Флотогравитация, обжиг и выщелачивание вольфрамовых руд

17.06.2020

Процесс флотогравитации (флотации на столах) был открыт примерно в 1900 г., но только сравнительно недавно его применили для выделения сульфидов из оловянных и вольфрамовых концентратов; за рубежом для вольфрамовых руд этот процесс впервые был использован на фабрике Панаскьера.

Пенная флотация была единственным процессом, применявшимся для этой цели до тридцатых сороковых годов. Наиболее крупным недостатком этого способа выделения сульфидов является необходимость тонкого измельчения, после которого материал плохо обогащается гравитацией или магнитной сепарацией.

В бывш. СССР флотогравитация для доводки гравитационных крупнозернистых вольфрамовых концентратов разработана и внедрена Д.И. Heдоговоровым. Независимо от Д.Н. Недоговорова этот процесс был применен для доводки оловянных концентратов на предприятиях Дальстроя.

При флотогравитации выделяют коллективный концентрат, в который переходят все сульфиды. Селективная флотация на концентрационном столе минералов одного класса не применяется. Однако, например, молибденит крупностью 5—2 мм можно отделить флотогравитацией от других сульфидов той же крупности. При этом имеет значение пластинчатая форма молибденита.

Основное преимущество флотогравитации перед пенной флотацией заключается в возможности разделения крупных частиц минералов (—4+0,5 мм).

Так как флотогравитации подвергается крупнозернистый материал, достигается хорошее разделение, при этом вольфрамовые концентраты освобождаются от примесей сульфидов и одновременно от пустой породы.

Процесс флотогравитации в основном сводится к следующему. Гравитационный концентрат крупностью до 4 мм перемешивают в течение 8—10 мин с серной кислотой, ксантогенатом и керосином, после чего он поступает на концентрационный стол, на котором происходит пленочная флотация сульфидов и концентрация окисленных минералов по их удельному весу. Концентрационный стол снабжен трубками с отверстиями для продувания воздуха. Эти трубки расположены таким образом, чтобы воздух поступал на деку стола. В результате обработанные реагентами частицы всплывают и уносятся к хвостовой стороне стола, где они разгружаются.

Постель из окисленных минералов, образующаяся на поверхности концентрационного стола, способствует удержанию на поверхностной пленке крупных зерен сульфидов и тем самым наиболее полному их всплыванию. В результате удаления из процесса концентрации основной массы сульфидов увеличивается производительность стола, получается более четкий веер продуктов, а следовательно, и наиболее полное удаление из концентратов минералов пустой породы.

Флотогравитация применяется также для выделения шеелитовых флокул. Этот способ, запатентованный в США в 1952 г., дает возможность доводить шеелитовые концентраты до кондиционного содержания WO3.

Как указывалось выше, неудовлетворительное качество шеелитовых концентратов часто определяется тем, что флотируемость таких минералов, как шеелит, кальцит и флюорит, имеющих одинаковый катион (кальций) и сходное строение молекул, близка. Шеелит можно эффективно отделить от кальцита, флюорита и кремнистой пустой породы при пенной флотации путем точного контроля pH пульпы в пределах между значениями 10,8 и 11,5 с применением в качестве собирателя смеси нафтеновой кислоты с нейтральным углеводородным маслом. При этом селективно флотируется шеелит.

Расход реагентов, типичный для этого процесса, следующий (кг/т):

Пенный продукт, получаемый из перечисткой операции, содержит шеелит в виде флокул и примеси кремнистой пустой породы и других минералов. Для того чтобы освободить шеелитовую пену от этих загрязнений, пенный продукт подвергают обработке на концентрационном столе с извлечением флокул. По такому способу из руды могут быть получены концентраты, содержащие 40—50% WO3 при извлечении 90% вольфрама.

Для обработки вольфрамовых концентратов, содержащих заметное количество апатита, помимо флотации применяют выщелачивание. Количество кислоты, которое требуется для выщелачивания, зависит от содержания примесей в концентратах и от характера содержащейся в них пустой породы. Если пустая порода кремнистая, то расход кислоты небольшой. Так, например, концентрат с содержанием 73,3,% WO3 и 0,25% P в виде апатита после обработки его соляной кислотой при расходе 6 кг/т концентрата содержал 0,007% P и 75,24% WO3. При этом потери вольфрама были ничтожными.

Концентраты из контактово-метаморфических руд содержат кальцит и поэтому требуют большего расхода кислоты. Теоретически на 1 т концентрата, содержимого 50% WQ3, требуется израсходовать 1 т технической соляной кислоты (18° по Боме), чтобы растворить кальцит. Для обеспечения полного растворения апатита необходимо подавать кислоту в избытке. При выщелачивании концентрата с содержанием 48,64% WO3 и 0,266% а небольшом избытке кислоты о продукте содержалось 77,96% WO3 и 0,009% Р; потери вольфрама были незначительны. Вероятно, растворившийся вольфрам снова осаждался при умеренной концентрации кислоты вследствие большого содержания кальциевых солей в растворе после выщелачивания.

Зарубежные специалисты считают, что выщелачивание является болеe эффективным процессом для удаления апатита, чем флотация, которая приводит к неизбежным потерям вольфрама. Дополнительные расходы, связанные с выщелачиванием, частично окупаются повышенным извлечением вольфрама.

При выщелачивании соляной кислотой обычно сначала растворяют кальцит, а затем уже фосфор. Получающийся в растворе хлористый кальции после первого выщелачивания, по-видимому, действует защитным образом по отношению к растворению шеелита, а также частично предотвращает растворение фосфора во время первого выщелачивания. Перед вторичным выщелачиванием свежей кислотой для растворения фосфора необходимо отделить раствор хлористого кальция декантацией. Так как после этого отсутствует защитный хлористый кальций, то необходимо тщательно контролировать концентрацию соляной кислоты, а также время выщелачивания. Указанием на то, что шеелит начинает растворяться, служит голубая окраска раствора, появляющаяся вследствие присутствия таких восстановителей, как углерод органических веществ и других примесей.

Обжиг может применяться для выделения мышьяка из вольфрамовых руд или концентратов. Мышьяк может быть в значительной степени выделен из руды или концентрата, если подвергнуть их обжигу при температуре 800°С совместно с элементарной серой после измельчения до 1,05 мм или тоньше. Вольфрамитовый концентрат, содержавший 1,76% мышьяка, измельчали до 0,35 мм и нагревали при температуре 800°С в течение 3 ч. После такой обработки в концентрате оставалось 0,03% мышьяка.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна