СПОСОБ ФЛОТАЦИИ АПАТИТА Российский патент 2001 года по МПК B03D1/02 B03D1/12 B03D1/16 B03D101/06 B03D103/06 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при флотации фосфатно-ниобиевых руд. Кроме того, оно может найти применение при флотации апатитовых и фосфоритовых руд.

Известен процесс флотации апатита из сложных по составу карбонатных руд в присутствии щелочного модификатора (жидкого стекла) и специальных органических реагентов регуляторов (сульфит-спиртовой барды и карбоксиметилцеллюлозы) с использованием в качестве собирателя ацилированных аминокислот (таллактама) в смеси с алкилгидроксаматами (ИМ-50) [А.с. СССР N 1115807, МКИ B 03 D 1/00, 1984].

Недостатком такого способа является то, что положительные результаты он дает на карбонатной руде, в которой преобладает доломит.

При флотации руды, содержащей помимо карбонатов 30% гидроокислов железа, 0,9% пирохлора, селективности процесса не достигается. Содержание P₂O₅ в концентрате повышается по сравнению с исходным продуктом лишь на 2,9-6,2%.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому способу является способ флотации апатита, включающий последовательное кондиционирование пульпы содой, жидким стеклом, техническими лигносульфонатами (ССБ) и флотацию собирателем - таллактамом (ацилированные аминокислоты) [Брагин В.И., Брагина В.И. Обогащение и комплексное использование фосфатных и фосфатно-редкометальных руд Восточной Сибири.- Красноярск: КГУ, 1996. С. 281-284] . Этот способ флотации апатитсодержащих руд (например, Татарского месторождения) с повышенным содержанием доломита и силикатов позволяет получать апатитовый концентрат с содержанием 34% P₂O₅ при извлечении 83,5%.

Однако при использовании прототипа на фосфатно-ниобиевых рудах коры выветривания, содержащих измененный апатит (франколит, коллофанит, вторичный гидроксилапатит) и 30% гидроокислов железа (гетит, гидрогетит), а также 0,9% пирохлора, высоких технологических результатов не достигается (содержание P₂O₅ в концентрате 28%, извлечение - 50,9%).

Основная задача изобретения заключается в повышении показателей флотации апатита из фосфатно-ниобиевых руд коры выветривания. Для достижения поставленной задачи заявляемый способ флотации апатита включает кондиционирование пульпы содой, жидким стеклом, техническими лигносульфонатами, введение собирателя, содержащего ацилированные аминокислоты, и выделение апатита в пенный продукт, в качестве технических лигносульфонатов вводят продукт, полученный окислением исходных технических лигносульфонатов озоном (ЛИАЗОН).

Технические лигносульфонаты (ЛСТ) представляют собой смесь натриевых (в основном) солей лигносульфоновых кислот с примесью редуцирующих и минеральных веществ. Последние получают методом упаривания или сушки последрожжевой бражки (ПДБ) от биохимической переработки сульфитных щелоков на этиловый спирт и кормовые дрожжи.

Схема производства озонированных технических лигносульфонатов - ЛИАЗОНа заключается в том, что ПДБ, предварительно сгущенная на выпарных аппаратах до массовой доли сухих веществ не менее 30%, подвергается химической модификации путем озонирования последней. Состав ЛИАЗОНа приведен в табл. 1
ЛИАЗОН отличается от обычных ЛСТ по составу:
содержание общей серы - уменьшение на 7%;
степень сульфирования - уменьшается на 40-48%;
содержание этоксильных групп - возрастает в 3,7 раза;
содержание метоксильных групп - увеличивается на 35%;
полимолекулярный состав:
высокомолекулярная фракция - увеличение на 10-11%;
среднемолекулярная фракция - увеличение на 10-11%.

Таким образом, ЛИАЗОН обладает качественно более высокими связующими, диспергирующими и др. свойствами.

Извлечение P₂O₅ в заявляемом способе увеличивается за счет того, что ЛИАЗОН по сравнению с сульфит-спиртовой бардой имеет повышенное содержание высоко- и среднемолекулярных фракций, которые избирательно депрессируют карбонаты, гидроокислы и окислы железа, пирохлор.

По отношению к прототипу у предлагаемого способа имеется отличительный признак - замена сульфит-спиртовой барды озонированными техническими лигносульфонатами (ЛИАЗОНом).

Между отличительным признаком и решаемой задачей существует следующая причинно-следственная связь: введение вместо сульфит-спиртовой барды ЛИАЗОНа в количестве 0,075-0,1 кг/т повышает извлечение P₂O₅ в концентрат на 18,1-20,1% при практически равноценном качестве концентрата.

При расходе менее 0,075 кг/т и более 0,1 кг/т происходит снижение содержания P₂O₅ в концентрате и извлечения P₂O₅.

Выбор граничных значений параметров, указанных в формуле, обусловлен тем, что при таком расходе ЛИАЗОНа достигается максимальное содержание и извлечение P₂O₅ в концентрат.

Примеры конкретного выполнения
Предлагаемый способ испытан в лабораторных условиях. Исследовалась фосфатно-ниобиевая руда, содержащая 15,6% франколита, 10% коллофанита, 3,7% вторичного гидроксилапатита, 30,4% гидроокислов и окислов железа, 6,3% карбонатов, 0,9% пирохлора и измельченная до крупности 99% класса минус 0,074 мм.

Так, например, согласно формуле изобретения заявляемого способа флотацию проводили путем кондиционирования пульпы содой (2 кг/т), жидким стеклом (0,5 кг/т), ЛИАЗОНом (0,075-0,1 кг/т), ацилированными аминокислотами (0,35 кг/т).

Флотация проводилась во флотомашине механического типа при плотности пульпы 20-25% твердого. Схема флотации включала основную и три перечистные операции. Перечистки проводились без реагентов.

Результаты флотации приведены в табл. 2.

При применении заявляемого способа целесообразно использовать расход ЛИАЗОНа 0,075-0,1 кг/т. При этом извлечение P₂O₅ в концентрат составляет 69-71% и содержание P₂O₅ - 27,5-28,0% (против извлечения 50,9% и содержания 28%). При этом Nb₂O₅ концентрируется в камерном продукте (содержание Nb₂O₅ - 1,35-1,4% при извлечении 69,4-75,5%).

При уменьшении или увеличении расхода ЛИАЗОНа против оптимального снижаются содержание и извлечение P₂O₅ в концентрат и содержание и извлечение Nb₂O₅ в камерный продукт.

Предлагаемый способ флотации апатита технически прост и не требует дополнительных капитальных вложений.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при флотации фосфатно-ниобиевых руд, а также при флотации апатитовых и фосфоритовых руд. Технический результат - повышение показателей флотации апатита из фосфатно-ниобиевых руд коры выветривания. Способ включает кондиционирование пульпы содой, жидким стеклом, техническими лигносульфонатами, введение собирателя, содержащего ацелированные аминокислоты, и выделение фосфатных минералов в пенный продукт. В качестве технических лигносульфонатов вводят продукт, полученный окислением исходных технических лигносульфонатов озоном, в количестве 0,075-0,1 кг/т. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

1. Способ флотации апатита, включающий кондиционирование пульпы содой, жидким стеклом, техническими лигносульфонатами, введение собирателя, содержащего ацилированные аминокислоты, и выделение апатита в пенный продукт, отличающийся тем, что в качестве технических лигносульфонатов вводят продукт, полученный окислением исходных технических лигносульфонатов озоном. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что продукт окисления технических лигносульфонатов вводят в количестве 0,075-0,1 кг/т.