Результат интеллектуальной деятельности: Способ флотационного обогащения склонных к шламообразованию руд

Изобретение относится к горнорудной промышленности, а именно к обогащению полезных ископаемых методом комбинированной пневмо-электрофлотации и может быть использовано при переработке упорного рудного и нерудного минерального сырья.

Известен способ флотационного разделения коллективного сульфидного цинксодержащего концентрата, включающий смешивание коллективного сульфидного цинксодержащего концентрата с водой с образованием пульпы, электрохимическую ее обработку, введение собирателя, пенообразователя и флотацию с выделением цинковых сульфидов в камерный продукт. Или при тех же режимах проводят электрохимическую обработку воды, идущую на приготовление пульпы [1].

Недостатком данного способа является возможность забивания электродов крупными фракциями обогащаемого материала и снижение эффективности работы электро-флотационной колонны при отсутствии предварительной классификации материала перед процессом флотации.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является способ флотационной сепарации тонкоизмельченной минеральной массы, включающий подготовку газо-водной эмульсии «кислород-вода» электрохимическим методом, пропускание воды через анодную камеру проточного мембранного электролизера, при этом одновременно минеральную суспензию насыщают пузырьками водорода, преимущественно размером 50 мкм и менее, пропуская ее через катодную камеру проточного мембранного электролизера, а после смешивания минеральной суспензии с газо-водной эмульсией «кислород-вода» образовавшуюся смесь направляют в камеру флотационной машины, где ее перемешивают и насыщают пузырьками воздуха обычной флотационной крупности [2].

Недостатком способа является возможность коалесценции микропузырьков электролизных газов с крупными пузырьками воздуха и снижения вероятности захвата тонких шламовых фракций, содержащих полезные компоненты при реализации данного способа в одном аппарате флотации.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении технологической эффективности флотационного обогащения минерального сырья за счет снижения потерь шламовых классов ценных минералов, а также - повышение производительности.

Технический результат достигается тем, что в способе флотационного обогащения склонных к шламообразованию руд, включающим грубое измельчение материала, разделение измельченного материала на песковую фракцию и шламовую фракцию с последующей раздельной флотацией, для повышения извлечения ценных компонентов из шламовых фракций, при грубом измельчении материала используют полученный предварительно в электрофлотационной колонне раствор электролита, насыщенный микропузырьками водорода и имеющий восстановительный потенциал, при этом флотацию песковой фракции проводят посредством пневматической флотомашины, а шламовой фракции - посредством электрофлотационной колонны с газонасыщением шламосодержащей пульпы микропузырьками водорода и кислорода, размером не более 50 мкм, сопоставимых с размерами флотируемых частиц, при этом в зависимости от соотношения размеров выхода флотируемых частиц регулируют окислительно-восстановительный потенциал и рН пульпы, при этом осуществляют контроль интенсивности окисления поверхности легкоокисляющихся минералов, степень адсорбции собирателя на поверхности рудных минералов в комбинации с микропузырьками газов.

Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.

На фиг. 1 - общий вид схемы флотационного обогащения руд.

Способ флотационного обогащения склонных к шламообразованию руд реализуется посредством мельницы 1, питающей через патрубок 2 гидроциклон 3. Гидроциклон 3 разделяет пульпу на песковую фракцию (>50 мкм) и шламовую фракцию (<50 мкм). Нижний слив 4 гидроциклона 3, где происходит отбор песковой фракции, соединен патрубком 5 с пневматической флотомашиной 6. Верхний слив 7 гидроциклона 3, содержащий шламовую фракцию, соединен патрубком 8 с электрофлотационной колонной 9, в которой расположены электроды 10 для генерации микропузырьков водорода и кислорода. Электрофлотационная колонна 9 является реактором для электрохимической обработки раствора с заданными параметрами окислительно-восстановительного потенциала, используемого для измельчения руды в мельнице 1 и средой - для приготовления пульпы для флотации в пневматической флотомашине 6.

Способ флотационного обогащения склонных к шламообразованию руд выполняется следующим образом.

В мельнице 1 осуществляется измельчение руды и по патрубку 2 материал направляется в гидроциклон 3, где разделяется на песковую фракцию и шламовую фракцию. Через нижний слив 4 гидроциклона 3 по патрубку 5 песковая фракция направляется крупностью >50 мкм в пневматическую флотомашину 6. Через верхний слив 7 по патрубку 8 шламовая фракция крупностью <50 мкм направляется в электрофлотационную колонну 9. В пневматическую флотомашину 6 добавляют вспениватель, собиратель и другие флотореагенты, которые насыщают пузырьками воздуха обычной флотационной крупности. В электрофлотационную колонну 9 осуществляют дозированный ввод собирателя, вспенивателя и прочих флотационных реагентов. В электрофлотационной колонне 9 происходит газонасыщение пульпы микропузырьками водорода и кислорода, получаемых с помощью электродов 10. Осуществляется контроль процесса окисления поверхности легкоокисляющихся минералов (например, сульфидных минералов), что увеличит их гидрофобность. Посредством возможности регулировки окислительно-восстановительного потенциала и рН пульпы обеспечивается управление процессом адсорбции собирателя на поверхности минерала (например, частичного окисления ксантогената до диксантогенида). В комбинации с микропузырьками газов размером около 50 мкм, сопоставимых с размерами флотируемых частиц, обеспечивается более высокое извлечение ценных компонентов в шламовых фракциях. В случае флотации минералов, представленных сульфидами, поверхность которых окисляется и становится менее гидрофобной, в самом начале цикла - в электрофлотационной колонне 9 - синтезируется раствор электролита, насыщенный микропузырьками водорода и имеющий восстановительный потенциал. Раствор направляется по патрубку 11 и используется как среда для истирания в мельнице 1 и для приготовления пульпы в пневматической флотомашине 6.

Преимуществом предложенного способа является то, что каждая фракция, разделенная после измельчения минеральной массы, обогащается различными способами флотации. При этом питание пневматической флотомашины 6 освобождено от шламов. В свою очередь на питание электрофлотационной колонны 9 поступает только шламовая фракция.

Способ обеспечивает повышение извлечения полезных компонентов из минерального сырья за счет снижения их потерь в шламовых фракциях при цикле пневмофлотации и повышает экологическую безопасность.

Источники информации

1. Пат. РФ №2349389, МПК B03D 1/00 В03В 1/00 Способ флотационного разделения коллективного сульфидного цинксодержащего концентрата (варианты).

2. Пат. РФ №2389557, МПК В03В 1/00 B03D 1/00 Способ флотационного обогащения руд, содержащих сульфидные минералы и золото.