СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ НИОБИЙСОДЕРЖАЩЕГО РЕДКОМЕТАЛЛЬНОГО СЫРЬЯ, СОДЕРЖАЩЕГО ТОНКОДИСПЕРСНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 1995 года по МПК B03D1/00 B03D103/02 

Изобретение относится к области обогащения, а именно к обогащению редкометалльного сырья, содержащего тонкодисперсный материал, и может быть использовано при обогащении руд коры выветривания либо шламовых продуктов, образующихся в процессе переработки руд, содержащих редкометалльные и/или редкоземельные минералы.

В практике обогащения тонкодисперсного сырья одной из основных причин низкой эффективности флотации руд является слипание разделяемых минералов между собой в пульпе. При этом ухудшается разделение тонких частиц и снижается извлечение более крупных зерен флотируемых минералов вследствие налипания на них шламистых частиц породы. Поэтому диспергирование агрегатов минеральных частиц является необходимым условием эффективной флотации руд, содержащих тонкодисперсный материал, позволяющих улучшить флотируемость частиц всех размеров флотационной крупности.

В качестве диспергаторов применяются как неорганические, так и органические реагенты. К неорганическим относятся: жидкое стекло, соли алюминия, железа, цинка, сода, фосфаты, кремнефтористый натрий, регуляторы рН среды и другие. Из органических используются лигносульфонаты, декстрин, таннинсодержащие реагенты, полиакрилаты, КМЦ, оксиэтилированные алкилфенолы [1]
Известен способ выделения мелких минеральных частиц из осадков, полученных при промывке углей. Осадок обрабатывают селективным анионным диспергатором для мелких частиц, предпочтительно имеющим молекулярный вес ≅ 1000, с последующей флокуляцией с помощью соответствующего флокулянта и выделением продукта флокуляции предпочтительно седиментацией или отстаиванием [2]
Основными недостатками данного способа являются малая селективность процесса и низкие технологические показатели, так как вместе с флокулированными частицами полезного минерала осаждаются крупные частицы пустой породы, что нарушает процесс селекции.

Известен способ переработки ниобиевых шламов, включающий диспергирование шламов (опробовалось два неорганических и одиннадцать органических диспергаторов), флотацию карбонатов жирнокислотным собирателем в щелочной среде с последующей редкометалльной флотацией [3]
Основным недостатком данного способа является сильная коалесценция пузырьков и подавление флотации карбонатов, что приводит к снижению технологических показателей.

Наиболее близким к предлагаемому является способ обогащения ниобийсодержащего редкоземельного сырья, содержащего тонкодисперсный материал, включающий обработку пульпы кремнийсодержащим реагентом в щелочной среде флотацию легкофлотируемых минералов собирателем, сгущение камерного продукта и редкометалльную флотацию.

Основным недостатком данного способа является низкие технологические показатели обогащения, связанные с тем, что тонкие частицы минералов теряются как в процессе флотации легкофлотируемых минералов, так и при последующем обесшламливании материалов по классу 10-15 мкм, причем потери по этой причине достигают 40%
Целью изобретения является повышение технологических показателей процесса обогащения за счет вовлечения в переработку тонкодисперсного редкометалльного материала.

Сущность способа обогащения ниобийсодержащего редкоземельного сырья, содержащего тонкодисперсный материал, заключается в том, что осуществляют обработку пульпы кремнийсодержащим реагентом в щелочной среде, флотацию легкофлотируемых минералов собирателем, сгущение камерного продукта и редкометалльную флотацию; в качестве кремнийсодержащего реагента используют золь поликремниевой кислоты.

Применение золя поликремниевой кислоты позволяет вести флотацию легкофлотируемых минералов, таких как слюды и сульфиды, с неизбежными потерями тонких редкометалльных минералов, связанными с механическим выносом их вместе с жидкой фазой пенного продукта, тогда как в известных способах происходит совместная флотация легкофлотируемых минералов и тонкодисперсного материала, содержащегося в руде. Кроме того применение золя дает возможность вести редкометалльную флотацию на необесшламленном материале, в результате чего повышаются технологические показатели обогащения за счет вовлечения в переработку тонкодисперсного материала.

П р и м е р 1. Исходным материалом служили гравитационные шламы редкометалльной руды одного из отечественных месторождений крупностью менее 0,044 мм (содержание класса 15 мкм 30%). Материал характеризуется высоким содержанием гидроокислов железа (гетит, гидрогетит) до 40% кварца до 20% каолинита до 15% и слюды до 10% кроме того в шламах присутствуют апатит и амфиболы. Содержание пятиокиси ниобия в шламах составляет 1,7% (ниобий заключен в ценных минералах пирохлоре и колумбите).

Предлагаемый способ осуществляли в лабораторной флотомашине с объемом камеры 3 л. Навеска исходных шламов составляла 300 г. Флотацию проводили по схеме, включающей обработку пульпы золем поликремниевой кислоты 150 г/т в щелочной среде (расход соды 5 кг/т), флотацию слюды амином (расход 1,5 кг/т), осаждение хвостов флотации (расход флокулянта 15 г/т), отмывку жидкой фазы, разбавление свежей водой до исходной плотности и флотацию редкометалльных минералов в слабокислой среде (расход кремнефтористого натрия 650 г/т) катионным собирателем (расход 600 г/т). Продукты анализировали на пятиокись ниобия.

Результаты обогащения приведены в табл. 1.

П р и м е р 2. Исходным материалом служили исходные шламы редкометалльной руды одного из отечественных месторождений крупностью менее 0,044 мм (содержание класса 15 мкм 50%). Основной вмещающей породой является микроклин, кроме того в шламах содержится до 10% биотита, около 10% сульфидов (пирит, пирротин), апатита ≈ 5% кальцита ≈ 10% Содержание пятиокиси ниобия в шламах составляет 1,7%
Предлагаемый способ осуществляли в лабораторной флотомашине с объемом камеры 1,5 л. Навеска исходного материала составляла 150 г. Флотацию проводили по схеме, включающей обработку пульпы золем поликремниевой кислоты (80 г/т) в щелочной среде (расход соды 1 кг/т), совместную сульфидо-слюдяную флотацию собирателями бутиловым ксантогенатом (175 г/т) и амином (350 г/т), осаждение хвостов флотации (расход флокулянта 5 г/т), отмывку жидкой фазы, разбавление свежей водой до исходной плотности и флотацию редкометалльных минералов в слабокислой среде (расход кремнефтористого натрия 5 кг/т, щавелевой кислоты 1,5 кг/т), катионным собирателем (350 г/т). Продукты анализировались на пятиокись ниобия.

Результаты обогащения приведены в табл. 2.

Таким образом предлагаемый способ позволяет обогащать тонкодисперсные шламы редкометалльных руд, являющиеся неизбежными потерями обогащения, что повышает извлечение редких металлов в товарный концентрат на 10-20%

Использование: обогащение полезных ископаемых, в частности редкометалльного сырья, содержащего тонкодисперсный материал. Способ обогащения ниобийсодержащего редкометалльного сырья, содержащего тонкодисперсный материал, включает обработку пульпы кремнийсодержащим реагентом в щелочной среде, флотацию легкофлотируемых минералов собирателем, сгущение камерного продукта и редкометалльную флотацию, в качестве кремнийсодержащего реагента использут золь поликремниевой кислоты. 2 табл.

СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ НИОБИЙСОДЕРЖАЩЕГО РЕДКОМЕТАЛЛЬНОГО СЫРЬЯ, СОДЕРЖАЩЕГО ТОНКОДИСПЕРСНЫЙ МАТЕРИАЛ, включающий обработку пульпы кремнийсодержащим реагентом в щелочной среде, флотацию легкофлотируемых минералов собирателем, сгущение камерного продукта и редкометалльную флотацию, отличающийся тем, что в качестве кремнийсодержащего реагента используют золь поликремниевой кислоты.