NewColl

Podstawowym, celem projektu jest otrzymanie nowych reagentów działających, jako kolektory lub aktywatory w procesie wzbogacania krajowych rud miedzi, które powinny zastąpić lub w znacznym stopniu ograniczyć stosowane dotychczas ksantogeniany.  Istnieje, bowiem prawdopodobieństwo, że stosowanie ich w zakładach przeróbczych krajów UE może się okazać niemożliwe ze względów formalnych. Należy podkreślić, że krajowe rudy miedzi zaliczają się do trudnowzbogacalnych, co wynika z ich charakterystyki petrograficznej i mineralogicznej. Jednym ze sposobów poprawy wskaźników wzbogacania jest zastosowanie nowych odczynników flotacyjnych lub dodatków do istniejących mieszanek odczynników. Jak do tej pory najlepszymi zbieraczami dla rud Cu stosowanymi w kraju okazała się mieszanina krótko łańcuchowych ksantogenianów – etylowego i izobutylowego z alkilo dwutiofosforanem etylowym (występującym pod handlową nazwą jako Hostaflot LET). W projekcie proponuje się, że w miejsce dotychczas stosowanych ksantogenianów użyte zostaną ditiokarbaminiany z dodatkiem aktywatorów występujących w postaci organicznych połączeń oligomerycznych zawierających w swym składzie zarówno atomy azotu jak i siarki. Zastąpienie ksantogenianów ditiokarbamininami wydaje się korzystne, gdyż te ostatnie są stabilniejsze w szerszym zakresie pH. Znaczącą poprawę uzysku można osiągnąć stosując również aktywatory zawierające w swoim składzie trójwartościowy azot N(III), co jest zgodne z ogólną teorią dotyczącą mechanizmu działania aktywatorów. Wśród nukleofiolowych grup funkcyjnych siła koordynowania atomu przejściowego rośnie w następującym szeregu NH2>SH>OH>Cl. Stwierdzono, że częściowe wyeliminowanie cząsteczek wody za pomocą aktywatora prowadzi do większej i równomiernej adsorpcji kolektora na powierzchni flotowanego minerału w wyniku osłabienia sąsiadującego wiązania z drobiną wody i ułatwienia chemisorpcję kolektora.  Tym samym użycie oligomerycznego reagenta działającego, jako aktywator i kolektor stanowi oryginalne rozwiązanie problemu.Wnioskodawcy bazując na wieloletnim doświadczeniu w zakresie syntezy polimerów zsyntetyzują szereg oligomerycznych kolektorów o różnym stopniu polimeryzacji wykorzystując procesy rodnikowej i jonowej polimeryzacji NVF. Kolejnymi parametrami różnicującymi syntetyzowane kolektory będzie udział monomerów hydrofobowych i stopień podstawienia grup aminowych grupami ditiokarbaminowymi.W związku z powyższym projekt przewiduje otrzymanie nowych dotychczas nieopisanych w literaturze przedmiotu reagentów użytecznych w procesie flotacji siarczkowych rud miedzi.  Zastąpienie krótkołańcuchowych ksantogenianów organicznych odczynnikami z połączeniami oligometrycznymi nie zawierającymi grup ksantogenianowych może otworzyć nowe kierunki w zakresie optymalizacji procesów flotacji rud miedzi i pozwoli wyeliminować lub znacznie ograniczyć użycie konwencjonalnych kolektorów ksantogenianowych, co wpisuje się w obszar projektowania procesów proekologicznych.   Drugi kierunek działania obejmuje zastosowanie do flotacji rud miedzi pochodnych sulfobursztynianów, jako potencjalnych zamienników ksantogenianów różniących się miedzy sobą długością i rodzajem łańcuchów węglowodorowych. Przewiduje się zastosowanie w procesie flotacji sulfobursztynianów o łańcuchach alkilowych C2-C8 oraz sulfobursztynianów otrzymanych na bazie oksyetylenowanych alkoholi o długości łańcuchów C1-C4.Proponowane modyfikacje związków typu sulfobursztynianów polegać będą na stworzeniu nowego odczynnika zawierającego zarówno grupę karboksylową, siarczanową oraz ugrupowania polioksyetylenowe lub/i polioksypropylenowe.W trakcie wieloletnich badań w IMN nad poszukiwaniem nowych odczynników flotacyjnych dla wzbogacania rud miedzi stwierdzono, że dobrymi promotorami do flotacji krajowych rud miedzi mogą być również pierwszorzędowe aminy alifatyczne, merkaptany lub niskocząsteczkowe polimery z grupy tlenku etylenu i tlenku propylenu, których określony dodatek do aktualnie stosowanych zbieraczy wyraźnie wpływa na poprawę wskaźników flotacji. Dotyczy to zwłaszcza trudnoflotujących częściowo utlenionych siarczkowych minerałów miedzi, które wykazują słabą flotowalność w obecności ksantogenianów czy ditiofosforanów. Ujemną cechą badanych amin jest nierozpuszczalność w wodzie i konieczność stosowania dla nich polarnych rozpuszczalników, co w praktyce sprawia trudności techniczne i podwyższenie kosztów przygotowania mieszanki do flotacji. Dlatego w projekcie przewiduje się upolarnienie aminy do postaci rozpuszczalnej w wodzie poprzez syntezę jej pochodnych oksyetylenowych / oksypropylenowych, syntezę jej tlenków lub syntezę soli czy wodorotlenków amoniowych i zastosowanie ich, jako dodatku do badanych odczynników.   W projekcie przewiduje się przeprowadzenie badań przesiewowych polegających na wykonaniu kilkudziesięciu flotacji laboratoryjnych, wg przyjętej w KGHM metodologii, z opisanymi wyżej odczynnikami lub ich mieszankami i wytypowanie najkorzystniej działających odczynników do dalszych badań. Badania laboratoryjne weryfikowane będą badaniami w skali wielkolaboratoryjnej w obiegu zamkniętym w instalacji pilotowej o wydajności ok 60 kg/h w warunkach odpowiadającym przemysłowym. Kolejnym etapem projektu będzie wytworzenie partii odczynnika lub ich mieszanki do próby przemysłowej a następnie wykonanie próby przemysłowej w poszczególnych zakładach wzbogacania. Ostatnim etapem projektu będzie analiza technologiczna, ekonomiczna i środowiskowa umożliwiająca opracowanie rekomendacji w zakresie możliwości wykorzystania nowego odczynnika lub ich mieszanki w warunkach KGHM PM S.A.