Технология флотации руд редких металлов и олова

28.11.2019

Обычно флотацию руд редких металлов осуществляют карбоновыми кислотами и их мылами или катионными собирателями, не отличающимися высокой селективностью и способными также флотировать многие минералы породы. С целью очистки минералов от примесей и изменения их химического состава в поверхностном слое пульпу перед флотацией, как правило, обрабатывают кислотами, щелочами или другими реагентами. В результате увеличивается флотоактивность тех минералов, которые извлекаются в пенный продукт данным собирателем. При флотации многих окисленных минералов извлечение в концентрат часто бывает низким (40—60%).

Литиевые руды. Промышленное значение имеют пять минералов лития (силикаты и фосфаты лития) — сподумен, петалит, лепидолит, амблигонит и цинивадьдит.

Литиевые руды обогащаются в основном флотацией: прямая флотация литиевых минералов в пенный продукт карбоновыми кислотами и их мылами в щелочной среде после обработки плотной пульпы активатором (едким натром) и обратная флотация пустой породы катионными собирателями в щелочной среде при депрессии сподумена известью и декстрином. В сочетании с флотацией часто применяют рудоразборку (ручная сортировка по цвету кусков крупностью —300+10 мм), обогащение в тяжелых суспензиях (крупность кусков —40 +3 мм) и гравитационные процессы (выделение перед флотацией литиевых минералов или после нее тяжелых минералов — танталита, колумбита, монацита, касситерита и других минералов в коллективный концентрат с последующей доводкой его на магнитных и электрических сепараторах).

Примером обогащения литиевых руд может служить технологическая схема фабрики «Хилл-Сити» (США), на которой осуществляется прямая флотация сподуменовых руд (рис. 139).

Бериллиевые руды. Наибольшее промышленное значение имеют мусковит-кварц-полевошпатовые бериллсодержащие руды, в которых основным бериллиевым минералом является берилл. Из других минералов бериллия промышленное значение имеют хризоберилл, фенакит, гельвин и бертрандит.

Основной метод обогащения бериллиевых руд — флотация.

Мусковит-кварц-полевошпатовые руды наиболее часто обогащают по схеме коллективной флотации берилла и полевого шпата с последующей селекцией коллективного концентрата (рис. 140). При этом берилл активируют плавиковой кислотой. Слюду выделяют в пенный продукт перед коллективной флотацией с катионным собирателем. По кислотной технологии берилл успешно отделяется от кварца и полевого шпата. Если в руде содержатся амфиболы (актинолит, термолит), при флотации они переходят в берилловый концентрат. В этом случае при доводке бериллового концентрата с целью подавления амфибола концентрат перемешивают при 85° С с содой (0,5 кг/т) и жидким стеклом (0,1-0,2 кг/т). Затем флотируют берилл анионным собирателем.

Иногда применяют при флотации берилловых руд предварительную обработку щелочными регуляторами для активации берилла, пептизации шламов и депрессии минералов породы. После отмывки от щелочи берилл флотируют анионными собирателями.

Тантало-ниобиевые руды. Около 70% тантало-ниобиевых концентратов за рубежом получают из россыпей и около 30% — при обогащении коренных руд.

Из коренных месторождений тантала и ниобия в промышленном отношении наиболее важны гранитные пегматиты (микроклиновые, мусковит-микроклиновые, альбитовые, альбит-сподуменовые и альбит-сподумен-лепидолитовые). Кроме того, промышленное значение имеют пирохлоровые граниты и лопаритовые нефелиновые сиениты (магматические месторождения).

Наибольшее промышленное значение имеют шесть минералов тантала и ниобия — танталит, колумбит, пирохлор, микролит, копнит и лопарит.

Основной метод обогащения тантало-ниобиевых руд — гравитация (отсадка, концентрация на столах и винтовых сепараторах). Получаемые черновые концентраты подвергают доводке флотогравитацией, флотацией, электромагнитной и электростатической сепарацией. При наличии радиоактивных минералов (лопарит, тантало-ниобаты и др.) руду предварительно обогащают радиометрической сепарацией.

Флотация из руд колумбита, танталита и пирохлора в промышленном масштабе только осваивается.

Принципиальная схема флотации пирохлора показана на рис. 141. Пирохлоро-циркониевые концентраты, получаемые при обогащении пегматитовых пирохлоро-циркониевых руд, разделяют, подавляя пирохлор кремнефтористым натрием. Возможна также последовательная флотация из черновых концентратов вначале циркона с помощью алкилсульфата натрия (при депрессии пирохлора при pH 2 щавелевой кислотой или кремнефтористым натрием), а затем пирохлора АНП-14 при pH 2.

Из хвостов гравитационного обогащения пирохлор можно флотировать собирателем ИМ-50, содержащим алкилгидроксамовые кислоты. Эффективность флотации ИМ-50 в основном цикле можно увеличить понижением pH пульпы до 4,2—4,5 и затем быстрым его повышением до 5,6—6. Концентрат перечищается при pH 2. Черновой пирохлоровый концентрат содержит около 0,9% пятиокиси ниобия при извлечении около 70%.

Титановые руды. Наибольшее промышленное значение в мировой добыче титана имеют россыпные месторождения, а из последних — прибрежно-морские россыпи (главный источник добычи рутила), обычно содержащие кроме ильменита и рутила (важнейшие минералы титана) циркон, монацит, магнетит, гранат и др.

Из коренных месторождений в промышленном отношении наиболее важны титано-магнетитовые, как правило, помимо титана и железа содержащие ванадий.

Обогащают россыпи в два приема. Вначале преимущественно гравитационными методами (винтовые сепараторы, струйные п конусные концентраторы и др.) выделяют все тяжелые минералы в черновой коллективный концентрат, затем производят его доводку. применяя магнитную или электростатическую сепарацию, концентрацию на столах. Тонкозернистые коллективные концентраты разделяют флотацией по следующим схемам:

1. Флотация циркона при депрессии рутила и ильменита жидким стеклом или крахмалом в щелочной среде. Собирателем циркона является мылонафт. Из хвостов цирконового цикла с добавлением серной кислоты до pH 7 флотируют рутил (и ильменит).

Депрессировать рутил и ильменит можно газообразным азотом. В качестве собирателя циркона также используют мылонафт при pH 8—9.

Можно депрессировать рутил и ильменит серной кислотой при pH 1,5—2 после обработки коллективного концентрата 0.5%-ным раствором мыл насыщенных карбоновых кислот при pH 9 и промывки водой.

2. Флотация минералов титана (рутила и ильменита) талловым маслом в смеси с керосином с депрессией циркона и минералов породы кремнефтористым натрием в сернокислой среде.

3. Флотация циркона и рутила катионным собирателем ИМ-11 при депрессии ильменита щавелевой кислотой. Коллективный концентрат с реагентами перемешивают без доступа воздуха. Рутило-цирконовый концентрат разделяют при депрессии рутила серной кислотой и интенсивной аэрации пульпы (циркон флотируют при pH 2).

Первичное обогащение песков возможно также флотацией пo коллективной схеме. Коллективную флотацию проводят с олеиновой кислотой в смеси с керосином при pH 5,9—6,4. Для депрессии породы применяется кремнефтористый натрий (150—500 г/т). Из коллективных концентратов без добавления собирателя флотируют минералы титана при pH 3,8—4.8 при депрессии циркона кремнефтористым натрием (1,5—2 кг/т).

Титаномагнетитовые руды обогащают комбинированными методами — электромагнитной сепарацией (отделение магнетита от ильменита и пустой породы, а также ильменита от пустой породы), концентрацией на столах (выделение мелковкрапленного ильменита), флотацией (извлечение тонковкрапленного ильменита карбоновыми кислотами в слабокислой среде при депрессии породы фтористым или кремнефтористым натрием с добавлением серной кислоты). Титаномагнетитовые руды с получением ильменитового и магнетитового концентратов перерабатывают на Kyсинской фабрике (рис. 142).

Оловянные руды. Россыпные месторождения олова эффективно обогащаются простыми гравитационными методами (промывка на шлюзовых промывочных аппаратах) даже при весьма низком содержании олова.

Оловянные руды коренных месторождении обычно обогащают на концентрационных столах и отсадочных машинах.

Флотацию минералов олова при обогащении оловянных руд применяют на ряде фабрик в России и за рубежом.

Наиболее важным в промышленном отношении оловосодержащим минералом является касситерит, меньшее значение имеет станнин. Обычно касситерит флотируют из шламов гравитационного обогащения.

Собирателями касситерита являются реагенты жирнокислотного типа (олеиновая кислота, талловое масло, жирнокислотная фракция таллового масла, окисленный рисайкл и др.), ИМ-50, алкилфосфоновые кислоты с 6—8 атомами углерода в молекуле, толуоларсоновая кислота, алкилсульфаты. В качестве дополнительных собирателей используют аполярные масла. Флотируют касситерит в кислой и нейтральной средах (pH 3—7). Черновые концентраты перечищают до 5 раз при pH 2—5.

Наиболее затруднена селективная флотация касситерита из турмалинсодержащих руд и продуктов. Эффективные подавители турмалина при флотации касситерита — жидкое стекло (особенно в сочетании с сернокислым алюминием), гексаметафосфат натрия, кремнефтористый натрий (один и в сочетании с пирогаллолом), сернокислая среда (pH 2,8—4,8).

Для подавления железосодержащих минералов при флотации касситерита применяют щавелевую кислоту.

Подавители касситерита — ализариновые красители, мука сорго. Касситерит некоторых месторождений депрессируется жидким стеклом.

Если в руде или обогащаемых продуктах содержатся сульфиды, их выделяют в коллективный концентрат с помощью ксантогената перед флотацией касситерита.

При наличии растворимых солей двухвалентного железа, сульфатов и значительного количества тончайших шламов рекомендуются перед флотацией касситерита отмывка и обесшламливание пульпы.

Флотационные оловянные концентраты содержат обычно 8—18% олова. Однако из боливийских руд удалось получить концентраты с содержанием олова 40—60% (при извлечении от руды 60—75%). Касситерит флотируют из хвостов сульфидного цикла олеиновой кислотой при pH 7 с добавлением жидкого стекла. Концентрат перечищают один раз, подвергают термической обработке в течение 30 мин при 300° С для десорбции собирателя и проводят обратную флотацию силикатных минералов при pH 11 катионным собирателем в известковой среде. В качестве подавителя касситерита применяют муку сорго (5—50 г/т).

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна