Способ контроля качества апатитовых концентратов Советский патент 1984 года по МПК B03B13/00 

Ш

п«

Щ

I

що

щ

I

33,2

г 4 б 8 10

Со ер кание () %

:А2 X Фиг. . Изобретение относится к способам контроля качества минеральных концентратов в процессе обогащения руд и может быть использовано в народном хозяйстве, в частности на преднркятшьс, вырабатьшающих концентраты Из ататитсодержащих руд, и на предприятиях, использующих апатитовые концентраты в качестве исходного сырья. Известен способ контроля качества технологических продуктов, руя включаииций измерение содержания цешшЁх компонентов и компонентов вмещающих нород, определение модул как отнощение содержанш этих компонентов П. Недостатком известного способа является низкая достоверность кшггроля, в связи с отвутствием контроля состава минералов. Известен способ контроля качества апатитовых концентратов, включающий отбор проб, измерение содержания пятиокиси фосфата и полуторньпс окислов и сравнение эти значений с заданными {2. Недостатком известного способа является то, что оп не зачитывает содержания тяжелых редких элементов, которые снижают весовое содержание фосфора в минералах групш. апатита, замещая более легкий кальций. Таким образом, отсутствие уче1а снижения содержания фосфора в чистом апатите из-за примеси редких злементов при существующей практике не позволяет точно и достоверно осуществлять контроль чистоты апатитового концентрата. Цель изобретения - повыщение точности и достоверности контроля качества апатитовых концентратоЬ. Поставлениал цель достигается тем, что со гласно способу контроля качества апатитовых концентратов в процессе обогащения апатитовых руд, включающему отбор проб, измерение содержания пятиокиси фосфора и полуторных окислов и сравнение этих значений с заданными, в пробах концентрата дополнительно определяют содержание кальций и редких элементов (например, стронция и РЗЭ), по отношению суммарного соде жания редких элементов (например, стронци и РЗЭ) к суммарному содержанию кальция редких элементов (например, стронция и РЗ устанавливают содержание пятиокиси фосфора в чистом апатите и о качестве апатитово го концентрата судят по отнощешпо содержания пятиокиси фосфора в анализируемом концентрате к содержанию его чистом апатите. На фиг. 1 приведены зависимость изменения содержания PjOs в апатите от содержания в нем стронция и P33J на фиг. 2 зависимость содержания PjOs в концентрате от модуля К. Способ основан на том, что весовое содержасше пятиокиси фосфора в апатитовых концентратах Изменяется в зависимости от двух факторов: чистоть концентрата и весового содержания пятиокиси фосфора в чистом апатите. Если Ср - весовое содержание пятиокисИ фосфора в концентрате; - весовое содержание пятиокиси фосфора в чистом ми- ; нерале, то отношение характеризует качество апатитового концентрата-и процесса обогащения апатитовых руд. Чем ближе к единице зто отиоЩение, тем чище концентрат. Зависимость изменения весового содержания пятиокиси фосфора в апатите от содержания а нем строшшя и редких земель для руд Хибинских месторождений (фиг, 1) следующая:PzOs 41,72 - 0,26 (TRjOa SrO), (2) г - 0,975; n 30,, . т.е. на i% суммы содержаний SrO и редасих земель в апатите приходится умеиьщение весового содержания PjOj на 0,26%, что более чем вдвое выше требуемой ГОСТ 22275-76 точности анализа. Таким образом, весовое содержание фосфора в чистом апатите может варьировать в зависимости от содержания в нем редких элементов, в частности стронция и редких земель. Поэтому в отиощении Ср : Ср для апатитовых концентратов при переменном содержании в них редасих элементов величина С . практически неизвестна и должна определяться дня каждого конкретного случая. величину можно определить, если известно отнощение редких элементов (например, стронгдая и редких земель) в концентрате к суммарному: содержанию стронайя, редких земель и кальция в том же концентрате. Эта возможность основана на зависимости между весовым содержанием фосфора в чистом апатите и отнощением суммарного содержания стронция и редких земель к кумм&рнощ содержанию стронция, редких земель и калышя в том же : апатите.. « Отнощение весовых содержаний суммы и РЗЭ к сумме весовых содержаний стронщш РЗЭ, и кальция в чистом минерале и в концентрате отличаться за счет присутствия примесей других минералов в концентрате. Максимально количество примесей при чисто кальциевом апатите в апатитовом концентрате с содержанием PjOj -39,4% не должно превышать 6,7%, на самом деле их значительно меньше за счет замещения в апатите кальция, на редкие элементы. Принципиально возможно два случая: примеси целиком состоят из минерала, не содержащего кальция, стронция и редких земель (для Хибинских месторождений - нефелин, полевой шпат) и примеси представлены минералами, содержащими максимально возможное количество стронция, редких земель и ,кальЩ1я (для Хибинских месторождений - сфен). Все остальные спуча. - промежзггочны В первом случае величина отношения суммы содержаний стронция и редких земель к сумме стронция, редких земель и кальция равня ется этой величине в апатите. Во втором - отличается от нее на опраделеннзоо величину (в Хибинском апатите на 0,04% относительны т.е. на практически незначимую). Зависимость весовым содержанием фосфора и отношением суммарного содержания стронция, и редких, земель к суммарному содержанию стронция, редких земель и кальция для апатита Хибинских апатитонефелино вых месторождений (фиг. 2) следующая: , PjOs 41,64 - 13,55 К, Г -0,987; п 30; где модуль К (TRjOs + 8гО)/(ТВ2Оз + + SrO + СаО). Таким образом, контроль качества апатито вого концентрата- в процессе обогащения апатитовых руд с учетом содержаний пятиокиси фосфора, окисей редких элементов, например стронция и редких земель, и окиси кальция включает в себя следующую последовательность технологических операций. На предположительно конечной стадии процесса обогащения йпатитовых руд отбирают Пробу штатитового концентрата. Определяют содержание пятиокиси фосфора и полуторнь|х окислов. Из той же пробы определяют содер 1 жаш1е окисей стронция, рещсих земель и кал ция.. Определяют модуль К (ТВзОз + SrO) 1/(ТВ2Оз + SrO + СаО) и по номограмме (фиг. 2) находат количество апатита в концентрате. Возможно также после определения модуля К получить содержание апатита в концентрате по формулам (3) и (1). В результате обогащения ;апатито-нефел1шовых руд Хибинских месторождений на п/о Апатит Получают апатитовый концентрат, который согласно ГОСТ 22275-76 должен содержать 39,4% PjOs- .Используя последовательность технологических операций, проводится контроль качества концентрата, полученного из руд месторождений центральной группы, и концентрата из руд недавно разведаннь1х месторождений на флангах массива, в апатите которых содержится повышенное количество редких элементов. В первом случае концентрат содержит 0,98% TRjOs, 2,20% SrO, 54,64% СаО и 39,4% PjOs. Используя формуль (3) и (1) или номограмму, устанавливают, что анализируемый концентрат на 96,5% состоит из апатита, содержащего 40,89% PaOj. Во втором случае получен некондиционный концентрат/ содержащий 1,1% TRjOa, 4,2% SrO, .50,49% €аО и 38,75% PjOj. Используя формулы (3) и (1) или номограмму, устанавливают, что концентрат, некондиционньш по содержанию PjOs так же, как и пpeдьJДyщийj кондиционный, на 96,5% состоит из апатита, но содержащего лищь 40,34% PaOs Таким образом, из двзт проконтролированных концентратов, содержащих одинаковое количество апатита, один соответствует требованиям ГОСТ 22275-76, а другой нет. Причину зтого, определяет не качество технологического процесса, а увеличение содержания в апатите стронция и РЗЭ и связанное с этим уменьшение весового содержания в нем фосфора. В то же время молекулярно количество фосфора в концентрате (по которому расчитываются процессы химической переработки апатита) остается тем же самым. Если не учитывать этого, то полученный нёкондициошнлй концентрат следовало бы перечищать, добиваясь его больщей чистоты, что привело бы к усложнению и удорожанию флотации, и к потерям anaTtrra в хвостах., Использование предлагаемого способа позволяет увеличить производительность на 0,621%, уменьшить потерн апатита в хвостах за счет уменьщЁния скорости пульпы на 0,3%.

i

Содержание 6 концентрате f,, Ш- Ш5W.Q39.5

0,05 0,01 0.03 O.J1 0.13 aw ол т

Фмг.Е

3S.O

38,5 38,0

П5

no

36,5 36,0

35,5

к -

СПОСОБ КОНТЮЛЯ КАЧЕСТВА АПАТИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ в процессе обогащения апатитовых руд, включающий отбор проб, измерение содержания пятиокиси фосфора я полуторных окислов и сравнение этих значений с задднными, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности контроля, в пробах концентрата дополнительно определяют содержание кальция и редких элементов (например, стронция и РЗЭ), по отношению суммарного содержания редких элементов (например, стронция и РЗЭ) к суммарному содержанию редких элементов (например,, стронция и РЗЭ) н кальция ус.танавливают содержание пятиокиси фосфора % в чистом апатите и о качестве апатитового (Л концентрата судят по отношению содержания пятиокиси фосфора в анализируемом концентрате к содержанию его в чистом апатите.