Методическое обеспечение аналитического контроля флотореагентов на основе алифатических алкоксиаминов в технологических средах и отходах процессов обогащения железосодержащих руд

Представлены методические разработки по определению катионных флотореагентов (собирателей) на основе алифатических алкоксиаминов (Flotigam EDA, Tomamine М-4213, Feiying: TG-928) в технологических средах и отходах процессов обогащения железорудного сырья (ЖРС) для обеспечения аналитического контроля технологических процессов ввиду опасности образующихся отходов. Показано, что для экспресс- и скринингового анализа может быть использована спектрофотометрическая методика определения катионных аминосодержащих поверхностно-активных веществ. Для достижения большей достоверности результатов определения алкоксиаминов и для арбитражных случаев разработана методика газохроматографического анализа. Диапазоны определяемых содержаний составили: для фотометрической методики — в водных средах — 0,04 – 100 мг/дм³ (расширенная неопределенность от 20 до 25 %), в твердых средах — 3 – 1000 мг/кг (расширенная неопределенность от 22 до 30 %); для газохроматографической — в водных средах — 0,02 – 100 мг/дм³ (расширенная неопределенность от 20 до 25 %), в твердых средах — 1,0 – 1000 мг/кг (расширенная неопределенность от 20 до 30 %). Описаны способы идентификации основных компонентов — алкоксиаминов — в коммерческих композициях аминосодержащих флотореагентов. Методики апробированы при моделировании процедур флотации, которые выполняли в целях оптимизации соответствующих условий и режимов для реальных производственных процессов, аттестованы и внесены в Федеральную государственную информационную систему (ФГИС) «Аршин».

1. Поперечникова О. Ю. Разработка технологии обратной катионной флотации окисленных железистых кварцитов: дис. ... канд. техн. наук. — М., 2017. — 169 с.

2. Huang Z., Zhong H., Wang S., et al. Investigations on reverse cationic flotation of iron ore by using a Gemini surfactant: Ethane-1,2-bis (dimethyl-dodecyl-ammonium bromide) / Chem. Eng. J. 2014. Vol. 257. P. 218 – 228. DOI: 10.1016/j.cej.2014.07.057

3. Silva K., Filippov L. O., Piçarra A., et al. New perspectives in iron ore flotation: Use of collector reagents without depressants in reverse cationic flotation of quartz / Miner. Eng. 2021. Vol. 170. 107004. DOI: 10.1016/j.mineng.2021.107004

4. Авдохин В. М., Губин С. Л. Современное состояние и основные направления развития процессов глубокого обогащения железных руд / Горный журн. 2007. № 2. С. 58 – 64.

5. Лебедок А. В., Маркворт Л. Современное обогащение железной руды — вызовы и решения от Allmineral / Горная промышленность. 2022. ¹ 3. С. 84 – 88. DOI: 10.30686/1609-9192-2022-3-84-88

6. Filippov L. O., Filippova I. V., Severov V. V. The use of collectors mixture in the reverse cationic flotation of magnetite ore: The role of Fe-bearing silicates / Miner. Eng. 2010. Vol. 23. N 2. P. 91 – 98. DOI: 10.1016/j.mineng.2009.10.007

7. Araujo A. C., Viana P. R. M., Peres A. E. C. Reagents in iron ores flotation / Miner. Eng. 2005. Vol. 18. N 2. P. 219 – 224. DOI: 10.1016/j.mineng.2004.08.023

8. Wang X., Liu W., Duan H., Liu W. Degradation mechanism study of amine collectors in Fenton process by quantitative structure-activity relationship analysis / Physicochem. Probl. Miner. Process. 2018. Vol. 54. N 3. P. 713 – 721. DOI: 10.5277/ppmp1869

9. Wang C. C., Sung L. Y., Wu P. L., et al. An analytical method for the field investigation of environmental amines released by industrial processes / Process Saf. Environ. Prot. 2016. Vol. 102. P. 328 – 335. DOI: 10.1016/j.psep.2016.04.005

10. Юрлова Н. А., Кутлин Б. А., Сапрыкина О. В., Мезенцева Е. В. Исследования по обнаружению аминосодержащих флотореагентов в продуктах обогащения руд — одна из составляющих техносферной безопасности / Горный журн. 2022. № 9. С. 57 – 62. DOI: 10.17580/gzh.2022.09.10

11. Шубов Л. Я., Иванков С. И., Щеглова Н. К. Флотационные реагенты в процессах обогащения минерального сырья. Кн. 1. — М.: Недра, 1990. С. 25 – 26.

12. Крайний А. А. Флотация отвальных хвостов мокрой магнитной сепарации неокисленных железистых кварцитов / Вест. БГТУ им. В. Г. Шухова. 2013. № 5. С. 156 – 159.

13. Шаповалов Н. А., Крайний А. А., Городов А. И., Макущенко И. С. Изучение влияния различных видов собирателей и депрессоров на флотацию железосодержащих минералов михайловского месторождения / Фунд. исслед. 2014. № 9 – 2. С. 318 – 323.

14. NIST Mass Spectral Library 2014. — Библиотека Американского института стандартов и технологий, 2014 г. https:// www.nist.gov/news-events/news/2014/07/latest-nist- mass- spectral-library- expanded-coverage-features (дата обращения — 27.07.2023).

15. Живописцев В. П., Пашков Г. Л., Селезнева Е. А. Патент № SU 381975. Способ количественного определения аминов (1973).

16. Буренко Т. С. Патент № SU 446812. Способ количественного определения аминов (1974).

17. Дендюк Т. В. Патент № SU 1396015. Способ определения алифатических аминов в водных растворах флотационных реагентов (1988).

18. МИ 243/18–2022. Методика содержания флотореагентов на основе алифатических алкоксиаминов и их солей в водных и твердых средах методом газовой хроматографии. — СПб., 2023. — 22 с.

19. МИ 243/17–2022. Методика измерений содержания флотореагентов на основе алифатических алкоксиаминов и их солей, относящихся к группе катионных поверхностно-активных веществ в водных и твердых средах спектрофотометрическим методом. — СПб., 2023. — 27 с.