Способ обогащения руд

 

Использование: при флотационном обогащении различных руд. Сущность: во время аэрационного кондиционирования пульпы выделяют пенный и камерный продукты, обрабатывают воздухом или газом пенный продукт и аэрируют камерный продукт, обработанный воздухом или газом пенный продукт вводят в аэрируемый камерный продукт. При этом пенный продукт предварительно накапливают и вводят в аэрируемый камерный продукт периодически с интервалом, равным 0,5-10,0% от времени аэрационного кондиционирования. Непрерывное или многократное пропускание пенного продукта - минерализованных пузырьков воздуха через слой пульпы позволяет интенсифицировать процесс пульпоподготовки, который в свою очередь повышает веооятность извлечения труднофлотирующихся ценных частиц 2 з.п.ф-лы, 1 ил. 1 табл.

СОЮЗ СОВГТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 03 D 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4824256/03 (22) 08,05,90 (46) 07.12.92, Бюл, ¹ 45 (72) В.И. Максимов, С.Н. Карнаухов и Г.Г. Урьев (56) Тюрникова В,И. и Наумов M.Е. Повышение эффективности флотации. М.; Недра.

1980, с. 5 — 16.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1192234, кл. В 03 D 1/02, 1982, (54) СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ РУД (57) Использование: при флотационном обогащении различных руд. Сущность: во время аэрационного кондиционирования пульпы выделяют пенный и камерный продукты, обрабатывают воздухом или газом пенный

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при флотационном обогащении руд, Известен способ флотационного обогащения роуд, который включает обработку пульпы модификаторами, аэрационное кондиционирование пульпы, введение собирателя и вспенивателя и последующую флотацию (1), В данном способе создаются условия гидрофобизации поверхности минералов и последующей их селективной флотации, Недостатком данного способа является невысокое извлечение полезных материалов: не учитывается электрохимическая неоднородность поверхности минералов и поэтому при кондиционировании имеет место как черезмерное окисление, таки недостаточная активация поверхности флотируемых минералов.. Ы» 1779409 А1 продукт и аэрируют камерный продукт, обработанный воздухом или газом пенный продукт вводят в аэрируемый камерный продукт. При этом пенный продукт предварительно накапливают и вводят в аэрируемый камерный продукт периодически с интервалом, равным 0,5 — 10,0% от времени аэрационного кондиционирования. Непрерывное или многократное пропускание пенного продукта — минерализованных пузырьков воздуха через слой пульпы позволяет интенсифицировать процесс пульпоподготовки, который в свою очередь повышает вероятность извлечения труднофлотирующихся ценных частиц. 2 з,п.ф-лы, 1 ил. 1 табл.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ обогащения руд, включающий обработку пульпы реагентами, аэрационное кондиционирование и последующую флотацию (2).

Данный спосб позволяет улучшить технологические показатели обогащения, Собиратель по мере активации поверхности минералов воздухом закрепляется на флотируемых частицах, адсорбционный слой собирателя на частицах минерала предохраняет их от черезмерного окисления. Кроме того, в предлагаемом способе создаются условия для образования оптимального для флотации соотношения двух форм сорбции собирателя: химической и физической.

Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает достаточной

1779409 селективности и полноты извлечения полезного минерала.

Целью предполагаемого изобретения является повышение технологических показателей и скорости флотации путем интенсификации процесса пульпоподготовки, Поставленная цель достигается тем, что

Во время аэрационного кондиционирования пульпы выделяют пенный и камерный продукты, обрабатывают воздухом или газом пенный продукт и аэрируют камерный продукт, обработанный воздухом или газом, пенный продукт вводят в аэрируемый камерный продукт, При этом пенный продукт вводят в аэрируемый камерный продукт периодически и интервалом, равным 0,5 — 10 Я, от времени аэрационного кондиционирования.

Сущность предлагаемого способа состоит в следующем.

По мере активации минеральной поверхности воздухом происходит закрепление собирателя и, в первую очередь, на частицах, обладающих большей флотируемостью, На легкофлотирующихся частицах собиратель образует полислойное покрытие, часто превышающее достаточное количество для закрепления частицы на пузырьке воздуха, в то время как труднофлотирующиеся частицы остаются на "голодном пайке".

При аэрационном кондиционировании пульпы с собирателем и вспенивателем (при флотации) в пену поднимаются, в первую очередь, частицы, обладающие большей флотируемостью, т,е. те части, которые покрыты собирателем с плотностью слоя, значительно превышающей мономолекуля рное покрытие, Частицы же не покрытые или недостаточно покрытые собирателем, как правило, составляют потери или доизвлекаются в контрольных операциях с достаточно низкой эффективностью при дополнительных расходах собирателя.

В предлагаемом способе в кондиционировании перед флотацией предусматривается непрерывное или многократное пропускание пенного продукта — минерализованных пузырьков воздуха, аэрофлокул через слой пульпы, Минерализованные пузыры<и представляют собой здесь гидрофобизирующие комплексы: частица с полислойным покрытием реагентов (собирателя, вспенивателя) — пузырек воздуха, которые благодаря своей незначительной инертности и скорости подьема в сравнении с просто минеральными частицами или пузырьками воздуха существенно повышают вероятность и время контакта их с труднофлотирующимися частицами. При этом взаимодействие завершается, как правило, 5

ЗО

55 закреплением труднофлотирующейся частицы на минерализованном пузырьке воздуха и извлечением ее в пену, Перед возвращением в аэрируемую пульпу пенный продукт обрабатывается воздухом или газом. что уменьшает степень минерализации пузырьков: пена становится более хрупкой, и происходит ее очистка от механической примеси пустой породы и депрессируемых минералов. Для интенсификации аэрационного кондициониования пенный продукт определенное время накапливают и возвращают в аэрируемую пульпу периодически. При накоплении трехфазной пены и одновременном ее возвращении происходит значительное увеличение количества Mèíåрализованных пузырьков в обьеме пульпы, что существенно повышает вероятность попадания "трудных" частиц в пену, Адсорбция собирателя на поверхности труднйфлотирующихся частиц происходит как в пульпе непосредственно на минерализованных пузырьках, так и при каскадном падении и накоплении трехфазной пены.

Предлагаемый способ аэрационного кондиционирования позволяет повысить скорость последующей флотации и увеличить извлечение полезного минерала в пенный продукт главным образом за счет повышения извлечения труднофлотирующихся минеральных частиц. В зависимости от состава исходной руды, технологии обо- гащения, химических свойств применяемых реагентов могут использоваться для обработки пенного продукта следующие газы: кислород, азот, сернистый газ, Например, кислород — для интенсификации процесса окисления депрессируемых минералов, азот — для предотвращения окисления и уменьшения расхода сернистого натрия, сернистый газ — для усиления депрессии различных сульфидных минералов, Во всех случаях происходит повышение качества и улучшение физических свойств (например вязкости) трехфазных пен.

Способ осуществляется следующим образом.

Исходную руду измельчают, обрабатывают модификаторами, вводят собиратель и вспениватель и проводят аэрационное кондиционирование с образованием трехфазной пены.

В качестве аэрационного устройства может быть использована известная конструкция флотсмашины типа "Механобр", содержащая флотокамеру 1, крутопадающий пенный желоб 2, имеющий горизонтальную перегородку иприданный секции (пара флотокзмРп) ч тпнйок ? xnnii9 цплаог -л

1779409

55 аэрирующим, блок-импеллер 4. Стрелками показаны движение пульпы, пены, подача воздуха, Для успешного продвижения пульпы и пены по аэрационному устройству в нем должны быть убраны межкамерные перегородки. Шибер аэрационной машины 5 регулирует уровень пульпы и выполняется переливного типа для обеспечения беспрепятственной выгрузки пульпы и пены. Трехфазная пена снимается в желоб пеногоном или самотеком. В блок-импеллерах, соединенных с аэрирующим патрубком 3, остальные воздушные патрубки наглухо закрыты, что улучшаетусловия возвращения пенного продукта в пульпу. Периодический возврат накопленной в желобе пены осуществляется автоматическим открыванием горизонтальной перегородки и смывом пенного продукта в нижнюю часть желоба. Для этого могут быть использованы датчик реле времени и электромеханическое устройство. При каскадном падении и накоплении трехфазная пена частично разрушается. Для успешного всасывания блокимпеллером флотомашины и последующей диспергации трехфазной пены с образованием минерализованных пузырьков воздуха необходимо трехфазную пену подавать в пульпу в совместной струе с воздухом. При смешивании пены с воздухом также уменьшается степень минерализации пены, что увеличивает транспортирющую способность минерализованного пузырька. Воздух подается в нижнюю часть пенного желоба, по касательной к дну желоба и аэрирующего патрубка 3. Подача воздуха в процесс кондиционирования — непрерывная, расход его может составлять в зависимости от :одержания флотируемых минералов 1-6 м /мин на 1 м пульпы, Необходимое время кондиционирования устанавливается уровнем пульпы и количеством флотокамер в аэрационном устройстве.

Оптимальное время аэрационного кондиционирования для каждого типа руд определяется экспериментальным путем, Сравнительные эксперименты проводились на пробах лопаритовой редкометальной руды и медно-никелевого файнштейна. Результаты приведены в таблице.

Опыт 1. Известный способ. Измельченную до крупности 75 класса 0,071 мм редкометальную руду (шламовый концентрат гравитационной фабрики) загружали в камеру 1 л флотомашины, обрабатывали кремнефтористым натрием 6 мин до рН 5,0—

5,2, вводили собиратель — стиролфосфоновую кислоту (500 г/т) и вспениватель Т вЂ” 80 (100 г/т), проводили аэрационное кондиционирование в течение 10 мин при содержа5

50 нии твердого 33% и расходе воздуха 1 л/мин на 1 л пульпы и флотировали 9 мин.

В результате получили концентрат с выходом 42,137; при извлечении лопарита

93,02 и эффективности обогащения

75,56%.

Эффективность рассчитывалась как разница извлечений в концентрат флотиру-емых и депрессируемых минералов, Опыт 2. Предлагаемый способ, Подготовленную, как в опыте 1, пульпу аэрировали 10 мин со стиролфосфоновой кислотой и

Т-80 с выделением пенного продукта, обработкой его воздухом и непрерывным введением его в аэрируемый камерный продукт и флотировали 8 мин.

В результате получили концентрат примерно с таким же выходом при извлечении лопарита 95,15% и эффективности обогащения 78,19 / вместо 75,56 по известному способу.

Опыты 3,4,5. Предлагаемый способ, Подготовленную. как в опыте 1, пульпу аэрировали 10 мин со стиролфосфоновой кислотой и Т-80 с выделением пенного продукта обработкой его воздухом и периодическим возвращением его в аэрируемую пульпу с интервалом соответственно 3, 24, 60 с (что составляет 0,5; 4,0 и 10,0 от общего времени аэрации) и флотировали 8 мин.

Аэрационное кондиционирование с периодическим введением пенного продукта имеет преимущество перед непрерывным введением трехфазной пены в интервале от 3 до 60 с, При увеличении времени более 60 с накопления пенного продукта происходит снижение извлечения полезного минерала в концентрат, а при уменьшении менее 3 с положительного эффекта не проявляется, При аэрационном кондиционировании с периодическим возвращением пенного продукта с интервалом 24 с (4,0 времени аэрации), в сравнении с непрерывным возвращением, извлечение лопарита в концентрат увеличивается на 3,07, а эффективность на 3,90/.

В предлагаемом способе (опыты 2,3,4,5) скорость флотации лопарита (извлечение полезного компонента в единицу времени) увеличилась в сравнении с известным способом в 1,15 — 1,2 раза.

Опыт 6. Известный способ. Измельченный до крупности 90 /, класса 0,045 мм медно-никелевый файнштейн обрабатывали едким натром (рН 12,5), загружали в 1 л камеру флотомашины, вводили собиратель— бутиловый ксантогенат калия (700 г/т), аэрировали в течении 15 мин при содержании

1779409 твердого 33/ и расходе воздуха 1 л/мин на

1 л пульпы и флотировали 8 мин, В результате получили медный и никелевый концентраты . медный концентрат с выходом 57,15/ при извлечении меди 5

86,66/ и никеля 19,77/,. Эффективность обогащения составила 66,89/.

Опыт 7, Предлагаемый способ. Подготовленную, как в опыте 6, пульпу аэрировали в течение 15 мин с выделением пенного 10 продукта, обработкой его воздухоа и непрерывным возвращении в аэрирующую пульпу и флотироваои 7 мин.

Применение предлагаемого способа позволяет повысить эффективность обога- 15 щения на 6,10/, в сравнении с известным способом.

Опыты 8, 9, 10, Предлагаемый способ.

Аэрационное кондиционирование проводят с периодическим введением обработанного 20 воздухом пенного продукта с интервалом соответственно 4,5, 22,5 и 90 с, что составляет соответственно 0,5; 2,5 и 10% от времени аэрационного кандиционирования.

Флотационное разделение медно-нике- 25 левого файнштейна с применением аэрции пульпы с периодическим введением пенного продукта в интервале от 4,5 до 90 с позволяет улучшить технологические показатели в сравнении с применением аэрации с не- 30 прерывным возвращением трехфазной пе ны. При аэрации с периодическим возвращением пенного продукта с интервалом 22,5 с, в сравнении с непрерывным возвращением, извлечение меди в концентрат 35 увеличивается на 2,42 /, а эффективность обогащения на 4,05 /.

Применение аэрационного кондиционирования с выделением образующегося пенного продукта и введением его в аэриру- 40 емый камерный продукт позволяет увеличить скорость флотации медных сульфидов в 1,78 — 1,24 раза в сравнении с известным способом, Опыт 17, 72. Предлагаемый способ. Под- 45 готовленную, как в опыте 6, пульпу аэрировали в ечение 10 мин с выделением пенного продукта, обработкой его кислородом, непрерывным введением его в аэрируемую пульпу (опыт 17) и с периодическим 50 введением его в аэрируемую пульпу с интервалом 22,5 с.

Применение кислорода f3 кондиционировании позволяет интенсифицировать

55 процесс пульподготовки и уменьшить время аэрации примерно в 1,5 раза.

Флотационное разделение файнштейна по данному способу позволяет улучшить технологические показатели в сравнении с известным способом: в опыте 11 извлечение меди в концентрат увеличивается на 4,75/о, эффективность разделения на 7,05О/, в опыте 12 извлечение меди в концентрат увеличивается на 6,66/, эффективность разделения на 8,14%.

Скорость флотации в опытах 11, 12 увеличивается в сравнении с известными соответственно в 1,20 и 1,23 раза.

Опыты 13, 14. Предлагаемый способ, Опыты 13, 14 проводились аналогично опытам 11, 12, только аэрационное кондиционирование проводилось в течении 15 мин и вместо кислорода обработка пенного продукта осуществлялась азотом, Применение азота в кондиционировании по предлагаемому способу позволяет улучшить технологические показатели в сравнении с известным способом: в опыте

13 извлечение меди в концентрат увеличивается на 5,73 f,, эффективность разделения на 6,30/, в опыте 14 извлечение меди в концентратувеличивается на 8,28/, эффективность разделения на 9,27О/.

Скорость флотации в опытах 13, 14 увеличивается в сравнении с известным сооТ ветственно в 1.22 и 1,25 раза (см. таблицу), Формула изобретения

1, Способ обогащения руд, включающий обработку пульпы реагентами, аэрационное кондиционирование и последующую флотацию, отличающийся тем, что, с цел.ю повышения технологических показателей обогащения и скорости флотации путем интенсификации процесса пульпоподготовки, во время аэрационного кондиционирования пульпы выделяют пенный и камерный продукты, обрабатывают воздухом или газом пенный продукт и аэрируют камерный продукт, обработанный воздухом или газом пенный продукт вводят в аэрируемый камер н ы и и родукт.

2. Способ по и 1, отличающийся тем, что пенный продукт вводят в аэрируемый камерный продукт периодически с интервалом, равным 0,5-10,0О/, от времени аэрационного кондиционирования, 1779(109

S

О

fO Z х о е с-е о

1c) о а о х.ОМО О с3 г > с«4 и мммм з г о (о

Ф

S (Y

О) о

Б (СС

Z

>О

>О г (4 (»I

CO

К)

C) ю

СО

Г

LC>Z МП (Г> С3 и о

Z ммвм лллг

1 !

1

1

1

1

l

1

1

I

I

I

t

1 !

1

I

1 !

I

I

I

l !

1 о

1 х — М С3

В (Г) Л CO

А м(ч о

СО О3 СО ОЭ

1 Ж о

1 Ф (О

s асс !

1 О) I- Ф

O) с

О) х

I — — \

1 I !

I 1

1 I

1 I

--О м (ч

О 1

Ч3 г > О.>

- сг) с)

CO и б>

Г л сг>

СО О .О (О Г д () 4

Ф

S х

Ф

3 (D с

Ф с)

Ф

Z

О)

Б а

Ф с о () (» о

)c

cQ

ОФ

lO

>Х (D

)з

>Х (С е о

L о

Ш

О) с

О)

S

>-! о

Х с

О»

S

О

ГО

1о с е

S с

Ф

IlO (О

ГО х о с лл со л

ПЛ Сп С3 (4 с 4

Л С3

Л а) псо!

1 1

1 1

l i

1 (I 1

I 1

1 1

I ж

I 2

1 с

1 Oi а

1 >Х о

I Х

1 Ф с

I (С

1 1I. Ф

X б

I с (D а

I й

1 S

1 Ф

1 (С

I I с! IC о

1 с е

1 I»

1 (О

1 Г) 1 (O! Y о

I C:

1 I

1 1 (2 I

1 1и о

Ф 1 х — 4

t- 1

1 (О 1 а ! I- 1 х

1 Ф 1

1 1

1 Х I

O 1 х

lO

)1 S о. ! rO

I C о

1

1 (D

z

1 Ф х

1 (D с

О)

1 г) ! ЕС

11

>Х

Б

С?

lD

>О С > .О Г Сг\ О с4

О3 О \ О >

С) I I

1 !

1 1

I 1

1 1

1 1

I 1

1 !

1 i

I 1

1 1

I I

1t у о) с) о

C4WЛ

° .О .О

О О.О

»-(«

О

С3

>S о

П

Ф с

Ф х

1 щ

1 11

I C.

1 rO

I C о с

I Ф

1 S

».

l»»

t %

I CL

1 Е с

) о

1 (.3! 1

I 2

1 I- I и о i

Gl х

1- 1

1,(О

t ñ. ! 1- 1

1 ID

I I

z о

I Y 1 .О Г С (4 LC> (4 а3 г. (4 С>Г

МсЧ О :) I I

1 I

1 I

I

Г )

I 1

l I

1 с) I

I ! lI 1»4 у !

1

1

>Х.С вЂ” c»t .0 --О (: JO

Б

z с

Ф

О ЛО

» » с 4 г 4 О .О "О о

L о

z с

Ф

z

Ф

z о х

LC> C3 М

a) О

С»> С3

ВВ О

СО

)(О

Q.

1Ll) (Г\ Lr>

-о

ОООС4ОГ 4О

I

1

I

I

t

1 (О

I О и о с

С3

>Х >Х

Б

X X

>S Q) Ф

Б m

Z (1 (- rO rO и с с

Ф (Е

О) Ф Ф г)аа

S C C

>Х

Б Б

Е

О) O)

ГО rO ! L

lO с с

С((»

О) O) а а с с

>Х >S >S

2 2 2

Е X X

Ф Ф Ф

lO (О fO (! 1

lO lO lO с с с с с т

O) О) Ф ааа ссс

I ф C (4 М

I

1

1

I

1

1

1

I .б S I

S I и 1

omz I а(-s t

o ox

)с с (-) еж 1

1 I 1! 1- I

Х 1

I CLЕ I

ООФ

)C т 1-!.Б Om

СО Y CL

I 1 S

C 1 Б Х 1 оххе у е Ф е пасе

Z 1- О. S 1

)S Ф S 1 (х (с о

x s z )- m (DZcOOCLI

О. Ф СО O) I

СОСЕОО О

1 1

1 .!

1

1 (I

1

1

I

I

I

I

М О>Ч3 Л СО (> СО П (Ч Л ! о сч

1

1

I

1 О П МП 0 1 (Г> — Ч3 о (ч

ВО3 CO (Ч СО

Л! ЛО3 Л

I

I !

I со LC) — -з м

ПО3 - CO Г !

О - О- - СГ>

1

1

1

СЧ LC> ПО Л

С> .О СЧ I

М СГ> (4 ОО -Сс- ппйп

l

1 !

m Lc> Lr) o3

П Л (Г> С3—

o>сч сч м

I

I !

П ч3 (Г> о — (ч лсо

1 сч м м-х -- лг ллг

l !

I

МПМГ (Ч I О СО 1

t счгчсчсч 1

1

I

1

1

1

Lrc с)

«с) I

C) C) C) .Х

1

I

>Х >S >Х >Х

Б 2 2 2 1

Е X Е X 1

>Х Ф (D Ф Ф 1

Б Щ fO (O О) 1

Z I С > L 1

)- Гд fO (O П) 1 и

Ф СЕ (Е (X (X

Ф Ф Ф Ф (D I г) аааа

Б;сссс

I

I (ч mw (г> г> — сЧ О (О г 4 A СО

С3 М М М СЧ

О > О > -Л

СС3 О \ C> C> о(ч-хл

О ЛЛЛ мо тм сч гч ю со о(ч

О3 со сО о3 (-Х ГЧ С"> сч о- мм

=г п м(ч

С>сО ПО \С\ . Z LC> ПСО (Г>С aС3 л м(Г> лч3 .О .О .О .О .О а) (П с» о -х л л м

О М М(Г>

Й.ГГ П

О> С сг 0 1 (> м г > сч (ч .О О О "О Ч3

Г4 (Г> - СГ> М сп гч л — сч

cz>cco о о

В СГ) (ЛЧ3 О и

<Т\

СО

CO .О

Г Ъ

СГ\ о

О м

>О (4 ч3

CO м

° О

LCc сч

>Х

Е

О)

fO

Щ с (Е

Ф

O. с ..г

1779409

Исходная воз

Составитель В. Максимов

Редактор С. Кулакова Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор С. Юско

Заказ 4403 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101