Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ КАЛИЙНЫХ РУД

Изобретение относится к технологии переработки полезных ископаемых методом флотации, например, калийных руд.

Калийные руды представлены смесью полезного минерала - сильвина (KCl), породообразующего минерала галита (NaCl) и водонерастворимых глинисто-карбонатных минералов - алюмосиликатов, кальцита, доломита, ангидрита (водонерастворимого остатка - н.о.).

Технология предусматривает обработку реагентами измельченной руды и проведение флотации с выделением полезного компонента в пенный продукт. В качестве реагента-собирателя для флотации хлористого калия применяются катионное поверхностно-активное вещество - первичные алифатические амины с длиной углеводородного радикала C₁₆C₁₈.

Глинисто-карбонатные примеси легко шламуются в жидкой фазе (насыщенном солевом растворе KCl-NaCl-H₂O с содержанием MgCl₂ 0,1-1,0%), активно сорбируют катионный собиратель - амин и ухудшают флотируемость сильвина. Для устранения отрицательного действия глинисто-карбонатных шламов на флотацию хлористого калия применяются реагенты-депрессоры, подаваемые в питание сильвиновой флотации перед реагентом-собирателем. Реагенты-депрессоры представляют собой органические полимеры и олигомеры. Закрепляясь на поверхности шламов, они препятствуют сорбции амина на поверхности шламов и создают тем самым благоприятные условия для закрепления необходимого количества амина на поверхности частиц KCl и успешной их флотации (Титков С.Н., Мамедов А.И., Соловьев Е.И. Обогащение калийных руд.- М.: Недра, 1982).

В качестве реагентов-депрессоров известно применение карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) и крахмала (Александрович X.М. Основы применения реагентов при флотации калийных руд.- Минск: Наука и техника, 1973). Недостатком известного способа является высокая стоимость КМЦ и крахмала (500-1000 американских долларов/т) и низкая эффективность их действия в присутствии в жидкой фазе хлористого магния.

При флотации калийных руд Верхнекамского месторождения известно применение в качестве депрессора лигносульфонатов (сульфит-спиртовая барда - продукт переработки древесины). Недостатком этого способа является наличие в составе молекулы лигносульфонатов двухзарядного аниона (сульфогруппы), что обуславливает сильное взаимодействие лигносульфонатов с катионным собирателем, обуславливающее подавление флотации KCl уже при небольшом избытке расхода депресcора. Помимо этого лигносульфонаты характеризуются значительными пенообразующими свойствами, ухудшающими селективность процесс флотации (Титков С. Н. , Мамедов А.И., Соловьев Е.И. Обогащение калийных руд.- М.: Недра, 1982).

Известно применение в качестве реагента-депрессора при флотации калийных руд продуктов синтеза мочевины и формальдегида с мольным соотношением мочевина-формальдегид 1:1,6 - 1:2 (весовое соотношение мочевины к формальдегиду 1: 0,8 - 1:1) соответственно (Александрович Х.М., Можейко Ф.Ф., Коршук Э.Ф., Маркин А. Д. Физикохимия селективной флотации калийных солей, с. 156-164 - прототип). Недостатком этого способа является высокий расход депрессора (400-600 г/т руды) и неустойчивость технологических свойств смол заявляемого состава в течениe относительно небольшого времени их хранения (после 3 месяцев хранения смола начинает полимеризоваться и утрачивает свойства депрессора).

Известно применение в качестве реагента-депрессора продукта синтеза мочевины с формальдегидом при мольном соотношении мочевина: формальдегид 1:3 (весовое соотношение мочевины к формальдегиду 1:5 соответственно) и с содержанием свободного формальдегида 7-10% (патент США N 3017028 от 16.01.62). Этот реагент характеризуется хорошей устойчивостью своих технологических свойств при длительном хранении, однако высокое содержание свободного формальдегида нарушает санитарные нормы использования депресcора.

Целью изобретения является разработка способа флотации, обеспечивающего повышение флотируемости полезного минерала в присутствии глинисто-карбонатных шламов.

Поставленная цель достигается путем осуществления флотации с использованием в качестве реагента-депрессора модифицированной карбамидо-формальдегидной смолы МКС 10П (ТУ 13-7309005-628-85), получаемой путем синтеза мочевины формальдегида и полиэтиленполиамина при весовых соотношениях соответственно 1:1,12:0,05 - 1:2,70:0,30.

Предложенный способ испытан в лабораторных условиях на пробе калийной руды Верхнекамского месторождения следующего состава: KCl - 28,9%, н.о. - 4%. Перед флотацией KCl осуществлялось предварительное обесшламливание руды флотационным методом с выделением глинистых шламов в пенный продукт. Флотационное обесшламливание осуществлялось с применением в качестве реагентов полиакриламида (10 г/т руды) и оксиэтилированных жирных кислот (40 г/т руды). Содержание н.о. в руде после обесшламливания (питание флотации сильвина) - 1,3%.

Жидкая фаза флотации - насыщенный солевой раствор (KCl - 10,3%, NaCl - 20,3%, MgCl₂ - 0,7%).

Пример 1. Прототип.

Руда измельчалась до крупности 1 мм, проводилось флотационное обесшламливание и осуществлялась флотация KCl c применением в качестве собирателя первичных аминов с длиной углеводородного радикала C₁₆C₁₈ при расходе 50 г/т руды. В качестве реагента-депрессора применялась мочевино-формальдегидная смола с весовыми соотношениями мочевина : формальдегид соответственно 1:0,8 - 1:5.

Пример 2. Заявляемый способ.

Руда измельчалась до крупности 1 мм, проводилось флотационное обесшламливание и осуществлялась флотация KCl с применением в качестве собирателя первичных аминов с длиной углеводородного радикала C₁₆C₁₈ при расходе 50 г/т руды. В качестве реагента-депреcсора применялась модифицированная карбамидо-формальдегидная смола с весовыми соотношениями мочевина : формальдегид : полиэтиленполиамин в интервале 1:1,12:0,05 - 1:2,70:0,30 соответственно.

Результаты испытаний приведены в таблице. Как видно из представленных данных, проведение флотации с применением в качестве реагента-депрессора модифицированной карбамидо-формальдегидной смолы c весовыми соотношениями мочевина : формальдегид : полиэтиленполиамин соответственно 1:1,12:0,05 - 1: 2,70: 0,30 при расходе депрессора 30 г/т руды улучшает флотацию хлористого калия (повышает извлечение KCl в готовый продукт).

Способ прошел опытно-промышленные испытания на ОАО "Уралкалий" и может быть применен на калийных предприятиях ОАО "Уралкалий" и ОАО "Сильвинит", OOO "Кама". Реализация его позволяет снизить потери полезного компонента и уменьшает затраты на производство.