Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ФЛЮОРИТОВЫХ РУД

Изобретение относится к области переработки флюоритовых руд и может быть использовано для получения высококачественных флюоритовых концентратов, пригодных для использования, например, в химической и оптической промышленности по «сухой» схеме.

Известен способ обогащения флюоритовых руд (патент РФ №2286850, опубл. 10.11.2006), в котором руду измельчают в присутствии регулятора среды, контактируют с депрессором пустой породы и кондиционируют подготовленную руду с активатором - фторидом щелочного металла и собирателем - тетранатриевой солью N-n-октадецил-N-сукциноиласпарагиновой кислоты, подвергают пенной флотацию при обычной температуре с выделением флюоритового концентрата.

Основные недостатки способа в необходимости использования тонкого измельчения, флотационных реагентов и воды, что приводит к загрязнению окружающей среды.

Известен способ флотационного обогащения флюоритовых руд (патент РФ №2268089, опубл. 20.01.2006), в котором проводят флотацию с применением различных модификаторов и использованием в качестве собирателя смеси олеиновой кислоты с 2-аминоэтанолом при мольном соотношении 1÷(1:0,8).

Недостатками способа является необходимость использования измельчения, флотационных реагентов и воды, что приводит к загрязнению окружающей среды, а также невозможности обогащать сульфидсодержащие флюоритовые руды.

Известен способ обогащения карбонатно-флюоритовых руд и поточная линия для его осуществления (патент РФ №2259888, опубл. 10.09.2005), в котором вводят в процесс измельчения структурообразователи СаСl₂ и NaCl в соотношении 3:1 при использовании в качестве депрессора карбонатов при флотации флюоритовых руд.

Основные недостатки способа в необходимости использования тонкого измельчения, флотационных реагентов и воды, что приводит к загрязнению окружающей среды.

Известен способ обогащения флюоритовых руд (Марченко А.А., Зашихин А.В., Воскресенская Е.Н., Южанников А.Ю. Разработка технологии обогащения флюоритовых руд Нижне-Березовского месторождения (Красноярский край). Успехи современного естествознания №12, 2016, стр. 20-25), в котором исходную руду подвергают дроблению, грохочению, измельчению, а затем флотации.

Основные недостатки способа в необходимости использования тонкого измельчения, флотационных реагентов и воды, что приводит к загрязнению окружающей среды.

Известен способы радиометрического обогащения флюоритовой руды (Мокроусов В.А., Лилеев В.А. Радиометрическое обогащение нерадиоактивных руд. М.: Недра, 1979 г. - 192 стр.), в котором флюоритовую руду подвергают дроблению, грохочению и радиометрической сепарации.

Основным недостатком способа является невозможность получения высококачественных концентратов.

Известен способ обогащения флюоритовых руд (Кутлин. Б.А. Разработка и обоснование комплексной технологии переработки флюоритовых руд различного генезиса. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Москва, 2004 г. 34 с.), принятый за прототип, в руду подвергают дроблению, грохочению, сортировке, гравитационному обогащению.

Основными недостатками способа является невозможность получения высокочистых концентратов и необходимость использования большого количества воды.

Техническим результатом изобретения является возможность получения высококачественных флюоритовых концентратов без использования воды.

Технический результат достигается тем, что исходную руду рассеивают на три класса крупности, крупный класс дробят, направляют на грохочение, полученный подрешетный продукт объединяют с мелким классом, а надрешетный продукт вместе со средним классом подвергают радиометрической сепарации с выделением готового концентрата, отвальных хвостов и чернового концентрата, готовый концентрат отправляют на дальнейшую переработку, отвальные хвосты направляются в отвал, а черновой концентрат додрабливают и вместе с мелким классом и подрешетным продуктом подвергают мелкопорционной радиометрической сортировке с выделением отвальных хвостов, которые направляют в отвал, и чернового концентрата, который далее подвергается радиометрической сепарации с выделением отвальных хвостов, которые направляются в отвал, и чернового концентрата, додрабливается и направляется на электрическую сепарацию, в ходе которой получается готовый концентрат и отвальные хвосты.

Способ обогащения и флюоритовых руд поясняется следующей фигурой:

фиг. 1 - технологическая схема обогащения флюоритовых руд.

Способ осуществляется следующим образом. Исходную руду рассеивают на грохоте на три класса крупности: крупный, средний и мелкий. Крупный класс дробят до крупности, равной крупности среднего класса. Дробленый крупный класс направляют на грохочение, подрешетный продукт которого объединяют с мелким классом. Средний класс объединяют с надрешетным продуктом, полученным после грохочения дробленого крупного класса и отправляют на радиометрическую сепарацию, в ходе которой выделяют готовый кусковый концентрат, черновой концентрат и отвальные хвосты, которые направляют в отвал. Черновой концентрат додрабливают, объединеняют с мелким классом и порешетным продуктом, полученным после грохочения дробленого крупного класса, и подвергают мелкопорционной радиометрической сортировке, в ходе которой получают отвальные хвосты, которые направляются в отвал, и черновой концентрат, который направляют на радиометрическую сепарацию. В ходе радиометрической сепарации получают овальные хвосты, которые направляются в отвал, и черновой концентрат, который после додрабливания направляют на электрическую сепарацию, в ходе которой получают готовый концентрат и отвальные хвосты, которые направляются в отвал. Все готовые концентраты направляют на дальнейшую переработку, отвальные хвосты - в отвал.

Рассев исходной руды на классы крупности позволяет снизить затраты на рудоподготовку, реализуя принцип «не дробить ничего лишнего». Дробление крупного класса нужно для раскрытия сростков минералов. Грохочение дробленого продукта служит для удаления мелочи, снижающей производительность радиометрической сепарации.

В ходе радиометрической сепарации выделяется готовый концентрат (кусковый), который в зависимости от свойств исходной руды можно использовать непосредственно в металлургической, химической или оптической промышленности. Также в ходе этой операции выделяются отвальные хвосты на относительно крупном продукте, что снижает общие затраты на переработку, т.к. эти хвосты удаляются из процесса и, соответственно, не дробятся, не обогащаются.

Додрабливание чернового концентрата необходимо для раскрытия сростков. В ходе мелкопорционной сортировки выделяются отвальные хвосты, которые также удаляются из процесса и, соответственно, не дробятся, не обогащаются, что снижает общие затраты на переработку. Порционная сортировка на мелком классе материала позволяет существенно увеличить производительность процесса (по сравнению с покусковой сепарацией).

В ходе радиометрической сепарации получаются отвальные хвосты, которые не обогащаются, что снижает общие затраты на переработку.

Додрабливание перед электрической сепарацией служит для окончательного раскрытия сростков.

Для окончательной доводки используется электрическая сепарация, которая также повышает универсальность процесса, например, позволяя эффективно обогащать сульфидсодержащие руды.

Электрическая сепарация не является строго обязательным процессом, и на рудах с простым минералогическим составом, например на крупновкрапленных кварц-флюоритовых, кондиционные концентраты получаются без этой операции.

Пример 1. Обогащению подвергались пробы руды, содержащие 42,7% флюорита, 32,4% кварца, 23,9% карбонатов (преимущественно кальцита).

Для рассева использовался вибрационный грохот, для дробления щековая и валковая дробилки. Рассев производился на классы +50 мм, -50+10 мм, - 10 мм на вибрационном грохоте. Радиометрическое обогащение осуществлялась на сепараторах производства ООО «Эгонт». Электрическая сепарация на сепараторе ЭЛКОР - 1, производства «Механобр - Техника».

В результате обогащения был получен общий концентрат (готовый кусковой концентрат + готовый концентрат), содержащий 98,79% флюорита, выход концентрата 31,5%, извлечение 73,1%.

Пример 2. Обогащению подвергались пробы руды, содержащие 39,1% флюорита, 31,5% кварца, 20,2% карбонатов (преимущественно кальцита), около 6% сульфидов (преимущественно пирита, серы общей 3,2%).

Рассев производился на классы + 50 мм, - 50+10 мм, - 10 мм на вибрационном грохоте. Радиометрическое обогащение осуществлялась на сепараторах производства ООО «Эгонт». Электрическая сепарация на сепараторе ЭЛКОР - 1, производства «Механобр - Техника».

В результате обогащения был получен готовый концентрат (кусковой концентрат + готовый концентрат), содержащий 98,61% флюорита, 0,059% серы общей, выход концентрата 21,5%, извлечение 53,5%.

Полученные концентраты пригодны для использования в оптической и химической промышленности.