RU2793164C1 - Reagent-modifier of spectral characteristics of diamonds in x-ray luminescent separation processes - Google Patents
Reagent-modifier of spectral characteristics of diamonds in x-ray luminescent separation processes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2793164C1 RU2793164C1 RU2022130365A RU2022130365A RU2793164C1 RU 2793164 C1 RU2793164 C1 RU 2793164C1 RU 2022130365 A RU2022130365 A RU 2022130365A RU 2022130365 A RU2022130365 A RU 2022130365A RU 2793164 C1 RU2793164 C1 RU 2793164C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diamonds
- oil
- collector
- modifier
- reagent
- Prior art date
Links
- 239000010432 diamond Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000003607 modifier Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 46
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 17
- FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N pentan-3-one Chemical compound CCC(=O)CC FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims abstract description 13
- DSEKYWAQQVUQTP-XEWMWGOFSA-N (2r,4r,4as,6as,6as,6br,8ar,12ar,14as,14bs)-2-hydroxy-4,4a,6a,6b,8a,11,11,14a-octamethyl-2,4,5,6,6a,7,8,9,10,12,12a,13,14,14b-tetradecahydro-1h-picen-3-one Chemical compound C([C@H]1[C@]2(C)CC[C@@]34C)C(C)(C)CC[C@]1(C)CC[C@]2(C)[C@H]4CC[C@@]1(C)[C@H]3C[C@@H](O)C(=O)[C@@H]1C DSEKYWAQQVUQTP-XEWMWGOFSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000004264 Petrolatum Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229940066842 petrolatum Drugs 0.000 claims abstract description 9
- 235000019271 petrolatum Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 238000004875 x-ray luminescence Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 18
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005662 Paraffin oil Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000010981 drying operation Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки полезных ископаемых и в частности к составам реагентов-модификаторов спектральных характеристик несветящихся алмазов, применяемых для обработки обогащаемых классов исходного сырья при извлечении алмазов рентгенолюминесцентной сепарацией с использованием амплитудно-кинетического метода разделения.The invention relates to the field of mineral processing and, in particular, to the compositions of reagents-modifiers of the spectral characteristics of non-luminous diamonds used for processing enriched classes of raw materials when extracting diamonds by X-ray luminescent separation using the amplitude-kinetic separation method.
Известен реагент-модификатор спектральных характеристик алмазов в процессах рентгенолюминесцентной сепарации, предназначенный для извлечения несветящихся алмазов из руд и промпродуктов, состоящий из композиции люминофоров и органического коллектора [Чантурия В.А., Двойченкова Г.П., Морозов В.В., Яковлев В.Н., Ковальчук О.Е., Подкаменный Ю.А. Экспериментальное обоснование состава люминофорсодержащих композиций для извлечения нелюминесцирующих алмазов // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2019. №1. С. 128-136.]Known reagent-modifier of the spectral characteristics of diamonds in the processes of X-ray luminescent separation, designed to extract non-luminous diamonds from ores and middlings, consisting of a composition of phosphors and an organic collector [Chanturia V.A., Dvoychenkova G.P., Morozov V.V., Yakovlev V. .N., Kovalchuk O.E., Podkamenny Yu.A. Experimental substantiation of the composition of luminophor-containing compositions for the extraction of non-luminescent diamonds // Physico-technical problems of mineral development. 2019. No. 1. pp. 128-136.]
Указанный способ способствует повышению извлечения алмазов, однако спектральные характеристики не полностью соответствуют настройкам рентгенолюминесцентных сепараторов или характеризуются слабым сигналом. К недостаткам данного способа также относится большой расход люминофоров.This method improves the extraction of diamonds, however, the spectral characteristics do not fully correspond to the settings of X-ray luminescent separators or are characterized by a weak signal. The disadvantages of this method also include a high consumption of phosphors.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является реагент-модификатор спектральных характеристик алмазов в процессах рентгенолюминесцентной сепарации, представляющий собой эмульсию композиции неорганического люминофора и органического коллектора в водной фазе, содержащей реагенты-регуляторы. [Чантурия В.А., Морозов В.В., Двойченкова Г.П., Ковальчук О.Е., Яковлев В.Н., Макалин И.А., Тимофеев А.С., Подкаменный Ю.А., Черкашин А.В. Патент на изобретение РФ №2775307 МКЛ С01В 32/28 «Способ закрепления люминофорсодержащей композиции на поверхности алмазов, опубл. 2022.06.29 (прототип)].The closest in technical essence and the achieved result is a reagent-modifier of the spectral characteristics of diamonds in the processes of X-ray luminescent separation, which is an emulsion of the composition of an inorganic phosphor and an organic collector in an aqueous phase containing reagents-regulators. [Chanturia V.A., Morozov V.V., Dvoychenkova G.P., Kovalchuk O.E., Yakovlev V.N., Makalin I.A., Timofeev A.S., Podkamenny Yu.A., Cherkashin A.V. Patent for the invention of the Russian Federation No. 2775307 MKL S01V 32/28 “Method of fixing a phosphor-containing composition on the surface of diamonds”, publ. 2022.06.29 (prototype)].
При использовании используемого в прототипе реагента-модификатора наблюдается недостаточно прочное закрепление и отрыв капель органической жидкости - коллектора с люминофором от поверхности алмазов. Кроме того данный способ характеризуется сниженной эффективностью при использовании в схеме обогащения доводочных операций с применением операции транспортирования и сушки, в которых происходит испарение используемого коллектора и осыпание люминофора с поверхности алмазов. Уменьшение количества люминофора на алмазах приводит к снижению сигнала рентгенолюминесценции и, как следствие, к пропуску кристалла системой детектирования рентгенолюминесцентного сепаратора и его попаданию в хвосты сепарации.When using the reagent-modifier used in the prototype, there is insufficiently strong fixation and detachment of drops of an organic liquid - a collector with a phosphor from the surface of diamonds. In addition, this method is characterized by reduced efficiency when used in the enrichment scheme of finishing operations using the operation of transportation and drying, in which the evaporation of the collector used and the shedding of the phosphor from the surface of diamonds occur. A decrease in the amount of phosphor on diamonds leads to a decrease in the X-ray luminescence signal and, as a result, to the passage of a crystal by the detection system of the X-ray luminescent separator and its entry into the separation tails.
Технической задачей изобретения является увеличение извлечения аномально- и слабо люминесцирующих алмазов в процессе рентгенолюминесцентной сепарации за счет повышения прочности закрепления люминофорсодержащей композиции на поверхности алмазов.The technical objective of the invention is to increase the extraction of abnormally and weakly luminescent diamonds in the process of X-ray luminescent separation by increasing the strength of fixing the phosphor-containing composition on the surface of diamonds.
Указанная цель достигается тем, что в реагенте-модификаторе спектральных характеристик алмазов в процессах рентгенолюминесцентной сепарации, представляющего собой эмульсию композиции неорганического люминофора и органического коллектора в водной фазе, содержащей реагенты-регуляторы, в качестве коллектора используют смесь светлого высоковязкого нефтепродукта с высокой массовой долей микрокристаллического парафина из ряда петролатум, церезин с нефтяными масляными фракциями, а также с масло-, водорастворимыми органическими жидкостями следующего ряда: метилэтилкетон, диэтилкетон, циклогексанон, глицерин. Кроме того, указанная цель изобретения достигается за счет того, что органические жидкости ряда метилэтилкетон, диэтилкетон, циклогексанон, глицерин при растворении в органических компонентах, например маслосодержащем церезине и петролатуме, существенно снижают их вязкость. Это обеспечивает прочное адгезионное адгезионное закрепление органического коллектора с люминофором на на поверхности алмазов.This goal is achieved by the fact that in the reagent modifier of the spectral characteristics of diamonds in the processes of X-ray luminescent separation, which is an emulsion of the composition of an inorganic phosphor and an organic collector in an aqueous phase containing reagents-regulators, a mixture of light high-viscosity oil with a high mass fraction of microcrystalline paraffin is used as a collector from a number of petrolatum, ceresin with petroleum oil fractions, as well as oil-, water-soluble organic liquids of the following series: methyl ethyl ketone, diethyl ketone, cyclohexanone, glycerin. In addition, this objective of the invention is achieved due to the fact that organic liquids of the series methyl ethyl ketone, diethyl ketone, cyclohexanone, glycerin, when dissolved in organic components, such as oil-containing ceresin and petrolatum, significantly reduce their viscosity. This provides a strong adhesive bonding of the organic collector with the phosphor on the surface of the diamonds.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена принципиальная схема устройства для применения люминофорсодержащей композиции заявляемого состава при извлечении алмазов из руд и промпродуктов методом рентгенолюминесцентной сепарации.The essence of the invention is illustrated by a drawing, which shows a schematic diagram of a device for using a phosphor-containing composition of the claimed composition in the extraction of diamonds from ores and middlings by X-ray luminescent separation.
Устройство содержит приспособление для разделения исходного питания на классы крупности (грохота) -1, емкости для обработки выделенных классов исходного питания люминофорсодержащей эмульсией -2, приспособления для удаления люминофорсодержащей эмульсии (грохота) -3, дозатора исходного питания -4 и рентгенолюминесцентного сепаратора -5. Технологическая цепочка аппаратов 1-5 оснащена приспособлением для приготовления и дозирования люминофорсодержащей эмульсии, выполненной в виде двух последовательно установленных емкостей -6 и -7 с мешалками, оснащенных дозаторами реагентов и воды, и предназначенных для приготовления смеси неорганического люминофоров с органическим коллектором в виде нефтепродукта с высокой массовой долей микрокристаллического парафина с нефтяной масляной фракцией, а также масло- водорастворимых органических жидкостей (емкость -6) и для приготовления или восстановления эмульсии (емкость -7). Для возврата эмульсии в технологический процесс установлен зумпф -8 с возвратным насосом.The device contains a device for separating the initial feed into size classes (screen) -1, containers for processing selected classes of the initial feed with a luminophore-containing emulsion -2, devices for removing a luminophor-containing emulsion (screen) -3, a source feed dispenser -4 and an X-ray luminescent separator -5. The technological chain of devices 1-5 is equipped with a device for preparing and dosing a phosphor-containing emulsion, made in the form of two tanks -6 and -7 installed in series with agitators, equipped with reagent and water dispensers, and intended for preparing a mixture of inorganic phosphors with an organic collector in the form of an oil product with a high mass fraction of microcrystalline paraffin with a petroleum oil fraction, as well as oil-water-soluble organic liquids (capacity -6) and for the preparation or restoration of an emulsion (capacity -7). To return the emulsion to the technological process, a sump -8 with a return pump is installed.
Для достижения наилучшего результата при смешивании компонентов органического коллектора поддерживают массовую долю микрокристаллических парафинов 35-57%, нефтяных масляных фракций - 32-55%, масло- и водорастворимых органических жидкостей - 5-20%.To achieve the best result, when mixing the components of the organic collector, the mass fraction of microcrystalline paraffins is maintained at 35-57%, oil oil fractions - 32-55%, oil- and water-soluble organic liquids - 5-20%.
Церезин (ГОСТ 2488-79) марок 65, 70, 75, 80 представляет собой смесь твердых углеводородов метанового ряда, получающихся вследствие обработки естественных озокеритов (горного воска), которые встречаются в песках и известняках, и из парафиновой нефти. Нефтяной церезин также содержит микрокристаллический парафин и выделяется как фракция нефтепереработки. Петролатум (ГОСТ 4096-62) представляет собой смесь микрокристаллического парафина с нефтяными маслами. Процентное содержание масела в сыром петролатуме изменяется в пределах от 20 до 40%.Ceresin (GOST 2488-79) grades 65, 70, 75, 80 is a mixture of solid hydrocarbons of the methane series, obtained by processing natural ozocerites (mountain wax), which are found in sands and limestones, and from paraffin oil. Petroleum ceresin also contains microcrystalline paraffin and is isolated as a refinery fraction. Petrolatum (GOST 4096-62) is a mixture of microcrystalline paraffin with petroleum oils. The percentage of oil in raw petrolatum varies from 20 to 40%.
Сравнение с другими органическими коллекторами показывает, что петролатум с содержанием микрокристаллического парафина 30-50%, характеризуются повышенной температурой застывания (40-50°С), высокой вязкостью, гидрофобностью и адгезионной активностью.Comparison with other organic collectors shows that petrolatum with a microcrystalline paraffin content of 30-50% is characterized by an increased pour point (40-50°C), high viscosity, hydrophobicity and adhesive activity.
Нефтяные масляные фракции представляют собой смесь углеводородов парафинового, нафтенового, ароматического и нафтено-ароматического рядов, а также кислородных, сернистых и азотсодержащих производных углеводородов.Petroleum oil fractions are a mixture of hydrocarbons of the paraffinic, naphthenic, aromatic and naphthenic-aromatic series, as well as oxygen, sulfur and nitrogen-containing derivatives of hydrocarbons.
В гетерофазной системе масло - вода масло-, водорастворимые органические жидкости выбранного ряда имеют большее сродство к водной фазе и переходят в нее в диффузионном режиме. При этом происходит увеличение вязкости органического коллектора и упрочнение агрегатов алмаз - органический коллектор - зерна люминофоров. Аналогичный процесс происходит при сушке концентратов и промпродуктов, когда низкокипящие добавки (метилэтилкетон, диэтилкетон, циклогексанон, глицерин) испаряются при температуре до 150°С.In a heterophase system, oil - water, oil, water-soluble organic liquids of the selected series have a greater affinity for the aqueous phase and pass into it in a diffusion mode. When this occurs, an increase in the viscosity of the organic collector and hardening of aggregates of diamond - organic collector - grains of phosphors. A similar process occurs during the drying of concentrates and middlings, when low-boiling additives (methyl ethyl ketone, diethyl ketone, cyclohexanone, glycerin) evaporate at temperatures up to 150°C.
Необходимость использования в составе композиции нефтяные масляных фракций обусловлена тем, что церезин и нефтяной церезин имеют высокую температуру застывания (более 40°С) и в обычных условиях представляют собой выкристаллизованные зерна парафинов с добавками масел. Эти соединения не могут быть использованы в люминофорсодержащей композиции, поскольку практически не закрепляются на поверхности алмазов.The need to use petroleum oil fractions in the composition is due to the fact that ceresin and petroleum ceresin have a high pour point (more than 40°C) and under normal conditions are crystallized paraffin grains with oil additives. These compounds cannot be used in a phosphor-containing composition, since they are practically not fixed on the surface of diamonds.
Добавление в высоковязкие нефтепродукты с высокой массовой долей микрокристаллического парафина нефтяных масляных фракций позволяет получить гомогенные композиции с вязкостью 140-300 мПа с (при 25°С). Такие свойства не обеспечивают необходимую адгезионную активность коллектора и не способствуют образованию устойчивых комплексов алмаз - органический коллектор - люминофор. Добавление в состав органического коллектора масло-, водорастворимых органических жидкостей следующего ряда: метилэтилкетон, диэтилкетон, циклогексанон, глицерин обеспечивает снижение вязкости органической фазы композиции до 20-80 мПа с (при 25°С), при которой наиболее эффективно протекает закрепление люминофорсодержащей композиции на поверхности алмазов. Диффузионное удаление растворителей из капель органического коллектора приводит к обратному увеличению вязкости парафин-масляных смесей до 180-200 мПа с и более, что обеспечивает существенное увеличение устойчивости агрегатов алмаз - коллектор - люминофор, которые не разрушаются в операциях промывки, транспортирования и сушки алмазосодержащих продуктов перед операцией рентгенолюминесцентной сепарации. Такая устойчивость обеспечивает сохранение люминофора на поверхности алмазов, модифицирование их спектрально-кинетических характеристик, что позволяет извлекать слабо- и аномально люминесцирующие алмазы в действующих схемах. Соотношение парафинов, масляных фракций и масло-, водорастворимых органических жидкостей (в представленной серии - диэтилкетона), обеспечивающее эффективное закрепление люминофоров на поверхности алмазов, подтверждается результатами исследований, представленных в табл. 1.The addition of petroleum oil fractions to high-viscosity petroleum products with a high mass fraction of microcrystalline paraffin makes it possible to obtain homogeneous compositions with a viscosity of 140-300 mPa s (at 25°C). Such properties do not provide the required adhesive activity of the collector and do not contribute to the formation of stable complexes diamond - organic collector - phosphor. The addition of oil-, water-soluble organic liquids of the following series to the composition of the organic collector: methyl ethyl ketone, diethyl ketone, cyclohexanone, glycerin reduces the viscosity of the organic phase of the composition to 20-80 mPa s (at 25°C), at which the fixation of the phosphor-containing composition on the surface proceeds most effectively diamonds. Diffusion removal of solvents from drops of an organic collector leads to a reverse increase in the viscosity of paraffin-oil mixtures up to 180-200 mPa s or more, which provides a significant increase in the stability of diamond-collector-phosphor aggregates, which are not destroyed in the operations of washing, transporting and drying diamond-containing products before operation of X-ray luminescent separation. Such stability ensures the preservation of the phosphor on the surface of diamonds, the modification of their spectral and kinetic characteristics, which makes it possible to extract weakly and abnormally luminescent diamonds in existing schemes. The ratio of paraffins, oil fractions and oil-, water-soluble organic liquids (in the presented series - diethyl ketone), which ensures the effective fixation of phosphors on the surface of diamonds, is confirmed by the results of studies presented in Table. 1.
Опыты 1-5 проводились с использованием петролатума, разбавляемого нефтяной масляной фракцией с последующей добавкой диэтилкетона. Опыты 7-13 проводились с использованием петролатума, разбавляемого диэтилкетоном. Органический коллектор в опыте 14 получен из коллектора по опыту 3 путем выдерживался при температуре 100°С до потери массы 10%. Органический коллектор в опыте 15 был получен из коллектора по опыту 3 путем выдерживался при температуре 100°С до потери массы 15%.Experiments 1-5 were carried out using petrolatum diluted with a petroleum oil fraction followed by the addition of diethyl ketone. Experiments 7-13 were carried out using petrolatum diluted with diethyl ketone. The organic collector in run 14 was obtained from the collector in run 3 by holding it at 100° C. until a weight loss of 10%. The organic collector in run 15 was obtained from the collector in run 3 by holding it at 100° C. until a weight loss of 15%.
При массовой доле мелкокристаллических парафинов в смеси более 57% не удается получить гомогенную адгезионно активную смесь, поскольку парафины кристаллизуются и становится инертными. При массовой доле фракции мелкокристаллических парафинов в смеси менее 35% не удается достичь требуемой вязкости органической фазы, которая удерживала бы люминофорсодержащую композицию на алмазах. При массовой доле нефтяной масляной фракции менее 32% не достигается растворение парафинов в смеси и снижается интенсивность адгезионного взаимодействия люминофоров и алмазов с органическим коллектором. При массовой доле нефтяной масляной фракции более 55% резко снижается вязкость органической жидкости и уменьшается способность удерживания люминофоров на алмазах в операциях промывки, транспортирования и сушки алмазосодержащих продуктов перед операцией рентгенолюминесцентной сепарации. При массовой доле масло-, водорастворимых органических жидкостей в смеси менее 5% не удается получить гомогенную адгезионно активную смесь, поскольку вязкость органической жидкости превышает граничные значения и эффективность адгезии люминофоров и закрепления на алмазах снижается. При массовой доле масло-, водорастворимых органических жидкостей в смеси более 20% вязкость органической фазы снижается чрезмерно, что приводит к удалению органической фазы с люминофором с поверхности алмазов в турбулентном режиме или за счет разности плотностей органического коллектора и водной фазы.With a mass fraction of fine-crystalline paraffins in the mixture of more than 57%, it is not possible to obtain a homogeneous adhesively active mixture, since the paraffins crystallize and become inert. When the mass fraction of the fraction of fine-crystalline paraffins in the mixture is less than 35%, it is not possible to achieve the required viscosity of the organic phase, which would hold the phosphor-containing composition on diamonds. When the mass fraction of the oil oil fraction is less than 32%, the dissolution of paraffins in the mixture is not achieved and the intensity of the adhesive interaction of phosphors and diamonds with the organic collector decreases. When the mass fraction of the oil oil fraction is more than 55%, the viscosity of the organic liquid decreases sharply and the ability to retain phosphors on diamonds decreases in the operations of washing, transporting and drying diamond-containing products before the operation of X-ray luminescent separation. When the mass fraction of oil-, water-soluble organic liquids in the mixture is less than 5%, it is not possible to obtain a homogeneous adhesively active mixture, since the viscosity of the organic liquid exceeds the boundary values and the efficiency of adhesion of phosphors and fixing on diamonds decreases. When the mass fraction of oil-, water-soluble organic liquids in the mixture is more than 20%, the viscosity of the organic phase decreases excessively, which leads to the removal of the organic phase with the phosphor from the surface of diamonds in a turbulent mode or due to the difference in the densities of the organic collector and the aqueous phase.
Реагент-модификатор работает следующим образом.The modifier works as follows.
Руда или алмазосодержащий промпродукт (хвосты основной рентгенолюминесцентной сепарации) подаются на грохот -1, где разделяется на классы крупности +3 - 6 мм, +1,2 - 3 мм и шламы. Отдельные классы крупности, представляющие собой исходное питание операции рентгенолюминесцентной сепарации, поступают в емкость -2, где в режиме интенсивного перемешивания осуществляется их обработка водной эмульсией, состоящей из смеси неорганического люминофора с органическим коллектором (люминофорсодержащей композиции) и водной фазы, содержащей реагент-диспергатор. При обработке исходного питания эмульсией люминофорсодержащая композиция за счет адгезии органического коллектора селективно закрепляется на поверхности алмазов. После обработки исходного питания избыток люминофорсодержащей эмульсии отделяется на грохоте -3.Ore or diamond-containing middlings (tailings of the main X-ray luminescent separation) are fed to screen -1, where it is divided into size classes +3 - 6 mm, +1.2 - 3 mm and sludge. Separate size classes, which are the initial feed of the X-ray luminescent separation operation, enter tank -2, where they are treated with an aqueous emulsion in the intensive mixing mode, consisting of a mixture of an inorganic phosphor with an organic collector (phosphor-containing composition) and an aqueous phase containing a dispersant reagent. During the treatment of the initial feed with an emulsion, the phosphor-containing composition is selectively fixed on the surface of diamonds due to the adhesion of the organic collector. After processing the original feed, the excess of the phosphor-containing emulsion is separated on a screen -3.
Обработанный алмазосодержащий продукт поступает в рентгенолюминесцентный сепаратор -4, где с использованием амплитудно-кинетического метода производят разделение алмазов и породных минералов. Закрепившаяся на поверхности алмазов люминофорсодержащая композиция генерирует оптический сигнал, который соответствует настройкам детектора сепаратора, что обеспечивает извлечение в концентрат кристаллов алмаза, которые не полностью соответствуют настройкам рентгенолюминесцентных сепараторов. Получаемый алмазосодержащий концентрат в соответствии с используемой технологической схемой поступает на доводку в рентгенолюминесцентный сепаратор с использование операции сушки (на чертеже не показано).The processed diamond-containing product enters the X-ray luminescent separator -4, where, using the amplitude-kinetic method, diamonds and rock minerals are separated. The phosphor-containing composition fixed on the surface of diamonds generates an optical signal that corresponds to the settings of the detector of the separator, which ensures the extraction of diamond crystals into the concentrate, which do not fully correspond to the settings of the X-ray luminescent separators. The resulting diamond-containing concentrate, in accordance with the technological scheme used, is fed to the refinement in the X-ray luminescent separator using the drying operation (not shown in the drawing).
Реагент-модификатор спектральных характеристик алмазов приготавливают путем одновременного смешивания неорганического люминофора, светлого высоковязкого нефтепродукта, нефтяные масляных фракций, масло-, водорастворимых органических жидкостей в емкости 6. Для облегчения процесса смешивания производят нагревание светлого высоковязкого нефтепродукта до 50-60°С.The reagent-modifier of the spectral characteristics of diamonds is prepared by simultaneous mixing of an inorganic phosphor, a light high-viscosity oil product, petroleum oil fractions, oil-, water-soluble organic liquids in a container 6. To facilitate the mixing process, the light high-viscosity oil product is heated to 50-60°C.
Полученный реагент-модификатор дозируют в емкость -7, куда одновременно подают воду и раствор реагентов-диспергаторов, например, полифосфата и сульфоната натрия. В режиме интенсивного перемешивания образуется устойчивая люминофорсодержащая эмульсия, в которой зерна люминофора закрепляются на поверхности капель органического коллектора. Приготовленная эмульсия дозируется в емкость -2. Люминофорсодержащая эмульсия, отделенная на грохоте 3 от обработанного эмульсией исходного питания рентгенолюминесцентной сепарации накапливается в зумпфе 8 и направляется в емкость 2.The resulting modifier reagent is dosed into a container -7, where water and a solution of dispersant reagents, for example, polyphosphate and sodium sulfonate, are simultaneously supplied. In the intensive mixing mode, a stable phosphor-containing emulsion is formed, in which the phosphor grains are fixed on the surface of the drops of the organic collector. The prepared emulsion is dosed into container -2. The phosphor-containing emulsion separated on the screen 3 from the initial feed of the X-ray luminescent separation treated with the emulsion is accumulated in the
Пример.Example.
Эмульсии с выбранным составом органического коллектора были апробированы при подготовке исходного питания операции рентгенолюминесцентной сепарации на сепараторе «Полюс-М. Исходная проба содержала безалмазные хвосты 2-й стадии рентгенолюминесцентной сепарации и 20 кристаллов алмаза той же крупности. Для экспериментов использовали выборку слабо- и аномально люминесцирующих алмазов, теряемых в процессе рентгенолюминесцентной сепарации, а также безалмазные пробы хвостов рентгенолюминесцентной сепарации.Emulsions with the selected composition of the organic collector were tested during the preparation of the initial feed for the X-ray luminescent separation operation on the Polyus-M separator. The initial sample contained diamond-free tailings of the 2nd stage of X-ray luminescent separation and 20 diamond crystals of the same size. For experiments, we used a sample of weakly and anomalously luminescent diamonds lost during X-ray luminescent separation, as well as diamond-free samples of X-ray luminescent separation tailings.
В процессе экспериментов варьировали компонентный состав органического коллектора.During the experiments, the component composition of the organic collector was varied.
Использование в составе эмульсии коллектора заявляемого состава обеспечивает эффективное извлечение в процессе рентгенолюминесцентной сепарации. В выбранных интервалах варьирования массовых долей компонентов органического коллектора достигается извлечение алмазов 70% и более (таблица 2).The use of the inventive composition collector in the composition of the emulsion ensures effective extraction in the process of X-ray luminescent separation. In the selected intervals of varying the mass fractions of the components of the organic collector, diamond recovery of 70% or more is achieved (table 2).
Сравнение с результатами экспериментов, проведенных с использованием в качестве коллектора дизельного топлива (прототип) показывает большую эффективность заявляемого состава реагента-модификатора. Анализ полученных результатов показывает, что выход за оптимальный диапазон массовых долей фракций органического коллектора приводит к уменьшению положительного эффекта (таблица 2).Comparison with the results of experiments conducted using diesel fuel as a collector (prototype) shows the greater efficiency of the proposed composition of the modifier. Analysis of the obtained results shows that going beyond the optimal range of mass fractions of organic collector fractions leads to a decrease in the positive effect (table 2).
Аналогичные результаты были получены при использовании в качестве светлого высоковязкого нефтепродукта церезина а в качестве масло-, водорастворимых органических жидкостей метилэтилкетона, циклогексанона, глицерина.Similar results were obtained when using ceresin as a light high-viscosity oil product, and methyl ethyl ketone, cyclohexanone, and glycerin as oil- and water-soluble organic liquids.
Таким образом, полученные результаты подтверждают эффективность выбранного композиционного состава органического коллектора в составе реагента-модификатора и обоснованность границ интервалов разрешенных значений массовых долей фракций в органическом коллекторе.Thus, the results obtained confirm the effectiveness of the selected composition of the organic collector in the composition of the modifier reagent and the validity of the boundaries of the intervals of allowed values of the mass fractions of fractions in the organic collector.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2793164C1 true RU2793164C1 (en) | 2023-03-29 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU121962A1 (en) * | 1958-11-19 | 1958-11-30 | Я.А. Тверской | Luminescent diamond quality control method |
| US5505313A (en) * | 1991-02-20 | 1996-04-09 | Gersan Establishment | Method and apparatus for detecting diamonds in a plurality of objects |
| RU2771281C1 (en) * | 2021-02-11 | 2022-04-29 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) | Method for extracting diamonds from ores and industrial products - enrichment tailings |
| RU2775307C1 (en) * | 2021-02-11 | 2022-06-29 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) | Method for securing phosphor-containing compositions on the surface of diamonds |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU121962A1 (en) * | 1958-11-19 | 1958-11-30 | Я.А. Тверской | Luminescent diamond quality control method |
| US5505313A (en) * | 1991-02-20 | 1996-04-09 | Gersan Establishment | Method and apparatus for detecting diamonds in a plurality of objects |
| RU2771281C1 (en) * | 2021-02-11 | 2022-04-29 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) | Method for extracting diamonds from ores and industrial products - enrichment tailings |
| RU2775307C1 (en) * | 2021-02-11 | 2022-06-29 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) | Method for securing phosphor-containing compositions on the surface of diamonds |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Чантурия В.А. и др., Экспериментальное обоснование состава люминофорсодержащих композиций для извлечения нелюминесцирующих алмазов. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 2019, N 1, с. 128-136. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20210102125A1 (en) | Enhanced Techniques for Dewatering Thick Fine Tailings | |
| AU2015223407B2 (en) | Alternative additives to enhance slurry dewatering | |
| US20100234247A1 (en) | Gel assisted separation method and dewatering/desalting hydrocarbon oils | |
| RU2698667C1 (en) | Method for processing oil-containing sludge and technological complex for its implementation | |
| RU2793164C1 (en) | Reagent-modifier of spectral characteristics of diamonds in x-ray luminescent separation processes | |
| US9371491B2 (en) | Bitumen recovery from oil sands tailings | |
| CA2512822C (en) | Gel assisted separation method and dewatering/desalting hydrocarbon oils | |
| CN104169397B (en) | Method for recovering bitumen from oil sands | |
| US20200156083A1 (en) | Treatment of tailings with flue-gas desulfurization solids | |
| RU2771281C1 (en) | Method for extracting diamonds from ores and industrial products - enrichment tailings | |
| RU2676088C1 (en) | Composition for destruction of intermediate layers in oil treating devices | |
| Dvoichenkova et al. | Improving the Efficiency of Foam Separation of Diamond-Bearing Raw Materials by Using a Combined Collector Based on the Naval Fuel Oil and Activated Oil-Water Emulsions | |
| RU2309001C2 (en) | Method for separating water-oil emulsion | |
| RU1819286C (en) | Method for treatment of oil emulsion stabilized with mechanical contaminants | |
| RU2230772C1 (en) | Method of treating persistent oil emulsion | |
| RU2803422C1 (en) | Method for extracting diamonds from ores and middlings | |
| RU2754403C1 (en) | Method for extraction of diamonds from ores and industrial products | |
| US9725660B2 (en) | Oil/bitumen emulsion separation | |
| RU2705096C1 (en) | Method for destruction of water-oil emulsions | |
| CA2864857C (en) | Bitumen recovery from oil sands tailings | |
| CA2771708C (en) | Naphtha based fungible bitumen process | |
| CA2791544C (en) | Bitumen removal from tailings centrifuge centrate | |
| EA033942B1 (en) | Method for destroying oil sludge | |
| CA2820040A1 (en) | Method for reducing rag layer volume in stationary froth treatment | |
| Pashchenko et al. | Studying effectiveness demulsifiers by method of optical microscopy |