УГЛЕФОСФАТНЫЙ РЕАГЕНТ И СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ БАРИТОСОДЕРЖАЩИХ РУД Российский патент 2006 года по МПК B03D1/14 B03D1/02 B03D101/06 B03D103/04 

Описание патента на изобретение RU2271870C2

Изобретение относится к процессам флотационного обогащения баритосодержащих руд, а именно к вспомогательным процессам для дополнительного обогащения флотационного баритового концентрата.

Известны реагенты-регуляторы для подавления барита при извлечении флюорита [US 2407641 А, 1967], [US 4136019 А, 1979], например фтористый натрий, являющийся ядовитым и относительно дорогим химикатом.

Известна предварительная обработка пульпы реагентом-подавителем флотируемого минерала [US 3830366 A, 1974] для получения высококачественного концентрата при последующей флотации или одновременная обработка собирателем и подавителем в определенном соотношении.

В данном изобретении тип и количество реагента-подавителя предлагается подбирать в зависимости от вида извлекаемой руды и неоднократно проводить обратную флотацию для получения желаемого качества концентратов.

В качестве прототипа реагента-регулятора выбран [US 3331505 А, 1967], в котором для десорбции флотационного реагента, а именно жирнокислотного собирателя в одном из вариантов исполнения в качестве реагента-регулятора используют комбинацию кальцита и натрийфосфатсодержащего соединения, а именно тетранатрийпирофосфата.

В данном изобретении фосфатсодержащее соединение используется как диспергирующий реагент в щелочной среде.

Способ по прототипу, для полной десорбции флотационного реагента-собирателя, включает операцию нагрева с агитацией в присутствии кальцита и диспергатора - тетранатрийпирофосфата в пульпе, с последующей флотацией кальцита.

К недостаткам данного способа можно отнести операцию нагрева, в прототипе она необходима в связи с используемым реагентом-регулятором.

Задачей настоящего изобретения является разработка углефосфатного реагента (УФР) как регулятора-модификатора поверхности частиц флотационного баритового концентрата и способа обогащения баритосодержащих руд с использованием такого реагента.

Технический результат - получение концентрата более высокого класса (КБ-1) за счет частичной десорбции реагента собирателя с поверхности частиц барита в результате избирательного действия предлагаемого реагента.

Дополнительно, за счет увеличения скорости седиментации модифицированного барита и диспергирования частиц пустой породы под действием гуматсодежащего компонента и их сброса со сливом сгустителя происходит получение высокачественного баритового концентрата (КБ-1).

Поставленная задача решается тем, что, как и известный, предлагаемый углефосфатный реагент для модификации поверхности флотационного баритового концентрата содержит натрийфосфатсодержащее соединение.

Новым является то, что дополнительно он содержит гуматсодержащее соединение.

Кроме того, в качестве натрийфосфатсодержащего соединения он содержит триполифосфат натрия и/или тринатрийфосфат, а в качестве гуматсодержащего соединения он содержит натриевые или калиевые соли гуминовых кислот.

Кроме того, он содержит триполифосфат натрия и/или тринатрийфосфат и натриевые или калиевые соли гуминовых кислот в пределах соотношения 1/15-1/20.

Кроме того, натриевые или калиевые соли гуминовых кислот получены из бурого угля, с содержанием гуматов не менее 50%, гидроксида натрия или гидроксида калия и воды.

Поставленная задача решается также тем, что, как и в известном, в предлагаемом способе обогащения баритосодержащей руды, путем пенной флотации в присутствии жирнокислотного собирателя, флотационный баритовый концентрат дополнительно обрабатывают реагентом для модификации поверхности частиц барита.

Новым является то, что обработку осуществляют на стадии сгущения баритового концентрата, а в качестве модифицирующего реагента используют предлагаемый в настоящем изобретении углефосфатный реагент.

Кроме того, водный раствор углефосфатного реагента подается в соотношении 3-5 кг углефосфатного реагента на 1 тонну концентрата.

Кроме того, обработку осуществляют в течение всего процесса сгущения. Несмотря на значительное количество реагентов, известных и широко использующихся в процессах обогащения баритсодержащих руд, все еще остаются проблемы требующие решения. Улучшение методов селекции минералов связано с получением высококачественных концентратов (коммерческий продукт). Барит, как источник солей бария, широко используемых в химической промышленности при производстве стекла, окрашивающих пигментах и в нефтегазовой отрасли для утяжеления буровых растворов, должен обладать определенными свойствами, определяемыми областью его использования.

Например, для использования его как утяжелителя буровых растворов, он должен обладать соответствующим гидрофильно-гидрофобным балансом, который может быть обеспечен нейтрализацией (десорбцией) с поверхности частиц барита флотационного реагента - жирнокислотного собирателя (ЖКС). В то же время процесс десорбции (нейтрализации) позволяет получить более чистый баритовый концентрат, свободный от пустой породы, и делает возможным увеличить максимальное качества барита (до 98%).

В настоящем изобретении для модифицирования поверхности частиц сырого флотационного баритового концентрата предлагается использовать композицию, состоящую из известных реагентов, таких как натрийфосфатсодержащее соединение, в частности триполифосфат натрия и/или тринатрийфосфат, и гуматсодержащее соединение с общим названием углефосфатный реагент. Также предлагается его применение, новизна которого заключается в использовании УФР на одной из технологических стадий обогащения, а именно на этапе сгущения флотационного баритового концентрата.

Триполифосфат натрия и тринатрийфосфат - реагенты узконаправленного действия, самостоятельное применение которых приводит к эффективной десорбции остаточного флотореагента и обеспечивает полную гидрофилизацию поверхности барита, однако обработанный таким образом барит, например, не пригоден для использования в качестве бурового утяжелителя. Так, в результате чрезмерных гидрофильных свойств поверхность частиц барита полностью смачивается, и утяжелитель активно седиментирует. Гуматсодержащие реагенты в процессах флотационного получения барита не использовались. Однако известно, что гуматосодержащие реагенты являются активными пенообразователями и при использовании их оказывают нежелательное влияние на процесс обогащения.

В настоящем изобретении предлагается использовать композицию триполифосфата натрия и/или тринатрийфосфата, предпочтительно с натриевыми и калиевыми солями гуминовых кислот в пределах соотношения 1/15-1/20. Это оптимальное соотношение выбрано на основе экспериментальных исследований. Для образования натриевых или калиевых солей гуминовых кислот предлагается использовать следующие ингредиенты: бурый уголь с содержанием гуматов не менее 50%, гидрооксид натрия или гидроксид калия и вода.

Введение УФР на стадии сгущения, т.е. когда барит, после процесса пенной флотации, все еще находится в пене (на поверхности адсорбирован ЖКС), позволяет предлагаемому в настоящем изобретении реагенту-регулятору десорбировать ЖКС с поверхности частиц барита, тем самым обеспечивая равномерную гидрофилизацию всей ее поверхности. Модификация поверхности происходит постоянно в течение всего процесса сгущения, а это составляет 4-6 часов. Этого времени достаточно для полной модификации всех частиц баритового концентрата.

Требуемое количество УФР зависит от природы и количества, использованного в процессе пенной флотации флотореагента-собирателя, а также объема извлеченного барита, и предпочтительно составляет 3-5 кг на тонну.

УФР получают следующим образом.

Пример 1.

В термореактор, снабженный мешалкой, наливают 100 литров воды, добавляют 22 кг 46%-ного раствора гидроксида натрия технического по ГОСТ 2263, насыпают 60 кг бурого угля, с содержанием гуматов 75%. Включают нагрев и механическую мешалку. После достижения температуры 90°С добавляют 3 кг триполифосфата натрия технического. В процессе обработки поддерживают температуру 80-100°С. Время обработки 4 часа.

Получают пастообразное вещество черного цвета.

Пример 2.

В термореактор, снабженный мешалкой, наливают 100 литров воды, добавляют 22 кг 46%-ного раствора гидроксида натрия технического по ГОСТ 2263, насыпают 60 кг бурого угля, с содержанием гуматов 75%. Включают нагрев и механическую мешалку. После достижения температуры 90°С добавляют тринатрийфосфат и триполифосфат натрия технические в произвольном соотношении, всего 3,7 кг. В процессе обработки поддерживают температуру 80-100°С. Время обработки 4 часа.

Получают пастообразное вещество черного цвета.

Пример 3.

В термореактор, снабженный мешалкой, наливают 100 литров воды, добавляют 22 кг 46%-ного раствора гидроксида калия технического и насыпают 60 кг бурого угля, с содержанием гуматов 75%. Включают нагрев и механическую мешалку. После достижения температуры 90°С добавляют 2,8 кг тринатрийфосфата технического. В процессе обработки поддерживают температуру 80-100°С. Время обработки 4 часа.

Получают пастообразное вещество черного цвета.

Для дальнейшего его использования пастообразное вещество высушивают до сухого сыпучего порошка и подготавливают 10% водный раствор УФР.

рН 10% водного раствора 11±1, определяют по ГОСТ 18481.

Водоотдача 10% водного раствора предлагаемого УФР не более 6 см3/30 мин, определяют по ТУ 25-04.2547.

Условная вязкость 10% водного раствора предлагаемого УФР не менее 17 с, определяют по ТУ 25-1604.003-82.

Способ осуществляют следующим образом.

Измельченную баритсодержащую руду (крупностью 80%, класса -0,074 мм) Салаирского ГОК (BaSO4 30%, SiO2 25%, CaCO3 20% и др.) перемешивали в течение 3-х минут в присутствии депрессора - жидкого стекла в количестве 400 г/т, через 1 мин после агитации проводили основную флотацию в присутствии флотореагента собирателя - жирнокислотной фракции талового масла (ЖКФТМ). Количество ЖКФТМ составляло 0,5 кг на тонну руды. После проведения двух перечисток готовый продукт (качеством соответствующий КБ-3) направляется в сгуститель с одновременной подачей 10% раствора УФР, дозатором реагентов в количестве 3-5 кг (в расчете на сухой продукт) на тонну концентрата.

Идет осаждение баритового концентрата в течение 4-6 часов с постоянным сбросом шламовой фракции пустой породы через слив сгустителя.

В таблице приведены данные, показывающие зависимость качества баритового концентрата в зависимости от количества УФР на тонну концентрата.

Таблица№п/пРасход УФР,кг/тСодержание BaSO4,%Содержание SiO2,%Содержание СаСО3,%1091,33,23,12191,52,52,23395,70,930,84595,51,171,05792,52,22,1

Похожие патенты RU2271870C2

название год авторы номер документа
ФЛОТАЦИОННЫЙ СОБИРАТЕЛЬ ДЛЯ НЕСУЛЬФИДНЫХ РУД И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2003
  • Гунин С.В.
RU2255813C1
СПОСОБ ФЛОТАЦИИ СУЛЬФИДНЫХ И ОКИСЛЕННЫХ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД 2007
  • Гунин Сергей Васильевич
  • Маркова Ирина Ивановна
RU2355477C2
Способ подготовки жирнокислотного собирателя для флотации барита 1990
  • Ниязов Абдулхай Абдулаятович
  • Молов Анатолий Михайлович
  • Якименко Петр Михайлович
  • Ультаракова Джумакуль Джумартовна
  • Омаров Абиер Мухамеджанович
SU1763028A1
Способ получения бериллиевого концентрата из флюорит-бертрандит-фенакитовых руд 2019
  • Франц Евгений Владимирович
  • Борсук Александр Николаевич
  • Балтабаев Аргынгазы Толеуканович
  • Леваневский Игорь Олегович
  • Столбова Елена Федоровна
  • Шестаков Константин Александрович
  • Шульгин Константин Лорисович
RU2760659C2
СПОСОБ ФЛОТАЦИИ ФЛЮОРИТСОДЕРЖАЩИХ НЕСУЛЬФИДНЫХ РУД 1993
  • Кугот П.Ф.
  • Харченко Ю.В.
  • Егоров Н.В.
  • Литвиненко Г.М.
  • Павлов В.Е.
  • Шестовец В.З.
RU2042432C1
Собиратель для флотации несульфидных руд 1978
  • Горловский Самуил Иосифович
  • Поволоцкий Дмитрий Иванович
  • Терентьев Александр Борисович
  • Устинов Иван Давыдович
  • Фрейдлина Рахиль Хацкелевна
SU738673A1
СПОСОБ ФЛОТАЦИИ НЕФЕЛИНСОДЕРЖАЩИХ РУД 2001
  • Медведева Л.В.
  • Хуршудов В.А.
  • Дудко М.П.
  • Лыгач В.Н.
  • Ладыгина Г.В.
RU2186629C1
Реагент-регулятор для флотации флюоритовых и флюорито-баритовых руд 1981
  • Соложенкин Петр Михайлович
  • Иванова Надежда Кузьминична
  • Бартошевич Юрий Эдуардович
  • Крестьянова Ирина Николаевна
  • Шибнев Владимир Александрович
SU1117084A1
СПОСОБ ФЛОТАЦИИ БАРИТСОДЕРЖАЩИХ РУД 2007
  • Богидаев Сергей Александрович
  • Высотин Владислав Владимирович
  • Гудвилл Максим Николаевич
  • Эйдельман Виталий Леонтьевич
RU2351400C2
Способ флотации флюоритсодержащих несульфидных руд 1985
  • Харченко Юрий Викторович
  • Кугот Петр Фомич
  • Аникина Гертруда Николаевна
  • Кузнецова Людмила Матвеевна
  • Павлов Виктор Евгеньевич
  • Колесов Валерий Викторович
  • Мерман Семен Моисеевич
  • Афанасьев Иван Иванович
SU1369805A1

Реферат патента 2006 года УГЛЕФОСФАТНЫЙ РЕАГЕНТ И СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ БАРИТОСОДЕРЖАЩИХ РУД

Изобретение относится к процессам флотационного обогащения баритосодержащих руд, а именно к вспомогательным процессам для дополнительного обогащения флотационного баритового концентрата. Технический результат - получение концентрата более высокого класса (КБ-1) за счет частичной десорбции реагента-собирателя с поверхности частиц барита в результате избирательного действия реагента и, дополнительно, за счет увеличения скорости седиментации модифицированного барита и диспергирования частиц пустой породы под действием гуматсодержащего компонента и их сброса со сливом сгустителя происходит получение высокачественного баритового концентрата (КБ-1). Углефосфатный реагент (УФР) содержит натрийфосфатсодержащее соединение. Дополнительно содержит гуматсодержащее соединение. УФР в качестве натрийфосфатсодержащего соединения содержит триполифосфат натрия и/или тринатрий фосфат, а в качестве гуматсодержащего соединения содержит натриевые или калиевые соли гуминовых кислот в пределах соотношения 1/15-1/20. Натриевые или калиевые соли гуминовых кислот получают из бурого угля, с содержанием гуматов не менее 50%, гидроксида натрия или гидроксида калия и воды. Способ осуществляют путем пенной флотации в присутствии жирнокислотного собирателя, в котором флотационный баритовый концентрат дополнительно обрабатывают реагентом для модифицирования поверхности частиц барита. Обработку осуществляют на стадии сгущения баритового концентрата, а в качестве модифицирующего реагента используют УФР. Для обработки флотационного баритового концентрата используют водный раствор реагента в соотношении 3-5 кг УФР на 1 тонну концентрата и обрабатывают в течение всего процесса сгущения, т.е. 4-6 ч. 2 н и 5 з.п. ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения RU 2 271 870 C2

1. Углефосфатный реагент для модификации поверхности флотационного баритового концентрата, содержащий натрий-фосфатсодержащее соединение, отличающийся тем, что он дополнительно содержит гуматсодержащее соединение.2. Реагент по п.1, отличающийся тем, что он в качестве натрий-фосфатсодержащего соединения содержит триполифосфат натрия и/или тринатрий фосфат, а в качестве гуматсодержащего соединения содержит натриевые или калиевые соли гуминовых кислот.3. Реагент по п.2, отличающийся тем, что он содержит триполифосфат натрия и/или тринатрий фосфат и натриевые или калиевые соли гуминовых кислот в пределах соотношения 1/15-1/20.4. Реагент по п.2 или 3, отличающийся тем, что натриевые соли гуминовых кислот получены из бурого угля с содержанием гуматов не менее 50%, гидроксида натрия или гидроксида калия и воды.5. Способ обогащения баритсодержащих руд путем пенной флотации в присутствии жирно-кислотного собирателя, в котором флотационный баритовый концентрат дополнительно обрабатывают реагентом для модификации поверхности частиц барита, отличающийся тем, что обработку осуществляют на стадии сгущения баритового концентрата, а в качестве модифицирующего реагента используют углефосфатный реагент по п.1.6. Способ по п.5, отличающийся тем, что для обработки используют водный раствор модифицирующего реагента, взятого в соотношении 3-5 кг углефосфатного реагента на 1 т концентрата.7. Способ по п.5 или 6, отличающийся тем, что обработку осуществляют в течение прохождения процесса сгущения.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2006 года RU2271870C2

US 3331505 A, 18.07.1967.SU 774603 A, 30.10.1980.SU 1382495 A1, 23.03.1988.SU 1135498 A, 18.04.1975.SU 1077642 A, 07.03.1984.RU 2187388 C1, 20.08.2002.RU 2182042 C2, 10.05.2002.US 3830366 A, 20.08.1974.US 4136019 A, 23.01.1979.

RU 2 271 870 C2

Авторы

Гунин Сергей Васильевич

Годунов Евгений Борисович

Нургалиев Тахир Сарачеевич

Даты

2006-03-20Публикация

2003-12-19Подача