СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ДАТОЛИТОВЫХ РУД Российский патент 1996 года по МПК B03D1/02 B03D103/04 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при обогащении борсодержащих датолитовых руд для получения датолитового концентрата.

Известен способ получения датолитового концентрата путем коллективно-селективной флотации борных минералов жирнокислотным собирателем в щелочной среде с последующей селекцией в присутствии жидкого стекла и хлористого кальция (М. Е.Позин. Технология минеральных солей, т. 1, Химия, 1970, с. 320). Полученный датолитовый концентрат содержит, мас. Датолит 71-76 Железосодержащие минералы 9-11 Кальцит 12-16 Кварц 2-5 Волластонит До 1
Недостатки способа: сложность флотационной схемы; низкое качество датолитового концентрата (В₂О₃ не выше 16 мас.).

Содержание основного минерала датолита не превышает 76 мас. Содержание примеси кальцита 12-16 мас. за счет низкой эффективности отделения датолита от кальцита.

Также известен способ обогащения несульфидныд руд, включающий измельчение руды, обработку рудной пульпы реагентами в щелочной среде, основную флотацию, две перечистные операции и другие операции, характерные для флотации несульфидных руд (Справочник по обогащению руд. М. Недра, 1974, т. 2, ч. 1, с. 389).

Применение указанного способа при обогащении датолитовых руд, которые также относятся к несульфидным, в условиях, идентичных предлагаемому, а именно при рН 10,2 и t 28^оС, позволило получить датолитовый концентрат следующего минерального состава, мас. Датолит 77-79
Железосодержащие минералы 7-9 Кальцит 8-10 Кварц 1-6 Кремниевые минералы 1-9
Недостатками способа можно назвать: низкое качество датолитового концентрата (В₂О₃ 17,6-17,7 мас.) из-за низкого содержания ценного борсодержащего минерала датолита (77-79 мас.); повышение содержания вредных примесей-кальцита, железосодержащих минералов, кремниевых минералов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения датолитового концентрата [3] в котором датолитовая руда измельчается до крупности 0,15 мм и флотируется при рН от 9,5 до 10,5 по схеме с двумя перечистками датолитового концентрата и перефлотацией промпродуктов в основном цикле.

При этом получается датолитовый концентрат, содержащий 17,6-18,1 мас. В₂О₃, что соответствует следующему минеральному составу, мас. Датолит 77-78 Гранат-геденбергит 6-8 Кальцит 8-10 Кварц 1-8 Кремниевые минералы 1-8
Недостатками способа являются: низкое качество датолитового концентрата из-за небольшого содержания ценного борсодержащего минерала-датолита 77-78 мас. повышенное содержание вредных примесей-железосодержащих минералов, кальцита, кремниевых минералов.

Перечисленные выше недостатки устраняются предлагаемым способом обогащения датолитовых руд, включающим измельчение руды, обработку рудной пульпы реагентами, основную флотацию и две перечистные операции. В каждой перечистной операции последовательно снижают температуру и кислотность пульпы соответственно на 2-4^оС и 0,2-0,4 рН и получают при этих условиях датолитовый концентрат следующего минерального состава, мас. Датолит 80-90 Железосодержащие минералы (гранат, геденбергит) 2-10 Кальцит 3-7 Кварц 1-6 Кремниевые минералы (волластонит, гизингерит) 1-7
Новым в предполагаемом изобретении является то, что в каждой перечистной операции последовательно снижают температуру и рН среды соответственно на 2-4^оС и 0,2-0,4 рН и получают датолитовй концентрат улучшенного минерального состава, увеличивается содержание основного минерала датолита с 77-78 в прототипе до 80-90 мас. в предлагаемом решении и снизить долю вредной примеси кальцита с 8-10 до 3-7 мас.

Способ осуществляют следующим образом.

Датолитовую руду измельчают до крупности 0,15 мм, последовательно кондиционируют с кальцинированной содой (1,5 кг/т) и фосфорсодержащим модификатором (например, триполифосфатом натрия 0,1 кг/т), анионным собирателем (смесь омыленных отходов ректификации асидола и гидроксамовых кислот ИМ-50 в соотношении 6:1). Флотацию проводят по схеме, включающей основную и две перечистные операции с перефлотацией промпродуктов в основном цикле.

Черновой концентрат (рН 9,0-10,3; Т24-30^оС), полученный после основной флотации, разбавляют технической водой (Т14-18^оС, рН 8,0-8,5) так, чтобы температура пульпы снизилась на 2-4^оС, а рН на 0,2-0,4 и направляют на первую перечистную операцию. После этого вновь полученный концентрат разбавляют технической водой так, чтобы температура пульпы снизилась на 2-4^оС и рН на 0,2-0,4 единицы и проводят вторую перечистную операцию.

П р и м е р 1 (прототип). Датолитовую руду с содержанием 9,5 мас. В₂О₃ и 14 мас. СаСО₃ измельчают до 0,15 мм, обрабатывают рудную пульпу реагентами в щелочной среде, созданной кальцинированной содой. Далее флотируют известным способом. При этом температура пульпы основной и двух перечистных операций составляет 28^оС, рН 10,2.

Результаты флотации (химический и минеральный анализы) приведены в табл. 1.

Датолитовый концентрат с содержанием основного компонента 17,6 мас. и 10 мас. СаСО₃ имеет следующий минеральный состав, мас. Датолит 77 Железосодержащие минералы 8 Кальцит 10 Кварц 3 Кремниевые минералы 2
П р и м е р 2. Флотацию ведут аналогично примеру 1 с измененным расходом реагентов-модификаторов и собирателей. При этом получают датолитовый концентрат с содержанием В₂О₃ 18 мас. и СаСО₃ 8 мас. Минеральный состав полученного концентрата, мас. Датолит 78 Железосодержание минералы 8 Кальцит 8 Кварц 4 Кремниевые минералы 2
П р и м е р 3. Датолитовую руду с содержанием 9,5 мас. В₂О₃, 14 мас. СаСО₃ измельчают, обрабатывают рудную пульпу реагентами в щелочной среде, созданной кальцинированной содой и флотируют по той же схеме, что в примерах 1, 2.

Перед перечистными операциями в рудную пульпу добавляют техническую воду (Т 14^оС, рН 8,4). В основном цикле температура и рН соответственно составили 28^оС и 10,2, в первой перечистной операции Т26^оС и рН 10,0, во второй Т 24^оС и рН 9,8.

Результаты флотации и минеральный состав датолитового концентрата приведена в табл. 1, пример 3.

П р и м е р ы 4-10. Флотации подвергают эту же руду, в тех же условиях, что и в примере 3. Флотация проведена при различных значениях температуры и рН пульпы основной и перечистных операций. Результаты флотации приведены в табл. 1.

Из полученных данных видно, что в том случае, когда основную операцию проводят при 24-30^оС и рН 9,7-10,3 пульпы (требования технологического регламента) и последовательно в каждой перечистной операции снижают температуру и рН пульпы соответственно на 2-4^оС и 0,2-0,4 рН, повышается качество датолитового концентрата. Содержание основного компонента В₂О₃ увеличивается до 18,3-19,2 мас. содержание основного минерала датолита возрастает до 80-90% одновременно при этом снижается присутствие такой вредной примеси, как кальцит с 8-10 до 3-7 мас.

Проведение флотации датолитовой руды за указанными пределами изменений температуры и щелочности (рН) пульпы основной и перечистных операций (примеры 5, 6) не приводит к повышению качества датолитового концентрата: содержание В₂О₃ составляет 17,5-17,7 мас. (примеры 5,6), содержание ценного минерала 77-79 мас. увеличивается доля такой вредной примеси как кальцит до 8-10 мас. (что превышает регламентируемые и плановые показатели содержания кальцита в процессе сернокислотного разложения датолитового концентрата с получением борной кислоты из-за значительного увеличения нормы расхода серной кислоты и заметного удорожания процесса) и возрастает доля такой пустой породы, как кремниевых минералов, до 8 мас.

Таким образом из данных табл. 1 следует, что при получении датолитового концентрата оптимальными значениями флотационного режима является осуществление основной флотации при 24-30^оС и рН 9,8-10,3 пульпы и при последовательном снижении в каждой перечистной операции температура и рН пульпы соответственно на 2-4^оС и 0,2-0,4 рН. Такой флотационный режим позволяет получить высококачественный датолитовый концентрат (качество концентрата, содержание в нем ценного борсодержащего минерала-датолита, снижение вредной примеси кальцита).

Предлагаемый способ получения датолитового концентрата имеет следующие преимущества по сравнению с известным способом: обеспечивает повышение качества датолитового концентрата (прототип 17,6-18,1 мас. В₂О₃, предлагаемый 18,3-19,2 мас. В₂О₃) на 0,2-1,6% увеличение доли ценного борсодержащего минерала датолита (прототип 77,78 мас. предлагаемый 80-90 мас.) на 2-10% одновременно снижается содержание в датолитовом концентрате вредной примеси кальцита (прототип 8-10 мас. предлагаемый 3-7 мас.), на 0,8-5,3%
В табл. 2,3 приведены технико-экономические показатели по способу-прототипу, по ГОСТу 16108-80 с изменениями и по предлагаемому решению.

Заявляемый способ получения датолитового концентрата по сравнению с прототипом и существующим на этот продукт ГОСТом 16108-80 (с изм. 1,2) имеет следующие положительные стороны: повышается качество датолитового концентрата при флотации по сравнению с прототипом с 17,6-18,1 до 18,3-19,2 мас. В₂О₃; в предлагаемом способе на 0,7-1,1; по сравнению с ГОСТом 16108-80 (с изм. 1,2) качество возрастания с 17,1 до 18,3-19,2 мас. В₂О₃, т.е. на 1,2-2,1% увеличивается доля ценного борсодержащего минерала датолита: по сравнению с прототипом с 77-78 до 80-90 мас. в предлагаемом способе, т.е. на 3-12% по сравнению с известным ГОСТом с 79 до 80-90 мас. в заявляемом способе, т.е. на 1-11% снижается доля вредной примеси кальцита: по сравнению с прототипом с 8-10 до 3-7 мас. в предлагаемом способе, т.е. на 1-5% по сравнению с известным ГОСТом с 12 до 3-7 мас. т.е. на 5-9%

Использование: обогащение полезных ископаемых, в частности борсодержащих датолитовых руд для получения датолитового концентрата. Способ обагащения датолитовых руд включает измельчение руды, основную флотацию и две перечистные операции; в каждой перечистной операции последовательно снижают температуру и кислотность пульпы соответственно на 2 - 4^oС и 0,2 -0,04 pH и получают датолитовый концентрат следующего минерального состава, мас.%: датолит 80 - 90; железосодержащие минералы (гранат, геденбергит) 2 - 10; кальцит 3 - 7; кварц 1 - 6; кремниевые минералы (волластонит, гизингерит) 1 - 7. 3 табл.

СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ДАТОЛИТОВЫХ РУД, включающий измельчение руды, обработку рудной пульпы реагентами, основную флотацию и две перечистные операции, отличающийся тем, что в каждой перечистной операции последовательно снижают температуру и кислотность пульпы соответственно на 2-4^oС и 0,2-0,4 рН и получают датолитовый концентрат следующего минерального состава, мас.%:
Датолит - 80 - 90
Железосодержащие минералы (гранат, геденбергит) - 2 - 10
Кальцит - 3 - 7
Кварц - 1 - 6
Кремниевые минералы (волластонит, гизингерит) - 1 - 7