Способ флотационного выделения сульфидов из бадделеитового концентрата

 

Использование: обогащение полезных ископаемых, в частности флотационное отделение сульфидных минералов из бедделеитсодержащих продуктов, прошедших стадию гравитационного обогащения. Сущность изобретения: флотационное выделение сульфидов из бадделеитового концентрата осуществляют при контактировании пульпы в присутствии бутилового ксантогената щелочного металла с реагентами - модификаторами триполифосфатом натрия и монодиэфиралкиларилэтоксифосфатом общей формулы или причем соотношение бутилового ксантогената щелочного металла, триполифосфата натрия и монодиэфиралкиларилэтоксифосфата составляет от 1:5:0,1 до 1:10:0,5 соответственно. 1 табл.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть наиболее эффективно использовано при флотационном отделении сульфидных минералов из бадделеитсодержащих продуктов, прошедших стадию гравитационного обогащения и содержащих значительное количество (7% и более) минералов крупностью не менее +0,2 мм и плотностью 4,7-6,0 г/см³.

Известен комбинированный способ доводки черновых редкоземельных концентратов с использованием флотации, магнитной сепарации и гравитационной обработки [1] Способ включает сульфидную и апатитовую флотации с применением собирателей: бутилового ксантогената (БК) и кубовых остатков производства жирных кислот в щелочной среде. Камерный продукт апатитовой флотации обогащают на концентрационном столе для удаления остатков слюды, части кальцита, апатита и форстерита. Концентрат стола после удаления из него магнетита и сульфидов направляют на редкометалльную флотацию. Предварительно осуществляют обработку пульпы кремнефтористым натрием при рН 3, после чего ведут флотацию тантал-ниобиевых минералов катионным собирателем АНП. После извлечения основных тантал-ниобиевых минералов флотируют бадделеит тем же катионным собирателем во фторсодержащей среде.

Недостатками способа являются недостаточная степень очистки от сульфидных минералов и невысокая скорость флотации, вследствие чего возникает потребность в проведении флотации сульфидов в два приема.

Кроме того во флотационном процессе используется такой токсичный реагент, как АНП.

Наиболее близким к предлагаемому является способ флотационного выделения сульфидов из бадделеитового концентрата [2] согласно которому из чернового бадделеитового концентрата, полученного после гравитационного обогащения, сульфиды флотируют в пенный продукт путем последовательного кондиционирования пульпы жидким стеклом, кремнефтористым натрием, АНП и бутиловым ксантогенатом. Расход реагентов составляет, кг/т: жидкое стекло 5,0; кремнефтористый натрий 0,1; АНТ 0,2; бутиловый ксантогенат калия 0,1. Извлечение серы в сульфидный продукт при таком реагентном режиме достигает 95,91% время флотации составляет 10 мин и более.

К недостаткам известного способа можно отнести: невысокая степень очистки бадделеитсодержащего концентрата от крупных зерен сульфидных минералов, содержание которых остается на уровне 1,2% что объясняется низкой несущей способностью пенного слоя, создаваемого применяемыми реагентами; низкая скорость флотации 10 мин и более, что требует увеличения фронта флотации для обеспечения заданной производительности; высокотоксичность реагента АНП, который относится к классу аминов.

Цель изобретения более полное выделение сульфидов из чернового бадделеитового концентрата за счет обеспечения такого реагентного режима, который способствует увеличению несущей способности пенного слоя, а значит увеличению флотируемости крупных зерен сульфидных минералов и повышению скорости флотации, снижение токсичности используемых реагентов.

Сущность способа флотационного выделения сульфидов из бадделеитового концентрата заключается в том, что пульпу кондиционируют в присутствии реагентов модификаторов и реагента-собирателя бутилового ксантогената щелочного металла, после чего проводят разделение и выделяют сульфиды в пенный продукт; в качестве реагентов-модификаторов используют триполифосфат натрия и монодиэфиралкиларилэтоксифосфат общей формулы C₉HO(CH₂CH₂O)₁₂P или или причем соотношение бутилового ксантогената щелочного металла, триполифосфата натрия и монодиэфиралкиларилэтоксифосфата составляет от 1:5:0,1 до 1:10:0,5 соответственно.

Используемый в качестве реагента монодиэфиралкиларилэтоксифосфат (ЭФ) представляет собой пасту, легко растворимую в воде, не имеет запаха, относится к группе веществ 4-ой категории вредности. Применение ЭФ совместно с указанными реагентами обеспечивает получение хорошо развитого стабильного пенного слоя с высокой несущей способностью. Такой пенный слой позволяет эффективно удерживать крупнозернистый сульфидный материал, что положительно сказывается на качестве бадделеитового концентрата. Кроме того такой реагентный режим обеспечивает высокую скорость флотации, что является важным фактором в повышении производительности обогатительного цикла.

Выход за пределы указанного выше соотношения между компонентами нежелателен в силу следующих причин. Повышенное (более 0,5 мас.ч.) содержание ЭФ приводит к слишком обильному пенообразованию, что вызывает затруднения в транспортировке пены, а пониженное (менее 0,1) его содержания снижает извлечение сульфидных минералов. Содержание ТРФ более 10 и менее 0,1 мас.ч. снижает селективность флотационного процесса.

Вместо бутилового ксантогената калия или натрия может быть использован с достижением аналогичного эффекта этиловый ксантогенат калия или натрия, который является техническим эквивалентом бутилового ксантогената.

Раздельное или совместное введение реагентов в пульпу не оказывает существенного влияния на конечный результат, но предпочтительнее все же их раздельное введение в указанной выше последовательности.

Предлагаемый реагентный режим позволяет получить дополнительный технический результат, связанный с улучшением условий труда при замене реагентов на менее вредные, а кроме того при окончательной термической доводке более чистого (в отношении сульфидов) бадделеитового концентрата будет снижено содержание серы в выбросах газов обжиговых печей.

П р и м е р 1. Проводилась флотация сульфидных минералов из гравитационного бадделеитового концентрата, представленного следующим минеральным составом, мас. бадделеит 70; пирротин 18; пирит 5; светлые минералы (форстерит, апатит, карбонаты) 7. Крупность флотируемого продукта менее 0,3 мм. Пульпа предварительно обрабатывалась триполифосфатом при его расходе 1000 г/т в течение 3 мин, затем 3 мин бутиловым ксантогенатом калия 200 г/т и в течение одной минуты монодиэфиралкиларилэтоксифосфатом, взятом в количестве 40 г/т. Данному расходу бутилового ксантогената калия, триполифосфата натрия и монодиэфиралкиларилэтоксифосфата соответствует их весовое соотношение, равное 1; 5: 0,2 соответственно. После этого проводилась флотация в один прием. Время флотации 1,5-2 мин. Сульфидные минералы селективно переходят в пенный продукт. Содержание их в сульфидном продукте составляет 98,3% при содержании 40,54 мас. Извлечение серы равно 98% В камерном продукте остается очищенный бадделеитовый концентрат, содержащий 0,25 мас. серы.

Остальные примеры 2-10, в том числе примеры 4-5 с использованием бутилового ксантогената натрия и примеры 7-10 с запредельными значениями соотношения реагентов, осуществляются аналогично примеру 1. Основные технологические параметры предлагаемого способа и характеристики продуктов согласно примерам 1-10, а также пример 1 по прототипу представлены в таблице.

Анализ данных таблицы показывает, что извлечение серы в сульфидный продукт по предлагаемому способу достигает 98 мас. а по прототипу 95,91 мас. Содержание диоксида циркония в сульфидном продукте может составлять по предлагаемому способу 0,60 мас. а по известному 1,05 мас. т.е. потери производимого продукта могут быть снижены на 43% Скорость флотационного процесса по изобретению возрастает в среднем в 6,5 раз. Кроме того улучшаются условия труда в результате использования менее токсичного реагента, а при термической доводке бадделеитсодержащих продуктов снижается объем вредных выбросов сернистого газа.

Формула изобретения

СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОГО ВЫДЕЛЕНИЯ СУЛЬФИДОВ ИЗ БАДДЕЛЕИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА, включающий кондиционирование пульпы в присутствии реагентов-модификаторов и реагента-собирателя бутилового ксантогената щелочного металла, последующее разделение с выделением сульфидов в пенный продукт, отличающийся тем, что в качестве реагентов-модификаторов используют триполифосфат натрия и монодиэфиралкиларилэтоксифосфат формулы причем соотношение бутилового ксантогената щелочного металла, триполифосфата натрия и монодиэфиралкиларилэтоксифосфата составляет 1 5 0,1 1 10,0 0,5 соответственно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2