Способ обогащения слюдяных руд Советский патент 1992 года по МПК B03B7/00 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, может быть использовано при переработке грубоизмельчен- ных материалов, где основным фактором разделения является различие в форме минеральных компонентов, преимущественно в процессах обогащения слюдяных руд различного вещественного состава.

Известен способ гидравлической классификации, заключающийся в том, что исходную пульпу подают сверху и смешивают с восходящим потоком воды; восходящий поток смеси ламинаризуют и выносят ламинарным потоком мелкую фракцию.

Известен также способ квалификации твердых частиц, включающий разделение по удельному весу смеси материала. Классификация осуществляется в потоке жидкости, подаваемой снизу вверх, что позволяет в условиях отсутствия циркуляционного течения получать два наложенных один на другой слоя компонентов смеси, каждый из которых состоит из частиц материала различного удельного веса.

Наиболее близким к предлагаемому является способ классификации твердых частиц, основанный на разделении материала в восходящем потоке жидкости и воздействии на мелкую фракцию дополнительным потоком жидкости, скорость которого выше скорости витания частиц.

Недостатком указанного способа является взаимное перемешивание продуктов классификации вследствие существования центробежных сил, а также отсутствие условий для выделения из слюдяных руд в одну операцию отвальных по содержанию слюды хвостов, сосредотачивающихся в крупной фракции, что отрицательно отражается на степени извлечения слюды в концентрат. Потери в извлечении связаны в основном с пакетами слюды большой толщины, которые по форме приближаются к изотермичным зернам пустой породы. Это затрудняет их вынос в легкую фракцию, поскольку в оптимально заданном режиме обогащения скорость падения таких слюдяных пакетов больше скорости восходящего потока.

Ч

wra

О

Цель изобретения - повышение извлечения слюды в концентрат за счет увеличения разницы в скоростях падения частиц различной формы.

Способ обогащения слюдяных руд включает грохочение исходного материала, дезинтеграцию подрешетного продукта в стержневой мельнице при отношении плотности измельчаемого материала к плотности измельчающих тел в диапазоне 0,38-0,52 до обеспечения необходимой степени расщепления пакетов слюды. Полученный продукт обогащается в восходящем потоке разделяющего и дополнительного агентов. В качестве дополнительного агента используют раствор поверхностно-активных веществ, насыщенный мелкодисперсными пузырьками воздуха.

Исходную руду, например мусковито- вую, перед обогащением в восходящем потоке подвергают грохочению на два класса: надрешетный продукт обогащают по форме, а подрешетный направляют в стержневую мельницу для уменьшения толщины природных слюдяных пакетов и раскрытия их по плоскостям спайности на более тонкие пластины. Введение такой операции позволяет эффективно проводить обогащение отдельных фракций руды после проведения классификации подрешетного продукта.

Получение материала с заданными гра- нулометрическим составом и формой слюдяных частиц обеспечивается отношением плотности обрабатываемого материала и плотности измельчающей среды в диапазоне 0,38-0,58. Этим достигается переход от использования природных свойств минералов к направленному изменению, выражаемому в приобретении частицами слюдосодержащей руды в более полной мере разделительного признака по форме.

Поставленная цель достигается также тем, что в качестве дополнительного агента используется раствор поверхностно-активных веществ, насыщенный мелкодисперсными пузырьками воздуха.

В случае возрастания объемной концентрации твердого в зоне разделения находящиеся во взвешенном состоянии равнопадающие зерна слюдосодержащего материала нарушают гидродинамику процесса и содержание твердого, что нивелирует разницу в форме и отражается на качестве конечных продуктов обогащения.

Селективное выделение слюдяных частиц, входящих в состав материала равнопа- дающих зерен, может быть обеспечено усилением гидрофобных свойств их поверхности, что позволит получить более низкие по содержанию слюды отвальные продукты.

Введение дополнительного агента, представленного раствором поверхностно-активных веществ, которые насыщаются мелкодисперсными пузырьками воздуха,

приводит к более равномерному распределению частиц по площади сечения аппарата в результате турбулизации восходящего потока жидкости, что оказывает меньшее влияние на значения скоростей падения частиц

0 со стороны аппарата.

Способ осуществляют следующим образом,

П р и м е р 1. Мус овитовую руду крупностью менее 20 мм месторождения Тэди5 но с объемной плотностью 3000 кг/м3 подвергали классификации на вибрационном грохоте по зерну 10 мм. Фракции крупнее 10 мм обогащали по форме на щелевом сепараторе. Для подготовки руды к обога0 щению в восходящем потоке разделительной среды руду крупностью - 10 мм направляли на дезинтеграцию в стержневую мельницу, в качестве которой использо- вана шаровая мельница марки

5 МШР-900х900 с рабочим объемом барабана 0,45 м3 при соотношении Т:Ж в питании 1:3. В качестве измельчающих тел для расщепления пакетов слюды и образования машинных классов руды использовали стальные

0 стержни, загрузка которых составляла около 6% от объема мельницы. Барабан вращался со скоростью 41 об/ми-н Производительность мельницы по исходному питанию была равной 450 кг/ч.

5 Исходя из значений плотности обрабатываемого материала и измельчающих тел (стержней) показатель их отношения равен 0,38.

Данное отношение обеспечивало по0 лучение материала с необходимыми гранулометрическим составом и формой частиц слюды в разгрузке мельницы с последующим выделением посредством классификации на барабанных грохотах машинных

5 классов руды крупностью -5+2 и -2+0,75 мм. Диаметры зерен граничной крупности подбирали так, чтобы при разделении материала в восходящем потоке скорость стесненного падения частиц слюды макси0 мального размера была меньше скорости падения зерен изометрической формы минимального размера.

П р и м е р 2. Процесс дезинтеграции вели по условиям примера 1. Однако при

5 дезинтеграции мусковитовой руды с целью обеспечения отношения плотности материала к плотности измельчающих тел, равного 0,52, в качестве стержней были использованы резиновые шланги, заполненные магне- титовой рудой плотностью 5700 кг/м3 Это

позволило подготовить для обогащения в восходящем потоке жидкости выделенные классы, что несколько уменьшило среднюю разницу в скоростях свободного падения частиц слюды и зерен породных минералов (в классе -5+2 мм до 7,8 см/с, а в классе -2+0,75 мм до 5,3 см/с).

Уменьшение извлечения мусковита в концентрат до 68,2 и 42,8% соответственно для классов -5+2 и -2+0,75 мм связано в основном с повышением содержания мусковита в хвостах гидравлического сепаратора из-за недостаточного расщепления пакетов слюды.

ПримерЗ. Процесс дезинтеграции осуществляли согласно примеру 1, но в качестве слюдяного материала использовали вермикуяитовую руду, объемная плотность которой составляла 2700 кг/м3, а резиновые шланги, используемые для измельчающих тел. заполняли форстерит-магнетитовой рудой плотностью 5200 кг/м3. Выбор таких условий дезинтеграции вызван тем, что по своему вещественному составу руда была представлена большим количеством срост- ков, которые очень непрочны, и для их раз- рушения достаточно приложения небольшого истирающего усилия, чтобы исключить переизмельчение вермикулита. Кроме того, природа самих вермикулитовых пакетов такова, что они, в отличие от мусковита, связаны меньшими силами взаимодействия, которые не требуют большой

мелющей загрузки. Разница в скоростях свободного падения пластинок слюды и изометрических зерен породных минералов составляла 14,4 и 8,5 см/с соответственно для каждого из обогащаемых классов, что привело к высокой эффективности разделения материала при обогащении его в восходящем потоке. Извлечение вермикулита в концентрат составило 92,2% для класса - 5+2 мм и 86% для класса -2+0,75 мм.

Извлечение слюды в концентрат при использовании способа возрастает на 10-15% без снижения качества концентрата.

Формула изобретения Способ обогащения слюдяных руд. включающий разделение пульпы в восходящем потоке разделяющего и дополнительного агентов, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения слюды в концентрате за счет увеличения разницы в скоростях падения частиц различной формы, исходный материал перед обогащением направляют на грохочение с получением подрешетного и надрешетного продуктов, подрешетный продукт подвергают дезинтеграции в стержневой мельнице при отношении плотности измельчаемого материала к плотности измельчающих тел в диапазоне 0,38-0,52. а в качестве дополнительного агента используют раствор поверхностно- активных веществ, насыщенный мелкодисперсными пузырьками воздуха.

Использование: обогащение полезных ископаемых. Сущность изобретения: исходный материал подвергают, грохочению с получением подрешетного и надрешетного продуктов. Подрешетный продукт подвергают дезинтеграции в стержневой мельнице при отношении плотности измельчаемого материала к плотности измельчающих тел в диапазоне 0,38-0,5. Надрешетный и под- решётный продукты разделяют в восходящем потоке разделяющего и дополнительного агентов. В качестве дополнительного агента используют раствор поверхностно-активныхвеществ, насыщенный мелкодисперсными пузырьками воздуха.