Способ флотационного обогащения калийных руд Советский патент 1987 года по МПК B03D1/00 

Изобретение относится к обогащени полезных ископаемых флотационным методом и может быть использовано на предприятиях калийной промышленности

.Цель изобретения - сокращение расхода карбоксилметилцеллюлозы (КМЦ) путем повышения эффективности действия и продление стабильности модифицирующего действия,

В водный или солевой раствор КМЦ после обработки в ультразвуковом поле дополнительно вводят карбамид в соотношении КМЦгкарбамид 1:0,02- 0,1.

Карбамид (мочевина) - СО(№12)2 представляет собой порошок или гранулы белого цвета, хорошо растворимые в воде и растворах КМЦ,

Сущность изобртеения заключается в следующем.

В растворах КМЦ с концентрацией 1% и вьш1е преобладающая часть макромолекул этого реагента находится в виде больщих изотропных ассоциатов. Адсорбция таких ассоциатов осзтцест- вляется путем закрепления на глинистых минералах только части функциональных групп, другие же группы, расположенные внутри ассоциатов, не принимают участия в образовании на поверхности глинистых частиц защитны оболочек, С разбавлением раствора КМЦ число этих ассоциатов уменьшается и повьшзается эффективность модифицирующего действия реагента. Однако при этом cyuiecTBeHHO возрастают потери КС1 от растворения в воде, пос- тупанмцей с реагентом.

При воздействии ультразвука (УЗ) на концентрированные растворы КМЦ в первую Очередь происходит разрьт связей внутри надмолекулярных структур между отдельными ассоциатами макромолекул, которые разрыхляются и приобретают более развернутую форму. Разрушение ассоциатов повышает число функциональных групп макромолекул модификатора, способных к взаимодействию с поверхностью глины.

5

0

5

0

5

0

5

0

Такие развернутые ассоциаты образуют более плотное защитное покрытие на поверхности глинистых частиц, заметно уменьшая адсорбцию на них молекул собирателя - солей высгшх жирных аминов. Таким образом, при одном и том же удельном расходе КМЦ в случае применения озвученных растворов достигается экранирование большей поверхности глинистых частиц с созданием сплошного защитного слоя, т,е, более эффективное использование реагента-модификатора и, как - следствие этого, улучшение показателей флотации калийной руды.

Однако при воздействии ультразвука на растворы КМЦ, наряду с разрушением ассоциатов, параллельно идет, другой, нежелательный процесс - деструкция макромолекул Ю-Щ, который усиливается с увеличением интенсивности и продолжительности ультразвукового воздействия и продолжается после прекращения воздействия ультразвука.

Известно, что лучшим депресси- рующим действием на глинистые шламы при флотации калийной руды обладают образцы КМЦ со степенью полимеризации 400-500, Уменьшение степени полимеризации КМЦ снижает эффективность защитного действия этого реагента-модификатора на глинистые шламы. Таким образом, при воздействии ультразвука и после прекращения его действия в растворах высокомолекулярных реагентов-модификаторов имеют место два параллельных процесса, оказывающих противоположное действие на депрессирующие свойства реагентов, С одной - разрушение ассоциатов, с другой стороны - деструкции макромолекул КМЦ с образованием нестойких перекисных соединений. При введении в раствор КМЦ карбамида их распад прекращается вследствие сшивания соседних звеньев КМЦ с молекулами карбамида по схеме:

CH20CH2COONd

+Н202,3

п

а

HoN

+

r

CH20CH2.COONa

OH

HN -0-l H-C-lSlH- Н ОНО

Образование соединений и прекращение деструкции полимера проявляется в прекращении уменьшения вязкости раст врров КМЦ после ультразвукового воздействия.

Пример 1. 1 л 4%-ного водного раствора КМЦ помещают в рабочую ячейку ультразвукового генератора УЗГ-4 и обрабатывают при интенсивности 0,5 Вт/см в течение 3 мин, после чего добавляют 4 г карбамида (соотношение КМЦ:карбамид 1:0,1),,раз- б.авляют до 2 л водой и смесь перемешивают до полного растворения карбамида. Полученный раствор далее используют для флотационных опытов, которые проводились при условия-х:- расход собирателя -- солянокислого октадециламина 10 кг/кг руды, расход модификатора кг/кг руды, время кондиционирования пуль- .пы с модификатором 3 мин, с собира- телем 0,5 мин, время основной флотации 5 мин. После операции сильвини- товой флотации продукты вяветтвают, сушат и проводят химический анализ на содержание .КС и нерастворимого остатка в концентрате и хвостах флотации.

Примеры осуществления способа с солевым раствором КМЦ проводят аналогично примеру 1, только после вве- дения карбамида 4%-ный водный раствор реагента-модификатора разбавляют до 2%-го раствора путем смешения с 1 л насьш(енного по КС1 и NaCl раствора. Для определения эффекта после действия ультразвуковой обработки и добавки карбамида приготовленные раст BOjjbi реагента-модификатора хранились при комнатной температуре в течение двух и пяти суток в колбах с притер- той пробкой. Остальные примеры осуществления предлагаемого способа .флотационного обогащения калийных руд согласно пределам, заказанным в

5

-

О

-5 0 0 5

0 5 0

H OH

ьшну

0- L

CH20CH2COONaJn

формуле изобретения и, за предельными значения проводили согласно примеру 1. I

Из полученных данных видно, что . применение предлагаемого способа позволяет снизить расход реагента- модификатора (на 33% согласно предлагаемому способу против 17% по прототипу) , вследствие повышения модифй- цирующего действия водных и солевых растворов модификатора в течение длительного периода (до 5 сут) после модифипирования. Изменение, соотношения КМЦ:карбамид ниже или выше указанных значений приводит к ухудшению технологических параметров основной флотации. Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет сократить расход КМЦ на 16% и грод- лить активирующее воздействие ультразвука до пяти суток, т.е. повысить стабильность модифицирующего действия реагента.

Формула изобретения

Способ флотационного обогащения калийных руд, включакщий измельчение исходного сырья, обесшламливание, предварительную обработку раствора карбоксиметилцеллюлозы ультразвуковым излучением, последовательное кондиционирование пульпы с обработанным раствором карбоксиметилцеллюлозы и собирателем, флотацию, обезвоживание и сушку концентрата, отличающийся тем, что, с .целью сокращения расхода карбоксиметилцеллюлозы путем повьш1ения эффективности действия и продления стабильности модифицирукяцего действия, в раствор карбоксиметилцеллюлозы после обработки ультразвуковым облучением вводят карбамид, при этом соотношение карбоксиметилцеллюлозы и карбамида составляет от 1:0,02 -до 1:0,1

ВНИИПИ Заказ 7659/9 Тираж 512 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к технологии получения калийных удобрений из сильвинитовой руды и позволяет сократить расход карбоксйметилцеллю- лозы (КМЦ) путем повышения эффективности действия и продления стабильности модифицирзтащего действия реагента. Исходное сырье измельчают и . производят обесшламливание. Раствор КМЦ предварительно обрабатывают ультразвуковым излучением. В обработанный раствор КМЦ вводят карбамид при соотношении от 1:0,02 до 1:0,1. Затем производят последовательное кондиционирование пульпы с раствором КМЦ и собирателем, флотацию, обезвоживание и сушку концентрата. Карбамид (мочевина) представляет собой порошок или гранулы белого цвета, хорошо растворимые в воде в растворах КМЦ. При воздействии ультразвука на растворы КМЦ идет процесс деструкции макромолекул КМЦ с образованием нестойких перекисных соединений. При введении в раствор КМЦ карбамида распад их прекращается вследствие сшивания соседних звеньев КМЦ с молекулами карбамида. Образование соединений и прекращение деструкции полимера проявляется в прекращении уменьшения вязкости растворов КМЦ после ультразвукового воздействия. (Л tc 00 о: to со