Файл: Пирогов, Б. И. Минералогическое исследование железных и марганцевых руд.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 86

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Результаты флотации минералов с депрессорами

Извлечение на 10 см3 воздуха, %

Концентрация

 

 

Минералы

 

 

OINa, мг/л

жидкое

сложный

без депрессора

стекло

депрессор

Карбонатапатит . . . .

50

86,0

5,6

10,5

М анганит........................

50

86,0

2,0

1,4

К вар ц ...............................

50

35,5

0,5

0,8

Са-родохрозит................

800

36,5

28,6

39,3

П иролю зит....................

800

13,3

12,5

12,8

М п-кальцит....................

800

18,0

16,2

19,4

Крипто.мелан (псиломе-

 

10,8

 

 

лан) ............................

800

5,5

6,3

Минеральные разности измельчались всухую, и на флотацию поступал узкий класс крупностью —0,16 + 0,1 мм. Навески по 0,5 г

перемешивались

в

раство­

 

 

 

 

рах

олеата

натрия

различ­

 

 

 

 

ной

концентрации

при pH =

 

 

 

 

= 7,5, и в этих же растворах

 

 

 

 

велась

флотация.

 

Воздух

 

 

 

 

в трубку подавался по капил­

 

 

 

 

ляру

с постоянной

ско­

 

 

 

 

ростью — пузырек в секунду.

 

 

 

 

Оценка

флотируемости

про­

 

 

 

 

изводилась

 

по

удельному

 

 

 

 

извлечению

 

минералов

на

 

 

 

 

10

см3

воздуха.

 

Резуль­

 

 

 

 

таты

флотации

показаны

 

 

 

 

на рис.

35.

 

Исследованные

 

 

 

 

минералы имеют различную

 

 

 

 

флотируемость

олеатом нат­

 

 

 

 

рия и располагаются в сле­

 

 

 

 

дующий

ряд:

карбонатапа-

 

 

 

 

тит > манганит > природно­

 

 

 

 

активированный

кварц>Са-

о

400

800

1Z00

родохрозит

>

пиролюзит >

 

Концентрация OLNa, пг/л

> Мп-кальцит >

криптоме-

Рис. 35. Зависимость между извлечением

лан

(псиломелан).

 

 

 

 

 

 

минералов

и концентрацией олеата натрия:

Наиболее

высокой

фло­

/ — карбонатапатит,

2 — манганит,

3 — кварц, 4

тационной

активностью

об­

Са-родохрозит, 5 — пиролюзит,

6— Мп-кальцит,

ладает

карбонатапатит, ко­

 

7 — криптомелан

 

торый даже без

собирателя

 

 

 

 

флотируется на 17%. Высокая флотируемость кварца объясняется активацией его поверхности ионами марганца. Это подтверждается


опытами флотации кварца, предварительно обработанного раство­ рами НС1 (концентрация O/Na 100 мг/л)

Концентрация НС1,

н .

0*

0**

0,01

0,1

0,5

1,0

Извлечение кварца,

на

46,9

46,4

30,9

8,2

7,2

5,0

10 см3 воздуха, % . .

*Флотация без предварительной обработки.

**Флотация после обработки дистиллированной водой в те­

чение 12 ч.

После обработки кислотой в течение 12 ч кварц отмывался в дистиллированной воде до постоянного pH = 6,0—6,5.

Высокая флотируемость карбонатапатита жирными кислотами и легкая депрессия его жидким стеклом затрудняют получение малофосфористых концентратов как при коллективной, так и при селективной флотации. Установлено, что при флотации марганце­ вых шламов в концентратах повышается содержание фосфора.

Распределение фосфора по продуктам флотации шламов изуча­ лось на полупромышленной флотационной установке, смонтирован­ ной на Грушевской фабрике, группой сотрудников кафедры обога­ щения Криворожского горнорудного института под руководством доцента В. С. Харламова.

Установлено, что до определенного значения содержания мар­ ганца возрастает содержание фосфора. Наиболее высокос^рсфори-

стыми оказались концентраты, содержащие 42,0—42,5% марганца

(■д^-=0,008 ). Дальнейшее повышение содержания марганца при­

водит к резкому снижению

содержания

фосфора. Однако

даже

в высокосортном концентрате

(45,7% Мп)

при коллективной

фло­

тации содержание фосфора составляет 0,25%

=0,0056 ).

В продуктах с повышенным содержанием фосфора под микро­ скопом обнаружены значительные количества карбонатов. Так, в камерных продуктах перечисток с 0,4—0,65% фосфора содер­ жится соответственно карбонатов 2,3—8,6% против 2,5% в исход­ ных шламах.

Следует отметить, что содержание фосфора в концентратах, по­ лученных на полупромышленной установке по замкнутой схеме, значительно выше, чем в концентратах лабораторных опытов (0,160—0,186%).

Полученные флотацией концентраты 1 сорта по схеме и ре­ агентному режиму Криворожского горнорудного института содер­

жат 0,25—0,28% фосфора (-^ - =0,0056—0,0062) и 7,5—10% Si02.

Распределение форм фосфора по продуктам промышленной схемы флотации Богдановской обогатительной фабрики при пере­ работке руд Богдановского карьера и смеси руд Шевченковского и Мало-Чкаловского карьеров, которые согласуются с изученными свойствами карбонатапатита, приведены в табл. 45 и на рис. 36.


Сливы промывки марганцевых фабрик Никопольского бассейна дообогащаются флотацией. Получаемые концентраты имеют повы­ шенное содержание фосфора (0,3—0,38%), что значительно пре­ вышает требования металлургов и затрудняет их сбыт. Фосфор в сливах на 60—70% представлен растворимыми фосфатами каль­ ция, которые при флотации переходят в концентрат. Однако при­ менение перед флотацией магнитной сепарации позволит сбросить

Слив промывочных машин

__ Овесшламливание___

Слив 8

ИзмельчениеIи классификация

отвал

Овесшламливание

Рис. 36. Распределение форм фосфора по флотационной схеме сливов промывочных машин Богдановской обога­ тительной фабрики

наряду с основной массой раскрытых кварцевых зерен также и часть свободных фосфатов. Это позволит повысить экономическую эффективность флотационного передела и металлургическую цен­ ность флотационных концентратов. Наши расчеты показали, что снижение содержания фосфора на 0,1% в концентрате эквива­ лентно повышению в них содержания марганца на 5—6%.

В табл. 46 приведены результаты сравнительного обогащения песков Грушевской фабрики на полупромышленной установке с предварительной магнитной сепарацией и без нее.

Магнитная сепарация неизмельченных песков проводилась на сепараторе 2ВК-5-40 с длиной рабочей зоны сепарации 34 см при

Распределение форм фосфора по флотационной схеме сливов промывочных машин Богдановской обогатительной фабрики (рис. 36)

 

 

 

Руда Богдановского карьера

 

 

 

 

 

 

 

Содержание Р, %

 

Технологическая

Продукты

 

Содер­

Извле­

 

относительное растворимое

относительное

нерастворимое

операция

обогащения

Выход,

жание

абсолютное

чение,

 

 

 

 

 

 

%

Мп,

 

 

 

 

 

 

%

 

 

 

 

 

 

 

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Руды Шевченковского и Мало-Чкаловского карьеров (смесь)

 

 

 

Содержание

Р, %

 

Содер-

Извле­

1

относительное растворимое

относительное нерастворимое

Выход,

жаіше

абсолютное

чение,

 

 

 

%

Мп,

 

 

 

%

 

 

 

 

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Слив промывочных

100

14,0

100

0,170

62,0

38,0

100

18,1

100

0,200

60,0

40,0

 

машин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дешламация

Пески гидроцик­

35,8

20,8

47,6

0,170

36,0

64,0

45,0

20,8

47,6

0,195

36,0

64,0

 

лона

0 950

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Слив гидроцикло­

64,2

10,8

54,2

0,178

69,0

31,0

55,0

14,0

41,0

0,283

70,0

30,0

 

на 0

950

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Измельчение и

Пески классифи­

19,0

20,7

26,8

0,189

42,0

58,0

20,0

23,0

25,4

0,218

50,0

50,0

классификация

катора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дешламация

Слив

9,4

22,4

14,5

0,214

63,0

37,0

9,6

24,6

13,0

0,234

56,0

44,0

 

гидроциклона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

630

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пески

26,4

18,6

33,2

0,131

37,0

63,0

35,4

23,7

46,0

0,185

45,0

55,0

 

гидроциклона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

630

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основная флота­

Хвосты

22,6

14,9

32,8

0,100

37,9

62,1

26,9

16,8

26,8

0,125

36,0

64,0

ция

Концентрат

16,2

29,3

31,2

0,230

60,0

40,0

21,4

36,1

42,6

0,264

55,0

45,0

 

Контрольная фло­

Хвосты

17,6

10,9

13,1

0,025

36,0

64,0

21,5

12,4

14,8

0,113

33,0

67,0

тация

контрольной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

флотации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Концентрат

5,0

27,8

9,7

0,210

57,0

43,0

5,4

34,2

12,0

0,206

55,0

45,0

 

контрольной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ч

флотации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уплотнение

Слив (в отвал)

1,9

23,8

2,4

0,162

50,0

50,0

2,0

25,1

3,0

0,175

50,0

50,0

 

Пески

12,4

24,8

21,0

0,198

62,0

38,0

12,9

34,0

23,3

0,152

40,0

60,0

 

Хвосты первой

9,3

24,8

13,7

0,196

53,0

47,0

9,5

27,5

14,4

0,214

45,0

55,0

 

перечистки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основная флота­

Концентрат первой

15,3

35,4

35,1

0,276

63,0

37,0

23,9

40,0

52,0

0,295

59,0

41,0

ция (перечист­

перечистки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ки)

Хвосты второй

7,0

29,9

15,1

0,250

48,0

52,0

7,3

36,6

14,7

0,232

35,0

65,0

 

 

перечистки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Концентрат второй

8,3

37,0

20,0

0,289

55,0

45,0

16,6

41,5

38,0

0,329

50,0

50,0

 

перечистки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хвосты третьей

1,3

33,2

2,6

0,240

35,0

65,0

4,7

38,0

9,8

0,252

35,0

65,0

 

перечистки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Концентрат

7,0

39,3

17,4

0,296

50,0

50,0

11,9

42,9

28,2

0,353

50,0

50,0

 

третьей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

перечистки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Сравнительные показатели обогащения песков Грушевской обогатительной фабрики на полупромышленной установке

 

 

Выход,

Содержание, %

Извлечение, %

Схема обогащения

Продукты

 

 

 

 

%

Мп

Р

Мп

Р

 

 

 

 

 

Без магнитной

Исходные пески

100,0

18,5

0,158

100,0

100,0

сепарации

Слив дешламирующих

14,3

26,3

0,200

20,5

18,1

 

гидроциклонов

 

 

 

 

 

 

Питание флотации

85,7

17,2

0,151

79,5

81,9

 

Концентрат

23,7

42,0

0,350

53,9

52,5

 

Хвосты

62,0

7,7

0,075

25,6

29,4

 

Общие хвосты

76,3

11,2

0,098

46,1

47,5

С предваритель-

Исходные пески

100,0

19,1

0,160

100,0

100,0

ной магнитной се­

Магнитная фракция

58,7

31,6

0,214

95,2

78,5

парацией

Хвосты сепарации

41,3

2,4

0,084

4,8

21,5

 

 

Слив дешламирующих

11,1

33,5

0,240

17,9

16,5

 

гидроциклонов

 

 

 

 

 

 

Питание флотации

47,6

30,6

0,207

77,3

61,8

 

Концентрат

30,0

43,2

0,260

68,5

48,6

 

Хвосты

17,6

9,1

0,085

8,8

13,3

 

Общие хвосты

70,0

8,5

0,112

31,5

51,4

напряженности магнитного поля 10 000 э. Измельчение и флотация проводились на установке, оборудованной шаровой мельницей 416X445 мм объемом 60 л, гидроциклонами и двумя флотацион­ ными машинами.

По комбинированной магнитно-флотационной схеме (см. табл. 46) получен концентрат, содержащий 0,26% фосфора. Кроме того, этот концентрат содержит 43,2% марганца; потери марганца в общих хвостах на 15,4% меньше.

Как показали исследования по обработке различных продуктов обогащения Грушевской обогатительной фабрики в 0,5 н. растворе азотной кислоты, существует определенная зависимость между со­ держанием марганца в продуктах обогащения и количеством не­ растворимой формы фосфора (табл. 47). Полученные формулы по­ зволяют с достаточно высокой точностью определять содержание различных форм фосфора в продуктах обогащения фабрики рас­ четным способом (табл. 48).

Распределение различных форм фосфора при обогащении пиро- люзит-манганит-криптомелановой (псиломелановой) руды шахты № 1-бис на Грушевской обогатительной фабрике, полученное при


Зависимость между содержанием нерастворимой формы фосфора в рудах и продуктах обогащения (Восточная рудоносная площадь)

Минеральная

Содержание Мп

Коэффициент

 

 

в руде и продук­

Линейная зависимость

разновидность руды

тах обогащения,

корреляции

г

 

 

 

%

 

 

 

 

Манганит-криптомелано-

До 28

0,95

 

Р =

0,0129 Мп — 0,199

вая

Более 28

—0,84

 

Р =

0,239 — 0,0013 Мп

 

 

Криптомелановая

До 36

0,98

 

Р =

0,0067 Мп

 

Более 36

—0,75

 

Р =

0,373 — 0,0042 Мп

Пиролюзит-криптомела-

До 47

0,83

 

Р =

0,030 + 0,0036 Мп

новая

Более 47

—0,91

 

Р =

0,59 — 0,0079 Мп

 

 

Окисная (шихта)

До 38

0,72

 

Р =

0,042 + 0,0044 Мп

 

Более 38

—0,69

 

Р =

0,339 — 0,0034 Мп

генеральном опробовании, приведено в табл. 49. Извлечения мар­ ганца и нерастворимой формы фосфора в процессе промывки прямо пропорциональны и близки между собой. В то же время извле­ чение растворимых фосфатов кальция в мытую руду обратно про­ порционально извлечению марганца. Относительное содержание не­ растворимого фосфора в мытой руде по сравнению с исходной воз­ растает с 78 до 89%• В сливе количество этого фосфора составляет 59% общего его содержания. Во всех классах грохочения мытой руды относительное содержание нерастворимого фосфора высокое (82—93%) и постепенно увеличивается от крупных классов к мел­ ким с небольшим уменьшением его содержания в классе крупно­ стью 10—4 мм. В классы крупностью 35—10 мм и 10—4 мм при грохочении мытой руды извлекается наибольшее количество рас­ творимых фосфатов. При основной отсадке класса крупностью 35— 10 мм максимальное извлечение растворимых фосфатов происхо­ дит на элеваторах № 1 и 4, а при перечистной отсадке того же класса — на элеваторах № 2 и 3. В сливы значительная часть рас­ творимых фосфатов извлекается при основной отсадке. При основ­ ной отсадке класса крупностью 10—4 мм максимальное извлечение растворимых фосфатов происходит на элеваторах № 2 и 3, а при перечистной отсадке — на элеваторах № 3 и 4. Для сливов харак­ терна та же закономерность в извлечении растворимых фосфатов, что и в классе крупностью 35—10 мм.

При грохочении класса крупностью 4—0 мм в надрешетный продукт +1 мм извлекается растворимых фосфатов в два раза больше, чем в подрешетный продукт. В то же время извлечение не­ растворимого фосфора в надрешетный продукт в четыре раза больше, чем в подрешетный продукт.