СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ЭВДИАЛИТОВЫХ РУД Российский патент 2014 года по МПК B03B7/00 B03B13/06 B03C1/00 

Изобретение относится к области обогащения твердых полезных ископаемых, а именно к способам обогащения редкометаллических руд.

Эвдиалитовые руды являются комплексным сырьем для получения редких и редкоземельных металлов. Руды характеризуются повышенной концентрацией циркония, ниобия, тантала, редких земель (в том числе иттрия), стронция, что и определяет их комплексность.

Состав эвдиалитовых руд (25-27% эвдиалита, 52% полевого шпата, лопарита и нефелина, 20% эгирина) предопределяет получение, помимо основного концентрата эвдиалита, попутных эгиринового и нефелин-полевошпатового концентратов.

Основными методами обогащения руд редких и редкоземельных металлов являются гравитация и флотация. В результате первичного обогащения получают черновые концентраты, подвергаемые затем доводке способами, сочетающими магнитный и электрический методы обогащения (С.И.Полькин. «Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов». М.: «Недра», 1987 г.).

Основными недостатками гравитационно-флотационной технологии обогащения редкометалльных руд является большое число перечистных операций, необходимость доводки черновых концентратов магнитным и (или) электрическим способами, высокие потери ценных компонентов со шламами, применение большой номенклатуры химических реагентов.

Разработана технология обогащения богатых эвдиалитовых руд с использованием только методов электромагнитной и электрической сепараций и получением кондиционного эвдиалитового концентрата, содержащего 12% ZrO₂ и 2% ∑TR₂O₃, эгиринового и нефелин-полевошпатового концентратов (А.К.Ильин, А.В.Курков и др. «Разработка технологии переработки богатых эвдиалитовых руд - нового вида цирконий-иттрийсодержащего минерального сырья». Научное обозрение, №3, 2012 г.).

Данная технология, принятая за прототип, предполагает применение в начале процесса электромагнитной сепарации в сильном поле, позволяющей выделить в немагнитную фракцию нефелин-полевошпатовый концентрат. При последующей электрической сепарации магнитных фракций в проводящую фракцию выделяется эгирин, а непроводящая фракция представляет собой эвдиалитовый концентрат.

Технологическая схема обогащения представлена на рисунке 1.

Недостатком способа является необходимость увеличения количества перечистных операций при снижении содержания циркона в исходной руде.

Техническим результатом предлагаемого способа является возможность валовой добычи руды и вовлечения в переработку бедных эвдиалитовых руд, уменьшение количества перечистных операций при проведении электромагнитной и электрической сепараций, снижение затрат на дробление и измельчение руды за счет вывода из переработки в отвал до 35% исходной рудной массы (с содержанием менее 0,3% ZrO₂).

Технический результат достигается путем применения в начале процесса рентгенорадиометрической сепарации (РРС) руды с суммарным вторичным характеристическим излучением Кα₁-серии элементов стронция, иттрия, циркония и ниобия в энергетическом диапазоне 13,0-17,5 кэВ.

Сущность способа заключается в том, что перед проведением электромагнитной и электрической сепараций руда подвергается рентгеновскому облучению и регистрируется вторичное характеристическое излучение в энергетическом диапазоне 13,0-17,5 кэВ.

Таким образом, разделительным признаком при рентгенорадиометрической сепарации является суммарное характеристическое излучение Кα-серии элементов стронция, иттрия, циркония и ниобия.

Пример реализации способа

Проверка эффективности способа проводилась применительно к бедной эвдиалитовой руде с содержанием 1,54% ZrO₂ и 0,26% ∑Zr₂O₃.

В таблице приведены сравнительные результаты обогащения руды без применения рентгенорадиометрической сепарации и с применением предварительной РРС руды.

Сравнительные результаты обогащения эвдиалитовой руды без применения и с применением предварительной РРС № Наименование продуктов Выход, % Содержание, % Извлечение,% ZrO₂ TR₂O₃ ZrO₂ TR₂O₃   I - без применения РРС   Исходная руда 100,0 1,54 0,26 100,0 100,0 1 Эвдиалитовый концентрат 8,61 13,11 2,20 73,44 73,35 2 Эгириновый концентрат 29,29 0,52 0,09 9,90 10,14 3 Нефелин-полевошпатовый концентрат 43,68 0,142 0,23 4,03 3,86 4 Промпродукты 3,19 1,63 0,27 3,37 3,31 5 Шламы 15,23 0,936 0,16 9,26 9,34   II - с применением РРС   Исходная руда 100,0 1,54 0,26 100,0 100,0 1 Хвосты РРС (в отвал) 33,20 0,26 0,06 5,60 7,50 2 Товарный продукт РРС, в том числе 66,80 2,17 0,36 94,40 92,50 3 - эвдиалитовый концентрат 9,22 12,80 2,163 76,60 75,40 4 - эгириновый концентрат 19,54 0,68 0,093 8,60 7,00 5 - нефелин-полевошпатовый концентрат 27,89 0.11 0,017 2,00 1,80 6 - шламы 10,15 1,09 0,21 7,20 8,30

По варианту I без РРС получен кондиционный эвдиалитовый концентрат с содержанием 13,11% ZiO₂ и 2,2% ∑TR₂O₃ при извлечении и ZrO₂, и ∑TR₂O₃ на уровне 73%, а также эгириновый концентрат, пригодный для производства кремнелитейных изделий, и нефелин-полевошпатовый концентрат, пригодный для керамической промышленности. Промпродукты направляются в голову процесса или выводятся вместе со шламами.

Однако для получения кондиционных концентратов по варианту I требуется большое количество перечистных операций (до 6).

По варианту II с РРС также получены кондиционные концентраты, причем извлечение ZrO₂ и ∑TR₂O₃ в эвдиалитовый концентрат на 2-3% выше. Существенно сокращается количество перечистных операций (до 1-3).

Таким образом, заявляемый способ обладает по сравнению с прототипом следующими преимуществами:

- значительное сокращение количества перечистных операций при проведении электромагнитной и электрической сепараций руды;

- обеспечение гарантии качества получаемых концентратов;

- снижение затрат на дробление и измельчение руды за счет вывода из переработки 30-35% хвостов РРС в отвал;

- получение возможности валовой добычи руды и вовлечения в переработку бедных эвдиалитовых руд.

Изобретение относится к области обогащения твердых полезных ископаемых, а именно к способам обогащения редкометаллических руд. Способ обогащения эвдиалитовых руд включает применение электромагнитной сепарации в сильном поле с выделением в немагнитную фракцию нефелин-полевошпатового концентрата и последующую электрическую сепарацию магнитных фракций с получением эгиринового и эвдиалитового концентратов. В голове процесса осуществляют рентгенорадиометрическую сепарацию руды с суммарным вторичным характеристическим излучением Кα₁-серии элементов стронция, иттрия, циркония и ниобия в энергетическом диапазоне 13,0-17,5 кэВ. Технический результат - повышение эффективности извлечения эвдиалитового концентрата, снижение затрат на дробление и измельчение руды, а также сокращение количества перечистных операций. 1 ил., 1 табл., 1 пр.

Способ обогащения эвдиалитовых руд, включающий применение электромагнитной сепарации в сильном поле с выделением в немагнитную фракцию нефелин-полевошпатового концентрата и последующую электрическую сепарацию магнитных фракций с получением эгиринового и эвдиалитового концентратов, отличающийся тем, что в голове процесса осуществляют рентгенорадиометрическую сепарацию руды с суммарным вторичным характеристическим излучением Кα₁-серии элементов стронция, иттрия, циркония и ниобия в энергетическом диапазоне 13,0-17,5 кэВ.