СПОСОБ ФЛОТАЦИИ НЕСУЛЬФИДНЫХ РУД Российский патент 2008 года по МПК B03D1/00 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при флотации несульфидных руд или водоподготовке оборотных вод перед флотацией.

Известно, что флотация апатита из руды на оборотной воде требует повышенных расходов жирнокислотных собирателей и регуляторов флотации. Повышение расходов реагентов составляет 50% и выше по отношению к флотации на "свежей" воде (Голованов Г.А., Шифрин С.М., Мырзахметов М.М., Кайтмазов В.А. Бессточная технология обогащения фосфатного сырья. - М.: Химия, 1984. - 136 с.). Повышение расходов собирателей и регуляторов флотации технологически оправданно, но вызывает значительные экономические затраты. Другим предложением флотации апатита на оборотной воде является изыскание новых реагентов-собирателей для флотации в сложных условиях использования оборотных вод (Алейников Н.А., Гребнев А.Н., Кайтмазова Т.И., Макаров А.М. Флотация апатитонефелиновой руды на оборотных водах с моноэтаноламидами синтетических карбоновых кислот. - Обогащение руд. - 1982, №1. - с.14-16). Однако здесь предложение основано на создании новых реагентов-собирателей, что связано с организацией их производства, и при этом не учитывается отрицательное действие микроорганизмов, присутствующих в пульпе.

Наиболее близким решением является применение сульфатрезуцирующих бактерий при флотации руд, гидрометаллургии сурьмы, олова и стронция. При обработке минералов сульфидных руд этими бактериями часть ксантогената десорбируется с его поверхности, последние меряют флотируемость. Авторами использованы полученные закономерности при разделении галенита от сфалерита, молибденита от халькопирита для повышения извлечения свинца из окисленных руд, отделения киновари от анталгонита (Соложенкин П.М., Небера В.П., Ляликова-Медведева Н.Н. Биомодификация поверхности минералов в технологии обогащения и гидрометаллургии (Материалы III конгресса обогатителей стран СНГ. - Москва. 2001. - с.38-39)). Показано, что липиды микроорганизмов являются собирателями при флотации несульфидных руд. Однако в этой работе не рассматриваются бактерии, уже существующие в процессе флотации и поступающие с оборотными водами. Для всех минеральных комплексов рассматриваются флотореагенты, приготовленные из бактерий, не свойственных системе, характерной для несульфидных руд: руда - технологический процесс - хвостохранилище - оборотная вода, а именно: сапротрофы, олиготрофы, бактерии, потребляющие минеральные формы азота.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

При флотации апатитонефелиновых руд обнаружено отрицательное влияние этих бактерий на технологические показатели переработки таких руд. Это подтверждается опытами, проведенными на водопроводной воде, куда искусственно вводились бактерии, содержащиеся в оборотной воде и биомасса которых соответствовала их биомассе в этой воде. Такая методика постановки опытов была принята, чтобы исключить влияние остальных факторов, содержащихся в оборотной воде, на флотационное выделение апатитового концентрата. Качество концентрата значительно снизилось и составило 37% Р₂О₅ при кондициях по содержанию Р₂О₅, равных 39%. Как уже отмечалось, для поддержания качества концентрата и извлечения апатита при работе на оборотной воде, соответствующей "свежей" воде, на фабриках ОАО "Апатит" при флотации апатитонефелиновых руд значительно повышены расходы собирательной смеси жирнокислотных собирателей и регуляторов флотации. Одна из причин такого увеличения расходов является влияние бактерий на флотационное поведение минералов, присутствующих в оборотной воде. Для устранения такого влияния предлагается использовать при флотации гипохлорит натрия, который вводится непосредственно перед флотацией или в оборотную воду, подготавливая ее перед флотацией.

Результаты этих опытов и условия их приведены ниже.

Пример 1. Флотация апатита из руды проводится на "свежей" воде. Расходы смеси жирнокислотных собирателей (СС) следующие: в основную флотацию - 45 г/т, контрольную флотацию - 15 г/т. Жидкое стекло подается в измельчение в количестве 36 г/т 100% или 100 г/т 35.6%, неонол подается в основную флотацию в количестве 15 г/т. Получены концентраты содержанием Р₂О₅ 39.43% при извлечении 95.2% по схеме, включающей основную, контрольную флотации и две перечистки концентрата основной флотации с рециклами, где пенные продукты перечисток и контрольной флотации направляются в предыдущие операции.

Пример 2. Опыты ведутся по примеру 1, но на оборотной воде с увеличенными расходами СС. Расходы составляют в основную флотацию - 65 г/т, контрольную - 25 г/т. Получен концентрат содержанием Р₂О₅ 39,43% при его извлечении 95,4%. Выход концентрата составил 32,6%.

Пример 3. Опыты ведутся по примеру 2, оборотную воду готовят с гипохлоритом натрия концентрацией 0,5 мг/л. Получен концентрат содержанием 39.28% Р₂О₅ при его извлечении 95,2%. Выход концентрата составил 32,8%.

Пример 4. Опыты ведутся по примеру 2, оборотную воду готовят с гипохлоритом натрия концентрацией 2 мг/л. Получен концентрат содержанием 39,10% Р₂О₅ при его извлечении 95,2%. Выход концентрата составил 33,2%.

Все результаты этих и последующих опытов приведены в таблице.

Таблица.Результаты флотационных опытов по выделению апатита из апатитонефелиновой руды№ п/пНаименование продуктовТехнологические показатели, %ПримечаниеВыходСодержание Р₂О₅Извлечение Р₂О₅1.Концентрат32.739.4195.30"свежая" вода     СС в осн. фл. - 45 г/т Хвосты 67.300.954.70СС в конт. фл. - 15 г/т     Na₂Si0₃ в изм. - 100 г/т Руда100.0013.52100.00Неонол в осн. фл. - 15 г/т2.Концентрат32.7039.4395.40Оборотная вода     СС в осн. фл. - 65 г/т Хвосты67.300.934.60СС в конт. фл. - 25 г/т Руда100.0013.63100.00Остальные условия по примеру 13.Концентрат32.839.2895.4Условия 2-го опыта + Хвосты67.200.934.6Гипохлорит 0.5 мг/л в Руда100.013.65100.0оборотную воду4.Концентрат33.2039.105.2Условия 2-го опыта + Хвосты66.800.9994.8Гипохлорит 2 мг/л в Руда100.013.64100.0оборотную воду5.Концентрат32.739.5895.3Условия 2-го опыта + Хвосты67.30.954.7Гипохлорит 5 мг/л в Руда100.013.58100.0оборотную воду6.Концентрат32.139.7993.8Условия 2-го опыта + Хвосты67.91.246.2Гипохлорит 10 мг/л в Руда100.013.61100.0оборотную воду7.Концентрат33.039.3495.3Условия 2-го опыта + Хвосты67.00.964.7Гипохлорит 5 мг/л в Руда100.013.62100.0основную флотацию8.Концентрат33.538.9195.5Условия 2-го опыта + Хвосты66.50.934.5Гипохлорит 2 мг/л в Руда100.013.65100.0основную флотацию9.Концентрат32.039.8292.9Условия 2-го опыта + Хвосты68.01.437.1Гипохлорит 10 мг/л в Руда100.013.71100.0основную флотацию10.Концентрат32.839.7295.0СС в осн. фл. - 55 г/т Хвосты67.21.045.0СС в конт. фл. - 20 г/т Руда100.013.73100.0в основную флотацию     Гипохлорит - 2 мг/л
Остальные условия по 2-му опыту.11.Концентрат31.439.4991.2Условия 10-го опыта, без Хвосты68.61.748.8использования
гипохлорита Руда100.013.59100.0 

Приведенные данные показывают, что введение гипохлорита в оборотную воду при малых концентрациях увеличивают выход пенного продукта (концентрата), а затем снижают его, сохраняя качество. В этом случае гипохлорит угнетает жизнедеятельность бактерий, а при увеличении его концентрации в оборотной воде начинает расходоваться на окисление органических соединений, представленных смесью собирателей. При вводе гипохлорита в основную флотацию (опыты 7-10) наблюдается та же картина, но более выраженная. Так, при концентрации гипохлорита 5-10 мг/л сохраняется качество концентрата, а при концентрации 2 мг/л повышается выход за счет избытка СС в процессе, что дает возможность сократить расход СС на 16.7%. В проведенном опыте 11 без гипохлорита с такими же расходами собирателя, как в 10 опыте, уменьшаются выход концентрата на 1.4% и извлечение Р₂О₅ на 3.8%.

Таким образом, введение гипохлорита до 10 мг/л стабилизирует процесс флотации апатита из апатитонефелиновых руд, а небольшие его добавки позволяют сократить расход СС более чем на 15%, что дает значительный экономический эффект, учитывая объемы перерабатываемых руд на ОАО "Апатит".

Изобретение относится к флотационному обогащению несульфидных руд и может быть использовано для подготовки оборотных вод горно-обогатительных, металлургических и химических предприятий. Позволяет вести флотацию в условиях оборотного водоснабжения с неизменной номенклатурой используемых для этой цели флотореагентов, но с учетом биологического фактора. Способ включает флотацию жирнокислотными собирателями, использование регуляторов флотации неонола или алкилбензолсульфокислот или ОП-4 и жидкого стекла. В основную флотацию подают гипохлорит или гипохлорит используют для подготовки оборотной воды. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ флотации несульфидных руд на оборотном водоснабжении, например, апатитонефелиновых, включающий флотацию жирнокислотными собирателями, использование регуляторов флотации неонола или алкилбензолсульфокислот или ОП-4 и жидкого стекла, отличающийся тем, что для повышения селективности процесса подают в основную флотацию гипохлорит или гипохлорит используют для подготовки оборотной воды.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрация гипохлорита натрия в основной флотации или в оборотной воде составляет 0,5-10 мг/л.