Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ФЛОТАЦИИ БАРИТСОДЕРЖАЩИХ РУД

Изобретение относится к флотационному обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при переработке баритсодержащих руд.

Известен способ флотации баритсодержащих руд с использованием в качестве собирателя смеси жирно-кислотных собирателей и реагента С-90. В состав реагента С-90 входят технические высшие алкилсульфаты, получаемые на основе кубовых ВСЖ С10-С18, а также 5,5% «неотжатых» спиртов и 0,1% полиалкилбензосульфанатов (А.В.Селиванова, Т.А.Трифонова, Г.Л.Овсянникова, Э.Л.Тропман. Цветные металлы, 1999, №3, с.8-11).

Недостатком способа является недостаточно высокое извлечение барита.

Также известен способ флотации баритсодержащих руд, где в качестве собирателя барита применяется олеиновая кислота, депрессором служит жидкое стекло, регулятором рН-среды - кальцинированная сода. (Справочник по обогащению руд. Основные процессы. - М.: Недра, 1983, с.359).

Данный способ не позволяет получить достаточно высокие показатели по извлечению барита.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению и взятым за прототип является способ флотации баритсодержащих руд, в котором в качестве собирателя барита используется смесь соапстока, жирных талловых кислот и Аспарала «Ф» в соотношении 0,75:1:0,1; депрессором служит жидкое стекло (Патент РФ 2182042, МПК 7 B03D 1/02, Способ флотации баритсодержащих руд / Богидаев С.А, Эйдельман В.Л., Литвиненко Н.Г., Уваров Е.А.; заявитель и патентообладатель Ирк. гос.техн.ун-т. - №2000117882/03; заявл. 05.07.00; опубл. 10.05.02, Бюл. №13).

Использование данного способа позволяет получить достаточно высокие показатели по извлечению барита (порядка 90-91%) при невысоком его содержании в концентрате (53,36%) за счет недостаточной селективности собирателя.

Задачей изобретения является повышение качества получаемого баритового концентрата и повышение селективных и коллектирующих свойств собирателя.

Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в оптимизации процесса флотации и улучшении условий приготовления реагента.

Технический результат достигается тем, что в способе флотации баритсодержащих руд, включающем предварительную обработку пульпы регулятором рН-среды, депрессором, жирно-кислотным собирателем в виде смеси модифицированного соапстока, жирных талловых кислот и Аспарала «Ф», флотацию с указанным собирателем, согласно изобретению перед флотацией осуществляют предварительную водоподготовку, заключающуюся в умягчении оборотной воды известью и содой, отстаивании методом декантации и отделении воды от образовавшегося осадка, введении в умягченную воду H₂SO₄, при этом смесь модифицированного соапстока, жирных талловых кислот и Аспарала «Ф» вводят в виде однородного раствора в соотношении 1:1:0,2

Сущность способа заключается в следующем.

Предварительная водоподготовка, заключающаяся в умягчении оборотной воды известью и содой, условия приготовления жирно-кислотного собирателя (смесь модифицированного соапстока, жирных талловых кислот и Аспарала «Ф») и подача его в процесс флотации в виде однородного раствора в соотношении 1:1:0,2 создают условия для более эффективной флотации, тем самым позволяя повысить качество концентрата. Условия приготовления жирно-кислотного собирателя позволяют повысить его селективные и коллектирующие свойства.

Твердый соапсток (далее по тексту «Даллес») представляет собой твердое вещество от светло-коричневого до коричневого цвета, массовая доля общего жира к массе «Даллес» не менее 53-80%, массовая доля свободной щелочи к массе «Даллес» не менее 1-1,4%, массовая доля влаги не более 15-42%, рН 8,0-8,5.

Жирные талловые кислоты (далее по тексту БТ-1С) представляют собой желеобразный продукт без механических примесей; цвет желтый с различными оттенками; кислотное число, мг/г КОН на 1 г продукта не менее 185; йодное число, г Y/100 г продукта не менее 150; массовая доля смоляных кислот, % не более 3, массовая доля неомыленных веществ не более 5%.

Аспарал «Ф» - тетранатриевая соль N-H-октадецил-N-сульфосук-лициноил аспаргиновой кислоты, содержание основного вещества не менее 36%, содержание свободного гидрата окиси натрия 0,5 - 1%.

Использование в качестве собирателя (реагент КР-1) смеси «Даллеса», БТ-1С и Аспарала «Ф» в соотношении 1:1:0,2, а также условия его приготовления отличают предложенное решение от прототипа и обуславливают соответствие заявляемого предложения критерию «новизна». Кроме того, критерию новизна отвечает и использование в процессе флотации барита предварительной водоподготовки.

Из уровня техники не выявлено технических решений, имеющих признаки, совпадающие с отличительными признаками предлагаемого изобретения, поэтому можно считать, что предложенное техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень»

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Предлагаемый способ

На умягчение трех литров оборотной воды подается 0,25 г извести и 2,3 г соды (рН составляет 11,05-11,0). После суточного отстоя методом декантации вода отделяется от образовавшегося осадка. В умягченную воду вводится H₂SO₄ из расчета ее расхода в количестве 0,129 мг на 1 л воды и рН снижается от исходного значения 11,6 до 9,8.

Исходная навеска руды крупностью минус 2+0 мм измельчается в мельнице до 75% класса минус 0,074 мм.

Схема флотации предусматривает дробную подачу реагента и, как следствие, разделение основной флотации на две стадии, с последующим объединением концентратов и их двумя последовательными флотоперечистками. Кроме этого, схема включает в себя контрольную флотацию, концентрат которой возвращается в первую стадию основной флотации. При этом в первую стадию основной флотации подается 45% собирателя КР-1, во вторую 30%, в контрольную 25%.

Время проведения основной (I и II стадий) и контрольной операций флотации по 5 мин для каждой; продолжительность перечисток - 6 мин каждая.

Плотность пульпы Ж:Т=3:1, температура пульпы флотации 21-22°С. Продолжительность перемешивания пульпы с собирателем составляла 3 мин.

Регулятором щелочности пульпы служит кальцинированная сода, рН пульпы 9,5-10,5, депрессором - жидкое стекло (10%^ое), продолжительность агитации - 2 мин.

В качестве собирателя используется смесь, оптимальные расходы составляющих на одну метрическую тонну исходного питания баритовой флотации составили:

«Даллес» 190 г/т (натурального);

БТ-1С 190 г/т (натурального);

Аспарал «Ф» 38 г/т (по 100% активности).

Условия приготовления реагента КР-1: первоначально в воде, нагретой до температуры 50-60°С, при хорошем перемешивании, обеспечиваемом механической мешалкой, и поддержанием указанной температуры растворялся «Даллес» до полного исчезновения его видимых частиц. В полученный раствор «Даллеса» вводилось эквивалентное по массе количество БТ-1С с непродолжительным перемешиванием смеси, и в полученную суспензию добавлялся в необходимых количествах Аспарал "Ф" с последующим кратковременным (1-2 мин) ее окончательным перемешиванием. На флотацию подавался в виде однородного 3% раствора.

Результаты опыта представлены в таблице

Пример 2. Прототип

Исходная навеска руды крупностью минус 20+0 мм измельчалась в мельнице до 50% класса - 0,074 мм, плотность пульпы Ж:Т - 3:1. В пульпу в качестве регулятора щелочности среды добавлялась кальцинированная сода с расходом 1,5 кг/т до рН 9,0, в качестве депрессора использовался раствор жидкого стекла с расходом 500 г/т. Через 3 мин агитации добавляли 60% смеси реагентов-собирателей. Основная флотация проводилась в течение 2 мин затем проводилась контрольная, с добавлением 40% собирателя. Через 2 мин. контрольную флотацию останавливали, концентрат контрольной флотации перечищали в течение 1 мин.

В качестве собирателя использовалась смесь трех реагентов (модифицированного твердого соапстока («Даллес»), жирных талловых кислот (БТ-1С) и Аспарала «Ф»), при соотношении составляющих 0,75:1:0,1 соответственно, оптимальные расходы которых на одну метрическую тонну исходного питания баритовой флотации при таком соотношении составили:

«Даллес» 150 г/т (натурального);

БТ-1С 200 г/т (натурального);

Аспарал «Ф» 20 г/т (по 100% активности).

Результаты опыта представлены в таблице.

Анализ данных, полученных при флотации по предлагаемому способу в сравнении с прототипом, показывает, что полученные при флотации концентраты характеризуются значительно более высоким содержанием барита в концентрате (с 53,36% до 95,81%). Кроме того, заявляемый способ позволяет повысить извлечение барита с 90,91% до 97,26%.

Заявляемый способ испытан в лабораторных условиях, которые проводились по схеме, приведенной на чертеже.

Результаты, полученные в лабораторных условиях, получили свое подтверждение в ходе полупромышленных испытаний, что доказало его промышленную применимость.