СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ВЕРМИКУЛИТА Российский патент 1997 года по МПК B03D1/08 B03D1/02 

Изобретение относится к технологии обогащения руд, в частности к флотации слюд, и может быть использовано в горнодобывающей промышленности на обогатительных фабриках. Получение высококачественных слюдяных концентратов из отходов неслюдяного производства обусловлено дефицитом мелкоразмерных слюд, которые можно использовать в различных отраслях промышленности производстве золотой и серебряной красок, жаростойких смазок как наполнитель пластмассы, резины и т. д. Более широкое применение мелкоразмерных слюд сдерживается из-за большой трудоемкости их получения.

Известны способы обогащения вермикулита методом Флотации [1] Этот способ включает прямую флотацию катионным собирателем АНП в центральной среде при соотношении Т: Ж 1:9-11. Недостатком способа является невысокое извлечение вермикулита в концентрат 95,1%
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ флотационного обогащения вермикулитсодержащих руд, заключающийся в предварительном обесшламливании материала по классу 0,04 мм и последующей обратной флотацией вермикулита в естественной среде в присутствии анионного собирателя мыла сырого таллового масла (МСТМ) [2] Недостатками этого способа являются: низкое извлечение вермикулита в концентрат (83,4%), т. к. руду первоначально обесшламливают, что приводит к потерям слюды мелких классов; низкое содержание вермикулита в концентрате (70%).

Целью изобретения является повышение технологических показателей флотации вермикулита из отходов неслюдяного производства.

Цель достигается тем, что в известном способе обогащения вермикулитсодержащих руд, включающем предварительное перемешивание пульпы и обратную флотацию анионным собирателем, согласно изобретению флотацию проводят реагентом Т-66 (смесь одно- и двухатомных спиртов диоксанового и пиранового ряда) в количестве 1050-1150 г/т (см. чертеж).

Предложенный способ отличается от прототипа тем, что флотацию проводят реагентом Т-66 в количестве 1050-1150 г/т. Другой отличительной особенностью способа является исключение операции обесшламливания, что повышает извлечение вермикулитового концентрата и обеспечивает наиболее полную переработку сырья.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии способа критерию "новизна".

Анализ известных способов обогащения вермикулитсодержащих руд с использованием различных типов флотореагентов показал, что несмотря на известность реагента Т-66, представляющего собой смесь одно- и двухатомных спиртов диоксанового и пиранового ряда, применение реагента при обогащении вермикулитсодержащих руд обратной флотацией является новым и не является простым использованием известных свойств этого вещества. В процессе исследований было установлено, что по отношению к вермикулитсодержащим рудам данного состава реагент Т-66 обладает свойством высокой селективностью действия при разделении минералов и одновременно проявляет сильные собирательные свойства при флотации. При смешивании вермикулитсодержащей руды с водой и реагентом Т-66 значительное количество реагента из раствора адсорбируется на поверхности сопутствующих вермикулиту минералов. Частицы их, покрывшиеся тонкой пленкой реагента Т-66, становятся гидрофобными. А вермикулит не взаимодействует с реагентом Т-66, продолжает смачиваться водой и остается гидрофильным. В процессе флотации гидрофобные минералы выносятся с пеной, а частицы вермикулита как гидрофильные остаются в камерном продукте без существенных потерь.

Таким образом, вследствие применения реагента Т-66 повышается извлечение вермикулита и содержание его в концентрате по сравнению с другими известными способами обогащения с применением других флотореагентов.

Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "изобретательский уровень".

Пример 1. Проводилось обогащение вермикулита из отходов класса -0,63+0,0 мм неслюдяного производства, образующихся при переделе руд одного из месторождений Восточной Сибири. Продукт обогащения представлен комплексом минералов: вермикулита класса -0,63+9,0 мм 38,67% гидроокислов железа 22,15% кварца до 2,0% амфибола 5% глинистых частиц 31,68% апатита до 1,5%
Гранулометрическая характеристика продукта -0,63+0,0 мм, подвергающаяся флотации, следующая:
Класс -0,63 + 0,315 мм 32, 64%
Класс -0,315 + 0,04 мм 58,31%
Класс -0,04 + 0,0 мм 9,05%
Процесс флотации вермикулитсодержащих руд проводят при комнатной температуре до прекращения выделения пены.

Навеску исходной руды загружали в камеру флотомашины и заливали водой в соотношении Т: Ж=1:3. Для полного и достаточно быстрого смачивания всех породных частиц водой производили перемешивание при помощи импеллера флотомашины в течение 4 мин.

Подготовленную пульпу флотировали с реагентом Т-66 в количестве 1000 г/т в течение 40 мин до прекращения выделения пленочной пены. Оставшийся в камере флотомашины вермикулитовый концентрат высушивали в сушильном шкафу до воздушно-сухого состояния при температуре 105-110^oC. Результаты получения вермикулитового концентрата и технические показатели обогащения приведены в таблице.

Пример 2. Обогащение вермикулита проводили по примеру 1, но с тем отличием, что количество реагента Т-66 брали 1050 г/т. Результаты обогащения приведены в таблице.

Пример 3. Обогащение вермикулита проводили по примеру 1, но с тем отличием, что количество реагента Т-66 брали 1100 г/т. Технологические показатели обогащения приведены в таблице.

Пример 4. Обогащение вермикулита проводили по примеру 1, но с тем отличием, что количество реагента Т-66 брали 1150 г/т. Технологические показатели обогащения приведены в таблице.

Пример 5. Обогащение вермикулита проводили по примеру 1, но с тем отличием, что количество реагента Т-66 брали 1200 г/т. Технологические показатели обогащения приведены в таблице.

Использование предлагаемого способа обогащения вермикулита при выбранном реагенте Т-66 и его расходе 1050 г/т обеспечивает наиболее стабильные и высокие технологические показатели продуктов обогащения: содержание вермикулита в концентрате 86,7-93,3% извлечение вермикулита в концентрат 93,8-99,07%
При уменьшении расхода Т-66 до 1000 г/т сокращается содержание вермикулита в концентрате с 86,7-93,3% до 81,74% или на 5,7-12,4% отн. Недостаточное количество Т-66 при флотации приводит к увеличению насыпной массы вспученного вермикулитового концентрата до 264 кг/м³ (пример 1).

При увеличении расхода Т-66 до 1200 г/т выход концентрата сокращается до 36,22% или на 6,8-18% отн. сокращается извлечение вермикулита до 87,7% с 93,8-99,07% или на 6,5-11,5% отн. резко увеличивается содержание вермикулита в хвостах 7,5% (пример 5). Следовательно, расход реагента Т-66 больше 1150 г/т является малоэффективным и нецелесообразным.

Сказанное выше позволяет сделать вывод, что в предлагаемом техническом способе решена известная техническая задача новыми средствами с достижением положительного эффекта, а именно флотацией с применением реагента Т-66 в количестве 1050-1150 г/т получен концентрат вермикулита -0,63+0,0 мм, отвечающий требованиям действующих ГОСТ и ТУ. При этом значительно повышаются технологические показатели обогащения вермикулита.

Вермикулитовый концентрат, полученный по предлагаемому способу обогащения вермикулита, удовлетворяет требованиям ГОСТ 12865-67 "Вермикулит вспученный". Насыпная масса вермикулитового концентрата находится в пределах 212-245 кг/м³ (таблица) и в соответствии с ГОСТ отвечает марке 250.

Гранулометрическая характеристика вермикулитового концентрата, получаемого по предлагаемому способу:
Класс -0,63 + 0,315 мм 45,06%
Класс -0,315 + 0,04 мм 52,37%
Класс -0,04 + 0,0 мм 2,57%
По технической характеристике полученный вермикулитовый концентрат отвечает требованиям ГОСТ 16381-77 "Материалы строительные и теплоизоляционные".

Предлагаемый способ обогащения вермикулита по сравнению с прототипом имеет ряд преимуществ:
повышение извлечения вермикулита до 99,07% (по прототипу 83,4%);
повышение содержания вермикулита в концентрате до 93,3% (по прототипу 70%);
исключение операции обесшламливания исходного материала;
выявление нового вида сырья для получения слюдяного концентрата;
получение флотацией вермикулитового концентрата класса -0,63 + 0,0 мм, который на действующих фабриках, как правило, идет в отвалы;
получение вспученного вермикулитового концентрата более высокой марки 250 (по прототипу 400).

Использование: обогащение полезных ископаемых, флотация руд. Сущность изобретения: пульпу перемешивают, проводят обратную флотацию анионным собирателем. В качестве флотореагента вводят смесь одно- и двухатомных спиртов диоксанового и пиранового ряда в количестве 1050-1150 г/т. 1 табл., 1 ил.

Способ обогащения вермикулита, включающий предварительное перемешивание пульпы и обратную флотацию анионным собирателем, отличающийся тем, что флотацию проводят флотореагентом смесью одно- и двухатомных спиртов диоксанового и пиранового ряда в количестве 1050 1150 г/т.