Файл: Флотационные реагенты. Механизм действия, физико-химические свойства, методы исследования и анализа.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 133

Скачиваний: 0

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

руды) — кремневая кислота 1,8 кг, ПАА 20 г, щелочь 200 г, жир­ ная кислота С7—Cg 400 г.

Методика расчетов

Извлечение минералов' и солей рассчитывали но величинам суммарного вывода их ів концентрат и хвосты флотации яі резуль­ татам химического анализа продуктов флотации для следующих систем:

Хлорид калия — хлорид натрия — шенит. Для определения процентного содержания каждого минерала в смеси было исполь­ зовано то обстоятельство, что хлорид-ион входит в состав только

хлоридов, а ноны магния (или сульфата) — в

состав шенита.

В связи с этим навеску концентрата или хвостов,

содержащих ука­

занные три соли, растворяли в определенном объеме воды и тет­ раметрически определяли содержание хлорид-ионов и магния. По­ следнее соответствовало содержанию шенита. Вес суммы хлори­

дов п-іатрня и калия находили по

разности навески смеси солен

и шенита. Число молей хлорида

определяли аргентометрически

и пересчитывали на взятую навеску. Зная вес и число молей, на­ ходили средний молекулярный вес смеси хлоридов и, следователь­

но, содержание каждой соли в смеси.

 

 

Каинит—полигалит. Полигалит, в отличие от каинита, относит­

ся к числу труднорастівор'ігмых минералов. Авторами изучено

из­

менение солевого состава полигалита ів

результате контакта

его

с водой. 1 г полигалнта крупностью — 0,25 + 0,1 мм обрабатывали

50 мл воды и интенсивно перемешивали

механической мешалкой

при комнатной температуре в течение 30

мин. Согласно получен­

ным данным (табл. 9),

существенного изменения

состава минера­

ла не произошло.

 

 

 

Т а б л и ц а 9

 

 

 

 

Влияние отмывки

полигалита водой на его ионный

 

 

состав

 

 

Исследуемый

 

 

Содержание солеи,

°6 .

 

 

 

 

 

мимерал

 

CaS04

MgSO.,

K2S 0 4

NaCl

Исходный . .

.

33,4

17,0

49,0

15,0

После отмывки

 

33,8

15,9

47,S.

13,0

На основании этих опытов была принята следующая методика оценки результатов флотации смеси каинит—іполнгалпт: концент­ рат и хвосты растворяли при комнатной температуре в 50 мл воды, осадки отделяли фильтрованием. Жидкую фазу анализиро­ вали на хлорид- и сульфат-ионы. Осадки 'взвешивали. Вес осадка считали весом полнгалита, а по концентрациям ионов судили о распределении каинита между продуктами флотации.

47


Двойные системы: каинит—лангбейнит, каинит—хлорид калия,

каинит—хлорид натрия. В состав каиінйта, в отлитие от лангбейнита, входит один эквивалент хлорида, нто'позволяет быстро опре­ делять содержание каинита в смеси двух минералов путем аргентоіметричеокого титрования -'навески. Для контроля производили также определение магния. Это независимое определение суммы солен уменьшало ошибку за счет примесей. Для двух других си­ стем производились те же определения. В этом случае сумму ми­ нералов .находили по содержанию хлорида, а содержание каини­ т а —но-магнию. Для расчетов содержания минералов попользова­ ли калибровочные графики, построенные по данным определений хлорида и магния в исходных минералах и искусственных смесях.

Селективность разделения минералов рассчитывали по форму­ ле С. И. Митрофанова [91] как сумму извлечений одного минера­ ла в концентрат, а другого — в хвосты.

3. Изменение состава минералов и солевых растворов в процессе флотации

Изменение ионного состава маточных растворов при флотации минералов

При внесении минералов в маточный раствор глазеритового поля, полученный насыщением воды лолиминеральной рудой в те­ чение длительного времени, возможно их дополнительное раство­ рение. То же самое может происходить и в случае маточника капнитового поля, полученного дополнительным насыщением перво­ го маточника хлоридом магния. В связи с этим был произведен анализ ионного состава этих маточников до и после насыщения их смесями минералов, а также после флотации смеси минералов энамтатом натрия.

Полученные данные приведены в табл. 8. Из этих результатов следует, что при внесении минералов во всех случаях происходит некоторое изменение концентрации* ионов в обоих маточниках. В случае смесей минералов каинит—полиігалит, каинит—хлорид натрия, каинит—ланНбейнит происходит небольшое увеличениек-он- центращш всех ионов. Смесь каинита и хлорида калия увеличи­ вает концентрацию хлорид-иона в обоих маточниках и иона калия в маточнике «аинитового поля.

Состав маточников после флотации остается практически тем же, что и их состав после насыщения минералами.

Указанные изменения составов невелики и не выходят за пре­ делы полей глазѳрита и каинита. Однако для проведения флота­ ционных и сорбционных исследований - необходим предваритель­ ный контакт маточных растворов с изучаемыми минералам« для установления равновесия.

48


Взаимодействие минералов и солей с маточными растворами

Результаты минералого-петрографического

анализа

солевых

систем,

полученные по 'методике, описанной

выше,

приведены

в табл.

10, іі 1.

 

 

Из

приведенных данных следует, что вносимые соли различ­

ным образом взаимодействуют с маточным раствором в основном за счет реакции обмена ионоів.

В течение 20 мин при температуре 22° С значительных измене­ ний в результате взаимодействия между маточными растворами и солями в большинстве систем не происходит. Прослеживается частичное, весьма слабое растворение зерен исходных солей с пе­ риферии и кристаллизация новых солей в незначительных коли­ чествах: от единичных зерен до 3—5% в поле зрения микроскопа.

В течение 35 мин обычно наблюдается более активное раство­ рение солей до мелких реликтов и почти полного растворении, хотя многие системы по исходным солям остаются без существен­ ных изменений.

Состав новообразований во всех системах довольно ограничен­ ный: галит, шенит, сильвин, кизерит. Среди новообразований глав­ ная роль принадлежит солям того «cte состава, что и исходные (галит, сильвіии, отчасти шенит). Подчиненное значение имеют со­ ли нового состава (кизерит, шенит). В качестве новообразований наиболее устойчивыми явились галит и шенит. Никогда не образу­ ются каинит и лангбейнит. Сульфат калия и натрия, а также хло­ рид магния могут быть в составе остаточных продуктов кристал­ лизации систем при выпаривании.

Шенитизация как процесс замещения в зерне с поверхности с образованием зональных кристаллов и прочих характерных форм не наблюдалась. Шенитизация проявилась как процесс выпадения шенита из раствора в результате реакции обмена ионов маточно­ го раствора с исходными солями.

4.Исследование селективности разделения смеси минералов

исолей при флотации сочетаниями анион- и катионактивных

реагентов

Ранее '[54] были изложены результаты селективного разделе­ ния смеси солей (хлориды калия, натрия и шенит) сочетаниями реагентов. Оказалось, что введение амина позволяет повысить селективное разделение калийсодержащих солей от хлорида нат­ рия. При флотации смеси двух калийсодержащих солей, каждая из которых хорошо флотируется указанными реагентами, наблю­ дается депрессия одной из солей. Это свидетельствует о невозмож­ ности получения концентрата, содержащего в равной мере все хо­ рошо флотируемые калийные соли.

Исследования были продолжены на смеси природных минара-

4

86

49



Результаты минералого-петрографического исследования состояния

 

 

 

 

 

 

 

В р е м я

Система

 

 

5 мин

 

20 МИН

 

 

 

 

 

Новообра­

Состояние

Новообразо­

 

Состояние

 

зования

вания

 

Шенит

15%. Частичное

Галит ед. з.

Слабое

раство­

Галит ед. з., ше­

 

растворение с

 

рение

 

нит ед. з.,

ки­

 

периферии

 

 

 

зерит ед.

з.

 

 

Система без ви­

Галит ед. з.

Галит

15%. Частичное

 

 

димых

изме­

 

 

 

 

растворение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нении

 

Галит 3%

 

Сильвин

То же

 

,Галит ед. з.

Слабое

раство­

 

 

 

 

 

 

рение

 

Галит

5%,

ше­

Каинит

»

 

Галит ед. з.

То же

 

 

 

 

 

 

 

 

нит ед. з.

Лангбей-

 

Галит ед. з.

 

 

Галцт

5%,

ки­

нит

 

 

 

 

 

 

зерит 3%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шенит—

Частичное раст­

 

Дальнейшее

Кизерит в виде

 

растворение

редких иголь­

сильвин

ворение с пе­

 

 

шеннта, силь­

чатых зерен

 

риферии.

Ше­

 

 

 

вин — без из­

Ng= 1,534± _

 

нит

 

Ю%,

 

 

 

 

менеиніі

±0,002;

Np =

 

сильвин

15%

 

 

 

 

 

= 1,520±0,002;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ng—Np =

 

 

 

 

 

 

 

= 0,064. В по­

 

 

 

 

 

 

 

ле

зрения 4

 

 

 

 

 

 

 

зерна

 

Шенит—

Частичное раст-

галит

воренне с пе­

 

риферии.

Га­

 

лит растворя­

 

ется

интен­

 

сивнее.

Ше­

 

нит

15%,

га­

Шенит—

лит

15%

 

Частичное раст-

галит—■

воренне

ше-

сильвин

нита,

галита,

 

сильвина.

 

Каждой

соли

 

15%

 

 

Сильвин-

Частичное раст-

галит

воренне

ис­

 

ходных солей.

Сильвин 15%, галит 15%

Дальнейшее

растворение шеннта и га­ лита

Интенсивное

растворение шеннта и га­ лита, умерен­ ное — силь­ вина

Дальнейшее

растворение

Шенит 8%, га­ лит 3%, силь­ вин ед. з.

Т а б л и ц а 10

минералов и солей в маточнике глазеритового поля

н а б л ю д е н и я

35 мин

Состояние

Система без су­ щественных изменении Система без сушест'венных изменений

То же

"

и»»

Реликты частично раствореиных нсходных зерен шеннта и сильвина

Зерна

шеннта

в виде релик-

тов

растворе-

шія

(5%), га­

лит

раство-

ряется пол­ ностью

Реликты растворення нсходных солей. Общее содер­ жание 8%

Почти полное растворение исходных со­ лен. Галит растворяется оолее полно, чем сильвин

Новообразования

Галит

 

10%,

ше­

нит

5%,

кизерит

■менее 1 %

 

Галит 3%

 

 

Галит

 

3%,

кмзе-

ірит ед. з.

ше­

Галит

 

й%,

нит

3%,

кизе­

рит 2То

 

кизе­

Галит

 

8%,

рит

 

5%,

ше-

■Н'ііт 8%

 

изме-

Кизерит

без

нении,

галит 5%,

шенит

 

в

виде

хорошо

 

огра­

ненных

призма­

тических

 

зерен.

Ng= 1,478± 0,002- N'p=l,464±0,002; Ng—Ңр=0,0|114.

Содержание 10%

Шенит — редкие

•зерна

Шенит 10%, галит 8%, спльвин 2%

N=1,490 ±0,002. ’

Изотропен. Кри­ сталлы кубиче­ ской сішгонни со скошенными ■вершинами

Шенит 10%, галит 8%, силь­ вин ед. з.

 

 

24

ч

 

 

 

Состояние

Новообразования

 

 

 

 

'

 

 

_____

 

 

 

_____

 

 

 

_

 

 

 

 

 

—*—

 

Без существенных

Кизерит

и

галит

изменений

зерен

без

изменений,

Реликтовых

шенита

10%

шенита 5%

 

 

 

 

 

Реликты

растворе-

Шенит

10%,

галит

ния — исходные

10%

 

 

 

зерна

шенита

 

 

 

 

(3%)

 

 

 

 

 

 

Без изменения

Шенит

10%, галит

 

 

 

15%,

 

сильвин

 

 

 

■2%

 

 

 

Система

без

види-

Без изменений

мых изменений

 

 

 

 

4*

51

 

50