Курс лекций по предмету «Технология обогащения нерудных полезных ископаемых» для магистров по специальности 5А540205 «Обогащение полезных ископаемых» (стр. 24 )

Отделение барита от сравнительно крупных включений кварца и кальцита вследствие достаточной разницы в плотно­сти легко осуществляется гравитационными методами обога­щения. С помощью этих же методов легко отделить от барита галенит, значительно отличающийся от него по плотности. Для сравнительно крупного материала применяют отсадку, для более мелкого — концентрацию на столах.

Тонковкрапленные силикаты и сульфиды вследствие раз­личной флотируемости этих минералов отделяют от барита флотацией. В качестве собирателей при флотации сульфидов применяют ксантогенаты, в присутствии которых барит не флотируется. Для флотации барита используют жирные кислоты, их мыла и алкил сульфаты в условиях, обеспечи­вающих эффективное отделение его от минералов по­роды.

Баритовые руды, содержащие значительное количество железа, часто обогащают рудосортировкой. Иногда такая руда подвергается магнитной сепарации с предварительным магнетизирующим обжигом. Для отделения железных мине­ралов от барита в некоторых случаях успешно применяют гравитационное обогащение, флотацию или растворение в кислотах тонких пленок минералов железа и других минера­лов на плоскостях спайности барита.

Для обогащения явно кристаллических баритовых руд применяют нагревание, вызывающее рас­трескивание барита в тонкий порошок. Необходимая темпе­ратура — 400—500°, крупность исходной руды — 25 мм. Кварц и железистые минералы остаются при этом в виде крупных зерен. Отделение тонкого порошка барита от круп­нозернистых примесей достигается грохочением.

4. Крупнозернистые кварцево-баритовые руды обогащают промывкой с последующей рудосортировкой, среднезернистые руды — отсадкой, а тонкозернистые — концентрацией на столах, в центробежных аппаратах или флотацией.

Барит флотируется обычно в щелочной среде олеиновой кислотой, талловым маслом в смеси с керосином, сульфатным маслом, нафтеновыми кислотами или алкилсульфатами при расходе 0,5—1,5 кг/т. Наибольшей селективностью облада­ют алкилсульфаты с длиной аполярной цепи, содержащей 15—17 атомов углерода.

Легче всего барит извлекается из руд, пустая порода ко­торых представлена кварцем и силикатами, легко депрессирующимися уже при небольших загрузках жидкого стекла, не­сколько активирующих флотацию барита.

Расход депрессора резко возрастает (до 1,5—4 кг/т) с уве­личением в руде содержания карбонатов кальция и маг­ния. Расход всех реагентов снижается, если в качестве соби­рателя используется алкилсульфат (100— 150 г/т), обеспе­чивающий, кроме того, возможность флотации в жесткой во­де без предварительного обесшламливания флотируемого ма­териала.

Обогащение кальцит-баритовых руд средне - и крупно­зернистой вкрапленности проводится рудосортировкой и гравитационными методами. Для обогащения тонкозернистых руд этого типа используют флотацию.

Поскольку повышенные концентрации жидкого стекла оказывают депрессирующее действие и на флотацию барита, то при значительном количестве карбонатов кальция и маг­ния в руде оказывается целесообразной обработка или пром-продуктов в отдельном цикле, или чернового баритового концентрата по методу . Метод заключается в пропарке предварительно сгущенного до 50—60 % твердого концентрата в течение 30—60 мин в растворе жидкого спекла (0,3—2 °/о) при температуре 80—85 °С, разбавлении холодной водой до 25—40 °С и последующей флотации барита. В про­парке собиратель десорбируется с поверхности загрязняющих концентрат частиц кальциевых минералов и их флотация практически полностью депрессируется.

Сульфидно-баритовые руды обогащают флотацией. Се­лективная флотация этих руд позволяет получить сульфидные концентраты (свинцовый, цинковый) и баритовый концен­трат высокого качества с содержанием 89—93 % BaSО4

Флотацию барита в этом случае проводят в содовой среде (рН 11) карбоксильным собирателем с использованием в ка­честве депрессора оксидов железа метасиликата натрия (0,5—1 кг/т).

Флюорит-баритовые руды наиболее эффективно обога­щаются флотацией. При этом могут быть получены кондици­онные баритовый и флюоритовый концентраты. Предвари­тельной флотацией с применением ксантогената из этих руд могут быть выделены сульфиды тяжелых металлов. Присут­ствие кальцита усложняет процесс флотации флюорит-ба­ритовых руд.

Баритовые руды, содержащие оксиды железа, труднообогатимы. При малом содержании железа крупнозернистые ру­ды этого типа обогащают промывкой и рудоразборкой, а тонкозернистые — концентрацией на столах или нагревани­ем, если барит обладает способностью растрескиваться. Ли­монит и другие охристые минералы отмываются кислотами, а магнитные минералы железа отделяются магнитной сепара­цией. Обогащение баритовых руд, содержащих большое ко­личество железа, весьма затруднено.

В большинстве случаев барит извлекается из полиметалли­ческих руд, повышая комплексность их использования. Полу­чаемые баритовые концентраты используются в химической промышленности в качестве утяжелителя при бурении нефтяных скважин. Высокосортные баритовые концентраты для химиче­ской промышленности содержат до 95 % барита. Плотность концентрата для нефтяной промышленности должна быть 4100—4300 кг/м3, а содержание класса -10 мм не более 5—7 %.

Схемы флотационного извлечения барита сравнительно просты. Они включают обычно основную и контрольную флотацию и две-три перечистки концентрата. Иногда концен­трат последней перечистки подвергают классификации в гид­роциклонах, пески которого являются концентратом для неф­тяной промышленности. Из слива гидроциклона после двух-трех перечисток получают концентрат, пригодный для хими­ческой промышленности.

Вопросы:

1)  Применение и основные свойства барита?

2)  На какие технологические типы подразделяются баритовые руды?

3)  Существующие методы обогащения баритовых руд?

4)  Какие методы обогащения применяются при обогащении крупнозернистых

кварцево-баритовых руд?

Лекция 28

Технология обогащения флюоритовых руд

План:

1) Характеристика флюорита и его месторождений.

2) Методы обогащения флюоритовых руд.

3) Технология обогащения флюоритовых руд.

Цель занятий: Дать общие понятия о обогащении флюоритовых руд.

1. Флюорит (CaF2) как минерал и источник фтора находит широкое промышленное применение. Флюоритовые концентра­ты используются в химической промышленности (для производ­ства плавиковой кислоты и фтористых солей), в производстве эмалей и специальных сортов стекла, а также в качестве метал­лургического флюса. Специфической областью применения ми­нерала является оптика, в которой крупные бесцветные кристал­лы оптического флюорита используются ;щя изготовления линз, призм и других деталей, обладающих практически одинаковым показателем преломления в разных длинах волн.

Промышленные месторождения флюорита известны в карбонатитах, пегматитах, а также в гидротермальных, скар-новых и других образованиях. Однако практическое значение имеют только пегматитовые (около 25 % запасов) и гидро­термальные (более 70 % запасов) месторождения.

Основные запасы флюорита в России представлены си-ликатно-флюоритовыми и сульфидными рудами с содержанием 20—45 % CaF2. Флюорит извлекается также из карбо-натно-флюоритовых и барит-флюоритовых руд. Как правило, разрабатывают месторождения, руды которых содержат не менее 30 % флюорита. Однако в настоящее время в перера­ботку вовлекаются и более бедные руды (содержащие более 14% флюорита).

2. Обогащение флюоритовых руд осуществляется методами рудосортировки, отсадки, разделения в тяжелых суспензиях и флотации.

Ручную и автоматическую сортировку применяют для обогащения богатых руд с целью получения флюоритовых концентратов металлургических сортов. Рудосортировку при­меняют для обогащения только крупнокускового материала (с размером кусков не менее 20—25 мм).

Метод обогащения отсадкой не нашел широкого приме­нения ввиду ограниченности запасов мономинеральных круп-новкрапленных руд. Как правило, данный метод применяют для предварительной концентрации карбонатсодержащих флюоритовых руд перед их флотацией с целью удаления зна­чительной части породы.

Обогащение в тяжелых суспензиях используется в основ­ном для предварительной концентрации флюоритовых руд и широко применяется за рубежом. На ряде установок в США получают концентраты металлургических сортов, содержа­щие 85—91 % флюорита при извлечении 81—93 %. Кроме то­го, существуют установки, которые работают по технологи­ческим схемам, сочетающим обогащение в тяжелых суспензи­ях с флотацией.

Флотация является наиболее совершенным и распростра­ненным методом обогащения карбонатсодержащих флюори­товых руд. Только этот метод позволяет получать богатые концентраты, содержащие более 95 % флюорита, при высо­ком извлечении из тонковкрапленных комплексных руд, а также выделять другие ценные компоненты. Другие методы применяются обычно с целью предконцентрации материала, поступающего на флотационное разделение.

Флюорит довольно легко флотируется оксигидрильными собирателями: олеиновой кислотой, олсатом натрия, аэрозо­лями ОТ и МА (диалкилсульфосукцинатом натрия), алкил-сульфатом. Максимальная сорбция собирателя и флотируе-мость минерала наблюдаются при рН 6. Жидкое стекло сни­жает адсорбцию анионного собирателя. Лимонная кислота депрессирует флотацию флюорита. Соли алюминия, особенно в смеси с жидким стеклом, и органические реагенты (декст­рин, лигнин-сульфонаты и др.), депрессирующие барит и кальцит, даже несколько активируют флотацию флюорита. Применение в качестве собирателя алкиламино-карбоновых кислот повышает эффективность разделения флюорита и кальцита. По результатам лабораторных исследований флюо­рит и кварц разделяются с применением катионного собира­теля, причем при рН 1—3 флотируется флюорит, а при рН \ \—14 — кварц.

На флотацию поступают или исходная руда, или хвосты гравитационного обогащения (с целью выделения крупно-вкрапленных флюорита и барита), или хвосты сульфидной флотации.

3. Флюорит (CaF2) как минерал и источник фтора находит широкое промышленное применение. Флюоритовые концентра­ты используются в химической промышленности (для производ­ства плавиковой кислоты и фтористых солей), в производстве эмалей и специальных сортов стекла, а также в качестве метал­лургического флюса. Специфической областью применения ми­нерала является оптика, в которой крупные бесцветные кристал­лы оптического флюорита используются для изготовления линз, призм и других деталей, обладающих практически одинаковым показателем преломления в разных длинах волн.