Новости горной промышленности

Флотация ошламованных апатит-штаффелитовых руд. Практический опыт КГОКа

В статье описывается практический опыт Ковдорского ГОКа по повышению извлечения полезного компонента  ошламованных апатит-штаффелитовых руд методом флотации. Успешные результаты позволили рекомендовать разработанный способ к промышленному внедрению. Майнинг-Инфо

Флотация ошламованных апатит-штаффелитовых руд. Практический опыт КГОКа | Майнинг-Инфо

Задача эффективного обогащения тонких классов апатитовых руд может быть решена путем выбора технологических режимов и схем сгущения и селективной флотации, обеспечивающих интенсивное сгущение шламовых фракций и их эффективную флотацию /1/. Для решения поставленной задачи были проведены исследования процессов флокуляции и дефлокуляции в процессах сгущения и селективной флотации апатитосодержащих руд, показавшие, что наилучшие результаты достигаются при использовании флокулянта «Праестол 2530» и при применении схемы с совместной флотацией песков и шламов /2/.

Отличительной особенностью апатит-штаффелитовых руд Ковдорского месторождения является наличие большого количества тонких минеральных частиц. В исходной дробленой руде крупностью -25 мм содержание класса -0,037 мм составляет 15 % /3/.

После внедрения операции сгущения и флотации вторичных шламов предполагалось увеличение извлечения Р2О5 из шламов на 8-10 % при сохранении качества апатитового концентрата. Однако желаемые результаты в целом не были достигнуты. Суммарные потери Р2О5 при флотации составили 14 %, качество концентрата несколько снизилось.

Анализ эффективности флотации классов различной крупности, представленный на рисунке 1, показал, что извлечение фосфатных минералов из шламовых классов на 20-30 % меньше, чем классов крупности 50-70 мкм. Из полученных результатов видно, что задача эффективной флотации шламов при обогащении апатит-штаффелитовых руд до конца не решена и именно эти классы остаются резервом для повышения извлечения Р2О5 при обогащении апатит-штаффелитовых руд.

Показатели флотации классов крупности апатит-штаффелитовой руды по действующей схеме | Майнинг-Инфо

Рис. 1. Показатели флотации классов крупности апатит-штаффелитовой руды по действующей схеме: 1 – извлечение Р2О5,% в концентрат, от исх. руды; 2 – извлечение Р2О5,% в хвосты, от исх. руды; 3 – содержание Р2О5,% в концентрате; 4 – извлечение Р2О5,% в концентрат, от операции флотации

Результаты экспериментов по влиянию флотационных реагентов на склонность сгущенных шламов к повторной флокуляции показали стабилизирующий эффект каустической соды и жидкого стекла /4/. Исходя из полученных результатов, было предложено применить более сильный флокулянт при условии снижения интенсивности процесса вторичной флокуляции за счет стабилизации шламов действием каустической соды и жидкого стекла. Это обеспечило бы уменьшение потерь Р2О5 со сливом операции сгущения и не привело бы к ухудшению показателей флотации.

На первом этапе исследований были поставлены опыты по оценке влияния отдельных флотореагентов на процесс вторичной флокуляции шламов. Методика эксперимента практически полностью соответствовала подробно описанной в работе /4/, и отличалась лишь порядком подачи реагентов во флотацию. При исследовании процесса вторичной флокуляции шламов в сгущенный и репульпированный осадок подавалась определенный реагент, или смесь реагентов (рис. 2).

Последовательность операций комбинированного опыта по сгущению и флотации шламов | Майнинг-Инфо

Рис. 2. Последовательность операций комбинированного опыта по сгущению и флотации шламов

Результаты экспериментов показали, что из используемых реагентов сильными стабилизирующими свойствами обладает жидкое стекло (ЖС) и кальцинированная сода (КС). Смесь «Неонола» (Н) и олеиновой кислоты (ОК) обладает слабым коагулирующим или флокулирующим эффектом (табл. 1).

Таблица 1

Скорость осаждения твердого при сгущении апатит-штаффелитовых шламов

Реагенты в процесс флокуляции Реагенты в процесс дефлокуляции Скорость осаждения, мм/мин
первичного вторичного
Праестол 2530 53,3 24,0
Праестол 2530 КС+ЖС 53,3 16,9
Праестол 2530 Н+ОК 53,3 37,8
Праестол 2540 62,0 26,9
Праестол 2540 КС+ЖС 62,0 17,3
Праестол 2540 Н+ОК 62,0 38,8

Проявление сильного диспергирующего эффекта способствует лучшему вза- имодействию минералов с собирателем. При этом последующий флокулирующий эффект, сопровождающийся с прилипанием гидрофобных частиц к пузырьку, способствует лучшему извлечению зерен и шламов фосфатных минералов в концентрат. Полученные обосновывают целесообразность первоначальной обработки сгущенных шламов с реагентами-диспергаторами и последующей обработки с собирателем.

Также результаты исследований показали, что скорость осаждения шламов при использовании флокулянта «Праестол 2540» увеличивается на 20 %, в то время как скорость вторичной флокуляции шламов при использовании «Праестол 2540» в присутствии реагентов-диспергаторов — на 2,5-3 %.

Ставя  задачей  максимальное  разрушение  неселективных  флокул,  образовавшихся в операции сгущения, целесообразно проводить реагентную обработку стадиально, с разделением стабилизирующих и флокулирующих реагентов. Полученные результаты дали основание испытать новый режим, предполагающий кондиционирование шламов с реагентами в два приема: первичное кондиционирование в специальном аппарате с реагентами диспергаторами (жидким стеклом, кальцинированной содой) и последующее кондиционирование с флотореагентами (ЖКТМ, неонол) перед подачей пульпы во флотацию или непосредственно во флотационной машине.

Лабораторные исследования обогатимости апатит-штаффелитовых руд с применением сочетания процессов сгущения и флотации производились по действующей схеме магнитно-флотационного обогащения, включающей операции дробления, отмывки и классификации руды с удалением первичных шламов; а также измельчение, классификацию, магнитную сепарацию и флотацию руды.

Измельчение отмытой руды проводилось до крупности от 47,3 до 55,8 % класса -74 мкм. Измельченная руда подвергалась мокрой магнитной сепарации в слабом поле по схеме с основной сепарацией и двойной перечисткой магнитной фракции. Немагнитная фракция направлялась на флотацию.

Лабораторные опыты по флотации проводились в открытом цикле, в машинах механического типа при Т:Ж = 1:5 в основной и перечистных операциях. После выбора оптимальных реагентов и режимных параметров флотацию проводили по схеме замкнутого цикла.

При проведении замкнутых опытов были испытаны три схемы рудоподготовки и флотации. По первой схеме слив классификации измельченной руды подвергался обесшламливанию, шламовый продукт сгущался с применением реагентов-флокулянтов и направлялся на шламовую флотацию (рис. 3 а). По второй схеме (рис. 3) шламовый продукт после сгущения с применением реагентов – флокулянтов направлялся на флотацию вместе с зернистой фракцией измельченной руды (песками классификации).

По третьей схеме (рис. 3 в) шламовый продукт после сгущения с применением реагентов-флокулянтов направлялся на кондиционирование с каустической содой и жидким стеклом и затем на флотацию вместе с зернистой фракцией измельченной руды (песками классификации).

В качестве реагентов-регуляторов среды использовали кальцинированную или каустическую соду. В качестве депрессора – жидкое стекло. В качестве собирателя применяли омыленную ЖКТМ.

Результаты замкнутых лабораторных флотационных опытов, представленные в табл. 2, показали большую эффективность третьей технологической схемы, которая позволяет получить более богатый концентрат и достичь большего извлечения в него пятиокиси фосфора.

Принципиальные схемы измельчения и флотации АШР | Майнинг-Инфо

Рис. 3. Принципиальные схемы измельчения и флотации АШР:
а – с раздельной песковой и шламовой флотацией;
б – с совмещенной флотацией песков и сгущенного шламового продукта;
в – с кондиционированием сгущенного продукта

Таблица 2

Результаты укрупненных лабораторных исследований по обогащению АШР с применением различных схем

 

Схема измельчения и флотации

Извлечение P2O5

в конц-т %

Содерж. P2O5

в конц-те, %

С раздельной песковой и шламовой флотацией 69,3 36,4
С  совмещенной  флотацией  песков  и  шламов  с применением флокулянта Праестол 2530  

70,5

 

37,6

С совмещенной флотацией песков и шламов с опе-

рацией кондиционирование шламов

 

71,9

 

38,1

В результате проведенных замкнутых флотационных опытов с применением сочетания последовательных операций сгущения шламов с использованием флокулянта «Праестол 2530» и флотации сгущенного шламового продукта были получены апатитовые концентраты с содержанием до 37,6 % Р2О5 при извлечении Р2О5 до 70,5 % (табл. 2). Полученные результаты были выше, чем не только для схемы с флотацией только песковой фракции и сбросом вторичных шламов, но также выше, чем для опытов с раздельной флотацией песковой и шламовой фракции, что обосновывает эффективность схемы с совмещенной флотацией песков и шламов.

Результаты дальнейших испытаний показали, что флотация объединенных песковой и шламовой фракций (шламовая фракция сгущалась с использованием разработанного технологического регламента, предусматривающего применение флокулянта «Праестол 2540» при расходе 15 г/т) с использованием операции стадиального кондиционирования шламов (с подачей в первую стадию кондиционирования кальцинированной соды и жидкого стекла) обеспечивает получение апатитового концентрата, с содержанием 38,1 % Р2О5  при извлечении Р2О5  до 71,9 % (табл. 2).

Полученные результаты (повышение извлечения Р2О5 на 0,4-2,6 %, повышение содержания Р2О5 в концентрате на 0,5-1,7 %) обосновывают большую эффективность разработанного режима и схемы относительно ранее применяемого технологического режима и схемы, предусматривающей применение анионного флокулянта «Праестол 2530» в условиях совмещенной флотации песков и сгущенного шламового продукта при стандартном реагентном режиме, предусматривающем подачу всех флотореагентов в операцию флотации, что позволило рекомендовать разработанный режим флотации к промышленному внедрению.

Авторы: Поливанская В. В., Морозов В. В.

МГИ НИТУ «Московский институт стали и сплавов», г. Москва

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Hебера П., Флокуляция минеральных суспензий, М.:Недра, 1983.

2. Туголуков А. В., Бармин И. С., Морозов В. В., Поливанская В. В. Исследование и оптимизация процесса флотационного обогащения апатит-штаффелитовой руды Ковдорского месторождения // ГИАБ, 2012. № С.165-169.

3. Белобородов В. И., Андронов Г. П., Захарова И. Б. Флотация апатит-штаффелитовой руды с ис-

пользованием технологии селективной флокуляции шламов // Обогащение руд, 2004. № 6. С.6-9.

4. Туголуков А. В., Бармин И. С., Морозов В. В., Поливанская В. В. Исследование и оптимизация флотационного обогащения тонких классов апатит-штаффелитовых руд // ГИАБ, 2015, №10.

Материалы по теме:

Материалы по теме:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *