СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ КАЛИЙНЫХ РУД Российский патент 1996 года по МПК B03D1/02 B03D1/24 B03D103/10 

Изобретение относится к технологии флотационного обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для обогащения руд, преимущественно калийных, а именно при перечистных операциях промежуточных продуктов обогащения.

Известен способ флотационного обогащения калийсодержащих руд, включающий измельчение, обесшламливание, раздельное кондиционирование крупной и мелкой фракции, флотацию сильвина из обеих фракций [1] Однако этот способ имеет ограниченную область применения и низкую селективность процесса флотации.

Наиболее близким к предлагаемому является способ флотационного обогащения калийных руд, включающий измельчение руды, обработку ее реагентом, основную флотацию с получением пенного продукта, перечистку последнего во флотационном аппарате [2] Однако для осуществления способа необходима сложная аппаратурная схема и большой расход электроэнергии, при этом способ не позволяет обеспечить требуемую селективность процесса флотации, что сказывается на потерях полезного компонента.

Технический результат изобретения заключается в снижении потерь полезного компонента при перечистных операциях и вредного воздействия на окружающую среду за счет повышения селективности флотационных процессов.

Достигается это тем, что способ флотационного обогащения калийных руд включает измельчение руды, обработку ее реагентом, основную флотацию с получением пенного продукта, перечистку последнего во флотационном аппарате; при этом перечистку пенного продукта осуществляют в восходящем пульсирующем воздушном потоке колонного аппарата при плотности пульпы от 5 до 8 вес.ч. и загрузке его сверху по центру на глубину от 1/4 до 1/2 от верхнего края аппарата, при этом в подпенном слое осуществляют стабилизацию пульпы; амплитуду колебаний пульпы в аппарате поддерживают от 3 до 12 см.

Ввод исходного питания в аппарат сверху по центру является одним из факторов, оказывающих влияние на гидродинамические условия флотации тонких частиц.

В таблице приведены результаты обработки.

Глубина подачи исходного питания также является одним из определяющих параметров, влияющих на показатели процесса. Подача исходного продукта должна заглубляться на 1/4 1/2 от верхнего края флотационного аппарата. При оптимальной глубине (ноу-хау) ввода питания массовая доля KCl в концентрате составляет 99,2% извлечение 99,1% от операции, пример 1). При глубине подачи питания в аппарат менее 1/4 от верха колонны снижается качество концентрата из-за механического выноса хлорида натрия в пенный продукт, но при этом достигается высокое извлечение крупных (более 0,4 мм) частиц (пример 2).

При глубине подачи исходного питания более 1/2 от верха колонны перечистка концентрата осуществляется с высокой селективностью, но при этом крупные частицы не в состоянии преодолеть гидростатическое сопротивление, а также под действием пульсаций попадают в камерный продукт, извлечение KCl в пенный продукт снижается (пример 3).

Высокую селективность процесса обеспечивает пульсация пенного слоя, в результате которой механически захваченные, а также гидрофильные частицы вытряхиваются из пенного слоя. Одновременно осуществляется дополнительная перечистка в самом пенном слое, амплитуда колебаний которого должна быть в пределах от 3 до 12 см. Для каждого минерала и гранулометрического состава характерна оптимальная амплитуда, обеспечивающая высокие показатели (пример 7). При амплитуде менее 3 см эффект пульсаций незначителен (пример 8). При амплитуде более 12 см колонный аппарат переходит в нестабильный режим работы: наблюдается выброс продукта и соответственно его селекция нарушается (пример 9).

Плотность флотации является одним из важных факторов, обуславливающих показатели процесса. В колонном аппарате с пульсационным аэратором оптимальные показатели достигаются при более плотном исходном питании по сравнению с базовым режимом, а именно Ж:Т 5-8 вес.ч. (пример 10). При Ж:Т < 4-5 вес.ч. наблюдается забивка разгрузки колонного аппарата, особенно при использовании исходного питания с крупностью частиц более 0,5 мм. При Ж:Т > 8 вес.ч. показатели улучшаются незначительно, но при этом значительно увеличивается ввод жидкой фазы в технологический цикл и, следовательно, возрастают потери хлористого калия на растворение (пример 11).

При осуществлении способа возникают вихревые потоки, воздушные пробки, которые затрудняют прохождение процесса флотации. Поэтому в способе предусматривается осуществление стабилизации пульпы. На практике это может быть реализовано, например, при помощи успокоительной решетки, устанавливаемой в верхней части аппарата (в подпенном слое).

Способ осуществляют следующим образом.

Исходный продукт (сильвинитовую руду) измельчают, подвергают классификации, обесшламливанию, обработке реагентом и направляют на основную сильвинитовую флотацию. Пенный продукт основной флотации (черновой концентрат) с массовой долей хлористого калия 93,6% направляют в пневматический колонный аппарат с пульсационным аэратором. Загрузку исходного продукта осуществляют сверху по центру аппарата. Плотность флотации в аппарате поддерживают в пределах Ж: Т 5-8 вес.ч. Черновой концентрат в колонном аппарате подвергают пульсационным воздействиям и аэрированию воздушным потоком. При помощи задатчика задается определенная амплитуда колебания (3-12 см) суспензии в аппарате. Оптимальное сочетание параметров обуславливает высокую степень аэрации при тонкой дисперсности пузырьков воздуха (90% пузырьков имеют размер менее 0,8 мм; в базовом режиме размер воздушного пузырька в среднем составляет 1,8-2,5 мм). Наличие пульсаций и тонких воздушных пузырьков обеспечивают высокую селективность разделения. В результате флотации получается пенный продукт с массовой долей КCl 98,8-99,9% являющийся готовым продуктом, и камерный продукт с массовой долей KCl 10,2-14,6% который направляется в голову процесса согласно действующего регламента. Процесс перечистки осуществляется в одну операцию.

Использование: технология флотационного обогащения калийных руд, преимущественно при перечистных операциях промежуточных продуктов обогащения. Сущность изобретения: способ флотационного обогащения калийных руд включает измельчение руды, обработку ее реагентом, основную флотацию с получением пенного продукта, перечистку последнего во флотационном аппарате; последнюю осуществляют в восходящем пульсирующем воздушном потоке колонного аппарата при плотности пульпы от 5 до 8 в.ч. и загрузке его сверху по центру на глубину от 1/4 до 1/2 от верхнего края аппарата, при этом в подпенном слое осуществляют стабилизацию пульпы; амплитуду колебаний пульпы в аппарате поддерживают от 3 до 12 см. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

1. СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ КАЛИЙНЫХ РУД, включающий измельчение руды, обработку ее реагентом, основную флотацию с получением пенного продукта, перечистку последнего во флотационном аппарате, отличающийся тем, что перечистку пенного продукта осуществляют в восходящем пульсирующем воздушном потоке колонного аппарата при плотности пульпы от 5 до 8 мас.ч. и загрузке его сверху по центру на глубину от 1/4 до 1/2 от верхнего края аппарата, при этом в подпенном слое осуществляют стабилизацию пульпы. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что амплитуду колебаний пульпы в аппарате поддерживают от 3 до 12 см.