systeemin potentiaalia ja mahdollisesti käytettävän kokoojan pitoisuutta säädetään, tunnettu siitä, että määritetään kullekin mineraalin sisältämälle talteenotettavalle alkuaineelle sellainen potentiaali-pH-lämpötila-alue, jolla alkuaineen ja kokoojan pintayhdiste on ko. systeemissä stabiili, säädetään potentiaali mainitulla alueella vaahddtuspotentiaa-liksi suunnasta, jossa kokooja on täysin liuoksessa ja suoritetaan kullekin talteenotettavalle alkuaineelle vaahdotus siinä järjestyksessä kuin niiden mainitut potentiaalialueet ovat potentiaalin säätösuunnassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että myös kokoojan pitoisuutta säädetään mittaamalla jatkuvasti kokoojan pitoisuus suoraan lietteestä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että potentiaalia säädetään sähköisellä virtapiirillä, reagensseja lisäämällä tai edellisten yhdistelmällä·

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että potentiaalin säätöreagenssi on jokin seu-raavista liukoisista ioneista: Fe3+, Fe2+, V2+, V3+, Mn3+, Mn^, ^2' **2^2' Cr , Ti , S , Sn , Sn tai Oji I^Oj, H sulfiitti, fosfiitti, arseniitti, antimoniitti, hydratsiini tai elementäärimuodossa olevat metallit.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että potentiaalin säätämiseen käytetään kolmiulotteista pulverielektrodia tai myllyä, jolloin säätäminen suoritetaan jo hienonnusvaiheessa jauhamalla lietteeseen mineraalia, jonka pinta on jauhatuksen takia vapaata. 14 65025

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että pulverielektrodin raekoko on suurempi kuin vaahdotettavan mineraalin raekoko ja että mineraali-liete pumpataan elektrodin kautta.

7. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että kokoojan pitoisuuden säätämiseen käytetään mittausta CuS -, AgS - tai MoS,,-elektrodilla tai muulla sopivalla, stabiililla sulfidi- tai oksidielektrodilla tai että säätämiseen käytetään tunnettuja reagensseja.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että kokoojan pitoisuuden säätöön käytetään lietteen kemiallisen potentiaalin mittausta.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että vaahdotus suoritetaan ilman lisättyä kokoojaa, jolloin kokoojana toimii käytetyn potentiaalin johdosta syntynyt ja mineraalin pinnalle kokoojareagenssin lailla siirtyvä elementaaririkki.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että vaahdotus suoritetaan yhteisvaahdotuksena kaikille halutuille, lietteessä oleville mineraaleille säätämällä vaahdotusolosuhteet sellaisiksi, että kullakin vaahdotettavalla mineraalilla on ko. alueella stabiileja pinta-yhdisteitä.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että potentiaali säädetään tarkoituksellisesti alueelle, jossa kokooja hapettuu, hienojen partikkeleiden, erityisesti sellaisten, joilla on jo kokooja pinnallaan, selektiiviseksi flokkuloimiseksi hapettuneen kokoojayhdis-teen pinnalle. 15 65025

12. Jonkin edellisten patenttivaatimusten mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lietteen potentiaalin säätöön tarvittavaan mittaukseen käytetään vaahdotettavaa mineraalia tai mineraaleja.