Флотация касситерита

23.06.2020

Олеиновая кислота является хорошим собирателем для касситерита. хотя она и недостаточно селективна.

По данным Годена, минералы в оловянных рудах по их флотируемости с олеиновой кислотой можно расположить следующим образом (в убывающем порядке): флюорит, сидерит, касситерит, затем слабо флотируют кварц и силикаты. Так как кварц активируется катионами тяжелых и щелочно-земельных металлов, то при флотации касситерита очень важно удалить растворимые соли. Этого можно достигнуть сгущением, при котором удаляются не только растворимые соли, но и тонкие коллоидные частицы. По данным С.И. Полькина, небольшая концентрация закисного железа в виде Fе3О4 слабо активирует кварц, особенно в кислой среде; в щелочной среде соли меди и свинца являются сильными активаторами кварца, так же как и катион Fe3+.

Поверхность тонких частиц касситерита бывает покрыта адсорбированными нонами железа, которые затрудняют флотацию. Эти трудности могут быть устранены, если ионы удалить с поверхности касситеритовых частиц. А.М. Годен придает большое значение очистке поверхности касситерита от окислов железа и удалению из пульпы растворимых солей поливалентных металлов. Он рекомендует основную часть растворимых солен удалять декантацией или при помощи ионообменных смол; влияние оставшихся в пульпе растворимых солей нейтрализуется добавкой комплексообразующих или осаждающих реагентов — ализарина, даксада (натриевая соль лигносульфоновой кислоты), гексаметафосфата натрия, щавелевой кислоты, цианидов, сульфидов, фторидов и силикатов щелочных металлов.

Годен проводил флотацию в слабощелочной среде в присутствии одного, а иногда и двух из указанных выше депрессоров. При необходимости производилась также кислотная обработка руды для растворения главным образом пленок из гетита или тонковкрапленных сульфидов. Из руды с содержанием олова от 1,39 до 2,98% были получены концентраты с содержанием 33,0—56,9% олова при извлечении 67,0—86,4%.

В работах Годена и его сотрудников, помимо применения в качестве депрессоров ализарина и дексада, ранее не использовавшихся при флотации касситерита, новым является также обратная флотация сидерита, флюорита и силикатов из коллективного концентрата при помощи катионного собирателя и моносиликата натрия в сильнощелочной среде.

Шумаи и Пракаш определили критическое значение pH при мыльной флотации касситерита и флюорита путем вакуум-флотации. Ими определены условия флотации и ее отсутствия при различных концентрациях одной олеиновой кислоты, а также для случаев подачи олеиновой кислоты с различными количествами ализариновых красителей. Испытывались ализарин, ализариновый красный S, хинализарин и антраценовый синий, структура которых аналогична, но отличается количеством замещающих групп.

Из работы, проведенной Шуманом и Пракаш, могут быть сделаны следующие выводы.

Неактивированные касситерит и флюорит оба флотируют в широких пределах концентрации олеиновой кислоты и в широких пределах значений pH. Для каждой данной концентрации собирателя флотация идет при любых значениях pH между нижним критическим значение, находящимся в кислой области, и верхним критическим значением, которое находится в области сильнощелочных сред.

Как в случае касситерита, так и в случае флюорита с увеличением концентрации собирателя понижается нижнее критическое значение pH, и область pH, в которой происходит флотация, расширяется. В этом отношении поведение активированного кварца иное; здесь при повышении концентрации собирателя нижнее критическое значение pH повышается и область pH, в которой происходит флотация, суживается. Пои умеренных расходах собирателя касситерит поддается флотации даже пул таких низких значениях pH, как 2 или 3.

Касситерит активируется ионами бария и кальция в щелочной среде, причем верхние критические значения pH повышаются относительна их величин в отсутствие этих ионов.

При концентрации в несколько сот миллиграммов на литр алазариновые красители депрессируют касситерит, флюорит и кварц во всей области pH как в присутствии, так и в отсутствие ионов бария и кальция. Потребная концентрация красителей для полной депрессии выше, чем требуется для образования мономолекулярной пленки на минералах.

Критические концентрации красителе» для депрессии заметно снижаются в некоторых системах при добавлении соли металла. Так, например, ион бария специфическим образом способствует депрессии касситерита ализарином красным и хинализарином, а ион кальция способствует депрессии касситерита хинализарином и ализарином. Это действие с химической точки зрения аналогично активации и может иметь большое значение также для других систем.

По отношению к влиянию красителей и величине верхнего критического значения pH касситерит, активированный кальцием, ведет себя аналогично флюориту, а поведение касситерита, активированного барием, аналогично кварцу, активированному барием.

Девис получил извлечение касситерита 90% в концентрат, содержавший 40% олова, при флотации с силикатом натрия, олеиновой кислотой и найнолом; для депрессии слюды подавали молочную кислоту. Это была одна из первых удачных попыток флотации оловянной рулы.

Обелбиллит и Фринк проводили флотацию касситерита олеиновой и пальмитиновой кислотами, доказав при этом, что для флотации олеиновой кислотой очень большое значение имеет величина pH.

Танин и силикаты, так же как и соли железа, свинца алюминия и меди, являлись подавителями касситерита. При флотации из руды было получено низкое извлечение, а также низкое качество концентрата.

По данным М.А. Эйгелеса, приведенным на рис. 117, касситерит хорошо флотирует с олеиновой кислотой в узком интервале значений pH = 6—8.5; разница во флотируемости кварца и касситерита наибольшая в пределах pH = 5—7,5; интервал селективной флотации касситерита и флюорита при pH = 9.
Флотация касситерита

Исследованиями по, флотации касситерита, проведенными С.П. Полькиным и его сотрудниками, было показано, что флотация касситерита в кислой среде вполне осуществима при повышенном расходе олеиновой кислоты, в то время как кварц, активированный и неактивированный, в этих условиях не флотируется.

Кислотная депрессия применялась также Ф.Н. Белашом при мыльной флотации касситерита из гравитационных хвостов с содержанием олова 0,12%. Пенный продукт, полученный при укрупненных полузаводских опытах, с содержанием олова 7,5% фильтровали, затем обрабатывали 7%-ным раствором соляной кислоты (при подогреве), фильтровали и промывали (до удалении нона хлора), затем флотировали и подвергали концентрат двум перечисткам. В результате такой обработки был получен концентрат с содержанием олова 40—47,% при извлечении от операции доводки 65%.

Из руды одного месторождения с содержанием олова 0,47% получен при мыльной флотации касситерита в содовой среде концентрат с содержанием олова 7,5% при извлечении 95%.

При применении кислотной обработки и многократной перечистки был получен касситеритовый концентрат с содержанием олова 57,5% из руды с содержанием олова 0,47% при извлечении 68,6%.

В институте ЦНИИолово проводили исследования по флотации касситерита олеиновой кислотой, в результате которых было рекомендовано подкисление пульпы (рН = 5,8 до 6,5). Флотация касситерита проводилась на небольшой установке, где хвосты гравитации после их обесшламливания и сульфидной флотации поступали на основную флотацию с олеиновой кислотой в подкисленной пульпе (pH=6,5). Концентрат, в который извлекается до 80% олова, подвергается доводке на столе, после чего содержание олова повышается до 10%, а извлечение снижается до 52%. Отмечается, что подкисление пульпы способствует коагуляции шламов, в результате чего снижаются показатели обогащения, поэтому требуется более полное обесшламливание перед флотацией.

В результате работ, проведенных институтом Гинцветмет, флотация касситерита из шламов гравитации внедрена на промышленной установке небольшой производительности.

В Магаданском исследовательском институте при исследовании оловянных руд многих месторождений флотация производилась в щелочной среде, создаваемой чаще всего содой, реже — щелочью, а в некоторых случаях — их смесью. Собирателем служила олеиновая кислота или близкий к ней реагент ДС-1. Для руд сложного минералогического состава и при наличии легкошламующихся минералов применялось жидкое стекло. В некоторых случаях расход жидкого стекла и едкого натра был очень большим (по 4 кг/т каждого), вероятно в связи с присутствием в руде растворимого в воде мелантерита (Fe3O4*7H2O), связывающего много щелочи и жидкого стекла.

В американском патенте № 19000850 от 31/VII 1931 г. указаны в качестве депрессоров при флотации оловянных руд кремнефтористоводородная кислота и ее соли. Применение этих депрессоров оказалось весьма успешным при флотации альтенбергской оловянной руды.

В опытах, проведенных фирмой «Америкен Саянамид» на материале крупностью —0,074 мм. сперва обесшламливали руду. В шламы выделялось около 10% исходного материала с извлечением 6,2% всего олова от исходного материала. После этого оставшийся материал перемешивали с олеиновой кислотой (0,122 кг/т) и крезолом (0,009 кг/т). При флотации добавляли дополнительно 0,061 кг/т олеиновой кислоты и 0,009 кг/г крезола. Концентрат подвергался двум перечисткам с подачей в последнюю перечистку 0,25 кг/т четырехзамещенного пирофосфата натрия и небольших количеств других реагентов. Перед обесшламливанием материал также перемешивали с четырехзамещенным пирофосфатом натрия в течение 1 ч при расходе реагента 0,5 кг/т. По такой схеме была получено извлечение 70,8% при содержании в концентрате 41,4% олова. Материал перерабатывался следующим образом.

Сперва руда обрабатывалась пирофосфатом натрия в количестве 450 г/т руды, а затем подвергалась тщательному обесшламливанию в гидросепараторе.

Продукт при плотности пульпы 22% твердого перемешивался 5 мм с олеиновой кислотой и крезолом при расходе 120 и 8 г/т соответственно.

При той же плотности 22% твердого материал поступал во флотационную машину, где он подвергался флотации в течение 4 мим. Посте этого добавляли 40 г/т олеиновой кислоты и 8 г/т керзола и продолжали флотацию еще 4 мин.

Первая перечистка производилась в течение 2,5 мин без добавления дополнительных pearcirron при плотности 6% твердого. Вторая перечистка в течение 2 мин проводилась при плотности пульпы 4% твердого после двухминутного перемешивания с пирофосфатом (220 г/г), олеиновой кислотой (25 г/г) и крезолом (5 г/т).

Результаты, полученные при флотации, и расход реагентов приведены в табл. 104.

Хергерт, Роджерс и Сюзерленд применили в основной флотации касситерита алкилсульфат в сильнокислой среде при pH около 2. При этом не удалось избавиться от флотирующегося вместе с касситеритом топаза; кроме того, не исключается необходимость кислотной обработки концентрата и не устраняется активация даже тем железом, которое воздействует в процессе измельчения.

В Механобре алкилсульфат применяли не в основной флотации, а при перечистке концентрата, полученного в обычных условиях при флотации олеиновой кислотой. Было установлено, что при перечистке оловянного концентрата без применения алкилсульфата при оптимальном значении pH около 5 в концентрат извлекается 73,6% олова (от операции) при содержании в нем 22% олова, а с помощью алкилсульфата в сильнокислой среде извлекается 85% олова при содержании его 44 %. Вместе с касситеритом в концентрат после перечистки переходят окислы железа и тонкочешуйчатый хлорит.

Опыты Е.Е. Розина и С.И. Митрофанова показали, что чистый касситерит и флюорит могут быть хорошо разделены, если применять алкилсульфат при соответствующем значении pH. Если с олеатом селективная флотация происходит только в щелочной среде при pH = 10, то с алкилсульфатом лучшая селекция получается при pH = 7.

Группой немецких (ФРГ) исследователей были синтезированы новые реагенты — собиратели NGT и NGP, являющиеся производными фенил-арсиновой кислоты. Действие этих реагентов проверялось на рудах месторождения Альтенберг.

Эти опыты показали возможность обогащения с более высокой степенью извлечения и большим содержанием олова в концентрате, чем с олеиновой кислотой.

Полупромышленные испытания с реагентом NGT, серной кислотой, амиловым ксантогенатом, каменноугольной смолой, флотолом проводились на опытной установке в Шварцвассере. Результаты приведены в табл. 105. Для сравнения приводятся также показатели флотации с олеиновой кислотой.

В Альтенберге работает небольшая флотационная установка на тонком материале, поступающем из отделения концентрационных столов. В качестве собирателя применяется толиломышьяковая кислота, в то время как раньше флотационная установка работала на олеиновой кислоте. Следует отметить, однако, что толиломышьяковая кислота увлекает в пену также и железные минералы, так что получаемый концентрат содержит не более 20% SnO2. Другим недостатком толиломышьяковой кислоты является то, что она флотирует лишь очень мелкие фракции касситерита — менее 50 мк.

Накопленный опыт по флотации касситерита олеиновой кислотой позволяет привести некоторые общие положения, которыми руководствуются при обогащении.

Если в руде присутствуют сульфидные минералы, их выделяют в коллективный концентрат до флотации касситерита с помощью ксантогенатов в кислой среде. Большую часть растворимых солей, в особенности сульфатов двухвалентного железа, удаляют осаждением и декантацией, промывкой или ионообменными смолами. Оставшиеся растворимые соли нейтрализуют добавкой (реагентов (ализариновых красителей, щелочных мета фосфатов, цианидов и др.), действие которых заключается в связывании активирующих металлических ионов.

Если касситерит покрыт пленкой гетита, он флотируется так же, как и минералы железа; полученный концентрат может быть выщелочен минеральной кислотой, а остаток от выщелачивания отделяют от железосодержащего раствора и перечищают с оставшимся собирателем для получения высококачественного концентрата.

При отсутствии в руде сульфидных минералов улучшение качества концентратов при удовлетворительном извлечении достигается флотацией в слегка щелочной среде при использовании кальцинированной соды, метафосфатов, жидкого стекла или комбинацией из этих реагентов.

Если в руде нет сульфидов, можно сначала в щелочной среде (pH = 11) флотировать кальцит, флюорит и другие щелочноземельные минералы. Касситерит слегка депрессируют небольшим количеством танина или метафосфата натрия, метасиликата натрия и др. Кальциевые минералы флотируют небольшими добавками олеиновой кислоты. После удаления кальциевых минералов при том же значении pH, могут быть удалены катионными собирателями некоторые железные минералы. При понижении знамения pH до 0 будут флотировать с олеиновой кислотой окислы железа, хотя флотация их идет медленно. Флотацию целесообразно вести при «голодном» расходе олеиновой кислоты. После удаления основной части окислов железа снижают значение pH до 6—6,5 и флотируют касситерит. Значение pH подбирают так, чтобы при флотации касситерита силикаты и кварц оставались в хвостах.

Если руда чисто кварцевая пли полевошпатовая и щелочноземельных минералов в ней нет или их очень мало, то касситерит флотируй сразу либо в содовой слабощелочной, либо в кислой среде. Кислая среда способствует снятию поверхностных пленок как с минералов пустой породы, так и с касситерита.

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