СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ КАЛИЙНЫХ РУД Российский патент 2020 года по МПК B03D1/02 B03D103/10 

Изобретение относится к технологии переработки полезных ископаемых методом флотации, например калийных руд.

Известны способы флотационной переработки калийных руд, предусматривающие измельчение, классификацию, обесшламливание руды гидромеханическим способом (в гидроциклонах и гидросепараторах) и флотационным способом или сочетанием обоих этих способов обесшламливания руды с проведением последующей флотации сильвина (С.Н. Титков, Е.И. Соловьев, А.И. Мамедов. Обогащение калийных руд. М.: Недра, 1980.).

Известен способ флотационного обесшламливания калийных руд, предусматривающий флотацию шламов из руды, измельченной до крупности менее 2 мм, во флотационных машинах с высотой пенного слоя от 0,03 до 0,05 м с предварительным кондиционированием питания флотации шламов полиакриламидным флокулянтом и собирателем шламов (Тетерина Н.Н., Сабиров Р.Х., Сквирский Л.Я., Кириченко Л.Н. Технология флотационного обогащения калийных руд. Пермь-Соликамск-Березники, 2002, стр. 318-319).

Недостатком способа является недостаточно высокая селективность и эффективность извлечения в пенный продукт шламовой флотации содержащихся в калийных рудах водонерастворимых силикатно-карбонатных и ангидритовых примесей (нерастворимого остатка - н.о.) и, как следствие этого, повышенные потери хлористого калия с пенным продуктом флотации шламов и камерным продуктом основной сильвиновой флотации.

Известен способ обесшламливания калийных руд, включающий измельчение руды, кондиционирование рудной пульпы с флокулянтом и собирателем шламов (оксиэтилированными жирными кислотами) и проведение флотации шламов при плотности пульпы 17-25% твердого и противоточно-прямоточном характере движения пузырьков и частиц в восходящем потоке воздуха колонного аппарата при скорости потока питающей флотомашину пульпы 2 -3 см/с, удельном расходе воздуха (0,3 - 0,6) м³/мин*м² и толщине пенного слоя 0,3 - 0,5 м (патент RU 2132239, B03D 1/02, 27.06.1999) - прототип.

Недостатком способа является высокая скорость потока питающей пульпы (более 2 см/с), обуславливающая увеличенный вынос в пенный слой соляных частиц, что приводит к повышению потерь хлористого калия со шламовым продуктом и увеличению количества шламового продукта, направляемого на складирование в шламохранилище.

Задачей предполагаемого изобретения является разработка способа флотационного обогащения, обеспечивающего повышение селективности и эффективности флотируемости шламов из калийных руд, снижение потерь хлористого калия со шламовым продуктом, уменьшение содержания нерастворимых примесей в питании последующей сильвиновой флотации и улучшение ее показателей.

Поставленная задача достигается путем осуществления флотации шламов в колонной машине при скорости потока питающей флотомашину пульпы 0,6 - 1,95 см/с и при соотношении объема зоны флотации и объема зоны пенного слоя в интервале 9-55 соответственно.

При скорости потока пульпы, питающей колонную машину, более 1,95 см/с происходит значительный вынос в пенный продукт частиц солей, что обуславливает повышение потерь хлористого калия со шламовым продуктом и увеличение количества шламового продукта.

При скорости потока пульпы, питающей колонную машину, менее 0,6 см/с уменьшается извлечение нерастворимого остатка в пенный продукт, увеличивается содержание нерастворимого остатка в камерном продукте колонной машины и соответственно в питании сильвиновой флотации, приводящее к ухудшению флотируемости сильвина.

При соотношении в колонной машине объема зоны флотации к объему зоны пенного слоя менее 9 происходит уменьшение извлечения нерастворимого остатка в пенный продукт.

При соотношении в колонной машине объема зоны флотации к объему зоны пенного слоя более 55 происходит значительное ухудшение селективности флотации шламов, сопровождающееся повышением потерь хлористого калия со шламовым продуктом и увеличением количества образующегося пенного шламового продукта.

При проведении флотации шламов в колонной машине при скорости потока питающей флотомашину пульпы 0,6 - 1,95 см/с и при соотношении объема зоны флотации и объема зоны пенного слоя в интервале 9-55 соответственно достигается наибольшее извлечение нерастворимого остатка в пенный продукт и наименьшие потери хлористого калия со шламовым продуктом.

На фиг. 1 схематично представлена технология флотационного обогащения калийной руды в колонной флотомашине.

Предложенный способ испытан на пробе калийной руды Верхнекамского месторождения следующего состава: содержание сильвина (КС1) - 28.9%, водонерастворимого остатка - (н.о.) - 3,5%. Результаты опытов представлены в таблице 1.

Примеры осуществления способа

Пример 1

Калийная руда измельчалась до крупности менее 1,5 мм, классифицировалась по крупности 0,4 мм и в колонной машине проводилась флотация шламов из фракции руды крупностью менее 0,4 мм при расходе питающей суспензии в интервале 0,45 - 2,2 см/с. Соотношение в колонной машине объема зоны флотации к объему зоны пенного слоя составляло 25.

В качестве флокулянта применялся полиакриламид (10 г/т твердого питания), в качестве собирателя шламов - оксиэтилированный амин (20 г/т твердого питания).

Пример 2

Калийная руда измельчалась до крупности менее 1,5 мм, классифицировалась по крупности 0,4 мм и в колонной машине проводилась флотация шламов из фракции руды крупностью менее 0,4 мм при расходе питающей суспензии 1,2 см/с. Соотношение в колонной машине объема зоны флотации к объему зоны пенного слоя изменялось от 9 до 55.

В качестве флокулянта применялся полиакриламид (10 г/т твердого питания), в качестве собирателя шламов - оксиэтилированный амин (20 г/т твердого питания).

Способ может быть применен на флотационных калийных предприятиях. Реализация его позволяет снизить потери полезного компонента с отходами производства и уменьшить затраты на производство.

Предложенное изобретение относится к технологии переработки полезных ископаемых методом флотации, например калийных руд. Способ флотационного обогащения калийных руд включает измельчение, классификацию, флотационное обесшламливание руды и флотацию сильвина. Флотационное обесшламливание руды осуществляют в колонных машинах при скорости потока питающей флотомашину пульпы 0,60-1,95 см/с и при соотношении объема зоны флотации и объема зоны пенного слоя в интервале 9-55 соответственно. Технический результат - повышение селективности и эффективности флотируемости шламов из калийных руд, снижение потерь хлористого калия со шламовым продуктом, уменьшение содержания нерастворимых примесей в питании последующей сильвиновой флотации и улучшение ее показателей. 1 табл., 2 пр., 1 ил.

Способ флотационного обогащения калийных руд, включающий измельчение, классификацию, флотационное обесшламливание руды и флотацию сильвина, отличающийся тем, что флотационное обесшламливание руды осуществляют в колонных машинах при скорости потока питающей флотомашину пульпы 0,60-1,95 см/с и при соотношении объема зоны флотации и объема зоны пенного слоя в интервале 9-55 соответственно.