Способ обогащения эвдиалитовых руд
Владельцы патента RU 2515196:
Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" (RU)
Изобретение относится к области обогащения твердых полезных ископаемых, а именно к способам обогащения редкометаллических руд. Способ обогащения эвдиалитовых руд включает применение электромагнитной сепарации в сильном поле с выделением в немагнитную фракцию нефелин-полевошпатового концентрата и последующую электрическую сепарацию магнитных фракций с получением эгиринового и эвдиалитового концентратов. В голове процесса осуществляют рентгенорадиометрическую сепарацию руды с суммарным вторичным характеристическим излучением Кα1-серии элементов стронция, иттрия, циркония и ниобия в энергетическом диапазоне 13,0-17,5 кэВ. Технический результат - повышение эффективности извлечения эвдиалитового концентрата, снижение затрат на дробление и измельчение руды, а также сокращение количества перечистных операций. 1 ил., 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к области обогащения твердых полезных ископаемых, а именно к способам обогащения редкометаллических руд.
Эвдиалитовые руды являются комплексным сырьем для получения редких и редкоземельных металлов. Руды характеризуются повышенной концентрацией циркония, ниобия, тантала, редких земель (в том числе иттрия), стронция, что и определяет их комплексность.
Состав эвдиалитовых руд (25-27% эвдиалита, 52% полевого шпата, лопарита и нефелина, 20% эгирина) предопределяет получение, помимо основного концентрата эвдиалита, попутных эгиринового и нефелин-полевошпатового концентратов.
Основными методами обогащения руд редких и редкоземельных металлов являются гравитация и флотация. В результате первичного обогащения получают черновые концентраты, подвергаемые затем доводке способами, сочетающими магнитный и электрический методы обогащения (С.И.Полькин. «Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов». М.: «Недра», 1987 г.).
Основными недостатками гравитационно-флотационной технологии обогащения редкометалльных руд является большое число перечистных операций, необходимость доводки черновых концентратов магнитным и (или) электрическим способами, высокие потери ценных компонентов со шламами, применение большой номенклатуры химических реагентов.
Разработана технология обогащения богатых эвдиалитовых руд с использованием только методов электромагнитной и электрической сепараций и получением кондиционного эвдиалитового концентрата, содержащего 12% ZrO2 и 2% ∑TR2O3, эгиринового и нефелин-полевошпатового концентратов (А.К.Ильин, А.В.Курков и др. «Разработка технологии переработки богатых эвдиалитовых руд - нового вида цирконий-иттрийсодержащего минерального сырья». Научное обозрение, №3, 2012 г.).
Данная технология, принятая за прототип, предполагает применение в начале процесса электромагнитной сепарации в сильном поле, позволяющей выделить в немагнитную фракцию нефелин-полевошпатовый концентрат. При последующей электрической сепарации магнитных фракций в проводящую фракцию выделяется эгирин, а непроводящая фракция представляет собой эвдиалитовый концентрат.
Технологическая схема обогащения представлена на рисунке 1.
Недостатком способа является необходимость увеличения количества перечистных операций при снижении содержания циркона в исходной руде.
Техническим результатом предлагаемого способа является возможность валовой добычи руды и вовлечения в переработку бедных эвдиалитовых руд, уменьшение количества перечистных операций при проведении электромагнитной и электрической сепараций, снижение затрат на дробление и измельчение руды за счет вывода из переработки в отвал до 35% исходной рудной массы (с содержанием менее 0,3% ZrO2).
Технический результат достигается путем применения в начале процесса рентгенорадиометрической сепарации (РРС) руды с суммарным вторичным характеристическим излучением Кα1-серии элементов стронция, иттрия, циркония и ниобия в энергетическом диапазоне 13,0-17,5 кэВ.
Сущность способа заключается в том, что перед проведением электромагнитной и электрической сепараций руда подвергается рентгеновскому облучению и регистрируется вторичное характеристическое излучение в энергетическом диапазоне 13,0-17,5 кэВ.
Таким образом, разделительным признаком при рентгенорадиометрической сепарации является суммарное характеристическое излучение Кα-серии элементов стронция, иттрия, циркония и ниобия.
Пример реализации способа
Проверка эффективности способа проводилась применительно к бедной эвдиалитовой руде с содержанием 1,54% ZrO2 и 0,26% ∑Zr2O3.
В таблице приведены сравнительные результаты обогащения руды без применения рентгенорадиометрической сепарации и с применением предварительной РРС руды.
| Сравнительные результаты обогащения эвдиалитовой руды без применения и с применением предварительной РРС | ||||||
| № | Наименование продуктов | Выход, % | Содержание, % | Извлечение,% | ||
| ZrO2 | TR2O3 | ZrO2 | TR2O3 | |||
| I - без применения РРС | ||||||
| Исходная руда | 100,0 | 1,54 | 0,26 | 100,0 | 100,0 | |
| 1 | Эвдиалитовый концентрат | 8,61 | 13,11 | 2,20 | 73,44 | 73,35 |
| 2 | Эгириновый концентрат | 29,29 | 0,52 | 0,09 | 9,90 | 10,14 |
| 3 | Нефелин-полевошпатовый концентрат | 43,68 | 0,142 | 0,23 | 4,03 | 3,86 |
| 4 | Промпродукты | 3,19 | 1,63 | 0,27 | 3,37 | 3,31 |
| 5 | Шламы | 15,23 | 0,936 | 0,16 | 9,26 | 9,34 |
| II - с применением РРС | ||||||
| Исходная руда | 100,0 | 1,54 | 0,26 | 100,0 | 100,0 | |
| 1 | Хвосты РРС (в отвал) | 33,20 | 0,26 | 0,06 | 5,60 | 7,50 |
| 2 | Товарный продукт РРС, в том числе | 66,80 | 2,17 | 0,36 | 94,40 | 92,50 |
| 3 | - эвдиалитовый концентрат | 9,22 | 12,80 | 2,163 | 76,60 | 75,40 |
| 4 | - эгириновый концентрат | 19,54 | 0,68 | 0,093 | 8,60 | 7,00 |
| 5 | - нефелин-полевошпатовый концентрат | 27,89 | 0.11 | 0,017 | 2,00 | 1,80 |
| 6 | - шламы | 10,15 | 1,09 | 0,21 | 7,20 | 8,30 |
По варианту I без РРС получен кондиционный эвдиалитовый концентрат с содержанием 13,11% ZiO2 и 2,2% ∑TR2O3 при извлечении и ZrO2, и ∑TR2O3 на уровне 73%, а также эгириновый концентрат, пригодный для производства кремнелитейных изделий, и нефелин-полевошпатовый концентрат, пригодный для керамической промышленности. Промпродукты направляются в голову процесса или выводятся вместе со шламами.
Однако для получения кондиционных концентратов по варианту I требуется большое количество перечистных операций (до 6).
По варианту II с РРС также получены кондиционные концентраты, причем извлечение ZrO2 и ∑TR2O3 в эвдиалитовый концентрат на 2-3% выше. Существенно сокращается количество перечистных операций (до 1-3).
Таким образом, заявляемый способ обладает по сравнению с прототипом следующими преимуществами:
- значительное сокращение количества перечистных операций при проведении электромагнитной и электрической сепараций руды;
- обеспечение гарантии качества получаемых концентратов;
- снижение затрат на дробление и измельчение руды за счет вывода из переработки 30-35% хвостов РРС в отвал;
- получение возможности валовой добычи руды и вовлечения в переработку бедных эвдиалитовых руд.
Способ обогащения эвдиалитовых руд, включающий применение электромагнитной сепарации в сильном поле с выделением в немагнитную фракцию нефелин-полевошпатового концентрата и последующую электрическую сепарацию магнитных фракций с получением эгиринового и эвдиалитового концентратов, отличающийся тем, что в голове процесса осуществляют рентгенорадиометрическую сепарацию руды с суммарным вторичным характеристическим излучением Кα1-серии элементов стронция, иттрия, циркония и ниобия в энергетическом диапазоне 13,0-17,5 кэВ.
