Способ флотационного обесшламливания высокоглинистых калийных руд Советский патент 1989 года по МПК B03D1/02 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых флотационным методом и может быть использовано на калийных предприятиях, перерабатывающих сильвинитовые руды с содержанием нерастворимого остатка до 25%.

Целью изобретения является снижение потерь хлористого калий и повышение эффективности обесшламливания.

Исходное сырье измельчают, предварительно обесшламливают, последовательно кондиционируют с флокулянтом и собирателем. Затем проводят флотацию шламов. Согласно изобретению пульпу перед предварительным обесщламливанием дополнительно кондиционируют с флокулянтом и собирателем, а предварительное обесшламливание проводят флотацией при гидродинамическом режиме, характеризующемся числами Рейнольдса от 50 до 2000, и кондиционирование пульпы с флокулянтом и собирателем проводят при гидродинамических условиях, характеризующихся числом Рейнольдса от 2000 до 5000.

Число Рейнольдса определяют по формуле

Re,

где 6f- диаметр мешалки, м;

р - плотность жидкости,

1 - вязкость жидкости, Н-с/м ;

п - число оборотов мешалки.

Необходимый гидродинамический режим определяется индивидуально в зависимости от использования оборудования.

СЛ

О

|С to

При этом при предварительном обес- ыламливании удаляется осиовная масса н.о. (80-85%) с минимальными потерями хлористого калия (содержание КС1 в пенном продукте 0,5-1%). Шламовый продукт с таким содержанием КС1 не требует перечист- ных операций и сразу сбрасывается на шла- мохранилище.

Затем при флотации шламов происходит наиболее полное удаление оставшегося после первой стадии н. о. Селективность этого процесса ниже (содержание KCI в пенном продукте 6-8%), но так как извлекаемое количество н. о. невелико (15-20% от исходного), то потери КС1 и расход реагентов незначительны.

В отличие от известного способа предварительное механическое обесшламливание, характеризующееся низкой селективностью (содержание КС1 в отвальных шламах 20 - 30%) и малой степенью извлечения н. о. (30--40%), заменяется высокоэффективным процессом флотационного обесшламливания в пневматических машинах.

Способ осуществляют следующим образом.

Руду измельчают, проводят последовательную обработку пульпы флокулянтом (ПАА) и собирателем (ОЖК) и осуществляют флотацию глинисто-карбонатных шла- мов. Для примеров взяты оптимальные расходы реагентов.

Пример I. Калийную руду, содержащую 26,6% КС и 19,63% н о., крупностью 0-250 мкм суспендируют с насыщенным по КС1 и NaCI раствором в механической мешалке в течение 60 с при отношении жидкость; твердое, равном 4. Затем пульпу при постоянном перемешивании обрабатывают последовательно флокулянтом и собирателем.

В качестве флокулянта используют 0,1%-ный водный раствор ПАА, в качестве собирателя - 1%-ный водный расвор ОЖК. Время контактирования с флокулянтом 60 с, с собирателем 60 с. Шламовую флотацию проводят в механической флотомашине в течение 180 с. Извлечение в шламовый продукт н. о. 93,13%, КС 8,77%.

Пример 2. Шламовую флотацию проводят в пневматической флотомащине. Состав руды, коцентрация реагентов, методика подготовки пульпы к флотации аналогичны примеру 1. Извлечение в шламовой продукт н. о. 82,56%, КС1 0,42%.

Пример 3. Шламовую флотацию проводят в два этана. На первом этапе ведут флотацию во флотомашине пневматического типа. При этом состав руды, концентрация реагентов,методика подготовки пульпы к флотации аналогичны примеру 1. На втором этапе ведут флотацию камерного продукта пневматической флотомашины во флотомашине механического типа. Извлечение в

шламовый продукт н. о, составляет 97,84%, КС1 0,85%.

Во флотомашину введена пропеллерная мешалка, перемешивание при флотации ве- дется при 1000 об/мин ().

Пример 4. Шламовую флотацию проводят в пневматической флотомашине. Состав руды, концентрация реагентов, методика подготовки пульпы к флотации аналогичны при- меру 1.

Пример 5. Опыт проводят аналогично примеру 4. Перемешивание ведется при 500 об/мин ().

Пример 6. Опыт проводят аналогично примеру 4. Перемешивание ведется при 5 375 об/ми 1().

В случае флотации н. о. из пульпы с гидродинамическим режимом, характеризующимся числом Рейнольдса больще 2000, происходит значительное возрастание потерь Q хлористого калия с пенным продуктом.

Пример 8. Опыт проводят аналогично примеру 1. Перемещивание при кондиционировании ведется при 375 об/мин (Re 2000).

Пример 9. Опыт проводят аналогично 5 примеру 2. Перемешивание при кондиционировании ведется при 500 об/мин ( 2800).

Пример 10. Опыт проводится аналогично примеру 2. Перемешивание при конднциони- ровании ведется при 850 об/мин ().

Пример П. Опыт проводится аналогич- но примеру 2. Перемешивание при кондиционировании ведется при 1000 об/мин (Re 5600).

Пример 12. Опыт проводят аналогично примеру 2. Перемешивание при кондиционировании ведется при 8500 об/мин (Re 5 50000).

Кондиционирование фоводится в емкости, снабженной пропеллерной мешалкой. Число Рейнольдса рассчитывается по приведенной формуле.

0 Кондиционирование в примерах 1-6 проводится в одинаковых условиях при 500 об/мин ().

Из результатов видно, что гидродинамический режим при кондиционировании, обусловливающий наилучц ие показатели, 5 находится в диапазоне чисел Рейнольдса от 2000 до 5000.

При Re менее 2000 происходит как уменьщение извлечения, так и некоторое ухудшение качества, а при Re более 5000 хотя извлечение н. о. и высоко, но вынос с пен- ным продуктом КС значительно возрастает, что также неприемлемо.

Диапазон чисел Рейнольдса, характеризующих гидродинамические условия флотации, составляет от 50 до 2000. Верхний 5 предел определен предствленными результатами, а нижний вытекает из теории процесса. Так, в отсутствие перемешивания в пневматической машине ее гидродинамика

определяется скоростью всплывающих пузырьков воздуха, которая, в свою очередь, зависит от размера пузырька.

Таким образом, использование способа позволит сократить потери хлористого калия со шламовым продуктом практически в 10 раз и извлечь 97,84% шламов.

Формула изобретения

Способ флотационного обесшламливания высокоглинистых калийных руд, включающий измельчение исходного сырья, предварительное обесшламливание, последователь

ное кондиционирование пульпы с флокуляи- том и собирателем, флотацию шламов, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь хлористого калия и повышения эффективности процесса, перед предварительным обесшламливаиием пульпу кондиционируют с флокулянтом и собирателем, а предварительное обесшламливание проводят, флотацией при гидродинамическом режиме, характеризующемся числом Рейнольдса от 50 до 2000, кондиционирование пульпы с флокулянтом и собирателем проводят при гидродинамических условиях, характеризующихся числом Рейнольдса от 2000 до 5000.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых флотацией и может быть использовано на калийных предприятиях, перерабатывающих сильвинитовые руды с содержанием нерастворимого остатка до 25%. Цель - снижение потерь хлористого калия и повышение эффективности обесшламливания. Затем пульпу последовательно кондиционируют с флокулянтом и собирателем при гидродинамических условиях, характеризующихся числом Рейнольдса от 2000 до 5000, и проводят флотацию шламов. Перед предварительным обесшламливанием пульпу дополнительно кондиционируют с флокулянтом и собирателем при тех же гидродинамических условиях. Предварительное обесшламливание проводят флотацией при гидродинамическом режиме, характеризующемся числами Рейнольдса от 50 до 2000. Число Рейнольдса определяется по формуле R_E=(ρ^.N^.D²):*98M где ρ - плотность жидкости, кг/м³, N - число оборотов мешалки, об/мин

D - диаметр мешалки, м

μ - вязкость жидкости, н^.с м². В зависимости от используемого оборудования определяется режим его работы, обеспечивающий создание указанных гидродинамических характеристик.