Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОЙ ДОВОДКИ МАГНЕТИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при доводке магнетитовых концентратов.

Проблема доводки магнетитовых концентратов является весьма актуальной в связи с переходом металлургии железа на бездоменное производство (прямое восстановление железа и порошковая металлургия) и соответственно возрастанием требований к качеству конечных концентратов (не менее 70% Fe). Традиционное обогащение железных руд не позволяет получать концентраты такого качества по магнитным схемам в связи с тонкой вкрапленностью железосодержащих минералов. Флотационный метод является единственно возможным способом дообогащения магнетитовых концентратов.

Известен способ доводки магнетитовых концентратов с доизвлечением сульфидных минералов прямой флотацией из магнетитовых концентратов с применением традиционных сульфгидрильных собирателей (Патент РФ №2189867, Кл. В03D 1/02 от 27.09.2000).

Известен способ доводки магнетитовых концентратов прямой флотацией магнетита в постоянном магнитном поле с применением оксигидрильного собирателя (А.С. СССР №1215747, кл. В03D 1/00 от 07.11.1986). Однако при флотации по известным способам качество концентратов не превышает 70% Fe из-за низкой эффективности сепараторов с постоянным магнитным полем.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ флотационной доводки магнетитовых концентратов, включающий кондиционирование пульпы с катионным собирателем и последующую флотацию силикатных минералов (А.С. СССР №1282905, кл. В03D 1/02 от 15.01.1987).

В качестве катионного собирателя используют смесь аминонитропарафина (АНП) и технического этония в соотношении 1:1,5 до 1:2 с последующей флотацией кварца и силикатных минералов в щелочной среде с получением железного концентрата в камерном продукте.

По этому способу качество технологического концентрата не превышает 70% Fe. При переработке магнетитовых концентратов, полученных из руд Криворожского бассейна, использование этого способа резко ухудшается из-за высокой жесткости используемой жидкой фазы и соответственно сложности использования необходимого по технологии щелочного регулятора. В связи с этим в разработанной технологии доводки магнетитовых концентратов основной упор делается на повышение флотационной селекции в цикле основной и перечистной обратных флотаций и резкое снижение потерь железа с пенными продуктами.

Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в повышении качества железного концентрата и извлечения из него одноименного металла при доводке магнетитовых концентратов за счет повышения эффективности и селективности процесса обратной флотации.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе флотационной доводки магнетитовых концентратов, включающем кондиционирование пульпы с катионным собирателем и последующую флотацию силикатных минералов, согласно изобретению в качестве собирателя в процессе флотации используют алкилированный эфир ацетата амина (выбор реагента обусловлен высокой селективностью ацетатов амина по отношению к силикатным минералам) и дополнительно в качестве вспенивателя смесь веществ из группы полиалкиленгликолей.

В таком способе флотационной доводки магнетитовых концентратов в качестве вспенивателя может применяться смесь полипропиленгликоля и полиэтиленгликоля.

Известно, что эфиры аминов обладают высокой селективностью по отношению к силикатным минералам, а наличие алкильной группы в данном соединении усиливает гидрофобизирующий эффект и естественно, чем длиннее радикал, тем выше гидрофобные свойства этого соединения.

Как известно, алкилированные гликоли обладают антикоалесцирующим эффектом, что в свою очередь благоприятствует большей дисперсности воздушной фазы.

На чертеже изображена технологическая схема реализации способа флотационной доводки магнетитовых концентратов.

Исходное питание - магнетитовый концентрат руды текущей добычи одного из горно-обогатительных предприятий крупностью 90% класса - 44 мкм поступает на оттирочное измельчение в шаровой мельнице. Слив мельницы поступает на кондиционирование с алкилированным эфиром ацетата амина, применяемым в качестве собирателя, и со смесью веществ из группы полиэтиленгликолей, применяемой в качестве вспенивателя. Обработанная пульпа поступает во флотационную схему, включающую основную и перечистную флотации с объединением камерных продуктов, доизмельчение пенного продукта перечистной флотации, вторую перечистную флотацию (перечистку) и контрольную флотацию слива мельницы с присоединением камерного продукта контрольной флотации к объединенному камерному продукту.

Как показали проведенные исследования, только такое сочетание операций флотации и соответствующих реагентных режимов позволяет осуществить селекцию силикатных и железосодержащих минералов. При переработке по этим схемам получаются товарный магнетитовый концентрат с содержанием железа, превышающим 70%, при извлечении железа не ниже 92-95% и пенный продукт перечистных операций, пригодный для подшихтовки к рядовому магнетитовому концентрату. Таким образом, для повышения интенсивности и селективности процесса флотационной доводки магнетитовых концентратов необходимо одновременное совместное использование алкилированного эфира ацетата амина, применяемого в качестве собирателя, со смесью веществ из группы полиалкиленгликолей, применяемых в качестве вспенивателя.

Примеры конкретного осуществления описываемого способа.

Пример 1 (по предлагаемому способу) исходное питание - магнетитовый концентрат крупностью 90%-44 мкм поступает на оттирочное измельчение в мельницу с объемом 9 л при соотношении Т:Ж:Ш 1:1:10. Слив мельницы подают в контактирование при плотности пульпы 25% тв. Реагентный режим включает подачу в качестве собирателя - алкилированного эфира ацетата амина 120 г/т и в качестве вспенивателя - смеси полипропиленгликоля и полиэтиленгликоля при расходе 30 г/т (в смеси 1:1). Обработанный материал после разбавления водой флотируется в лабораторной машине объемом 3 л при плотности пульпы 15-20% тв. Время флотации 14 минут. Камерный продукт является готовым концентратом. Пенный продукт перечищается во флотационной камере объемом 0,75 л. Камерный продукт перечистной флотации объединяется с камерным продуктом основной флотации. Пенный продукт перечистной флотации, объединенный с пенным продуктом контрольной флотации, после сгущения до плотности 30% поступает на доизмельчение в шаровую мельницу объемом 9 л. Слив мельницы подвергают флотационной переработке, включающей вторую перечистную (флотомашина 0,5 л) и контрольную флотации (флотомашина 0,5 л) камерный продукт объединяется с камерными продуктами основной и первой перечистной флотации, формируя технологический железный концентрат.

Полученные результаты магнетитовых концентратов в опытах обратной флотации приведены в табл.1.

Пример 2 (по предлагаемому способу) выполняется аналогично примеру 1, но соотношение в смеси полипропиленгликоля и полиэтиленгликоля, применяемой в качестве вспенивателя, составляет (в смеси 1:3) при расходе смеси 30 г/т. Полученные результаты доводки магнетитовых концентратов в опытах обратной флотации приведены в табл.2.

Пример 3 (по предлагаемому способу) выполняется аналогично примеру 1, но соотношение в смеси полипропиленгликоля и полиэтиленгликоля, применяемой в качестве вспенивателя, составляет (в смеси 3:1) при расходе смеси 30 г/т. Полученные результаты доводки магнетитовых концентратов в опытах обратной флотации приведены в табл.3.

Пример 4 (по предлагаемому способу) выполняется аналогично примеру 1, но соотношение в смеси полипропиленгликоля и полиэтиленгликоля, применяемой в качестве вспенивателя, составляет (в смеси 5:1) при расходе смеси 30 г/т. Полученные результаты доводки магнетитовых концентратов в опытах обратной флотации приведены в табл.4.

Пример 5 (по способу-прототипу) исходное питание - магнетитовый концентрат крупностью 90%-44 мкм, обработанный АНП (расход 200 г/т) и техническим этонием (расход 100 г/т), флотируют в лабораторной машине объемом 3 л в щелочной среде (рН 8,5), создаваемой кальцинированной содой. Полученные результаты опыта, осуществленного по способу-прототипу, приведены в табл.5

Сводные показатели флотационной доводки магнетитовых концентратов однозначно показали, что использование предложенного способа по сравнению с прототипом позволяет

- повысить извлечение железа в одноименный концентрат до 90÷94%;

- получить магнетитовый концентрат с содержанием железа, превышающим 70%;

- пенный продукт перечистных операций, пригодный для подшихтовки к рядовому магнетитовому концентрату.