Флотация силикатов

07.08.2018
Среди силикатов, имеющих значение в промышленной флотации, прежде всего необходимо отметить полевые шпаты, как часто встречающийся компонент из минералов пустой породы. К силикатам, имеющим промышленное значение, относятся слюды, тальк, гранат, кианит, алунит, каолин и некоторые другие, флотируемость которых изучена слабо и в разной степени.

Если не прибегать к активированию полевых шпатов путем действия ионов металлов, то они под влиянием мыла флотируют очень слабо. Правда, они немного лучше переходят в пену, чем кварц. Например, для альбита получается извлечение в 30%, тогда как для кварца при той же оптимальной величине pH получается всего ,10% извлечения при условии, что в пульпу прибавлено 0,5% кг/т олеата натрия.

Было замечено, что у различных модификаций полевых шпатов флотационная способность разная, причем, по-видимому, лучше всего флотируют полевые шпаты, содержащие кальций.

Полевые шпаты, подобно кварцу, можно легко активировать при действии тех анионов, которые образуют нерастворимые мыла. Это активирование производится путем прибавления меньшего количества растворов соли тяжелого металла, чем для кварца, причем очень трудно получить полное активирование. Так как полевые шпаты частично растворимы в воде, то на их поверхности образуется скелет кремнезема, подобный губке. Такой же скелет получается на поверхности стекла после воздействия на него кислот. Поверхности, покрытые подобными губкообразными скелетами, по-видимому, обладают исключительной способностью к адсорбции. Подобная губкообразная поверхность полевого шпата может поглотить значительно большее количество адсорбированных ионов, чем относительно незначительная поверхность кварца, измеряемая тем же числом квадратных сантиметров. Из этих данных можно предполагать, что если поверхность полевого шпата частично выщелочена, то, с одной стороны, она обладает большей активностью, чем кварц, а с другой стороны, для того чтобы ее нацело активировать, нужно израсходовать на единицу видимой поверхности больше активатора, чем для кварца.

Пример 288. Разберем по фиг. 208 флотацию слюды, полевого шпата и кварца.

Проба содержала 5—10% биотита; 65—75% ортоклаза и 20—25% кварца. Целью ставилось удаление в первую очередь слюды, как вредной примеси, от полевого шпата и кварца. Так как часть слюды возможно было выделить методом мокрого процесса, пропуская материал класса — 65 + 200 меш на столе с 2 очистками, то можно было удалить в хвосты основную массу слюды, при этом 2-й очистной концентрат стола содержал незначительное ее количество и поступал на флотацию для разделения полевого шпата от кварца.

Для удаления остатков слюды первую флотацию вели, как основную на слюду, применяя 0,25 кг/г терпинеола, 0,25 кг/т олеата натрия и 0,015 кг/т азотнокислого свинца. Концентрат слюды содержал незначительное количество полевого шпата и кварца, первичные хвосты почти не содержали слюды. Для разделения этих хвостов на составные компоненты перед флотацией прибавляли 0,25 кг/т терпинеола,, 0,25 кг/г олеата натрия и некоторое количество азотнокислого свинца. В результате в концентрат перешел полевой шпат, а в хвостах остался кварц. Анализ показал на содержание в концентрате от 9.5—99% полевого шпата и извлечение от исходного 92—95%.

Пример 299. С целью получения слюды для обоев изучались условия флотации мелкочешуйчатого слюдистого сланца [4J. Порода состояла из мелковкрапленного серицита и относительно крупнозернистого полевого шпата. После измельчения породы до минус 100 меш и применением от 0,75 до 1,0 кг/т олеата натрия при pH около 8,0 были получены вполне удовлетворительные результаты разделения при извлечении 90% слюды в концентрат и 90% извлечения полевого шпата в хвостах.

Пример 290. Приведем опыты со сланцем, содержащим гранат, полевой шпат и серицит. Целью обогащения было получение слюды, применяющейся в качестве изоляции для несгораемых шкафов. Встречающийся в этой породе гранат представлял собой разновидность, содержащую железо, так называемый альмандин, и был вкраплен в количестве нескольких процентов в виде тонких зерен. Удаление этого граната было особенно важно. В том случае, если в качестве реагента применялось достаточное для флотации количество мыла, гранат поднимался в пену вместе с серицитом, при недостаточном количестве мыла гранат флотировал первым. Результаты обогащения показаны в табл. 179.

Пример 291. Разберем по табл. 180 флотацию граната с промиродуктами, содержащими пироксен и полевой шпат. Продукт, применявшийся для флотации, получался в качестве промпродукта при мокром обогащении исходной породы. Он содержал около 65% граната. Особенно поротипе результаты флотации были получены при отделении граната от других силикатов, если предварительно пульпа обрабатывалась разбавленной кислотой и затем промывалась.

Крупность зерен в пульпе была от 35 до 150 меш. Улучшение результатов после этой очистки можно объяснить тем, что некоторые частицы минералов под влиянием кислоты переходят в раствор. В табл. 180 приведены результаты, полученные после промывки породы 10%-ной серной кислотой и флотации в присутствии 0,15 кг/т олеиновой кислоты и 0,1 кг/т терпинеола.

Пример 292. Приведем пример флотации примесей от магнезитовой руды.

Иногда встречается магнезит, содержащий значительное количество нерастворимых в кислотах минералов: талька, слюды и других силикатов. Для того чтобы получить хороший магнезит, идущий на изготовление огнеупоров, применяют флотацию. С этой целью руду измельчают, отмучивают наиболее тонкие частицы и подвергают флотации нерастворимые в кислотах силикаты — тальк и слюду — путем прибавления 0,2 кг/т каменноугольного креозотового масла. Из магнезитовой руды, содержащей 22% нерастворимых в кислотах минералов, получается продукт, имеющий только 4—5% нерастворимого остатка; извлечение магнезита 84%. Этот пример является случаем так называемой «обратной» флотации, когда пустая порода всплывает в пену и очищенный ценный минерал, в данном случае магнезит, остается в пульпе.

Пример 293. Приведем данные лабораторной флотации каолина, для чего достаточно было прибавления одного вспенивателя, например, соснового масла. Из исходного каолина (Зеттлиц), содержащего 17,8% глинозема и 68,3% кремнезема, что отвечает 47,2% свободного кремнезема, получен концентрат, содержащий 43,56% глинозема и 63,1% кремнезема, что отвечает 1,63% свободного кремнезема. Несмотря на то, что концентрат по своему составу отвечал первоклассному керамическому каолину, он оказался, однако, по своим керамическим свойствам неудовлетворительным. Извлечение его по расчету на глинозем 93,2%. На практике флотация каолина еще не применяется.

Пример 294. Разберем по табл. 181 разделение флотацией кианита (Al2O3*SiO2) от кварца при дроблении проб до — 100 меш. Смесью реагентов служили: сосновное масло 0,08 кг/т; олеиновая кислота 0,16 кг/т, олеат натрия 0,30 кг/т, едкий натр 0,50 кг/т, задаваемый в основную флотацию, и жидкое стекло 0,25 кг/т, задаваемое в очистную флотацию.

Асбест. Флотация асбеста впервые разработана в институте Meханобр. Существующие способы обогащения асбеста — русский и канадский способы, основанные на различии трения и на отсасывании воздушным обогащением распущенного волокна, становятся малоэффективными для классов — 1 мм. На Урале в результате асбестовых фабрик накопились большие отвалы отходов с содержанием волокна в отдельных случаях до 30—40%. Эти отвалы с использованием низших сортов для различных видов строительства — стенная штукатурка, асболитовые асбестовые полы, междуэтажные перекрытия, термоизоляторы, производство огнеупорных красок и т. д., приобретают особую ценность, если метод обогащения их будет освоен промышленностью.

Лабораторным изучением установлено, что сульфоолеиновая кислота — C17H34 (OSO3H). СООН, является хорошим коллектором-вспенивателем при флотации асбеста, а жидкое стекло способствует депрессии змеевика, при расходе сульфоолеиновой кислоты 0,5—2,0 кг/т. Соотношение между коллектором и депрессором следует поддерживать как 2:1.

Прибавка депрессора особенно эффективна при флотации зерен крупнее 1 мм. Флотация асбеста возможна до длины волокна 3 мм. При флотации мелких классов, а также с выделением вспомогательного распушения перед флотацией в стержневой мельнице, расход депрессора может снизиться до минимума, с понижением расхода и коллектора.

По проведенным исследованиям класс 1—0 мм подвергся трем вариантам использования флотации: а) первичной флотации с одной перечисткой хвостов; б) первичной флотации, распушке первичных хвостов в стержневой мельнице и перечистной флотации продукта мельницы и в) предварительной распушке в стержневой мельнице с последующей первичной и перечистной флотациями хвостов. Из этих вариантов лучшие результаты дал последний вариант; так, при сравнении его с первым вариантом получились следующие показатели (в числителе по варианту (в); в знаменателе по варианту (а)): выход концентрата % 48,99/36,34; содержание волокна % 60,00/55,74; извлечение % 86,21/70,06; причем содержание % свободного волокна (по вычислению) в исходном соответственно равно 33,4/28,9; а в хвостах 9,00/13,6, что дает Kсел 1,53/1,46.