Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ФЛОТАЦИИ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ ВОЛЬФРАМОВЫХ МИНЕРАЛОВ ИЗ ХВОСТОВ ГРАВИТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ РУД

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано в технологии обогащения руд редких металлов.

Известен способ флотации не сульфидных руд, основанный на применении в качестве собирателя омыленных едким натром жирных кислот (отходов производства себациновой кислоты) (А.А. Абрамов. Флотационные методы обогащения. - М.: Недра, 1984, с. 371).

К недостатку данного способа следует отнести слабую флотационную активность собирателя и, как результат, высокие расходы собирателя при флотации. Едкий натр применяется лишь для омыления жирных кислот, в малом количестве, что не влияет на процесс флотации.

Известен также способ флотации минералов группы вольфрамита (АС СССР №135431, заявка 676614 от 15.08.1960 г, опубликовано 01.01.1961 г.), который заключается в том, что в обрабатываемую пульпу в качестве реагента-собирателя добавляют алкилгидроксамовые кислоты в виде водно-щелочного раствора.

К недостаткам данного способа флотации можно отнести следующее:

1. Реагент достаточно дорог. Производство качественного реагента ИМ-50 прекращено в Российской Федерации. Производимый в КНР аналог обладает низкой эффективностью при флотации вольфрамовых минералов (вольфрамита, ферберита и побнерита).

2. Реагент токсичен и требуется создание хвостохранилища с нефильтрующими дамбой и ложем для исключения попадания жидкой фазы хвостов флотации в окружающую среду.

Известен способ подготовки жирно-кислотного собирателя к флотации несульфидных руд (патент РФ №2234984, заявка 2002111938/03 от 06.05.2002, опубликовано 27.08.2004, авторы Костромина И.В., Добромыслов Ю.П., Хатькова А.Н).

Омыление едкого натра жирными кислотами проводят с предварительной обработкой едкого натра окисью металла, обладающего амфотерными свойствами, до образования соответствующей соли натрия.

Данный способ омыления жирных кислот не обеспечивает полноты извлечения вольфрамовых минералов даже при повышении расхода собирателя до 1000 г/т питания флотации. Дальнейшее повышение расхода собирателя делает невозможным проведение процесса флотации (увеличивается стоимость процесса, повышается концентрация собирателя в оборотной воде, что приводит к потерям вольфрамовых минералов в цикле гравитационного обогащения за счет флотогравитации).

Известен способ флотации апатито-нефелиновой руды жирнокислотным собирателем на оборотной воде в условиях холодной пульпы (В.А. Иванова, Г.В. Митрофанова, Т.Н. Перункова. / Труды 8-го Международного симпозиума «Горное дело в Арктике». СПб.: ОАО «Иван Федоров», с. 294-299, 2005).

В данной статье показана принципиальная возможность селективной флотации апатита в холодной пульпе (8-10°C) при использовании фабричной собирательной смеси, включающей омыленные таловые продукты и алкилбензолсульфокислоту в сочетании с органическим регулятором - неонолом АФ 9-10. Флотоактивность собирателя в холодной воде снижается, требуется увеличение расхода собирателя на ~20%. Сохранение активности собирательной смеси, по мнению авторов, возможно за счет оптимизации ее состава, в частности соотношения жирных и смоляных кислот, с увеличением концентрации последних.

Данный способ при флотации вольфрамовых минералов неприемлем, т.к. при увеличении концентрации смоляных кислот снижается селективность процесса и создаются устойчивые, трудно разрушаемые пены.

Наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип является способ флотации вольфрамовых минералов из хвостов гравитации, включающий обесшламливание исходной пульпы, кондиционирование пульпы с кальцинированной содой, ИМ-50 и мылом талового масла при плотности пульпы 30% твердого, флотацию вольфрамовых минералов (Извлечение вольфрамовых минералов из хвостов гравитации/ Цветные металлы, №12, 1980 г., с. 68-70).

Недостатком известного способа является снижение показателей при флотации в холодной воде при температуре 8-10°C.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение извлечения железосодержащих вольфрамовых минералов из хвостов гравитационного обогащения за счет стабилизации процесса флотации в холодной пульпе.

Технический результат достигается тем, что в способе флотации железосодержащих вольфрамовых минералов из хвостов гравитационного обогащения, включающем обесшламливание исходной пульпы, кондиционирование с кальцинированной содой и натриевым мылом талового масла при плотности пульпы 30% твердого и флотацию вольфрамовых минералов, перед подачей натриевого мыла талового масла совместно с кальцинированной содой вводят водный раствор едкого натра при соотношении кальцинированной соды, едкого натра и натриевого мыла талового масла в пределах от 500:150:200 до 500:250:200, а флотацию проводят при температуре воды от 20°C до 8°C.

Отличием предлагаемого способа от прототипа является то, что в процесс кондиционирования пульпы вводят едкий натр перед подачей натриевого мыла талового масла.

При флотации вольфрамовых минералов (вольфрамита и гюбнерита), проводимой при разных температурах в зависимости от времени года, расход собирателя, как правило, повышается при снижении температуры пульпы. Этот эффект наблюдается как в случае применения в качестве собирателя жирных кислот, так и в случае применения алкилгидроксамовых кислот. Данное явление происходит, по-видимому, вследствие того что при понижении температуры пульпы часть натриевого мыла талового масла, находящегося в пульпе в диссоциированном состоянии, вновь образует молекулы и, затем, микромицеллы, не вступающие во взаимодействие с флотируемыми минералами. Введение в пульпу щелочи до pH=10-11 сохраняет процесс флотации без увеличения расхода собирателя. Но при увеличении расхода кальцинированной соды наблюдается депрессия как силикатов и алюмосиликатов, так и вольфрамита и гюбнерита, что приводит к потерям металла без повышения качества концентратов. Только применение едкого натра в сочетании с кальцинированной содой обеспечивает полноту извлечения железосодержащих вольфрамовых минералов при использовании оборотной воды в зимнее время года в диапазоне температур от 10 до 8°C без увеличения расхода жирнокислотного собирателя (в летнее время температура воды доходит до 20°C).

Данный эффект достигается за счет повышения растворимости, высокой степени диспергирования и стабилизации водного раствора натриевого мыла талового масла. Помимо этого в присутствии дополнительного щелочного модификатора (едкого натра) молекулы натриевого мыла талового масла диссоциируют практически полностью, образуя на поверхности флотируемых минералов устойчивые гидрофробные соединения железа и марганца. При этом происходит активная десорбция собирателя с поверхности силикатных и алюмосиликатных минералов, что повышает селективность процесса флотации вольфрамовых минералов (вольфрамита, гюбнерита и ферберита).

Таким образом, предлагаемое техническое решение обладает существенными отличиями по сравнению с известными решениями. Сущность предлагаемого способа поясняется следующими примерами.

Пример №1 (По предлагаемому способу).

Хвосты гравитационного обогащения вольфрамитсодержащей руды крупностью минус 0,315+0,01 мм обесшламливали по классу крупности 10 мкм и при массовой доле твердого, равной 30%, кондиционировали последовательно со смесью водных растворов кальцинированной соды и едкого натра и натриевым мылом талового масла при их расходах соответственно, г/т:

Кальцинированная сода - 500,0

Едкий натр - 200,0

Натриевое мыло талового масла - 200,0.

Затем проводили флотацию вольфрамита при температуре пульпы 18°^-20°C и 8-10°C. Время флотации составляет 5 минут.

Аналогичные опыты проведены при следующих соотношениях кальцинированной соды, едкого натра и натриевого мыла талового масла (ТМ): 500:100:200; 500:150:200; 500:200:200; 500:250:200; 500:300:200 г/т, и различных значениях температуры пульпы.

Результаты опытов представлены в табл. 1.

Положительный эффект предлагаемого способа по сравнению с прототипом состоит в повышении показателей флотации вольфрамита при нормальной (18-20°C) температуре пульпы и сохранении показателей флотации при понижении температуры пульпы до 8-10°C без увеличения расхода собирателя.