Файл: Глембоцкий В.А. Флотация учебник.pdf

Р 2 0 5 . Ф о с ф о р и т ы являются минералами осадочных пород из группы апатитов, образующими шаровидные скорлуповатые агре­ гаты, существенная часть их представляет собой фосфат С а 3 ( Р 0 4 ) 2 . Наряду с апатитом фосфориты являются основным сырьем для полу­ чения фосфорсодержащих удобрений.

Флотация апатита и фосфоритов имеет много общего. Невысокая стоимость минералов требует применения дешевых реагентов. Послед­ ние являются чаще всего жирными кислотами или мылами, при­ меняющимися в виде технических продуктов (талловое масло, смесь жирных кислот и др.). В большинстве случаев необходимо применение регуляторов для подавления пустой породы и регулиро­ вания свойств пены. Концентраты, получаемые при флотации фосфо­ ритов и используемые для приготовления фосфоритной муки, должны содержать не менее 19% Р 2 0 5 , а для получения фосфорной кислоты экстракционным методом с последующим приготовлением из нее концентрированных удобрений — не менее 27% Р 2 0 5 .

Флотация апатита. Флотация апатита в крупном масштабе осу­ ществляется на двух фабриках комбината Апатит [8]. Освоение апатитовых руд Кольского полуострова, начавшееся в 30-х годах, является крупным достижением советской техники.

По технологическим свойствам руды, поступающие на фабрики комбината Апатит, делятся на:, рядовые (легкообогатимые), окислен­ ные — из разрушенных зон, содержащие большое количество тон­ кодисперсных глинистых минералов и гидроокислов железа (труднообогатимые), смешанные. Руды состоят из апатита, нефелина, сфена, полевого шпата,, эгирина, пироксенов, титаномагнетита и др. Практи­ чески все компоненты руды являются полезными (нефелин — сырье для производства алюминия, сфен — титана и т. п.). Но пока пол­ ностью используется лишь апатит и частично нефелин.

Технологическая схема обогащения хибинских апатитовых руд

»приведена на рис. 119. Руда измельчается до 15—20% + 0,15 мм. Этот предел выбран не столько из-за размера вкрапленности руды (апатит имеет большие размеры вкраплений), но главным образом на основе требований, предъявляемых к крупности конечного кон­ центрата. Вследствие растворения нефелина пульпа обладает постоян­ ной щелочностью (рН = 9,3 ч- 9,7). Применяются следующие реа­ генты:

Оксиэтилированный алкилфенол ОП-4 регулирует свойства пены, избыточно стабильной при флотации окисленной и смешанных руд. Технологические показатели флотации руды следующие:

содержание Р 2 0 Б в руде 18%, в концентрате 39,4%, в отвальных хвостах 2,3%. Извлечение технологическое составляет 95%. Влаж­ ность руды и концентрата соответственно 2,2 и 1 % .

Основнойтехнологической задачей развития обогатительных фабрик комбината Апатит является комплексное использование руды и прежде всего полное извлечение нефелина для переработки на глинозем. Нефелиновый концентрат получается в настоящее время из хвостов апатитовой флотации после удаления в пену других минералов. Таким образом, концентрат является камерным продук­ том. Он содержит около 29% трехокиси алюминия. Однако с посту­ плением на фабрики все более бедных руд качество нефелинового концентрата постепенно снижается вследствие плохой селективности разделения нефелина и полевых шпатов, обладающих в щелочной среде близкими флотационными свойствами. Селекция этих мине­ ралов подлежит разработке.

Флотация фосфоритов. Фосфоритные руды весьма различны по минералогическому составу и, следовательно, по флотируемости.

Среди руд группы месторождений наиболее крупного Каратауского бассейна выделяются несколько разновидностей.

Обогащение небогатых фосфоритных руд, предназначенных для

Исходная руда с содержанием Р 2 0 5 20—23% после измельчения и обесшламливания поступает на карбонатную флотацию. После двух перечисток пенный продукт, содержащий карбонаты кальция и маг­ ния, направляется в отвал. Камерный продукт поступает на фосфат­ ную флотацию, включающую последовательную флотацию тонко­ зернистой и песковой фракций с двумя перечистками каждая. Здесь

происходит ионная депрессия фосфатов). В фосфатной флотации применяют следующие реагенты: соду, жидкое стекло, кубовые остатки от ВЖС, керосин. Флотационный концентрат с содержа­ нием Р 2 0 6 28—29,5% подвергается сгущению, фильтрации и сушке.

Ракушечные фосфориты Прибалтики содержат фосфатное веще­ ство, представляющее собой фторкарбонатапатит органического происхождения (остатки раковин моллюсков).

В настоящее время эксплуатируются два месторождения — Кингисеппское и Маардуское. Основной вмещающей породой в обоих случаях является кварц. Сростки с фосфатом встречаются редко. Часть зерен кварца имеет пленочки фосфата на поверхности и пленки ожелезнения.

> Фосфат представлен почти нацело обломками фосфатных раковин низших брахиопод. Основная часть зерен фосфорита чистая, однако встречаются зерна ожелезненные, с примазками доломита.

354

Схема обогащения руды Кингисеппского месторождения сле­ дующая. Исходная руда с содержанием 5—8% Р 2 0 5 после дробления в молотковых дробилках направляется на измельчение в шаровую

с применением катиопных флотационных реагентов (амины жирных кислот). При этом в пенный продукт поднимается кварц, а фосфо­ риты остаются в пенном продукте.

Желваковые фосфоритные руды флотируются на Подмосковном

продукт с содержанием 19% Р 2 0 5 . Он является готовым концен­ тратом.

Подрешетный продукт (—0,5 мм) перекачивается в гидроциклоны. Слив гидроциклонов направляется в отвал, пески — на флотацию, которая ведется с помощью смеси таллового масла (или кубовых остатков ВЖС и СЖК) и керосина в щелочной среде (рН = 8 - 4 - 9 ) .

Показатели работы флотационной фабрики: содержание Р 2 0 5 в исходных эфелях 7%, в концентрате 19%, в хвостах флотации 1,8%, в общих хвостах 3%.

На Брянском заводе флотации подвергаются также пески гидро­ циклонов. Жидкое стекло, применяемое при флотации в качестве депрессора пустой породы, подается в виде 5%-ного раствора в пер­ вый контактный чан. Во второй контактный чан подается 75% общего собирателя, который состоит из смеси трех реагентов:

Пенный продукт основной флотации перечищается один раз. Хвосты основной флотации направляются в гидроциклоны 0 2 5 0 мм для сгущения и классификации.

Пески гидроциклона поступают в спиральный классификатор,

Показатели флотации следующие: содержание Р 2 0 5 в руде 7%, в мытом концентрате 16,2%, во флотационном концентрате 21,5— 2 2 % .

Технологическое извлечение на флотационной фабрике составляет 95—96%, товарное извлечение на флотационной фабрике 77% .

Флотация барита B a S 0 4 (плотность 4,5 г/см3 , твердость 3). Барит флотируют с применением жирных кислот и мыл в щелочной среде. В кислой среде (особенно в присутствии серной кислоты)

Готовый BaSDi,- концентрат II сорта

(для нефтянвй промышленности)

Рие. 120. Схема флотации барита на Салаирской обогатительной фабрике

барит депрессируется. Он может флотироваться в присутствии кальциевых минералов алкилсульфатами с достаточно высокой избирательностью.

На рис. 120 показана схема флотации барита, из хвостов свин- цово-цинковой флотации, осуществляемой на Салаирской обогати­ тельной фабрике. Для депрессии кварца применяют жидкое стекло (1,2 кг/т), а для флотации барита — олеиновую кислоту (0,8 кг/т) и керосин (0,2 кг/т) для эмульгирования олеиновой кислоты. Пре­ дусмотрено получение концентрата первого сорта для химической промышленности и второго — для нефтяной.

356

Флотация шеелитовых руд. Шеелит C a W 0 4 (80% трехокиси вольфрама, плотность 6 г/см3 , твердость 5) является одним из самых важных промышленных минералов вольфрама. Флотируется в усло­ виях, обычных для минералов с щелочноземельными катионами.

Руда (двухстадиальное дробление от ZOOSo 20м»)

пJ . Сушка

Рис. 121. Схема флотации шеелитовой руды

Селекция шеелита и кальцийсодержащих минералов пустой породы осуществляется методом Петрова с применением жидкого стекла и пропарки концентрата, содержащего шеелит и кальцит. Если, однако, в шеелитовом концентрате содержится барит, способ Петрова не дает удовлетворительных результатов. В этом случае после

357