Коллективная флотация титановых и циркониевых минералов

В применении к титано-циркониевым россыпям флотация может быть использована как для получения коллективного концентрата, так и для доводки гравитационного концентрата.

При благоприятном гранулометрическом и минералогическом составе песков флотация является не только возможным методом получения коллективного концентрата, но и наиболее экономичным, особенно для крупных предприятий, ввиду компактности и большой производительности флотационных машин.

Обогащение мелкозернистых песков озерных и морских отложений, содержащих ильменит, рутил и циркон, осуществляется на концентрационных столах, отсадочных машинах и винтовых сепараторах. Ho при обогащении мелких песков эти процессы мало производительны, что приводит к сложным схемам первичного обогащения, сложному аппаратурному оформлению м трудностям в осуществления транспорта продуктов, а также к громоздкости фабрик при большой их производительности. Мелкозернистость песков определяет низкую производительность всех аппаратов гравитационного обогащения, в том числе и винтовых сепараторов. К тому же небольшая крупность ценных минералов и сложный состав тяжелой фракции песков затрудняет разделение коллективных концентратов и определяет низкую производительность используемых для этой цели магнитных и электрических - сепараторов.

Для хорошей селекции и полноты извлечения ценных минералов перед флотацией необходимы тщательное удаление шламов из исходных песков и предварительная механическая очистка поверхности минералов. Поэтому схемы подготовки песков к флотации, кроме обычных операций грохочения и дезинтеграции, должны включать операции оттирки и обесшламливания. Обесшламливание проводят по классу, обеспечивающему минимальное содержание ценных минералов в отвальных шламах,

В ЦНИГРИ процесс коллективной флотации исследовался из нескольких пробах мелкозернистых песков морского происхождения, содержавших циркон, рутил, лейкоксен и ильменит. В песках присутствовали ставролит, кианит и силлиманит. Основной породообразующий минерал — кварц — был представлен более крупными зернами по сравнению с зернами полезных минералов.

Основное количество циркона и титановых минералов содержалось в классе —0,1 +0,014 мм. Классы +0,15 мм и —0,014 мм практически не содержали циркона и были обеднены титаном.

Коллективная флотация протекала успешно лишь при полном удалении из литания глины и шламов.

По данным ситового анализа, материала тоньше 0,01 мм в исследуемых пробах содержалось 15—10%.

Достаточно полное обесшламливание песков оказалось возможным благодаря тому, что глина не содержала циркона и рутила и в ней было очень мало ильменита.

Полезные минералы удовлетворительно извлекаются в коллективный концентрат при флотации олеиновой кислотой, олеатом натрия, талловым маслом, карновским мылом и другими собирателями.

Из всего комплекса полезных минералов наиболее флотоактивным является циркон, за ним идет рутил. Флотация ильменита протекает менее интенсивно, и для полного его извлечения требуется более высокий расход собирателя.

Лучшие результаты флотации с собирателями типа жирных кислот получались, как правило, п плотной пульпе (Т:Ж = 1:2). Наиболее благоприятной средой для флотации оказалась нейтральная или слабощелочная; в кислой или сильнощелочной среде флотация ценных минералов подавлялась.

В качестве заменителей олеиновой кислоты были испытаны различные продукты мыловаренных и нефтеперерабатывающих предприятий. Наиболее перспективным оказался окисленный петролатум, расход которого для удовлетворительного извлечения полезных минералов составляет 2 кг/т.

Условия коллективной флотации, полученные при лабораторных исследованиях в ЦНИГРИ, были проверены при полупромышленных испытаниях. Схема полупромышленных испытаний приведена на рис. 157. Схема включала двойное обесшламливание исходных песков в гидроциклоне, основную и контрольную флотацию и одну перечистку грубого концентрата.

Результаты полупромышленных испытаний приведены в табл. 141.

Проведенные испытания позволили установить следующие условия коллективной флотации: полное удаление глины из исходных песков путем двойного обесшламливания в гидроциклоне; расход соды — 1,5 кг/т, подогрев пульпы до 22°; перемешивание пульпы с реагентами в течение 5 мин при Т:Ж = 1:1,5; плотность пульпы при флотации Т:Ж = 1:2,5; расход петролатума — 2 кг/т обесшламленного материала; время флотации — 20 мин.

В Иргиредмете при исследовании песков двух месторождений для первичного обогащения была испытана коллективная флотация рутила, циркона, ильменита и легкофлотируемых ставролита и дистена из песков месторождения А, а при обогащении песков месторождения Б — еще и эпидота.

В качестве собирателя для коллективной флотации были испытаны олеиновая кислота, мылонафт, соапсток, окисленный петролатум, окисленный рисайкл, талловое масло и другие реагенты. Для флотации песков был рекомендован мылонафт. Коллективная флотация с применением мылонафта идет в нейтральной среде. Расход собирателя для песков месторождения Б составляет 2 кг/т, а для песков месторождения Л — 3,5 — 4,3 кг/т.

Схема коллективной флотации включает основную и контрольную операции. За первые две-пять минут извлекается основная часть ценных минералов, за последующие восемь-девять минут доизвлекается оставшаяся часть их в виде более бедного продукта, который направляют о оборот. Грубый коллективный концентрат подвергают перечистке. Для грубого концентрата месторождения А достаточно одной перечистки без реагентов, а для концентрата, выделенного из песков месторождения Б, необходимы две перечистки в содовой среде с добавкой мылонафта в количестве 0,2-0,4 кг/т во вторую перечистку.

Коллективный концентрат, полученный при флотации песков месторождения А, содержал 21—26% TiO2 и 3—4% ZrO2; извлечение титана составляло 58—00%, а циркония — 92—92,5%. Концентрат месторождения Б содержал 43—46% TiO2 и около 7,5% ZrO2; извлечение титана составляло 92—91% и циркония — 91—92%.