Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ РУД

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

Известны способы флотационной переработки калийных руд, предусматривающие измельчение руды, обесшламливание руды гидромеханическим способом (в гидроциклонах и гидросепараторах), флотационным способом или сочетанием обоих этих способов обесшламливания руды и проведение последующей флотации сильвина первичными алифатическими аминами с длиной углеводородного радикала С₁₄-С₂₄ с выделением сильвина в пенный продукт, см. Kirby J.Ε. Процесс флотации. Патент США №62377 от 04.02.1936; Желнин А.А. Теоретические основы и практика флотации солей. Л.: Химия, 1973; Н.Н. Тетерина, Р.Х. Сабиров, Л.Я. Сквирский, Л.Н. Кириченко. Технология флотационного обогащения калийных руд. Пермь-Соликамск-Березники, 2002.

Флотационное обесшламливание калийных руд осуществляется с применением в качестве реагентов водных растворов полиакриламидного флокулянта и оксиэтилированных поверхностно-активных веществ - оксиэтилированных фенолов, аминов, жирных кислот, спиртов, подаваемых в питание флотации раздельно в виде водных растворов, см. Тетерина Н.Н., Сабиров Р.Х., Сквирский Л.Я., Кириченко Н.Н. Технология флотационного обогащения калийных руд. Пермь-Соликамск-Березники, 2002, стр. 318-319, - прототип.

Известен способ флотационного обесшламливания калийных руд с применением в качестве собирателя шламов оксиэтилированных аминов с количеством оксиэтильных групп от 15 до 50, см. патент РФ №2778739 «Способ флотационного обогащения руд».

Недостатками известных способов являются недостаточно высокая эффективность извлечения в пенный продукт шламовой флотации содержащихся в калийных рудах водонерастворимых силикатно-карбонатных и ангидритовых примесей (нерастворимого остатка - и.о.), повышенные потери хлористого калия с пенным продуктом флотации шламов и, как следствие этого, ухудшение показателей последующей флотации сильвин.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа флотационного обогащения, обеспечивающего повышение флотируемости шламов из калийных руд, уменьшение содержания шламов в питании последующей сильвиновой флотации и улучшение ее показателей.

Поставленная задача достигается путем осуществления флотации шламов из калийных руд с осуществлением перед подачей во флотационную камеру предварительного смешения водного раствора полиакриламида с водным раствором оксиэтилированных аминов, или оксиэтилированных жирных кислот, или оксиэтилированных фенолов, или оксиэтилированных спиртов, содержащих в составе углеводородного радикала не менее 19 и не более 65 молей (групп) окиси этилена.

Поставленная задача достигается также путем осуществления совместного растворения в воде полиакриламида и оксиэтилированных поверхностно-активных веществ (оксиэтилированных аминов, оксиэтилированных жирных кислот, оксиэтилированных фенолов, оксиэтилированных спиртов).

Поставленная задача достигается также путем осуществления растворения полиакриламида в предварительно приготовленном растворе оксиэтилированных поверхностно-активных веществ (оксиэтилированных аминов, оксиэтилированных жирных кислот, оксиэтилированных фенолов, оксиэтилированных спиртов).

Пример осуществления способа

Предложенный способ испытан в лабораторных условиях на пробе калийной руды Верхнекамского месторождения следующего состава: содержание сильвина (KCl) - 28.9%, водонерастворимого остатка - (н.о.) - 3,5%. Перед флотацией KCl осуществлялось предварительное обесшламливание руды флотационным методом с выделением водонерастворимых примесей в пенный продукт. Флотационное обесшламливание осуществлялось с применением в качестве флокулянта полиакриламида (ПАА) и собирателя шламов. В качестве собирателя шламов применяли оксиэтилированные амины, оксиэтилированные фенолы, оксиэтилированные жирные кислоты, оксиэтилированные спирты с количеством молей (групп) окиси этилена в углеводородном радикале 16, 18, 19, 45, 55, 65, 70.

Флотация проводилась при температуре жидкой фазы 20°С. Жидкая фаза флотации - насыщенный по KCl (10,5%) и NaCl (20,3%) солевой раствор с примесью хлористого магния (0,5%).

Для флотации сильвина применялся первичный алифатический амин С₁₆, С₁₈ с добавкой вспенивателя (реагент Оксаль - 30% от расхода амина) и аполярного реагента (каталитический газойль - 20% от расхода амина).

Пример 1. Существующий способ подачи реагентов

Руда измельчалась до крупности 1,5 мм, проводилось флотационное обесшламливание с раздельной подачей в питание флотокамеры водных растворов полиакриламида и собирателя шламов.

Расход полиакриламида - 10 г/т руды, расход собирателя шламов - 20 г/т руды. Расход амина - 50 г/т руды.

Пример 2. Заявляемый способ

Руда измельчалась до крупности 1,5 мм, проводилось флотационное обесшламливание с предварительным смешением водных растворов полиакриламида и собирателя шламов перед подачей реагентов во флотационную камеру

Расход полиакриламида - 10 г/т руды, расход собирателя шламов - 20 г/т руды. Расход амина - 50 г/т руды.

Пример 3. Заявляемый способ

Руда измельчалась до крупности 1,5 мм, проводилось флотационное обесшламливание с подачей во флотационную камеру раствора полиакриламида и собирателя шламов, полученного путем совместного растворения в воде полиакриламида и собирателя шламов.

Расход полиакриламида - 10 г/т руды, расход собирателя шламов - 20 г/т руды. Расход амина - 50 г/т руды.

Пример 4. Заявляемый способ

Руда измельчалась до крупности 1,5 мм, проводилось флотационное обесшламливание с подачей во флотационную камеру раствора полиакриламида и собирателя шламов, полученного путем растворения полиакриламида в предварительно приготовленном водном растворе собирателя шламов.

Расход полиакриламида и расход собирателя шламов - переменный. Расход амина - 50 г/т руды.

Результаты испытаний приведены в таблицах 1-3.

Как видно из представленных данных, проведение флотации шламов с применением совместного раствора флокулянта шламов (полиакриламида) и собирателя шламов (оксиэтилированных аминов, фенолов, жирных кислот или спиртов) с количеством молей (групп) окиси этилена в углеводородном радикале от 19 до 65 повышает извлечение нерастворимых примесей в пенный продукт флотации шламов, снижает содержание нерастворимых примесей (н.о.) в питании последующей флотации сильвина и, соответственно, улучшает показатели сильвиновой флотации (уменьшает содержание KCl в хвостах флотации, увеличивает извлечение KCl в концентрат сильвиновой флотации) - таблица 1.

Проведение флотации шламов с применением водного раствора полиакриламида и собирателя шламов, приготовленного путем совместного растворения в воде полиакриламида и собирателя шламов, дополнительно повышает извлечение нерастворимых примесей в шламовый продукт и соответственно еще больше улучшает показатели сильвиновой флотации (таблица 2).

Проведение флотации шламов с применением водного раствора полиакриламида и собирателя шламов, приготовленного путем растворения полиакриламида в предварительно приготовленном водном растворе собирателя шламов, позволяет уменьшить расход полиакриламида и собирателя шламов при достижении показателей флотации шламов и сильвиновой флотации аналогичном проведению флотации с применением раствора флокулянта и собирателя шламов, приготовленного путем совместного растворения в воде полиакриламида и собирателя шламов. Одновременно с этим улучшается селективность флотации шламов (уменьшается содержание KCl в шламовом продукте и снижаются потери хлористого калия со шламовым продуктом).

Способ может быть применен на калийных предприятиях России, Республики Беларусь, Узбекистана, Канады. Реализация его позволяет снизить потери полезного компонента и уменьшить затраты на производство.