Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ФЛОТАЦИИ ФЛЮОРИТОВЫХ РУД

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано на предприятиях горнодобывающей промышленности при переработке флюоритовых руд или других неметаллических полезных ископаемых.

В практике обогащения флюоритовые руды, как правило, перерабатываются флотацией в щелочной среде с применением в качестве собирателей жирных кислот и депрессоров минералов вмещающих пород - жидкого стекла, кислого жидкого стекла, бифторида аммония или различных их сложных сочетаний. Особенностью флотации с жирными кислотами является обязательный подогрев пульпы до 20-35°С, а в некоторых случаях и до 80-85°С с применением пропарки концентратов.

Технология флотации значительно усложняется при обогащении сложных по составу карбонатно-флюоритовых руд, особенно при уменьшении карбонатного модуля (т.е. соотношения содержания CaF₂ к СаСО₃). С уменьшением карбонатного модуля до 2 резко падает извлечение CaF₂ в концентрат (с 83-88% до 69%), а содержание CaF₂ в концентрате редко превышает 92%. При модуле менее 1 карбонатно-флюоритовые руды считаются необогатимыми.

Известен способ флотации флюоритовых руд, включающий измельчение руды и флотацию в щелочной среде при температуре пульпы 22-24°С с использованием в качестве реагентов кальцинированной соды, олеиновой кислоты и жидкого стекла. Схема рекомендована для обогащения флюоритовых руд семилетнего месторождения, содержит 11 операций и громоздкую поточную линию. Рекомендовано получение флюоритового концентрата марки ФФ-85 и некондиционного флюоритового промпродукта с содержанием CaF₂ 46% (см. Фатьянов А.В., Никитина Л.Г., Глотова Е.В. Технология обогащения флюоритовых руд. - Новосибирск: Наука, 2006. С. 165).

Основным недостатком способа является выпуск некондиционной продукции и невозможность дальнейшего повышения качества концентрата. Известен способ флотации карбонатно-флюоритовых руд с применением в качестве депрессоров карбонатов смеси жидкого стекла и бифторида аммония (а.с. СССР, кл. B03D 1/02, №654291, заявл. 28.06.77 г., №2501511, опубл. 30.03.79 г.). Данный способ с выводом промпродуктов для их переработки в отдельном цикле после их предварительного обезвоживания позволяет вести флотацию при температуре 20-22°С, однако не обеспечивает получения высококачественных концентратов с содержанием CaF₂ более 92%.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ флотации, включающий применение в качестве собирателя жирных кислот с дополнительным введением N-ацил-саркозина в соотношении от 1:0,5 до 1:1 (см. патент №2360742 РФ, МПК С1 B03D 1/02, 1/00, опубл. 10.07.2009 г., бюлл. №19). Эффективность флотации при этом способе возрастает, т.к повышается содержание CaF₂ в концентрате основной флотации на 3,9%, а извлечение CaF₂ в концентрат возрастает на 5,2%.

Однако, как и в предыдущих случаях, необходим подогрев всей пульпы при флотации до 25°С, что существенно увеличивает затраты на производство концентратов.

Техническим результатом способа является повышение качества флюоритовых концентратов, улучшение селекции флюорита и карбонатных породообразующих комплексов в условиях пониженных температур, т.е. без подогрева пульпы.

Сущность изобретения состоит в том, что способ флотации руд, включающий рудоподготовительную операцию (измельчение руды), стабилизацию энергетического состояния флотационной дисперсной системы по Eh, флотацию с использованием флотореагентов, отличается тем, что в пульпу вводится в качестве собирателя новый реагент N-ацил-саркозин (OCV, ON-60), который позволяет вести флотацию без подогрева пульпы (см. таблицу 1).

Способ работает следующим образом:

Руда предварительно измельчается до оптимальной крупности. Далее проводится стабилизация энергетического состояния системы по окислительно-восстановительному потенциалу (Eh) путем выдержки пульпы в течение определенного времени.

Флотация состоит из основной и трех перечисток. В каждую операцию подаются собиратель и депрессор (N-ацил-саркозин и модифицированное жидкое стекло) при соотношении 1,25÷2,5. Модифицированное жидкое стекло готовится из обычного жидкого стекла с введением в него сульфата цинка. Соотношение сульфата цинка к силикату натрия выдерживается в пределах (0,05÷0,53):1.

В третьей перечистке получают флюоритовый концентрат марки ФФ-97, т.е. содержащий более 97% CaF₂, а все промпродукты объединяются и являются карбонатным концентратом.

Результаты таблицы показывают, что по содержанию CaF₂ и его извлечению в концентрат основной флотации наиболее высокие показатели достигнуты при температуре пульпы плюс 8°С, однако можно провести и дальнейшее ее снижение до плюс 3,5°С, т.к. и в этом случае изменения качества концентрата и извлечения ценного компонента колеблются в допустимых пределах.

Для получения кондиционной продукции введены три перечистных операции концентрата основной флотации.

Далее предлагаемый способ отличается тем, что в пульпу вводится новый реагент-депрессор - модифицированное жидкое стекло, приготовленное на основе силиката натрия и сульфата цинка и применяемое по специальной методике.

Результирующие показатели флотации в этом случае приведены в таблице 2.

В отличие от известных предлагаемый способ имеет следующие преимущества:

1. Способ позволяет получать флюоритовый концентрат марки ФФ-97. Такая возможность обеспечивается тем, что новый собиратель ON-60 более прочно закрепляется на поверхности флюорита в виде химической адсорбции и менее прочно в виде физической адсорбции на кальците и других карбонатных породообразующих минералах. Новый депрессор - модифицированное жидкое стекло легче десорбирует закрепившийся на поверхности карбонатов собиратель ON-60, за счет чего улучшается селекция минералов. Это доказано с применением инфракрасной спектроскопии.

2. Предлагаемый собиратель ON-60 позволяет снизить температуру пульпы до 8°С и ниже без ухудшения технологических показателей флотации. Это обеспечивает возможность уменьшения затрат на получение концентратов в связи с отсутствием необходимости строения котельных для подогрева пульпы.