СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ГРАНАТСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ Российский патент 1997 года по МПК B03B7/00 B03D1/00 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при обогащении минерального сырья, содержащего минералы с близкими физическими свойствами.

Для обогащения минерального сырья в настоящее время применяют технологии, предусматривающие подготовку сырья к обогащению (измельчение, грохочение и пр.) и последующее магнитное или гравитационное обогащение [1]
Для повышения эффективности обогащения используют магнитно-гравитационную схему.

Так, известен способ обогащения минерального сырья, включающий подготовку исходного материала и обогащение магнитным и гравитационным методами в несколько операций с выделением рудного и нерудного продуктов [2]
Наиболее близким к предложенному является способ обогащения гранатсодержащего сырья, включающий измельчение исходного материала, обесшламливание измельченного продукта, разделение в магнитном поле и дообогащение на концентрационном столе в несколько операций с выделением рудного и нерудных минералов [3]
Минеральное сырье, содержащее минералы с близкими физическими свойствами, неэффективно обогащается известными традиционными методами.

В частности, гранатсодержащее сырье, содержащее примеси биотита, близкого к гранатам по магнитным свойствам, недостаточно селективно разделяется при магнитном обогащении.

Дальнейшее обогащение магнитного промпродукта гравитационным методом (например, на концентрационных столах) также недостаточно эффективно из-за небольшой разницы плотностей минералов биотита и гранатов (3,02 3,12 и 3,5 - 4,0 соответственно).

Предложенный способ обогащения гранатсодержащего сырья решает задачу селективного разделения минералов, имеющих близкие физические свойства.

Эта задача решается за счет того, что в способе обогащения гранатсодержащего сырья, включающем измельчение исходного материала, обесшламливания измельченного продукта, разделение в магнитном поле и дообогащение на концентрационном столе в несколько операций с выделением рудного и нерудного минералов, перед операциями обесшламливания измельченного продукта, разделения в магнитном поле и дообогащения на концентрационном столе в несколько операций материал обрабатывают реагентом для отделения биотита, при этом концентрацию реагента в операциях разделения в магнитном поле и дообогащения на концентрационном столе поддерживают равной от 0,8 до 1,5 концентрации реагента, введенного перед операцией обесшламливания измельченного продукта, а соотношение исходного материала и гранатсодержащих продуктов обогащения в операциях обесшламливания измельченного продукта, разделения в магнитном поле и дообогащения на концентрационном столе составляет соответственно 1: (0,90 0,98), 1:(0,20 0,35) и 1:(0,12 0,17).

В операцию обесшламливания измельченного продукта могут быть введены реагенты для флотации железосодержащих силикатов концентрацией 20 100 мг/л.

Экспериментально установлено, что при обработке подготовленного материала флотореагентами в операциях гравитационного обогащения происходит изменение физико-химических свойств нерудных минералов. Вследствие чего, например, при обесшламливании гранатсодержащего материала крупные нерудные частицы (биотит) всплывают вместе со шламистыми фракциями и частично удаляются в слив.

В операциях магнитного обогащения в присутствии флотореагентов также наблюдается повышение эффективности разделения за счет уменьшения количества ложных сростков (рудных зерен с напылением шламов пустой породы).

В итоге происходит селективное разделение минералов путем ступенчатого удаления нерудных минералов в каждой операции обогащения.

В таблице 1 приведены сравнительные технологические показатели обогащения, полученные при обработки обогащаемого материала реагентами для флотации нерудных минералов и без обработки.

Из данных, приведенных в таблице, видно, что в случае обогащения гранатсодержащего сырья, не предусматривающего обработку его в операциях гравитационного обогащения реагентами для флотации нерудных минералов, наблюдается ступенчатое накопление (концентрация) последних, в частности биотита, в промпродуктах каждой операции: от 0,8 до 4,8%
В случае обработки подготовленного материала реагентами для флотации нерудных минералов, происходит ступенчатое удаление последних в каждой операции: с 0,6 до 0,1%
Установлено, что вышеописанный эффект наблюдается при концентрации реагентов для флотации нерудных минералов в операциях обогащения, равной 0,8-1,5 от концентрации реагентов, введенных в первую операцию гравитационного обогащения.

В табл.2 приведены технологические показатели обогащения гранатсодержащего сырья, осуществленного при различном соотношении концентрации реагентов, введенных в операции обесшламливания, магнитного и гравитационного обогащения.

Установлено, что вышеописанный эффект наблюдается при концентрации реагентов для флотации нерудных минералов в операциях обогащения, равной 0,8 - 1,5 от концентрации реагентов, введенных в первую операцию гравитационного обогащения.

В таблице 2 приведены технологические показатели обогащения гранатсодержащего сырья, осуществленного при различном соотношении концентрации омыленного сырого таллового масла (ОСТМ), введенного в операции обесшламливания, магнитного и гравитационного обогащения.

Как следует из таблицы 2, при концентрации ОСТМ в первой операции гравитационного обогащения обесшламливании, например 30 мг/л, наилучшие показатели в операции магнитного обогащения были достигнуты при концентрации ОСТМ, равной 24,0 45,0 мг/л, т.е. при соотношении концентраций ОСТМ, равном 1 0,8 1,5. При этих соотношениях массовая доля граната в концентрате была максимальной и составляла 70,4 70,5% извлечение 76,8 77,7% массовая доля биотита минимальная 2,2 2,3%
При соотношении концентраций ОСТМ меньших 1:0,8 (например 1:0,5) и больших 1:1,5 (например 1:2) вышеназванные показатели обогащения ухудшались.

Та же картина наблюдалась и в последующей операции гравитационного обогащения на концентрационных столах.

Установлено также, что оптимальные технологические показатели при обогащении гранатсодержащего сырья были получены при соотношении исходных и гранатсодержащих продуктов в операциях обесшламливания, магнитного и гравитационного обогащения, соответственно равном 1:0,9 0,98; 1:0,20 0,35 и 1:0,12 0,17.

В таблице 3 приведены технологические показатели обогащения гранатсодержащего сырья при различном соотношении исходных и гранатсодержащих продуктов в операциях обесшламливания, магнитного и гравитационного обогащения.

Как следует из данных, приведенных в таблице 3, наилучшие показатели обесшламливания были получены при соотношении исходных и гранатсодержащих продуктов, равном 1:0,9 0,98; массовая доля граната в концентрате при этом составила 20,3 21,6% при извлечении 99,5 97,4% массовая доля биотита - 0,6 0,5% Наилучшие показатели магнитного обогащения были получены при соотношении продуктов, равном 1:0,20 0,35. Массовая доля граната при этом составила 71,4 43,1% при извлечении 71,4 75,5% массовая доля биотита - 2,3 2,1%
Обогащение на концентрационных столах с оптимальными технологическими показателями (массовая доля граната в концентрате 96,0 78,8% при извлечении 57,0 67,6; массовая доля биотита 0,1 0,2%) было осуществлено при соотношении исходных и гранатсодержащих продуктов, равном 1:0,12 0,17.

Отклонение от заявляемых значений соотношений исходных и гранатсодержащих продуктов в операциях обогащения вызывало ухудшение технологических показателей. В таблице 4 приведены технологические показатели обогащения гранатсодержащего сырья, полученные при различном значении концентраций реагентов для флотации железосодержащих силикатов (биотита), вводимых в операцию обесшламливания измельченного продукта.

Как следует из данных, приведенных в табл.4, концентрация ОСТМ, соответствующая оптимальным показателям обогащения, составила 20 100 мг/л. При такой концентрации реагента в операции дешламации (и поддержании его концентрации в последующих операциях обогащения, в пределах 0,8 1,5 от первоначальной) массовая доля граната в концентрате составила 94,3 94,5% при извлечении 67,6 67,9% массовая доля биотита -0,1%
При меньшей концентрации реагентов (10 мг/л) или большей (120 мг/л) показатели обогащения ухудшались: массовая доля биотита в концентрате повышалась до 0,5% измельчение граната в концентрат и массовая доля граната в концентрате снижались до 61,0% и 81,3% соответственно.

Заявленный способ может быть осуществлен в промышленных условиях.

Пример 1. Измельченный гранатсодержащий отсев с массовой долей гранатов
20% и биотита 0,8% обрабатывали омылением сырым талловым маслом (ОСТМ) при концентрации последнего в жидкой фазе 30 мг/л и подвергали обесшламливанию с получением слива (отвального продукта) и песков с массовой долей граната - 20,3% и биотита 0,6% Соотношение исходных и гранатсодержащих продуктов составляло 1:0,95.

Обесшламленные пески подвергали магнитному обогащению с получением хвостов и магнитного продукта (промпродукта) с массовой долей гранатов 70,4% и биотита 2,3%
Соотношение исходных и гранатсодержащих продуктов в этой операции составляло 1:0,3.

Магнитный продукт сгущали, обрабатывали ОСТМ до концентрации 45 мг/л и обогащали на концентрационном столе. Соотношение концентраций ОСТМ в первой и последующей операциях гравитационного обогащения составляло 1:1,5, а соотношение исходного и гранатсодержащего продуктов 1:0,144.

В результате получили гранатовый концентрат (выход 14,4%) с массовой долей гранатов 94,3% биотита 0,1. Извлечение гранатов в концентрат составляло 67,9%
Пример 2. Измельченный гранатсодержащий отсев с массовой долей гранатов
20% и биотита 0,8% обрабатывали смесью вспенивателя Т-80 и ОСТМ (при соотношении реагентов в смеси 2 1 и концентрации реагентов в жидкой фазе - 50 мг/л) и подвергали обесшламливанию аналогично примеру 1. Соотношение исходных гранатсодержащих продуктов в операции обесшламливания составляло 1:0,9. Обесшламленные пески с массовой долей граната 20,5% и биотита 0,5% подвергали магнитному обогащению аналогично примеру 1. Соотношение исходных и гранатсодержащих продуктов в этой операции составляло 1 0,32.

Магнитный продукт с массовой долей гранатов 69,9% и биотита 2,7% сгущали, обрабатывали смесью Т-80 и ОСТМ (2:1) при концентрации смеси реагентов в жидкой фазе 70 мг/л и обогащали на концентрированном столе.

Соотношение исходных и гранатсодержащих продуктов в операции гравитационного обогащения составляло 1:0,142.

В результате получили гранатовый концентрат (выход 14,2%) с массовой долей граната 94,3% биотита 0,1% Измельчение граната в концентрат составляло 67%
Таким образом, предложенный способ обогащения гранатсодержащего сырья позволяет повысить селективность разделения минералов, в частности, имеющих близкие физические свойства.

Использование: обогащение полезных ископаемых. Сущность изобретения: исходный материал измельчают. Измельченный продукт обесшламливают. Проводят разделение в магнитном поле и дообогащение на концентрационном столе в несколько операций. Выделяют рудный и нерудные минералы. Перед операциями обесшламливания измельченного продукта, разделения в магнитном поле и дообогащения на концентрационном столе в несколько операций материал обрабатывают реагентом для отделения биотита. Концентрацию реагента в операциях разделения в магнитном поле и дообогащения на концентрационном столе поддерживают равной от 0,8 до 1,5 концентрации реагента, введенного перед операцией обесшламливания. Соотношение исходного материала и гранатсодержащих продуктов обагащения в операциях обесшламливания, разделения в магнитном поле и дообогащения на концентрационном столе составляет соответственно 1:(0,90 - 0,98), 1:(0,20 - 0,35) и 1:(0,12 - 0,17). 4 табл.

Способ обогащения гранатсодержащего сырья, включающий измельчение исходного материала, обесшламливание измельченного продукта, разделение в магнитном поле и дообогащение на концентрационном столе в несколько операций с выделением рудного и нерудных минералов, отличающийся тем, что перед операциями обесшламливания измельченного продукта, разделения в магнитном поле и дообогащения на концентрационном столе в несколько операций материал обрабатывают реагентом для отделения биотита, при этом концентрацию реагента в операциях разделения в магнитном поле и дообогащения на концентрационном столе поддерживают равной от 0,8 до 1,5 концентрации реагента, введенного перед операцией обесшламливания измельченного продукта, а соотношение исходного материала и гранатсодержащих продуктов обогащения в операциях обесшламливания измельченного продукта, разделения в магнитном поле и дообогащения на концентрационном столе составляет соответственно 1 (0,9 0,98), 1 (0,20 - 0,35) и 1 (0,12 0,17).