Способ переработки микроклиновых руд и продуктов Российский патент 2004 года по МПК B03B7/00 B03D1/02 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при получении высокосортных микроклиновых концентратов с высоким калиевым модулем (Ka₂O+Na₂O)/Na₂O 60-70.

Известен способ переработки микроклиновых руд, включающий операции ручной рудоразборки, сухой классификации и сухой магнитной сепарации (Справочник по обогащению руд. Обогатительные фабрики. М.: Недра, 1984, с. 344, рис.III.51).

Недостатком известного способа является невысокий калиевый модуль <60 полученных микроклиновых концентратов, что не позволяет найти им рынок сбыта. Кроме того, ввиду необходимости проведения сухих операций рудоразборки, дробления, измельчения и классификации перед магнитной сепарацией этот способ в настоящее время является экономически и экологически нецелесообразным.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ переработки микроклиновых руд и продуктов, включающей кондиционирование пульпы со щелочным регулятором ионного состава и катионным собирателем, флотацию железосодержащих минералов, последующую магнитную сепарацию камерного продукта флотации с получением в немагнитной фракции микроклинового продукта и его доводку до высокосортного концентрата (Технологическая оценка минерального сырья. Справочник, М.: Недра, 1995, с. 321).

К недостаткам известного способа следует отнести невысокое качество получаемого микроклинового концентрата по калиевому модулю (<60) и значительное содержание в нем вредной примеси - железа вследствие не эффективности применяемой технологии, что не позволяет достичь требуемых кондиций конечного продукта.

Технической задачей изобретения является создание технологии переработки микроклиновых руд и продуктов с целью получения высококачественного концентрата с калиевым модулем не ниже 60, кондиционного по содержанию в нем железа (не более 0,2%).

Поставленная техническая задача решается таким образом, что в способе переработки микроклиновых руд и продуктов, включающем кондиционирование пульпы со щелочным регулятором ионного состава и катионным собирателем, флотацию части железосодержащих минералов, последующую магнитную сепарацию камерного продукта флотации с получением в немагнитной фракции микроклинового продукта и его доводку до высокосортного концентрата, в кондиционирование дополнительно вводят пенообразователь, модификатор - жидкое стекло при соотношении пенообразователя, катионного собирателя и жидкого стекла от 1:3:8 до 1:3,5:9, магнитную сепарацию проводят при соотношении Т:Ж пульпы от 1:3 до 1:5 при напряженности магнитного поля от 800 до 1150 кА/м, а доводку микроклинового продукта осуществляют обработкой в присутствии соляной кислоты при ее расходе от 52 до 60 кг на 1 кг микроклинового продукта, концентрации от 10 до 15%, температуре 40 до 50°С в течение от 1 до 1,5 часов, при этом в качестве пенообразователя используют эмульсию соснового масла, стабилизированную сульфонолом, а в качестве катионного собирателя применяют АНП-14.

Сущность заключается в следующем.

В результате проведенных исследований была установлена возможность получения высокосортного микроклинового концентрата по комбинированной технологии переработки микроклиновых руд и продуктов обогащения руд, содержащих микроклин.

Получение высококачественного микроклинового концентрата осуществлялось по единой непрерывной технологии в три этапа. На первом этапе исходная руда или продукт обогащения микроклинсодержащей руды подвергалась флотации в присутствии строго определенного соотношения реагентов - модификатора (жидкое стекло), пенообразователя (эмульсии соснового масла, стабилизированной сульфонолом) и катионного собирателя (АНП-14), с выделением в пенный продукт темноцветных и части железосодержащих минералов. Как было установлено, только при определенном соотношении пенообразователя, собирателя и модификатора от 1:3:8 до 1:3,5:9 достигается наибольший эффект флотационного процесса - снижение содержания железа в микроклиновом продукте (камерный продукт флотации) с 6-8% Fe₂O_3общ до 1,5-1,8% при незначительных потерях собственно микроклина в пенном продукте.

На втором этапе камерный продукт флотации подвергался магнитной сепарации с целью дальнейшего снижения содержания в нем железа. Эта операция проводилась при плотности пульпы Т:Ж от 1:3 до 1:5 и напряженности магнитного поля от 800 до 1150 кА/м. Экспериментальные исследования определили, что только при таких условиях мокрой магнитной сепарации происходит максимальное удаление железосодержащих минералов из микроклинового продукта. Это позволяет снизить содержание Fе₂О_3общ с 1,5-1,8% до 0,8-0,9% при минимальных потерях микроклина с магнитной фракцией (4-5%).

Доводка микроклинового продукта осуществлялась с целью повышения калиевого модуля (не менее 60) и снижения содержания Fе₂О_3общ до 0,2% в условиях обменного выщелачивания, исключающих разложение микроклина за счет обработки соляной кислотой в установленном режиме. Проведенные исследования показали, что высокосортный микроклиновый концентрат с содержанием железа 0,1-0,15% и калиевым модулем не менее 60 получается при обработке соляной кислотой при ее расходе от 52 до 60 кг на кг микроклинового продукта и концентрации 10-15% при температуре 40-50°С в течение 1-1,5 часов.

Пример конкретной реализации изобретения поясняется со ссылкой на графический материал, где на чертеже изображена схема и параметры процессов переработки микроклиновых руд и продуктов.

Исследования проводились на продуктах обогащения комплексной пирохлормикроклинитовой редкометалльной руды с содержаниями Fе₂О_3общ 6,5% при калиевом модуле 27-30 (отношение содержания (K₂O+Na₂O)/Na₂O. В качестве исходного сырья являлись камерные продукты обогащения редкометального цикла флотации, измельченные до крупности - 0,1мм.

Исходный материал (пульпа) подвергался кондиционированию в присутствии щелочного регулятора ионного состава едкого натра (до рН=9,6-9,8) с пенообразователем - эмульсией соснового масла, стабилизированной сульфонолом (50 г/т), катионным собирателем АНП-14 (150-175 г/т) и жидким стеклом (400-450 г/т). При этом соотношение пенообразователя, катионного собирателя и модификатора находится в пределах от 1:3:8 до 1:3,5:9. Далее проводят флотацию темноцветных и части железосодержащих минералов, а в камерном продукте сосредотачивается микроклиновый продукт с содержанием Fе₂О_3общ 1,7-1,9%, который направляется на магнитную сепарацию. Процесс магнитной сепарации осуществляют при плотности пульпы Т:Ж от 1:3 до 1:5 и напряженности магнитного поля от 800 до 1150 кА/м. При этом оставшаяся часть железосодержащих минералов переходит в магнитную фракцию, а в немагнитную - микроклиновый продукт при содержании в нем Fе₂О_3общ от 0,7 до 0,9% и калиевым модулем 50-56 для последующей доводки.

В таблице 1 приведены данные, подтверждающие обоснованность предложенного технического решения в операциях флотации и магнитной сепарации в сравнении с аналогом и прототипом.

Анализ полученных результатов показывает, что только при оптимальных условиях описываемого способа (опыты 3, 4, 5) достигается максимальное снижение содержания железа (до 0,84%) в микроклиновом продукте при сохранении его необходимого количества (выход 45% от исходного).

При выходе за нижние пределы предложенного соотношения реагентов Т:Ж и напряженности магнитного поля (опыты 6, 7) содержание железа увеличивается до 1,5-1,8%, при этом выход микроклинового продукта составляет 37-40%. При выходе за верхние пределы предложенного способа (опыты 8, 9) содержание железа в микроклиновом продукте не меняется, а выход его также остается неизменным.

Доводка микроклинового продукта до высокосортного концентрата осуществлялась обработкой соляной кислотой при ее расходе от 52 до 60 кг на кг микроклинового продукта и концентрации 10-15%, температуре процесса 40-50°С в течение 1-1,5 часов. При этом получен высококачественный микроклиновый концентрат с калиевым модулем 63-70 и содержанием Fе₂О_3общ 0,09-0,1%.

В таблице 2 приведены данные, подтверждающие обоснованность предложенного технического решения в операции доводки микроклинового продукта в сравнении с аналогом и прототипом.

Анализ полученных результатов показывает, что только при оптимальных условиях описываемого способа (опыты 5-9) достигается получение высокосортного микроклинового концентрата с содержанием железа ≤0,1% и калиевым модулем 67-70. При выходе за нижние пределы предложенного режима доводки увеличивается содержание железа до 0,14-0,28%, а калиевый модуль снижается до 60.

При выходе за верхние пределы предложенного режима доводки показатели процесса практически не изменяются, что показывает нецелесообразность увеличения параметров выщелачивания.

Таким образом, использование изобретения решает проблему получения из микроклиновых руд и продуктов обогащения высокосортных микроклиновых концентратов при значительном их выходе (45-46%) от исходного продукта.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при получении высокосортных микроклиновых концентратов с высоким калиевым модулем (Ka₂O + Na₂O)/Na₂O 60÷70. Способ переработки микроклиновых руд и продуктов включает кондиционирование пульпы с щелочным регулятором ионного состава и катионным собирателем, флотацию части железосодержащих минералов, последующую магнитную сепарацию камерного продукта флотации с получением в немагнитной фракции микроклинового продукта и его доводку до высокосортного концентрата, при этом в кондиционирование дополнительно вводят пенообразователь и модификатор - жидкое стекло при соотношении пенообразователя, катионного собирателя и жидкого стекла от 1:3:8 до 1:3,5:9, магнитную сепарацию проводят при соотношении Т:Ж пульпы от 1:3 до 1:5 при напряженности магнитного поля от 800 до 1150 кА/м, а доводку микроклинового продукта осуществляют обработкой в присутствии соляной кислоты при ее расходе от 52 до 60 кг на 1кг микроклинового продукта и концентрации от 10 до 15%, температуре от 40 до 50°С в течение от 1 до 1,5 часов. Заявленное изобретение позволяет получить высококачественный концентрат с калиевым модулем не ниже 60, и кондиционный по содержанию в нем железа (не более 0,2%). 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

1. Способ переработки микроклиновых руд и продуктов, включающий кондиционирование пульпы с щелочным регулятором ионного состава и катионным собирателем, флотацию части железосодержащих минералов, последующую магнитную сепарацию камерного продукта флотации с получением в немагнитной фракции микроклинового продукта и его доводку до высокосортного концентрата, отличающуюся тем, что в кондиционирование дополнительно вводят пенообразователь и модификатор жидкое стекло при соотношении пенообразователя, катионного собирателя и жидкого стекла от 1:3:8 до 1:3,5:9, магнитную сепарацию проводят при соотношении Т:Ж пульпы от 1:3 до 1:5 при напряженности магнитного поля от 800 до 1150 кА/м, а доводку микроклинового продукта осуществляют обработкой в присутствии соляной кислоты при ее расходе от 52 до 60 кг на 1 кг микроклинового продукта и концентрации от 10 до 15%, температуре от 40 до 50°С в течение от 1 до 1,5 ч.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве пенообразователя используют эмульсию соснового масла, стабилизированную сульфонолом, а в качестве катионного собирателя применяют АНП-14.