СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ РЕДКОМЕТАЛЛЬНЫХ И ОЛОВЯННЫХ РУД Российский патент 2012 года по МПК B03D1/02 C22B3/18 

Изобретение относится к области обогащения редкометалльных и оловянных руд.

Одним из основных способов обогащения редкометалльных руд (например, тантало-колумбитовых) и оловянных касситеритовых руд являются гравитационные методы обогащения, основанные на различной плотности породных и ценных минералов (Справочник по обогащению руд. Основные процессы, т.2, М.: Недра, 1983, с.5-127).

Недостатком указанных методов является низкая эффективность при разделении продуктов крупностью менее 0,1 мм и ниже.

Для обогащения тонкоизмельченных (или природных) шламовых продуктов используются флотационные методы обогащения, в частности флотация с использованием оксигидрильных собирателей типа олеиновой кислоты. Однако данный метод бывает эффективен только при крайне простом вещественном составе руды. Наличие в рудах ожелезненных минералов кварца или алюмосиликатов, а также минералов типа топаза, турмалина резко нарушает селекцию при флотации олеиновой кислотой, что приводит к получению низкокачественных концентратов с невысоким извлечением.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ флотационного обогащения редкометалльных и оловянных руд, включающий основную флотацию оксигидрильным собирателем с получением чернового концентрата, сгущение концентрата и направление его на перечистную флотацию. При этом известный способ предусматривает проведение перечистной флотации при рН 2-5, создаваемой, как правило, серной кислотой (плавиковой, соляной) (В.А.Бочаров, В.А.Игнаткина. Технология обогащения полезных ископаемых, т.1, М.: Руда и металлы, 2007, с.403-408; 437-447].

Существенным недостатком известного способа является низкое извлечение. Кроме того, необходимость использования кислотостойкого оборудования отрицательно сказывается на экономичности процесса.

Заявляемое изобретение направлено на повышение извлечения ценных компонентов из редкометалльных и оловянных руд.

Отмеченный выше технический результат достигается способом флотационного обогащения редкометалльных и оловянных руд, включающем основную флотацию оксигидрильным собирателем с получением чернового концентрата, сгущение концентрата и направление его на перечистную флотацию, в котором в пульпу сгущенного чернового концентрата вносят жидкую культуру бактерий Bacillus mucilaginosus из расчета 10-20 мл на 1 л концентрата с последующей выдержкой пульпы не менее 3 суток, а перечистную флотацию проводят при pH не менее 6.

Сущность заявляемого способа состоит в следующем.

Проведенные исследования позволили установить, что обработка жидкой культурой бактерий Bacillus mucilaginosus сгущенного концентрата, полученного при флотации редкометалльных или оловосодержащих касситеритовых руд оксигидрильным собирателем, в заявляемых условиях позволяет существенно повысить показатели извлечения ценных компонентов перерабатываемых руд.

Можно предположить, что в процессе обработки бактерии Bacillus mucilaginosus взаимодействуют с Si-O связью в кристаллических решетках силикатных ожелезненных минералов, что делает их поверхность гидрофильной, т.е. неспособной к флотации, в то время как минералы касситерит и танталит-колумбит не взаимодействуют с данным типом бактерий и сохраняют свою флотируемость.

Режимы обработки бактериями Bacillus mucilaginosus установлены экспериментально исходя из получения оптимальных показателей извлечения.

Исследования показали, что внесение жидкой культуры бактерий Bacillus mucilaginosus в количестве, меньшем чем 10 мл на 1 л концентрата, оказывается недостаточным для обеспечения процесса гидрофилизации силикатных минералов, что приводит к снижению извлечения ценных компонентов. Превышение верхнего значения заявляемого диапазона (то есть более чем 20 мл на 1 л концентрата) экономически нецелесообразно.

Установлено, что выдержка пульпы сгущенного чернового концентрата после внесения в него жидкой культуры бактерий Bacillus mucilaginosus менее 3 суток не обеспечивает гидрофилизации силикатных минералов и снижает извлечение ценных компонентов. Дальнейшее повышение времени выдержки практически не влияет на показатели флотации, однако при этом возрастают эксплуатационные расходы.

В ходе экспериментов было установлено, что проведение перечистной флотации обработанного бактериями чернового концентрата при pH не менее 6 обеспечивает оптимальные показатели извлечения ценных компонентов. Исследования показали, что при значениях pH, меньших 6, извлечение снижается, вероятно, из-за отрицательного влияния среды на жизнедеятельность бактерий.

Ниже приведен пример, подтверждающий возможность осуществления заявляемого изобретения с получением указанного выше технического результата.

Пример конкретной реализации заявляемого способа

Исследования проводились в одном случае на шламовой фракции оловянной руды Фестивального месторождения, содержащей 0,15% Sn в виде кассетерита. Крупность шламовой фракции - 100% Кл. -0,044 мм. Руда содержала 40-50% турмалина, 20-25% топаза, 20% кварца. Шламы, сгущенные до Т:Ж=1:1 (1:2), обрабатывали олеиновой кислотой (~300 г/т) и направляли на основную флотацию, которая проводилась при Т:Ж=1:2 в течение 10 мин. Полученный черновой концентрат, содержащий ~0,8-1% Sn при извлечении от операции 85%, сгущали до Т:Ж=1:1. В пульпу сгущенного чернового концентрата вносят жидкую культуру бактерий Bacillus mucilaginosus из расчета 10-20 мл на 1 л концентрата, пульпу выдерживают в течение 3 суток, после чего направляют на перечистную флотацию чернового концентрата при pH≥6.

Во втором случае исследования проводились на танталит-колумбитовой руде Этыкинского месторождения. Руду, содержащую 0,017% Та₂О₅, измельчали до крупности 60-65% Кл. -0,074 мм при Т:Ж=1:1, обрабатывали олеиновой кислотой (олеат натрия) ~300 г/т и направляли на основную флотацию. Полученный черновой концентрат, содержащий 0,4-0,5% Ta₂O₅, при извлечении 85% от операции, сгущали до Т:Ж=1:1. В пульпу сгущенного чернового концентрата вносят жидкую культуру бактерий Bacillus mucilaginosus из расчета 10-20 мл на 1 л концентрата, пульпу выдерживают в течение 3 суток, после чего направляют на перечистную флотацию чернового концентрата при pH≥6.

В результате из оловянных шламов, содержащих 0,15% Sn, получен концентрат, содержащий 10-10,6% олова при извлечении свыше 70%, а из танталит-колумбитовой руды, содержащей 0,017% Та₂О₅, - концентрат, содержащий более 4% Та₂О₅ при извлечении ~60%.

Результаты проведенных экспериментальных исследований приведены в Таблице 1 (касситеритовая оловянная руда) и Таблице 2 (редкометалльная (танталит-колумбитовая) руда).

В указанных таблицах сравниваются показатели заявляемого способа (опыты №2-4) и опытов, условия проведения которых выходят за пределы, регламентированные формулой изобретения (опыты №1, 5-8).

Как видно из представленных материалов, совокупность заявляемых признаков обеспечивает возможность достижения оптимальных показателей извлечения редкометалльных и оловянных руд.

Таким образом, заявляемое изобретение успешно решает задачу создания современного экологичного процесса флотационного обогащения редкометалльных и оловянных руд, позволяющего существенно повысить показатели извлечения ценных компонентов.

Таблица 1 № Количество вносимой жидкой культуры бактерий Bacillus mucilaginosus, мл/л концентрата Время выдержки, сут рН перечистной флотации Продукты Показатели обогащения Выход, % Содержание, % Sn, Та₂O₅ Извлечение, % Касситеритовая оловянная руда 1 5 3 6 концентрат 1,19 8,3 65,8 хвосты 98,81 0,052 34,2 2 10 3 6 концентрат 1,0 10,5 70,2 хвосты 99,0 0,045 29,8 3 15 3 6 концентрат 1,0 10,6 70,7 хвосты 99,0 0,044 29,3 4 20 3 6 концентрат 1,0 10,6 70,7 хвосты 99 0,044 29,3 5 25 3 6 концентрат 1,0 10,5 70,2 хвосты 99,0 0,045 29,8 6 15 2,5 6 концентрат 1,21 7,0 68,3 хвосты 98,79 0,048 31,7 7 15 4 6 концентрат 0,99 10,88 71,0 хвосты 99,01 0,044 29,0 8 15 3 4,5 концентрат 1,05 8,2 50,27 хвосты 98,95 0,06 39,73 9 прототип   2,0 концентрат 1,16 5,2 40,2 хвосты 98,84 0,09 59,8

Таблица 2 № Количество вносимой жидкой культуры бактерий Bacillus mucilaginosus, мл/л концентрата Время выдержки, сут рН перечистной флотации Продукты Показатели обогащения Выход, % Содержание, % Sn, Та₂O₅ Извлечение, % Редкометалльная (танталит-колумбитовая) руда 1 5 3 6 концентрат 0,30 2,57 45,4 хвосты 99,7 0,009 54,6 2 10 3 6 концентрат 0,24 4,2 59,3 хвосты 99,76 0,007 40,7 3 15 3 6 концентрат 0,024 4,2 59,3 хвосты 99,76 0,007 40,7 4 20 3 6 концентрат 0,022 4,7 60,8 хвосты 99,78 0,007 39,2 5 25 3 6 концентрат 0,022 4,7 60,8 хвосты 99,78 0,007 39,8 6 15 2,5 6 концентрат 0,25 3,9 56,0 хвосты 99,75 0,0075 41,0 7 15 4 6 концентрат 0,24 4,3 60,7 хвосты 99,76 0,007 39,3 8 15 3 4,5 концентрат 0,32 2,40 45,2 хвосты 99,68 0,009 54,8 9 прототип     концентрат 0,87 1,1 56,4 хвосты 99,13 0,007 43,6

Изобретение относится к области обогащения редкометалльных и оловянных руд. Способ включает основную флотацию оксигидрильным собирателем с получением чернового концентрата, сгущение концентрата и направление его на перечистную флотацию. В пульпу сгущенного чернового концентрата вносят жидкую культуру бактерий Bacillus mucilaginosus из расчета 10-20 мл на 1 л концентрата, пульпу выдерживают не менее 3 суток с последующим направлением на перечистную флотацию, которую проводят при pH не менее 6. Технический результат - повышение извлечения ценных компонентов. 2 табл.

Способ флотационного обогащения редкометалльных и оловянных руд, включающий основную флотацию оксигидрильным собирателем с получением чернового концентрата, сгущение концентрата и направление его на перечистную флотацию, отличающийся тем, что в пульпу сгущенного чернового концентрата вносят жидкую культуру бактерий Bacillus mucilaginosus из расчета 10-20 мл на 1 л концентрата с последующей выдержкой пульпы не менее 3 суток, а перечистную флотацию проводят при pH не менее 6.