Отделение касситерита и других минералов при доводке вольфрамовых концентратов

При обогащении вольфрамо-оловянных руд гравитационными методами получают коллективный концентрат, который часто помимо касситерита и вольфрамовых минералов содержит значительное количество сульфидов тяжелых металлов, а также ильменит, гранат и другие тяжелые минералы. Доводка таких концентратов сводится к разделению сульфидов, вольфрамовых и оловянных минералов и отделение их от других тяжелых минералов.

При доводке вольфрамово-оловянные концентраты подвергают сушке, рассеву и разделению на магнитном и электрическом сепараторах. На магнитном сепараторе вольфрамит переходит в слабомагнитную фракцию, касситерит и шеелит — в немагнитную. Вместе с вольфрамитом извлекаются гранат, турмалин, пироксены и минералы с близкими магнитными свойствами, но они отличаются от вольфрамата по электропроводности, что позволяет отделить эти минералы электрической сепарацией.

Касситерит успешно отделяют от шеелита электросепарацией. Если в касситеритовом концентрате имеются пирит и другие сульфиды, a в шеелитовом концентрате — циркон, то дальнейшее разделение проводят флотацией. Доводка вольфрамово-оловянных концентратов с помощью магнитной и электрической сепарации позволяет получать кондиционные касситеритовый и вольфрамовый концентраты при достаточно высоком извлечении металлов. Разделение вольфрамово-оловяных концентратов можно осуществить и флотогравитацией.

Отделение олова от вольфрама в шеелито-касситеритовых концентратах можно осуществить и химическим способом, основанным в различной растворимости шеелита и касситерита в соляной кислоте. Однако к этому способу прибегают редко; чаще для этой цели используют флотацию.

Используемые при доводке сепараторы типа Ветерилля высокой интенсивности оборудованы одной большой лентой, транспортирующей исходный материал, и несколькими лептами меньшего размера, расположенными над первой под углом 90° к ней, для вывода уловленных магнитных частиц из магнитного поля. В этих аппаратах возможны два вида регулировки, числа ампервитков на сердечниках полюсов и зазора между полюсами.

Первая поперечная лента дает наиболее сильномагнитный продукт железистые частицы, попавшие в пульпу при дроблении и измельчении сильномагнитные окислы железа, содержавшиеся в самой руде или образовавшиеся вследствие обжига. Этот продукт поступает в отвал Последняя лента дает наиболее богатый по вольфраму продукт, который обычно поступает в бункер готового концентрата. Сюда же может поступать и продукт предпоследней ленты или, по крайней мере, наименее магнитная часть этого продукта, собираемая в первой половине приемника для этой ленты.

Кроме указанных получаются еще три продукта: немагнитные хвосты, разгружаемые с большой ленты, в которых содержится весь шеелит, весь касситерит и немного вольфрамита; слабомагнитные минералы, но с большей магнитной восприимчивостью, чем у вольфрамитовых минералов, которые в некоторых случаях можно возвращать на сепаратор без промежуточной подготовки; магнитные хвосты, содержащие немного вольфрама л такие магнитные минералы, как сидерит, родохрозит, гранат и т. д.

Немагнитные хвосты содержат немного механически захваченного вольфрамита, шеелит и касситерит, остаточные сульфиды и другие примеси. Прежде всего необходимо этот продукт десульфидизировать: крупные классы — флотацией на столе, мелкие — пенной флотацией. При флотации па столах одновременно удаляются и примеси легких минералов. Затем обессеренный продукт высушивают и пропускают вторично через магнитный сепаратор, который извлекает часть оставшегося вольфрамита и дает вторичные немагнитные хвосты.

Эти два продукта подвергают химическому анализу, чтобы определить, соответствуют ли они кондициям и если нет, то каков их состав. Кроме того, эти продукты просматривают под микроскопом.

Если вольфрамовый продукт состоит из смеси зерен свободных минералов, то его снова пропускают через магнитный сепаратор. Если же он состоит из сростков, то его предварительно доизмельчают.

Когда в немагнитной фракции содержится только шеелит или только касситерит, то с помощью тех же операций определяют, можно ли их обогащать непосредственно или нужно сначала их доизмельчить. Когда содержатся оба минерала, то их разделяют электростатической сепарацией, или флотацией, или обоими методами.

При необходимости доизмельчить сравнительно крупный продукт, например +0,5 ммt рекомендуется эту операцию проводить в доводочном отделении, используя для этой цели валковую дробилку небольшого размера и уменьшая размер частиц вдвое. Так, хвосты от переработки класса — 2+1 мм следует доизмельчать до — 1 мм. Полученный дробленый продукт можно объединить с классом — 1 мм первичного концентрата, поступающего на обработку.

На рис. 43 приведена схема разделения шеелито-касситеритового концентрата с помощью флотогравитации.

Первичный концентрат перед флотогравитацией перемешивается с реагентами; серной кислотой 1—2 кг/т, ксантогенатом 0,3—0,6 кг/т и керосином 1—4 кг/т, Сначала выделяют флотогравитацией сульфиды, а затем этим же процессом отделяют шеелит от касситерита. Важным фактором, обеспечивающим эффективное разделение этих двух минералов, в ряде случаев является температурный режим. Поэтому перемешивание с реагентами осуществляется при температуре 60—85° С при подаче в смеситель острого пара. Горячая смывная вода также оказывает благоприятное действие на разделение шеелита и касситерита.

В качестве собирателя используют олеиновую кислоту в количестве 1—1,5 кг/т, подают также кальцинированную соду до 5 кг/г и жидкое стекло для депрессии касситерита в количестве 3—6 кг/т.

Перемешивание производится при содержании в пульпе до 50% твердого по 20 мин с каждым реагентом. Требуется весьма тщательный контроль за расходом олеиновой кислоты и жидкого стекла, чтобы предотвратить флотацию касситерита.

Перед флотогравитационным выделением шеелита иногда выделяют шламы и избыток реагентов с помощью обезвоживающих классификаторов.

Разделение сульфидно-шеелито-касситеритовых концентратов электрической сепарацией дает хорошие результаты только па сравнительно крупном материале. Для разделения тонкого материала лучшие результаты получаются при флотации.

При флотации вначале выделяют сульфиды тяжелых металлов ксантогенатом и сосновым маслом. Если имеется молибденит, то его флотируют в первую очередь керосином и сосновым маслом. Хвосты сульфидной флотации перемешивают с олеиновой кислотой, олеатом натрия или другим собирателем аналогичного типа; при необходимости добавляют сосновое масло и флотируют шеелит. В хвостах шеелитовой флотации остается касситерит.

На фабрике Рибайра (Португалия) перерабатывают руды, содержащие олово и вольфрам в соотношении 3:1. Вольфрам содержится в руде в виде вольфрамита и шеелита. Получаемые в процессе гравитационного обогащения концентраты имеют крупность — 1,5 мм и подвергаются флотогравитации на концентрационном столе. Грубый концентрат подготавливается к флотогравитации вручную на железных противнях размером 1х1,5 м, глубиной 15 мм. вмещающих около 50 кг обезвоженного концентрата. Подготовка заключается в следующем: слой концентрата разравнивают и поливают сверху определенным количеством серной кислоты, после чего снова собирают в кучу, перемешивают и опять разравнивают. Затем добавляют ксантогенат, и процесс повторяется. После второй добавки ксантогената таким же способом добавляют мазут.

Расход реагентов на фабрике характеризуется следующими данными (г/г): серная кислота 1110, ксантогенат 533, мазут 1330, тяжелые нефтяные масла 1530.

На концентрационном столе, где выделяют флотогравитацией сульфиды, кроме сульфидного получают еще два продукта: в одном из них содержатся вольфрамит и класситерит с небольшим количеством шеелита, в другом — оставшееся количество шеелита, касситерита и минералы пустой породы. Вольфрамито-оловянный концентрат магнитной сепарацией разделяется на вольфрамовый и оловянный. В табл. 62 приводится состав продуктов, получаемых при доводке концентратов.