Способ обогащения фосфорсо-дЕРжАщЕй Руды Советский патент 1981 года по МПК B03D1/00 

1

Изобретение относится к области флотадин желваковых фосфоритов.

В практике обогащения известны способы флотации желваковых фосфоритов в щелочной среде жирными кислотами или их натриевыми солями в присутствии жидкого стекла . Технология обогащения фосфоритов включает предварительное обесшламливание по классу 0,074 мм мытой руды, измельченной докрупности 10% остатка на сите 0,18 мм, и флотацию песков гидроциклона (класс 0,074 мм) талловым маслом в смеси с керосином. Шламы (сливы гидроциклонов, класс +0,074 мм), объединяемые с флотационным концентратом в сгустителе, даже с применением коагулянтов, сгущаются неудовлетворительно, образуют на поверхности сгустителя устойчивую пену, увеличивая потери полезного компонента в процессах обезволсивания, что ведет к снижению товарного извлечения.

Недостатком указанного способа флотации является также низкое качество концентрата (19-20% Р2ОБ), который непригоден для химической переработки на водорастворимые сложные удобрения. При флотации тонкоизмельченных фосфоритов в данном реагентном режиме в присутствии шламов снижаются технологические показатели, появляется обильная трудноразрушаемая пена, которая является препятствием к осуществлению процесса в промышленных условиях. Кроме того, флотация фосфоритов в щелочной среде жирными кислотами и их мылами (талловое масло, сульфатное мыло) очень чувствительна к ионному составу жидкой фазы пульпы; присутствие солей жесткости в воде приводит к ухудщению показателей флотации, увеличению расходов собирателей, уменьшению скорости флотации, большому объему неминерализоваииой устойчивой пены.

Известен также способ флотации фосфоритных руд, включающий подачу щелочного дефлокулирующего реагента в водную шламовую пульпу, кондиционирование дефлокулированной пульпы жирной кислотой в сочетании с мазутом, керосином, минеральным или дизельным маслом {2. В качестве дефлокулирующих реагентов применяют силикат натрия, гидроокиси аммония, натрия, калия, карбонат натрия и смеси силиката натрия с одним или несколькими перечисленными щелочными гидроокисями. По данной технологии из низкосортных шламов фосфоритной руды месторождений Теннеси и Запада, содержащей 9-16% Р2О5, флотационные концентраты достигали 22,5-30,0% PaOs при извлечении 23- 90%. При воспроизведении указанного способа флотации в лабораторных условиях оказалось невозможным выделить фосфат из руд желваковых фосфоритов в ирисутствии шламов приведеиными в патенте собирате- 5 лями из-за низкой селективности процесса и обильной неминерализоваиной трудноразрушаемой пены, ие позволяющей практически вести процесс по схеме с возвратом промышленных продуктов в голову процес-10 са (в описании патента приведены только опыты в открытом цикле). Кроме того, использование щелочных гидроокисей для дефлокуляции шламовой пульпы также способствует образованию большого количест-is ва пены. Наиболее близким к изобретению является способ флотации мытой тонкоизмельченной фосфоритной руды в присутствии щламов . Руды желваковых фосфоритов характеризуются тонким взаимопрорастанием отдельных минералов, вследствие чего основная масса сростков фосфата с кварцем раскрывается при измельчении мытой руды до 25 -0,1 мм, при этом содержание класса -0,04 мм достигает 60%. Характерной особенностью песчанистых желваковых фосфоритов является избирательное измельчение фосфата по сравнению зо с кварцем, поэтому содерл ание в измельченной мытой руде в тонких классах (-0,04 мм) больше, чем в крунных. При флотации таких руд разработаны условия селективного выделения фосфата 35 в присутствии шламов, так как предварительное удаление шламов из столь тонкоизмельченной руды неизбежно связано с высокими потерями фосфата. Флотация осуществляется в щелочной среде (рН 8- 40 9) собирателями, представляющими собой смесь кислородсодержащих соединений с различными функциональными группами в молекуле (флотореагент ВЖС 1 - 1,5 кг/т) по схеме с двумя перечистками концентра- 45 та. Усиление избирательности флотационного разделения фосфата и кварца достигается предварительным кондиционированием руды с жидким cтeклJЭM (3-4 кг/т). При этом получена подвижная легкоразру- 50 шаемая пена. По разработанной технологии в замкнутом цикле с промышленными продуктами получен флотационный концентрат с содержанием 24% PzOs при измельчении 85%. Недостатком указанного способа является низкое извлечение полезного компонента во флотационный концентрат. Целью изобретения является повышение извлечения пятиокиси фосфора в концен- QQ трат. Поставленная цель достигается введением в кондиционирование сернокислого кальция. Оптимальное соотношение жидкого стекла и сернокислого кальция составляет 1:1. 65

ны опыты с натриевыми, кальциевыми, маг2055 Способ осуществляют следующим образом. Руду измельчают, пульпируют, вводят сернокислый кальций и жидкое стекло, кондиционируют в течение некоторого времени, водят собиратель и флотируют фосфорит. В лабораторных условиях были проведениевыми солями серной и соляной кислот, а также с солями железа и алюминия, В результате исследований установлено полол ительное влияние только сульфата кальпия совместно с жидким стеклом на флотацию фосфоритов в отличие от существующих представлений, согласно которым соли жесткости оказывают лиuJь отрицательное действие на флотационный пропесс, связывая карбоновые кислоты в нерастворимые кальциевые мыла, повышая таким образом расход собирателя, при этом увеличивается время флотации, снижается качество концентрата, появляется неминерализованная обильная йена. Проведенными лабораторными опытами, в которых исследовалось влияние сернокислого кальция на флотацию фосфоритов Чилисайского месторождения, показано, что без жидкого стекла с увеличением расходов соли с 1 до 5 кг/т извлечение PzO в концсптрат уменьшается с 64,1 до 47,2%, пена при этом снил ;ается незначительно с 1400 до 1100 см, оставаясь обильной и трудноразрушаемой. При совместном действии сульфата кальция и л идкого стекла наблюдается активация фосфора. Лучшие результаты в опытах получены при расходах сернокислого кальция и жидкого стекла 4- 5 кг/т. Свойства пены в этом случае не ухудшаются. Кроме того, без достаточного количества сернокислого кальция наблюдается пептизация тонких компонентов мытой фосфоритной руды, что привохчит к большим потерям пятиокиси фосфора в процессах обезвол ивания. При расходах соли 4-5 кг/т продукты обогащения хорошо осаждаются с получением практически чистой л идкой фазы пульпы, которая может быть использована в качестве оборотной воды, Совместное использование сернокислого кальция и жидкого стекла при флотации тонкоизмельченной мытой фосфоритной руды в присутствии шламов обеспечивает селективную флокуляцию фосфатных шламов, активирует флотацию фосфата, интенсифицирует процессы обезвол ивания, соль обезврел ивает отрицательное действие л идкого стекла при накапливании его в оборотной воде, образуя Si02 - нерастворимое соединение. Пример. Флотировалась мытая фосфоритная руда Чилисайского месторождения. содержащая 17,48% РзОз. Крупность измельчения -0.1 мм. Флотация проводилась на

необесшламленном измельченном продукте (содержание класса -0,04 мм 57%). Плотность пульпы 228 г твердого/л. Схема флотации включала основную и контрольную операции с двумя перечистками концентрата по схеме в замкнутом цикле с промышлеными продуктами. Расход реагентов, кг/т:

Сернокислый кальций4,0

Жидкое стекло4,0

Флотореагент ВЖС1,0

В результате флотации получен концентрат, содержащий 24,0% Р2О5 при извлечении 90,4%.

Таким образом, использование предлагаемого способа флотации позволяет повысить извлечение пятиокиси фосфора во флотационный концентрат на 5%; значительно интенсифицировать процессы обезвоживания за счет уменьшения потерь со сливом сгустителя; создать благоприятные условия для осаждения тонких минеральных частиц в хвостохранилище с получением чистой оборотной воды; обезвредить отрицательное действие большого количества

накапливании его в

жидкого стекла при оборотной воде.

Формула изобретения

1.Способ обогащения фосфорсодержащей руды, заключающийся в кондиционировании измельченной необесшламленной руды с лшдким стеклом, обработке жирнокислотным собирателем и флотации фосфорсодержащих минералов, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения пятиокиси фосфора, в кондиционировании вводят сернокислый кальций.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что соотношение жидкого стекла и сернокислого кальция составляет 1:1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Промышленность горнохимического сырья, 1978, вып. 1, с. 30.

2.Патент США № 3314537, кл. 209-5, опублик. 1972.

3.Химическая промышленность, 1978, № 7, с. 37 (прототип