Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ХВОСТОВ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ МОЛИБДЕНОВОЛЬФРАМОВЫХ РУД

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности извлечению вольфрама, молибдена и сопутствующих металлов из продуктов флотационном обогащения молибдено-вольфрамовых руд и может быть использовано при обработке концентратов и вторичной переработке хвостов обогащения молибдено-вольфрамовых руд.

Известен способ хлор-хлоридной технологии разложения рудных минералов в концентратах с возгонкой хлоридов металлов и их кондансацией из них в восстановительных условиях в виде чистых металлов при охлаждении до фиксированной для каждого металла температуре (Е.Н. Граменицкий и др. «Экспериментальная и техническая петрология». М. Научный мир, 2000, стр.137). Недостаток метода связан с большими энергетическими затратами и использованием только для переработки концентратов.

Наиболее близким по технической сущности, совокупности признаков и достигаемому результату является способы производства технических материалов путем термической обработки минерального сырья из расплавов: стекло, стекловолокно, ситаллы, плавленные литые огнеупоры, каменное литье и по технологиям, основанных на твердофазных реакциях: огнеупоры спекания, грубая и тонкая керамика, строительная керамика-кирпич, кровельная черепица, дренажные трубы, терракоты и пр..; каменно-керамические изделия-канализационные трубы, плиты для полов, кислотоупорные изделия цемент и другие вяжущие материалы Использование в качестве минерального сырья хвостов обогащения молибдено-вольфрамовых руд ограничивается небольшим успешным опытом производства кирпича и удачными экспериментами получения из них цветного спекла, плитки и цемента, прекращепнными в конце прошлого столетия. (Е.Н. Граменицкий и др. «Экспериментальная и техническая петрология». М. Научный мир, 2000, стр.111-178). Основные недостатки связаны с безвозвратными потерями молибдена, вольфрама и других металлов в процессе производство технических материалов.

Целью изобретения является доизвлечение молибдена, вольфрама и других металлов из хвостов обогащения молибдено-вольфрамовых руд.

Указанная цель достигается тем, что извлечение молибдена и вольфрама и других металлов осуществляется непосредственно в процессе энергоемкого производства технических материалов (из хвостов обогащения или выделенных из них фракций разного минерального и химического состава методами пневматической, магнитной и электростатической сепарации, в условиях их высокотемпературной обработки (обжига, спекания, плавления), обеспечивающих термическое разложение минералов молибдена, вольфрама и других металлов с образованием парообразных возгонов металлов или в виде летучих трехоксидов и других соединений, затем при охлаждении с их конденсацией при заданной температуре и атмосфере, обеспечивающей разделение и осаждение металлов в виде оксидов или солей в качестве конечной продукции.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на Фиг.1 приведена принципиальная схема термической и термохимической обработки продуктов флотационного обогащения молибдено-вольфрамовых руд с получением конечной продукции в виде металлов или их соединений, на Фиг.2 показана последовательность технологических операций извлечения молибдена, вольфрама и других металлов в процессе производства технических материалов непосредственно из хвостов обогащения или из выделенных из них фракций методами пневматической, магнитной и электростатической сепарации, на фиг.3 показана схема классификации проб хвостов обогащения вольфрамо-молибденовых руд Тырныаузского месторождения, на Фиг.4. приведены гистограммы распределение минеральных частиц по размерам в продуктах пневмо-воздушной классификации проб 2х и 3х.

Способ реализуется следующим образом в процессе переработки хвостов обогащения молибдено-вольфрамовых руд.

Исходный продукт флотационного обогащения молибдено-вольфрамовых руд, обеспечивающего термическую диссоциацию минералов, содержащих молибден, вольфрам и другие подвергают термической, или термохимической обработке.

Способ переработки хвостов и других продуктов флотационного обогащения молибдено-вольфрамовых руд, заключается предварительном выделении по физическим свойствам минеральной фракции с повышенным относительно среднего содержанием в молибдена и вольфрама которую подвергают термической или термохимической обработке, обеспечивающей термическую диссоциацию возгонку этих металлов в виде летучих соединений - оксидов, например трехокиси вольфрама и молибдена, с последующим осаждением при разной температуре в окислительной, нейтральной или восстановительной атмосфере, обеспечивающих разделение молибдена и вольфрама на реакционной подложке, например, на кальците, с образованием искусственного вольфрамата или молибдата кальция, соответственно.

Для осуществления экспериментов опытов по термическому извлечению металлов из хвостов и выделенных из них фракций, отличающихся минеральным и химическим составом, в лабораторных условиях используют лабораторную трубчатую печь, в промышленных условиях термическая обработку хвостов осуществляют одновременно с производством технических материалов в специализированных печах при индивидуальной стандартной температуре производственного процесса.

В технологиях производства технических материалов из расплава температура определяется минеральным составом исходного материала, а в производстве, основанного на твердофазных диффузионных реакциях при меньшем нагревании.

Разложение рудных минералов, сопровождаемое возгонкой металлов достигается при температуре, соответствующей летучести в виде кислородных, хлоридных и других соединений.

Таким образом, за исходный продукт флотационного обогащения молибдено-вольфрамовых руд, обеспечивающего термическую диссоциации минералов, содержащих молибден, вольфрам и другие подвергают термической, или термохимической обработке, при этом термическую обработку ведут без специальных добавок, а полученный продукт после возгонки конденсируют в разных средах с осаждение в различной форме. Термохимическую обработку продукта флотационного обогащения молибдено-вольфрамовых руд, проводят с добавками, обеспечивающих снижение температуры разложения и образование летучих соединений металлов.

Термохимическая обработка продукта флотационного обогащения молибдено-вольфрамовых руд, проводимая с образованием водных растворов, завершается осаждением искомого продукта.

1). После растворения в водных и иных растворах продукт подвергают осаждению и разделяют на жидкую и твердую фазу.

2). После растворения в расплавах солей и иных например: соединениях полученный продукт кристаллизуют (эвтектика) и разделяют селективным растворением, либо обрабатывают его в несмешивающихся жидкостях (ликвация).

Примером служат результаты предварительной обработки хвостов обогащения вольфрамо-молибденовых руд Тырныаузского месторождения с получением грубых, средних и тонких продуктов пневмовоздушной классификации и последующего фракционирования по физическим свойствам (фиг.3 и фиг.4).

На схеме (фиг.3, «а» и «б») приведена классификация проб хвостов обогащения вольфрамо-молибденовых руд Тырныаузского месторождения. Выделенные по преобладающему размеру частиц грубые и средние продукты классификации проб существенно отличаются по содержанию всех гранулометрических классов; для тонкого продукта нет данных (Таблица 1).

В грубых продуктах классификации проб преобладают крупные частицы размером от 0.25-0.25 мм и более: в продукте пробы 2х - почти 80%, в продукте пробы 3х - более 90%, а в средних продуктах суммарное содержание крупных классов около 3% и преобладают (более 97%) частицы классов менее 0.25-0.1 мм. (фиг.3).

На Фиг.4. гистограммы показано распределение минеральных частиц по размерам в продуктах пневмо-воздушной классификации проб 2х и 3х.

По данным рентгено-флюоресцентного анализа (Таблицы 2 и 3) выделенные продукты классификации проб 2х и 3х по содержанию главных компонентов почти не отличаются.

В результате последующего разделения грубых и средних продуктов классификации по физическим свойствам получены тяжелые и легкие, магнитные, электромагнитные и немагнитные фракции (Таблица 4).

Данные о химическом составе легких и электромагнитных фракциях приведены в Таблице 5.

Среди всех выделенных из продуктов классификации преобладают легкие фракции, (70-83%). Очевидно, она представлена в основном кварцем (больше кремния), полевыми шпатами (больше натрия и калия) и кальцитом, (большие потери при прокаливании). В тяжелых фракциях доля сильно магнитных фракций, содержащих магнетит и пирротин, а также конструкционное железо не превышает 0,1%.

Суммарное содержание электромагнитных фракций, состоящих в основном из пироксена и граната разной железистости, в грубых продуктах классификации проб 2х и 3х находится в пределах 20-22%. Среди них фракции, сложенные преимущественно высоко железистыми минералами - андрадитом и геденбергитом (с характерным высоким содержанием марганца), уступают маложелезистым разновидностям граната (что подчеркивается высоким содержанием алюминия, и пироксена (самое высокое содержание магния). В средних продуктах классификации распределение электромагнитных фракций неравномерное. Содержание немагнитных тяжелых фракций в основном около 0,1%; только в грубом продукте классификации пробы 3х оно достигает 1%.

Данные CP-Ms анализа, приведенные в Таблице 6, показывают, что вариации содержания вольфрама и молибдена в грубых продуктов классификации связаны с частицами шеелита и молибдошеелита, находящимися в сростках с различными нерудных минералов и зависят от способа классификации: метод КГК более эффективен по сравнению с ЦД. Приуроченность к электромагнитным фракциям отражает существование минералов вольфрама с сростках с геденбергитом, алюмогшранатом., а их меньшая доля в легких фракциях сростками с кварцем и плагиоклазами.

Повышенное содержание олова в электромагнитных фракциях и практическое отсутствие в легкой фракции, обусловлено связью с нахождением его в виде изоморфной примеси в андрадите.

Полученные данные подтверждает необходимость морфо-минералогического анализа объектов, основанного на изучении продуктов классификации и фракционирования, определяющего оптимальный выбор последующей технологии переработки в соответствии с особенностями гранулметрического, химического и минерального состава исходного материала.