Номер патента: 18117

Опубликовано: 30.05.2013

Авторы: Синьер Джеффери Дэвид, Дю Плесси Кри

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ получения минерального концентрата, который является, по меньшей мере, продуктом, по существу, без запаха из добытого материала, где:

(a) выполняют флотацию избранных минеральных частиц из суспензии добытого материала и образуют влажный концентрат в форме пенистой суспензии продукта, содержащей всплывшие минеральные частицы, где этап флотации включает в себя добавление собирателя в виде органического соединения к суспензии добытого материала, где при этом собиратель адсорбируется на избранные минеральные частицы и способствует флотации данных минеральных частиц; и

(b) обрабатывают пенистую суспензию продукта, содержащую всплывшие минеральные частицы, с удалением данного органического соединения из минеральных частиц посредством:

i) нагревания пенистой суспензии продукта, содержащей всплывшие минеральные частицы, до температуры по меньшей мере 50°С; или

ii) добавления химических агентов для предотвращения остаточных органических соединений в минеральных концентратах от превращения в пахнущие соединения, и

тем самым способствуют формированию концентрата минеральных частиц с низким содержанием органического соединения.

2. Способ по п.1, где на этапе (b) i) и ii) обработки удаляют данное органическое соединение за счет разложения органического соединения.

3. Способ по п.1, где минеральные частицы отделяют от пенистой суспензии продукта, причем отделенные минеральные частицы образуют концентрат с низким содержанием органического соединения.

4. Способ по п.1, где на этапе (b) i) и ii) обработки удаляют данное органическое соединение путем десорбции органического соединения из минеральных частиц.

5. Способ по п.4, где отделяют минеральные частицы от пенистой суспензии продукта, причем отделенные минеральные частицы образуют концентрат с низким содержанием органического соединения.

6. Способ по п.4, где, если не происходит химического изменения в органических соединениях в результате этапа (b) i) и ii) обработки, которое вредно влияет на функциональность данного соединения в качестве собирателя, способ включает повторное использование выделенного органического соединения на этапе флотации.

7. Способ по п.4, где этап (b) i) и ii) обработки содержит этап щелочной десорбции, на котором увеличивают рН пенистой суспензии продукта, содержащей всплывшие минеральные частицы, чтобы вызвать десорбцию органического соединения из минеральных частиц.

8. Способ по п.7, где органическое соединение является ксантогенатом, а пенистая суспензия продукта содержит всплывшие частицы сульфида никеля, который дополнительно включает увеличение рН пенистой суспензии продукта, по меньшей мере, до рН 10, чтобы вызвать десорбцию ксантогената из частиц сульфида никеля.

9. Способ по п.8, где на этапе щелочной десорбции нагревают пенистую суспензию продукта, содержащую всплывшие частицы сульфида никеля, до температуры по меньшей мере 50°С.

10. Способ по п.9, где на этапе щелочной десорбции поддерживают Eh пенистой суспензии продукта, содержащей всплывшие минеральные частицы, ниже потенциала образования диксантогената, чтобы усилить десорбцию данного органического соединения из минеральных частиц.

11. Способ по п.10, где Eh поддерживают ниже потенциала образования диксантогената путем добавления подходящего восстановителя, такого как дитионит, или сульфид натрия, или сульфид аммония.

12. Способ по п.4, где на этапе (b) i) обработки нагревают пенистую суспензию продукта, содержащую всплывшие минеральные частицы, чтобы вызвать десорбцию органического соединения из минеральных частиц.

13. Способ по п.1, где химические агенты на этапе (b) ii) для предотвращения остаточных органических соединений в минеральных концентратах от превращения в пахнущие соединения выбирают из группы, состоящей из нитрата, молибдата, хелатного трехвалентного железа, активированного углерода и их смесей.

Текст

Смотреть все

В изобретении представлен способ получения минерального концентратного продукта, который является, по меньшей мере, по существу, продуктом без запаха, содержит любой один или несколько пунктов из (а) удаления органических соединений путем (i) обработки пенистой суспензии продукта, содержащей всплывшие минеральные частицы, с удалением органических соединений из данных минеральных частиц и/или (ii) термической обработки, и (b) добавления химических агентов для предотвращения остаточных органических соединений на минеральных концентратах от превращения в пахнущие соединения, в частности, когда концентраты сохраняются или транспортируются. Дю Плесси Кри, Синьер Джеффери Дэвид (AU) Медведев В.Н. (RU)(71)(73) Заявитель и патентовладелец: БиЭйчПи БИЛЛИТОН ЭсЭсЭм ДИВЕЛОПМЕНТ ПТИ ЛТД. (AU) Настоящее изобретение касается минимизации запаха, связанного с минеральными концентратами,полученными из добытой руды. Стратегия ослабления запаха настоящего изобретения касается полного устранения или, по меньшей мере, существенного снижения содержания органики на концентратах минералов добытых руд. Настоящее изобретение касается, в частности, хотя не исключительно, минимизации запаха, связанного с концентратами сульфидных минералов, полученными из добытой руды. Настоящее изобретение касается, в частности, хотя не исключительно, минимизации запаха, связанного с концентратами никельсульфидных минералов, полученными из добытой руды. Настоящее изобретение позволяет облегчать производство минерального концентратного продукта,в частности никелевого концентратного продукта, который представляет собой, по меньшей мере, по существу, продукт без запаха и может транспортироваться в таком виде с места производства к удаленному месту. В частности, хотя не исключительно, настоящее изобретение позволяет производить минеральный концентратный продукт, в частности никелевый концентратный продукт, который представляет собой,по меньшей мере, по существу, продукт без запаха. Проблема запаха, выделяемого установками флотации сульфида никеля, представляет собой проблему, которая увеличивается по своей важности. Кроме того, проблема производства никелевых концентратных продуктов, которые вызывают запах, когда они (а) хранятся в течение любой продолжительности времени, например, когда ожидают транспортировки из завода или порта либо железнодорожного перевалочного пункта или когда находятся в месте конечного применения, или (b) транспортируются кораблем или по железной дороге, представляет собой проблему, которая увеличивается по своей важности. Органические соединения, которые связаны с получением никельсульфидных концентратов, вызывают запах, главным образом, на выполняющих флотацию заводах и в запасаемых концентратах на заводах и в других местах. Обсуждение органических соединений, включая влияние органических соединений на выделение запаха в производстве никельсульфидного концентрата, в данном описании не следует рассматривать как признание общепринятого знания в Австралии или в других местах. Заявитель установил, что, если возможно, предпочтительно заниматься органическими соединениями до того, как концентраты, с которыми они связаны, фильтруют или сушат. Более конкретно, настоящее изобретение основано на установлении того, что, если возможно, более эффективно заниматься органическими соединениями, когда концентраты находятся в форме суспензии,например в виде суспензии пенистого продукта, или десорбируются в раствор в установке флотации сульфида никеля, а не после того, как концентраты фильтруют или сушат. Следует подчеркнуть, что настоящее изобретение не ограничивается обработкой суспензий или растворов в установке флотации сульфида никеля, а также распространяется на возможности обработки сырых или высушенных концентратов, полученных в таких установках, у данных установок или в других местах. Настоящее изобретение применимо к создаваемым "с нуля" заводам концентрации минералов, таким как заводы никельсульфидных концентратов. Настоящее изобретение также применимо к существующим заводам концентрации минералов, таким как заводы никельсульфидных концентратов, и предпочтительно с минимальными модификациями заводов. В таких приложениях стратегия ослабления запаха настоящего изобретения является стратегией"ретроподстройки", которая может осуществляться, например, на заводе концентрации минералов, таком как завод никельсульфидных концентратов или в других местах. В приложениях и "с нуля", и с "ретроподстройкой" настоящее изобретение представляет собой способ получения минерального концентратного продукта, который является, по меньшей мере, по существу, продуктом без запаха, который можно осуществлять на установке концентрации минералов, такой как установка флотации сульфида никеля, или где-либо в другом месте, который содержит любой один или несколько пунктов из следующих трех вариантов способа:(a) удаление органических соединений путем обработки пенистой суспензии продукта, содержащей всплывшие минеральные частицы, с удалением органических соединений из данных минеральных частиц, и тем самым облегчением образования концентрата минеральных частиц с низким содержанием органических соединений;(b) удаление органических соединений путем термической обработки, в частности удаление органических соединений путем термической обработки минеральных концентратов, используя осушители(включая построенные целевым образом осушители или средства термической десорбции или разложения), на установке минеральных концентратов, таком как установка флотации сульфида никеля, или в других местах; и(c) добавление химических агентов для предотвращения остаточных органических соединений на минеральных концентратах от превращения в пахнущие соединения, в частности, когда концентраты сохраняются или транспортируются. В приложениях и "с нуля", и с "ретроподстройкой" настоящее изобретение представляет собой способ получения минерального концентрата из добытого материала, который содержит:(а) флотацию избранных минеральных частиц из суспензии добытого материала и образование влажного концентрата в форме пенистой суспензии продукта, содержащей всплывшие минеральные частицы, где этап флотации включает в себя добавление собирателя в виде органического соединения к суспензии добытого материала, который адсорбируется на избранные минеральные частицы и способствует флотации данных минеральных частиц, и(b) обработку пенистой суспензии продукта, содержащей всплывшие минеральные частицы, с удалением данного органического соединения из минеральных частиц и тем самым облегчения формирования концентрата минеральных частиц с низким содержанием органического соединения. Этап (b) обработки может удалять данное органическое соединение путем разложения органического соединения. В такой ситуации данный способ предпочтительно содержит отделение минеральных частиц от пенистой суспензии продукта, причем отделенные минеральные частицы образуют концентрат с низким содержанием органического соединения. Например, этап (b) обработки может содержать окисление органического соединения. Более конкретно, этап (b) обработки может содержать подачу SO2 и воздуха для окисления органического соединения. Другие подходящие окислители включают в себя в качестве примера трехвалентное железо (или хелатное трехвалентное железо), кислоту Каро, перманганат, пероксид водорода, озон, гипохлорит и хлор. Альтернативно, этап (b) обработки может удалять органическое соединение путем десорбции органического соединения из минеральных частиц. В такой ситуации предпочтительно данный способ содержит отделение минеральных частиц от пенистой суспензии продукта (и десорбируемых органических соединений), причем отделенные минеральные частицы образуют концентрат с низким содержанием органического соединения. В ситуациях, когда нет химического изменения в органических соединениях как следствия данного этапа обработки, которое вредно влияет на функциональность данного соединения в качестве собирателя, данный способ может содержать использование выделенного органического соединения снова на этапе флотации. В качестве примера этап (b) обработки может содержать этап щелочной десорбции, который содержит увеличение рН пенистой суспензии продукта, содержащей всплывшие минеральные частицы,чтобы вызвать десорбцию органического соединения из минеральных частиц. Заявитель обнаружил в исследовательской работе, что увеличение рН пенистой суспензии продукта, содержащей всплывшие частицы сульфида никеля, до, по меньшей мере, рН 10 и предпочтительно рН 11-12 вызывает десорбцию органического соединения в форме ксантогенатного собирателя из частиц сульфида никеля. Данный этап обработки может выполняться при окружающей температуре или с пенистой суспензией продукта, нагретой до более высокой температуры. Заявитель обнаружил в исследовательской работе, что выполнение этапа щелочной десорбции с нагретой пенистой суспензией продукта, содержащей всплывшие частицы сульфида никеля, усиливает десорбцию органического соединения. Этап щелочной десорбции может содержать нагрев пенистой суспензии продукта, содержащей всплывшие частицы сульфида никеля. В ситуациях, когда данное органическое соединение является ксантогенатным собирателем, этап щелочной десорбции может содержать нагрев пенистой суспензии продукта, содержащей всплывшие частицы сульфида никеля, до температуры по меньшей мере 50 С. Среди прочего, заявитель обнаружил в исследовательской работе, что скорость и степень десорбции зависят от процентного содержания твердых частиц в пенистой суспензии продукта, содержащей всплывшие минеральные частицы. В случае ксантогенатного собирателя в качестве органического соединения десорбция была быстрой при концентрации ксантогената в растворе, обычно достигая максимальной величины менее чем за 1 ч. Заявитель обнаружил в исследовательской работе с ксантогенатным собирателем, что предпочтительно избегать образования диксантогената в растворе путем поддержания условий в пенистой суспензии продукта ниже потенциала образования для этого соединения. Потенциал образования диксантогената может быть вычислен из уравнения, данного Hepel и Pomianowshi (1977) Следовательно, когда органическое соединение является ксантогенатным собирателем, этап щелочной десорбции может содержать поддержание Eh пенистой суспензии продукта, содержащей всплывшие минеральные частицы, ниже потенциала образования диксантогената, чтобы усилить десорбцию данного органического соединения из минеральных частиц.Eh может поддерживаться ниже потенциала образования диксантогената путем добавления подходящего восстановителя, такого как дитионит или сульфид аммония, или любое другое соединение, из-2 018117 вестное как сильный восстановитель. Альтернативно, концентрация ксантогенатного собирателя может быть снижена путем добавления окислителя, чтобы разрушить ксантогенатный собиратель, включая трехвалентное железо (или хелатное трехвалентное железо), кислоту Каро, перманганат, пероксид водорода, озон, гипохлорит, хлор или любое другое соединение, известное как сильный окислитель. В качестве дополнительного примера этап (b) обработки может содержать нагрев пенистой суспензии продукта, содержащей всплывшие минеральные частицы, чтобы вызвать десорбцию органического соединения из минеральных частиц. Заявитель обнаружил в исследовательской работе, что десорбция ксантогенатного собирателя из частиц сульфида никеля в пенистой суспензии продукта может протекать при окружающей температуре и когда пенистую суспензию продукта нагревают до температуры по меньшей мере 50 С. В качестве дополнительного примера данный этап обработки может содержать комбинацию любых двух или более этапов щелочной десорбции и любых одного или нескольких вариантов увеличения регулирования Eh, нагрева пенистой суспензии продукта, содержащей всплывшие минеральные частицы, и добавления окислителей. Настоящее изобретение описывается далее со ссылкой на сопровождающие чертежи, где: фиг. 1 представляет собой схему типичной установки переработки минералов для производства никельсульфидного концентрата; фиг. 2 представляет собой секторную диаграмму, которая показывает диапазон химических частиц и фаз, в котором органические соединения могут присутствовать в пенистой суспензии продукта в типичной установке переработки минералов; фиг. 3 представляет собой схему типичной установки переработки минералов для производства никельсульфидного концентрата, которая показывает варианты для удаления/разрушения органических соединений; и фиг. 4 представляет собой чертеж, который показывает один способ для достижения успеха в стратегии ослабления запаха. На фиг. 1 суспензия измельченной руды, воды и стандартных добавок подвергается процессу флотации в последовательности ячеек 3 флотации. Всплывшие частицы сульфидного минерала, которые выпускают из ячеек 3 флотации в пенистой суспензии продукта, подвергаются некоторой форме разделения 5 твердое вещество/жидкость. В некоторых случаях за этим также может следовать этап фильтрации. Результатом является (а) поток 7 влагосодержащего минерального концентратного продукта и (b) поток 9 возвращаемого раствора для процесса флотации. Процесс флотации также производит поток 11 отходов, к которым относится масса минералов пустой породы и часть потока суспензии. Органические соединения могут присутствовать в пенистой суспензии продукта в обычной установке переработки минералов, описанной выше со ссылкой на фиг. 1, в разнообразии химических частиц и фаз, т.е. адсорбированные на поверхностях, растворенные в растворе и в форме нерастворимых взвешенных частиц - см. фиг. 2. Органические соединения поступают в типичную установку переработки минералов, описанную выше со ссылкой на фиг. 1, путем химического добавления к процессу флотации или из возвращаемой воды способа. Часть органических соединений (обычно ксантогенат и производные) адсорбируются на частицах сульфидных минералов и способствуют флотации данных частиц, и переносятся с всплывшими частицами в пенистой суспензии продукта, выпускаемой из ячеек 3 флотации. Некоторые органические соединения могут оставаться в растворе, а некоторые могут десорбироваться и/или разлагаться из адсорбированной формы, тем самым также относиться к возвратному потоку раствора. Некоторые органические соединения могут непосредственно улетучиваться или могут разлагаться по множеству механизмов,и затем теряться в атмосфере в виде газовых частиц. Органические соединения, связанные с минералами пустой породы (т.е. подавители), могут относиться, главным образом, к отходам. Некоторые органические соединения могут метаболически превращаться в СО 2 и испаряться, тогда как часть может метаболически превращаться и внедряться в бактериальную биомассу вследствие благоприятных для роста бактерий условий, преобладающих в цепи. Биомасса может иметь такой же путь назначения, как углерод реагентов, т.е. часть биомассы может адсорбироваться на минеральном концентратном продукте и минералах пустой породы, тогда как остальное остается неприсоединенным в виде клеточных частичек, взвешенных в растворе. Адсорбированные органические соединения и в химической форме, и в виде адсорбированной биомассы в типичной установке переработки минералов, описанной выше со ссылкой на фиг. 1, переносятся с всплывающими частицами сульфидных минералов в пенистой суспензии продукта, которая выпускается из ячеек 3 флотации, и переносятся в этап 5 разделения твердые вещества/жидкость, и образуют часть потока 7 минерального концентратного продукта, полученного в этапе 5 разделения твердые вещества/жидкость. Доля органических соединений, относящихся к концентратному продукту, образованному из потока минерального концентратного продукта в типичной установке переработки минералов, описанной выше, обычно зависит от следующего:(a) число стадий противоточной декантирующей (ПТД) промывки;(b) применяется ли этап фильтрации и, если применяется, возвращается ли фильтрат в процесс флотации или переносится в отдельную цепь способа;(c) содержание влаги в потоке концентратного продукта и(d) применяется ли этап промывки во время фильтрации. Обычно, чем больше этапов ПТД промывки и фильтрации доступно в установке переработки минералов, тем больше возможность выделения растворимых органических соединений из конечного потока концентратного продукта. Обычно такие этапы ПТД промывки и фильтрации также делают возможным протекание некоторой десорбции адсорбированных органических соединений и тем самым отделение из конечного концентратного продукта. Обычно большинство добавленных органических соединений, которые вызывают запах, покидают типичную установку переработки минералов, описанную выше со ссылкой на фиг. 1, с потоком 7 влажного минерального концентратного продукта (т.е. или прикрепленными к поверхности минеральных частиц, или содержащимися в связанной влаге). Как описано выше, содержание органических соединений, связанных с концентратным продуктом,имеет прямое влияние на потенциал выделения летучего запаха или из хранилищ влажного концентратного продукта, или во время сушки концентрата в осушителях 17 перед плавлением в плавильных печах 19. Количественное определение массового баланса органики в цепи обработки минерала может быть ключевой предпосылкой выполнения стратегии ослабления запаха настоящего изобретения. Органические соединения в потоке 9 возвратного раствора, который отделяется от потока 7 концентратного продукта в этапе 5 разделения твердое вещество/жидкость, показанном на фиг. 1, могут ликвидироваться или обрабатываться с помощью множества обычных вариантов обработки сточных вод. Важно, что при этом подходе органические соединения обрабатываются на месте и не покидают установку переработки минералов с концентратным продуктом. Для сравнения, подход, позволяющий органическим соединениям относиться к минеральным концентратам, может вызывать трудности в осушителях 17 (в качестве предварительной обработки к плавлению) или во время хранения, транспортировки и обращения с влажным концентратом. В случае осушителей 17 могут быть ситуации, когда только часть органических соединений, которые адсорбированы на влажном концентратном сырье осушителя или связаны с ним, являются летучими. В летучей форме эти органические соединения и продукты их разложения гораздо труднее захватывать и содержать в ограниченном месте осушителя. Такие летучие соединения часто имеют очень низкий порог запаха и гораздо более вероятно воздействуют на соседние сообщества, чем в случае органических соединений, которые находятся в растворимой форме в пределах установки переработки минералов. Хотя удаленные в осушителях органические соединения потенциально являются полезными, их применение в качестве единственной и основной методологии ослабления органики не поддерживается, пока оперативные факторы, такие как температура и время пребывания, не позволяют полностью десорбировать и разрушить данные органические соединения. Когда это невозможно, предпочтительно использование осушителей в качестве вторичного способа ослабления органики после ослабления органики в растворах. Органические соединения, которые не удаляются из экспортируемого концентрата (т.е. ни обрабатываются с помощью ослабления в растворах, ни высушиваются), могут быть наиболее проблематичными. Эти органические соединения могут приводить к сильно пахнущим выделениям путем множества механизмов. Такие выделения могут происходить после того, как концентратный продукт оставляет контролируемое окружение места обработки минералов. Запахи могут выделяться из запасов во время хранения, обращения, транспортировки или разгрузки на месте назначения заказчика. Такие нерегулируемые выделения составляют наибольший риск сопутствующего воздействия на сообщества. Как указано выше, как применимо в качестве "ретроподстройки" к типичной установке флотационной обработки минералов, такой как показано на фиг. 1, настоящее изобретение предпочтительно содержит одну или несколько из трех возможностей способа, показанных на фиг. 3:(a) удаление органических соединений из частиц сульфидных минералов в пенистой суспензии продукта, которая выходит их ячеек 3 флотации;(b) удаление органических соединений путем термической обработки концентратов сульфидных минералов, используя существующие осушители 17 (или построенные целевым образом осушители или устройства термической десорбции и разложения) на установке флотации сульфида никеля или в другом месте; и(c) добавление химических агентов для предотвращения остаточных органических соединений на концентратах сульфидных минералов от превращения в пахнущие соединения, в частности, когда концентраты хранятся или транспортируются. Области, в которых каждый из указанных вариантов способа может быть использован в типичной установке обработки сульфидных минералов, показанной на фиг. 1 (путем "ретроподстройки"), и в операциях ниже по ходу на месте или вне места, а также общее ожидаемое воздействие на различные стоки для органического соединения, удаляемого из цепи установки обработки минералов, суммированы на фиг. 3. В частности, фиг. 3 показывает, что вариант мокрой химической десорбции, который дополнительно обсуждается ниже, может выполняться на всплывающих частицах сульфидного минерала в пенистой суспензии продукта выше по ходу от этапа 5 разделения твердое вещество/жидкость, причем этап 5 разделения твердое вещество/жидкость переводит десорбированные органические соединения в поток 9 возвращенного раствора, так что поток 7 влажного минерального концентратного продукта является, по меньшей мере, по существу, свободным от органических соединений. Следует отметить, что хотя плавильная печь 19 указана на фиг. 3, обеспечена возможность отвода всего сырья плавильной печи на экспортные цели. Указанные варианты способа дополнительно обсуждаются ниже. а. Удаление из пенистой суспензии продукта. Один вариант удаления органических соединений представляет собой разрушение данных соединений вместе с окислителями, например, путем подачи SO2 и воздуха в суспензию. Другие подходящие окислители включают в себя в качестве примера трехвалентное железо (или хелатное трехвалентное железо), кислоту Каро, перманганат, пероксид водорода, озон, гипохлорит и хлор. Другой вариант удаления органических соединений содержит (i) мокрую химическую десорбцию органических соединений из частиц сульфидных минералов в пенистой суспензии продукта, которая выпускается из ячеек 3 флотации, и (ii) разделение пенистой суспензии продукта (и десорбированных органических соединений) и частиц сульфидных минералов, вследствие чего отделенные частицы сульфидных минералов образуют поток 7 концентрата с низким содержанием органических соединений. Этот вариант может включать в себя возврат отделенных органических соединений в процесс флотации или обработку и удаление этих органических соединений из возвращаемого потока, если они более не являются функциональными флотационными агентами. Мокрую химическую десорбцию преимущественно выполняют в качестве примера на всплывших частицах сульфидного минерала в пенистой суспензии продукта выше по ходу от этапа 5 разделения твердое вещество/жидкость, показанного на фиг. 1, причем этап 5 разделения твердое вещество/жидкость переводит десорбированные органические соединения в поток 9 возвращенного раствора,так что поток влажного минерального концентратного продукта является, по меньшей мере, по существу, свободным от органических соединений. Мокрая десорбция органических соединений из частиц сульфидного минерала в раствор в пенистой суспензии продукта может быть достигнута, например, путем регулирования рН суспензии, так что суспензия становится щелочной. Когда ксантогенаты и родственные органические соединения используются в процессе флотации,целевая величина рН для такого этапа щелочной десорбции составляет, по меньшей мере, рН 10 и предпочтительно рН 11-12, как это показано заявителем в исследовательской работе, приводя к быстрой и полной десорбции ксантогенатов и родственных органических соединений. В исследовательской работе было обнаружено, что время реакции обычно меньше чем 1 ч и иногда 5 мин является достаточным для воздействия этого регулируемого рН. Кроме того, исследовательская работа показала, что этап обработки может выполняться при окружающей температуре или с суспензией, нагретой до более высоких температур. Было обнаружено, что температуры по меньшей мере 50 С особенно эффективны при усилении этапа щелочной десорбции. Этап щелочной десорбции может дополнительно усиливаться путем регулирования Eh суспензии,например, путем добавления дитионита или сульфита аммония, чтобы снизить Eh ниже пороговой величины для образования нежелательного диксантогената. Подходящее место для такого этапа десорбции (в цепи установки обработки минералов) будет необходимо определять для каждого места обработки минералов из-за разных преобладающих условий и схем. Другие важные рассуждения для выполнения процесса десорбции следующие.i. Качество воды. Условия высокого рН будут приводить к осаждению магния в виде гидроксида. Осаждение магния будет приводить к нежелательному загрязнению минерального продукта. Изменение рН, следовательно, предпочтительно не следует выполнять в воде способа, содержащей высокие концентрации магния. Отсутствие магния не только важно с точки зрения загрязнения никелевого концентратного продукта, но также из-за его влияния на потребление извести (Са(ОН)2) и гидроксида натрия во время регулирования рН.ii. Разделение твердое вещество/жидкость. Для каждой установки переработки минералов предпочтительно оптимально использовать доступные способы разделения твердое вещество/жидкость (включая концентраторы, ПТД и фильтры), чтобы отделять и удалять раствор, в котором десорбированы органические соединения, от концентратного продукта.iii. Точка возврата воды десорбции. Как только органические соединения десорбируются в раствор и отделяются от концентратного продукта, необходимо надлежащим образом обойтись с водой десорбции. Важным рассуждением здесь является, сохраняются ли десорбированные органические соединения функциональными в качестве собирателей. Эта вода с высоким рН и относительно богатая органикой может либо выбрасываться в отходы, либо может возвращаться в установку переработки минералов. Если она возвращается в установку, может требоваться надлежащее регулирование рН. В зависимости от концентрации и природы органических соединений в растворе этап обработки и удаления органических соединений может также требоваться, чтобы предотвращать накопление органических соединений и биомассы в цепи. Такой этап обработки может включать в себя обычные системы обработки сточных вод, такие как капельные фильтры.b. Термическая десорбция. После мокрой химической десорбции органических соединений и отделения органических соединений от частиц сульфидных минералов полученный поток 7 концентратного продукта может термически обрабатываться так, что оставшиеся органические соединения термически десорбируются, используя установки осушителей 17 концентрата (или другие подходящие осушители или устройства термической десорбции и разложения - не показано) в установке переработки минералов, показанной на фиг. 3. Использование осушки для удаления остаточных органических соединений после мокрой химической десорбции и отделения означает, что летучее выделение из труб осушителя будет снижено. Следовательно, выбросы из труб не должны отрицательно влиять. Вместо этого, органические соединения в выбросах из труб должны быть снижены благодаря ослаблению органики на основании растворов. Дополнительные преимущества термической десорбции следующие.i. Стерилизация. Термическая десорбция может разрушать большинство бактерий, связанных с концентратом, и может рассматриваться как стерилизация концентрата. Это выгодно из-за потенциальной роли бактерий в выделении запаха в минеральных запасах.ii. Различие мест. Вследствие того факта, что разные места имеют разные устройства для мокрой химической десорбции и отделения органических соединений, эффективность ослабления органики на основе растворов может быть специфичной для данного места. По этой причине термическая десорбция может быть более важной в местах с меньшей мощностью мокрого химического удаления органических соединений. Однако в любом месте успех мокрой химической десорбции и отделения должен оцениваться после выполнения перед принятием решения о других вариантах способа.iii. Повторное увлажнение. После термической десорбции концентрат может требовать повторного увлажнения до значимого предела влажности при транспортировке. Могут быть использованы смесители повторного увлажнения, которые также позволяют подмешивать добавки в концентраты. Подходящие смесители повторного увлажнения могут представлять собой глиномялки, лопастные мешалки или ленточные смесители. с. Предотвращающие добавки. Третьим элементом предпочтительной стратегии ослабления запаха настоящего изобретения, как показано на фиг. 3, является использование предотвращающих добавок. Причина использования добавок заключается в предотвращении возникновения условий, которые могут приводить к росту выделения запаха в случае, когда следовые остаточные органические соединения присутствуют или неумышленно повторно вводятся. Более конкретно, добавки могут быть выбраны, чтобы предотвращать одно или несколько из: (а) снижения рН ниже 9, (b) анаэробных условий (с низким окислительно-восстановительным потенциалом) и (с) увеличенной температуры в запасах концентрата. Добавки для достижения этих целей включают в себя следующие добавки.i. Известь Са(ОН)2. Добавление извести (до целевого рН 11) имеет ряд предотвращающих эффектов. Величина добавления извести может быть в диапазоне 4-7 кг на 1 т в зависимости от конкретного концентрата. Известкование будет предотвращать условия низкого рН, которые, как известно заявителю,ведут к выделению запаха. Кроме того, окисление сульфидного минерала подавляется при высоком рН,также предотвращая выделение тепла. Это, в свою очередь, также предотвращает увеличение температуры запасов и, таким образом, устраняет термический механизм выделения запаха. Наконец, высокий рН может также подавлять микробную активность, которая сурово подавляется при уровнях рН выше 10, и,таким образом, устранять бактериальный маршрут выделения запаха.ii. Нитраты. Добавление нитратов (в виде нитрата натрия или кальция) может буферизовать окислительно-восстановительный потенциал и предотвращать возникновение восстановительных условий хранения. Это, в свою очередь, может предотвращать анаэробный механизм выделения запаха. Нитрат является растворимым при высоком рН и имеет дополнительным преимуществом то, что его использование в качестве акцептора электронов (т.е. восстановление до N2), если происходит, может приводить к поглощению кислоты, таким образом также выступая в качестве буфера рН при реакции. Предлагаемая величина добавления нитрата составляет 2,5 кг на 1 т (если добавляется в виде нитрата натрия) в расчете на концентрацию остаточных органических соединений 500 г на 1 т. Вычисленная стоимость добавленного нитрата в виде NaNO3 равна 1,8 на 1 т концентрата. Нитрат является предпочтительным к другим окислителям, таким как пероксид кальция (СаО 2), благодаря его растворимости, низкой стоимости и тому факту, что он не дает кислорода таким образом, который может стимулировать окисление сульфида в куче при окружающих условиях (с его последующим вредным влиянием на рН и температуру). Данные две добавки могут добавляться во время повторного увлажнения (в случае обработанного в осушителе концентрата) или в цепи установки переработки минералов (т.е. в баке питания фильтра или в фильтратную промывочную воду в случае концентрата, который может не обрабатываться в осушителе). Для цепей установки переработки минералов необходимо будет определять действие таких добавок на общую эффективность способа. Аналогично, необходимо будет подробно рассматривать действие добавок на операцию плавления. Кроме извести и нитратов может быть также рассмотрено применение ряда других добавок. Эти добавки включают в себя следующие добавки.i. Молибдат. Молибдат может подавлять широкий диапазон микробной активности в восстановленных условиях. В отличие от большинства других металлов молибдат растворим при высоком рН. Молибдат может применяться от образования запаха для цепей обработки, где предполагаются условия восстановления сульфата, или может добавляться к концентратным продуктам.ii. Хелатное трехвалентное железо. Хелатное трехвалентное железо (более конкретно, BASF TrilonSFC 50) представляет собой жидкий продукт и позволяет железу оставаться растворимым и активным в качестве окислителя при высоких уровнях рН 13. Этот продукт применяется как очищающий агент в очищающей жидкости с высоким рН для удаления H2S из газовых потоков (H2S окисляется до элементарной серы). Данный продукт может использоваться в цепях установки переработки минералов для предотвращения от возникновения условий излишней восстановленности в растворе (т.е. буфер окислительно-восстановительного потенциала) и для реакции с восстановленными сернистыми соединениями,когда они образуются. Он также может использоваться в очищающих газ растворах с высоким рН для дымовых газов осушителя или в качестве добавки в концентратах для предотвращения возникновения условий с низким окислительно-восстановительным потенциалом в запасах.iii. Активированный уголь. Добавление активированного угля может достигаться во время перемешивания при повторном увлажнении. Обеспечение такого добавления может быть предусмотрено при выборе наиболее подходящего смешивающего оборудования. Роль активированного угля состоит в том,чтобы поглощать пахнущие VOCS соединения в случае, когда они выделяются в запасах минерала, предотвращая их, таким образом, от ухода в атмосферу. Величины применения 5 кг на 1 т предполагаются достаточными. Это следует рассматривать как крайнюю меру и не рекомендуется в виде основного способа ослабления. Взамен приоритетными мерами для ослабления считаются те, которые предотвращают выделение запаха. В добавление ко всем указанным рассуждениям существенно пояснить, что рутинные измерения и мониторинг концентраций органического углерода в различных формах в настоящее время не предпринимаются в установках обработки минералов и являются желательными. Без такого мониторинга содержание органических соединений в концентратном продукте не определяется количественно и потенциал неприятного выделения запаха не известен. По этой причине количественное определение и мониторинг органических соединений (во всех их формах) и в установке переработки минералов, и в концентратном продукте является предпочтительным компонентом стратегии ослабления запаха настоящего изобретения. Такая информация может позволить оценить опасность выделения запаха, связанную с содержание органики в концентрате. Кроме того, эффективность мер по снижению содержания органики в концентратном продукте может оцениваться на регулярной основе. Рекомендуются следующие три аналитических режима. Это не полный перечень аналитических измерений, но, взамен, фокусируется на ключевых параметрах с важностью практического исполнения. 1. Содержание органики в концентратном продукте. Может быть обеспечен аналитический метод,который будет позволять определение полной концентрации органических соединений в концентратах. Этот метод может быть технологией, с помощью которой все органические соединения экстрагируются из концентратов с помощью растворителей и затем количественно определяются. Эти анализы могут позволять мониторинг содержания органических соединений до и после этапа десорбции органических соединений в данной схеме и в конечном концентратном продукте. Эта информация может быть критичной при определении эффективности способа мокрого химического ослабления органических соединений и органической безвредности, связанной с концентратным продуктом на постоянной основе. 2. Окислительно-восстановительный потенциал. Измерения окислительно-восстановительного потенциала могут легко проводиться стандартными зондами. Данное измерение может давать указание на степень, с которой восстановительные условия могут возникать в суспензиях установки, таких как пенистые суспензии флотации. Эта мера может показывать эффективность ослабления органики в цепи обработки. 3. Выделение запаха. Успех стратегий ослабления запаха, таких как описанные выше стратегии,может определяться отсутствием запаха - особенно для большинства экспортных концентратных продуктов. Один пример методологии, выполняемой с помощью подходящим образом сделанной лаборатории, схематично показан на фиг. 4. Мокрый концентрат 39 (сравнение до и после обработки) может помещаться в сосуд 41 поверх слоя стеклянных шариков 41 на дне сосуда и подвергаться действию условий, которые, как известно, вызывают рост выделения запаха. Температурные механизмы выделения запаха могут моделироваться путем помещения данного сосуда в водяную баню при 70 С с газообразным азотом, медленно продуваемым сквозь концентрат 39, со сбором газа в резервуаре сбора газа (не показан). Аналогично, механизм, посредством которого восстановительные условия вызывают рост запаха, может моделироваться путем установления восстановительных условий. Образцы могут поддерживаться при комнатной температуре, быстро продуваться азотом. После одной недели образец может продуваться азотом, а газ захватываться. Образец собранного газа может предлагаться группе экспертов по запаху для уполномоченной оценки. Группа экспертов по запаху представляет собой отрегулированную и проверенную на обоняние группу людей. Эта информация может использоваться для проверки стратегии ослабления запаха и может повторяться по требованию. Много модификаций может быть сделано к настоящему изобретению, описанному выше, без отклонения от сущности и объема данного изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения минерального концентрата, который является, по меньшей мере, продуктом,по существу, без запаха из добытого материала, где:(a) выполняют флотацию избранных минеральных частиц из суспензии добытого материала и образуют влажный концентрат в форме пенистой суспензии продукта, содержащей всплывшие минеральные частицы, где этап флотации включает в себя добавление собирателя в виде органического соединения к суспензии добытого материала, где при этом собиратель адсорбируется на избранные минеральные частицы и способствует флотации данных минеральных частиц; и(b) обрабатывают пенистую суспензию продукта, содержащую всплывшие минеральные частицы, с удалением данного органического соединения из минеральных частиц посредством:i) нагревания пенистой суспензии продукта, содержащей всплывшие минеральные частицы, до температуры по меньшей мере 50 С; илиii) добавления химических агентов для предотвращения остаточных органических соединений в минеральных концентратах от превращения в пахнущие соединения, и тем самым способствуют формированию концентрата минеральных частиц с низким содержанием органического соединения. 2. Способ по п.1, где на этапе (b) i) и ii) обработки удаляют данное органическое соединение за счет разложения органического соединения. 3. Способ по п.1, где минеральные частицы отделяют от пенистой суспензии продукта, причем отделенные минеральные частицы образуют концентрат с низким содержанием органического соединения. 4. Способ по п.1, где на этапе (b) i) и ii) обработки удаляют данное органическое соединение путем десорбции органического соединения из минеральных частиц. 5. Способ по п.4, где отделяют минеральные частицы от пенистой суспензии продукта, причем отделенные минеральные частицы образуют концентрат с низким содержанием органического соединения. 6. Способ по п.4, где, если не происходит химического изменения в органических соединениях в результате этапа (b) i) и ii) обработки, которое вредно влияет на функциональность данного соединения в качестве собирателя, способ включает повторное использование выделенного органического соединения на этапе флотации. 7. Способ по п.4, где этап (b) i) и ii) обработки содержит этап щелочной десорбции, на котором увеличивают рН пенистой суспензии продукта, содержащей всплывшие минеральные частицы, чтобы вызвать десорбцию органического соединения из минеральных частиц. 8. Способ по п.7, где органическое соединение является ксантогенатом, а пенистая суспензия продукта содержит всплывшие частицы сульфида никеля, который дополнительно включает увеличение рН пенистой суспензии продукта, по меньшей мере, до рН 10, чтобы вызвать десорбцию ксантогената из частиц сульфида никеля. 9. Способ по п.8, где на этапе щелочной десорбции нагревают пенистую суспензию продукта, содержащую всплывшие частицы сульфида никеля, до температуры по меньшей мере 50 С. 10. Способ по п.9, где на этапе щелочной десорбции поддерживают Eh пенистой суспензии продукта, содержащей всплывшие минеральные частицы, ниже потенциала образования диксантогената, чтобы усилить десорбцию данного органического соединения из минеральных частиц. 11. Способ по п.10, где Eh поддерживают ниже потенциала образования диксантогената путем добавления подходящего восстановителя, такого как дитионит, или сульфид натрия, или сульфид аммония. 12. Способ по п.4, где на этапе (b) i) обработки нагревают пенистую суспензию продукта, содержащую всплывшие минеральные частицы, чтобы вызвать десорбцию органического соединения из минеральных частиц. 13. Способ по п.1, где химические агенты на этапе (b) ii) для предотвращения остаточных органических соединений в минеральных концентратах от превращения в пахнущие соединения выбирают из группы, состоящей из нитрата, молибдата, хелатного трехвалентного железа, активированного углерода и их смесей.

МПК / Метки

МПК: B03D 1/12, B03D 1/08, B03D 1/10

Метки: регулирование, запаха

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/11-18117-regulirovanie-zapaha.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Регулирование запаха</a>

Похожие патенты