Способ флотации кальцита в процессе обогащения полевого шпата, содержащего нефелиновые сиениты Российский патент 2022 года по МПК B03D1/02 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к флотационным методам обогащения, и может быть использовано при очистке руд от кальцитов методом флотации (в частности, при обогащении полевошпатового сырья).

Известен способ обогащения окисленных железосодержащих руд с низкой магнитной восприимчивостью, преимущественно гетита. Способ включает введение модификаторов, депрессора - неионогенного полимера, собирателя и вспенивателя, обратную катионную флотацию с выделением в пенный продукт минералов пустой породы и железного концентрата в камерный продукт. Обратную катионную флотацию осуществляют в два приема. Сначала осуществляют флотацию кальцита, а затем осуществляют флотацию силикатсодержащих минералов из камерного продукта цикла флотации кальцита. Для флотации кальцита используют модифицированный собиратель на основе первичных аминов жирных кислот, пенный продукт цикла флотации кальцита после обработки температурой не ниже 40°С в присутствии модификаторов (каустической соды, жидкого стекла и активированного угля) поступает на перечистку кальцита. (патент RU 2599113, 2016).

Известен способ обогащения фосфорнокислых горных пород методом флотации с использованием собирателя, содержащим по меньшей мере, один эфир фосфорной кислоты согласно формуле (I)

где

- R1 представляет собой Н, СН3 или С2Н5,

-R2 представляет собой группу, выбранную из 2-этилбутанола, 2-метилпентанола, 2-этилгексанола, 2-метилгептанола или их смесей,

- R3 представляет собой Н или подходящий катион, выбранный из щелочного металла, щелочноземельного металла, аммония, алкиламмония или алканоламмония

- k представляет собой число от 1 до 2, и

- n представляет собой число от 0 до 4.

(патент RU 2454282, 2012).

Известно применение в качестве собирателей кальцита мыл жирных кислот, а также синтетических кислот С₁₀-С₁₆. (Абрамов А.А. Флотационные методы обогащения. М.: Недра, 1984).

Известно применение в качестве собирателей кальцита додецил- и гексадецилсульфатов, а также додециламина. (Барский Л.А., Данильченко Л.М. Обогатимость минеральных комплексов. М.: Недра, 1977).

Наиболее близким к заявляемому способу, выбранному в качестве прототипа, является способ флотации несульфидных руд (полевошпатовых продуктов), включающий в себя: измельчение руды, обработку щелочным модификатором в присутствии сырого таллового масла (СТМ) и флотацию кальцита. Камерный продукт кальцитовой флотации обрабатывают содой, смесью модификатора с СТМ и катионного собирателя и флотируют железосодержащую слюду (биотит) (патент SU 1713655, 1992).

Недостатком известных способов является недостаточно высокая эффективность по извлечению кальцита.

Основная задача изобретения заключается в увеличении извлечения кальцита в процессе флотации и расширении сырьевой базы при высокой эффективности процессов флотации полевых шпатов, при обогащении которых применяется флотация кальцита.

Технический результат - повышение эффективности процессов флотации кальцита.

Технический результат – повышение извлечения кальцита в процессе флотации при обогащении полевого шпата, содержащих нефелиновые сиениты.

Поставленная задача решается тем, заявляется способ флотации кальцита в процессе обогащения полевого шпата, содержащих нефелиновые сиениты путем дробления полевошпатового сырья, его измельчения, обесшламливания и последующей флотацией в щелочной среде при добавлении депрессора, при этом флотацию ведут с добавлением реагента- собирателя, в качестве которого берут щелочную соль анакардиновой кислоты или аммонийную соль анакардиновой кислоты в количестве от 50-500 г/т полевошпатового сырья.

В науке и технике неизвестно применение в способе флотации кальцита в процессе обогащения полевого шпата, содержащих нефелиновые сиениты, в качестве реагента-собирателя (флотореагента) щелочной соли анакардиновой кислоты или аммонийной соли анакардиновой кислоты. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условиям «новизна» и «изобретательский уровень».

Заявляемый реагент-собиратель представляет собой соли анакардиновой кислоты, характеризуемые структурной формулой (II):

( II )

где

R = C₁₅H_31-2n, n=0,1,2,3

K = K, Na, NH₄

Анакардиновая кислота главным образом используется для получения карданола (алкилзамещенного фенола).

Анакардиновая кислота является основным компонентом (до 75%) жидкости скорлупы орехов кешью (ЖСОК). ЖСОК получают холодной экстракцией или выжимкой скорлупы орехов кешью, выход ЖСОК при переработке орехов кешью составляет примерно 20-25% при мировом урожае кешью около 4 млн. т/г. Объем мирового производства может достигать 600-700 тыс. т/г.

Объем мирового производства таллового масла составляет около 2 млн.т/г.

Заявляемый способ флотационного обогащения полевого шпата, содержащих нефелиновые сиениты, может быть использован в промышленности известными способами проведения подготовительных операций в качестве реагента-собирателя соли анакардиновой кислоты.

Предлагаемый способ флотационного обогащения испытывали в лабораторных условиях, которые проиллюстрированы следующими примерами.

Пример 1 - по прототипу.

Полевошпатовое сырье из нефелиновых сиенитов Вишневогорского месторождения (Вишневогорский массив) подвергают дроблению до крупности 6,0 мм. Дробленый продукт измельчают мокрым способом в шаровых мельницах до крупности 0,3 мм. Измельченный продукт классифицируют на грохотах мокрого грохочения на сите 0,3 мм с возвратом надрешетного продукта в шаровые мельницы.

Подрешетный продукт грохота поступает на обесшламливание в гидроциклоны. Слив гидроциклонов состава K₂O - 7,57%, Na₂O - 7,65%, Fe₂O₃ - 2,01%, CaO - 2,83% подают на флотацию кальцита, осуществляемую флотационными машинами ФМП-Л (ООО «ВЭКТИС МИНЕРАЛЗ») со следующим реагентным режимом:

Талловое масло (2%-ый раствор) - 150 г/т,

Жидкое стекло (в качестве депрессора полевого шпата) - 120 г/т

Сода кальцинированная (в качестве модификатора среды) - до достижения рН=9,2.

Результаты флотации представлены в таблице 1.

Пример 2 - (по изобретению)

Способ флотационного обогащения осуществляют также, как описано в примере 1, но вместо талового масла используют калиевую соль анакардиновой кислоты (в количестве 300 г/т в виде 1%-ого водного раствора); рН=9,2.

Результаты флотации представлены в таблице 1.

Пример 3 - (по изобретению)

Способ флотационного обогащения осуществляют также, как описано в примере 1, но вместо талового масла используют натриевую соль анакардиновой кислоты (в количестве 300 г/т в виде 1%-ого водного раствора); рН=9,1.

Результаты флотации представлены в таблице 1.

Пример 4 - (по изобретению)

Способ флотационного обогащения осуществляют также, как описано в примере 1, но вместо талового масла используют аммонийную соль анакардиновой кислоты (в количестве 300 г/т в виде 1%-ого водного раствора); рН=9,3.

Пример 5 - (по изобретению)

Способ флотационного обогащения осуществляют также, как описано в примере 1, но вместо талового масла используют аммонийную соль анакардиновой кислоты (в количестве 200 г/т в виде 1%-ого водного раствора); рН=9,2.

Пример 6 - (по изобретению)

Способ флотационного обогащения осуществляют также, как описано в примере 1, но вместо талового масла используют аммонийную соль анакардиновой кислоты (в количестве 100 г/т в виде 1%-ого водного раствора); рН=9,2.

Пример 7 - (по изобретению)

Способ флотационного обогащения осуществляют также, как описано в примере 1, но вместо талового масла используют аммонийную соль анакардиновой кислоты (в количестве 50 г/т в виде 1%-ого водного раствора); рН=9,2.

Пример 8 - (по изобретению)

Способ флотационного обогащения осуществляют также, как описано в примере 1, но вместо талового масла используют калиевую соль анакардиновой кислоты (в количестве 400 г/т в виде 1%-ого водного раствора); рН=9,2.

Результаты флотации представлены в таблице 1

Пример 9 - (по изобретению)

Способ флотационного обогащения осуществляют также, как описано в примере 1, но вместо талового масла используют калиевую соль анакардиновой кислоты (в количестве 500 г/т в виде 1%-ого водного раствора), рН=9,2.

Результаты флотации представлены в таблице 1

Пример 10 - (по изобретению)

Способ флотационного обогащения осуществляют также, как описано в примере 2, но щелочную среду создают добавлением кальцинированной соды до рН=9,2.

Результаты флотации представлены в таблице 1.

Результаты флотации по примерам конкретного выполнения представлены в таблице 1.

Из данных таблицы 1 видно, что заявляемый реагент-собиратель кальцита при флотационном обогащении полевого шпата, содержащих нефелиновые сиениты, обеспечивает существенное снижение содержания кальцита в камерном продукте, что позволяет повысить сортность товарного полевого шпата.

Заявляемый реагент-собиратель кальцита при флотационном обогащении полевого шпата обладает эффективностью при дозировках от 50 г/т. Увеличение дозировки реагента-собирателя более 500 г/т нецелесообразно, т.к. дальнейшее увеличение извлечения несущественно, относительно увеличения дозировки реагента.

Предложенное изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к флотационным методам обогащения, и может быть использовано при очистке руд от кальцитов методом флотации (в частности, при обогащении полевошпатового сырья). Способ флотации кальцита в процессе обогащения полевого шпата, содержащего нефелиновые сиениты, включает дробление полевошпатового сырья, его измельчение, обесшламливание и последующую флотацию в щелочной среде при добавлении депрессора. Флотацию ведут с добавлением реагента-собирателя, в качестве которого берут щелочную соль анакардиновой кислоты или аммонийную соль анакардиновой кислоты в количестве 50-500 г/т полевошпатового сырья. Щелочную соль анакардиновой кислоты или аммонийную соль анакардиновой кислоты вводят в виде предпочтительно 1%-ного водного раствора. В качестве депрессора берут жидкое стекло. В качестве щелочной соли анакардиновой кислоты берут калиевую соль анакардиновой кислоты. В качестве щелочной соли анакардиновой кислоты берут натриевую соль анакардиновой кислоты. Щелочную среду создают добавлением кальцинированной соды до достижения рН 9,1-9,3. Технический результат - повышение эффективности процесса флотации кальцита. 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 10 пр.

1. Способ флотации кальцита в процессе обогащения полевого шпата, содержащего нефелиновые сиениты, включающий дробление полевошпатового сырья, его измельчение, обесшламливание и последующую флотацию в щелочной среде при добавлении депрессора, отличающийся тем, что флотацию ведут с добавлением реагента-собирателя, в качестве которого берут щелочную соль анакардиновой кислоты или аммонийную соль анакардиновой кислоты в количестве 50-500 г/т полевошпатового сырья.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что щелочную соль анакардиновой кислоты или аммонийную соль анакардиновой кислоты вводят в виде предпочтительно 1%-ного водного раствора.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве депрессора берут жидкое стекло.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве щелочной соли анакардиновой кислоты берут калиевую соль анакардиновой кислоты.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве щелочной соли анакардиновой кислоты берут натриевую соль анакардиновой кислоты.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что щелочную среду создают добавлением кальцинированной соды до достижения рН 9,1-9,3.