Курс лекций по предмету «Технология обогащения нерудных полезных ископаемых» для магистров по специальности 5А540205 «Обогащение полезных ископаемых» (стр. 26 )

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.

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

  Основные запасы флюорита в России представлены силикатно-флюоритовыми и сульфидными рудами с содержанием 20—45 % CaF2. Флюорит извлекается также из карбонатно-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).

  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. Рудо сортировку 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 крупно вкрапленных руд. Как правило, данный метод применяют для предварительной концентрации карбонат содержащих 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 карбонат содержащих 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, олиеатом натрия, аэрозо­лями ОТ и МА (диалкилсульфосукцинатом натрия), алкил-сульфатом. Максимальная сорбция собирателя и флотируемость 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.

  Анализ практики обогащения флюоритовых руд свиде­тельствует о том, что наиболее широкое распространение по­лучили гравитационно-флотационные (комбинированные) и флотационные технологические схемы. Выбор типа техноло­гической схемы определяется характером и размером вкрап­ленности минералов, их содержанием в руде и флотируемо-стью, наличием и характером шламов, требованиями к каче­ству концентратов, а также необходимостью комплексного использования сырья при минимальных затратах на обога­щение.

Применение гравитационно-флотационной технологии наиболее эффективно при обогащении крупно вкрапленных флюоритовых руд. Комбинированные схемы предусматрива­ют получение крупнокусковых флюоритовых концентратов металлургических сортов или выведение значительной части породообразующих  минералов  из  процесса  переработки флюоритовых руд на ранних стадиях обогащения гравитаци­онными методами, в качестве которых на обогатительных фабриках применяют отсадку и обогащение в тяжелых сус­пензиях. Последующую доводку черновых флюоритовых концентратов, а также обогащение руд в тех случаях, когда

       

Рис. 28.1  Технологическая схема обогащения флюоритовых руд

гравитационные методы использовали для предконцентрации минеральной массы, осуществают методом флотации.

Флотационные технологические схемы применяют при обогащении тонковкрапленных карбонат содержащих флюо­ритовых руд и руд со сложным взаимо прорастанием минера­лов, т. е. в тех случаях, когда использование гравитационных методов недостаточно эффективно.

Схемы флотационного обогащения флюоритовых руд в общем случае сравнительно просты; обычно они предусмат­ривают основную, контрольную и несколько перечистных операций. ( рис.28.1)

Если порода представлена силикатными минералами, вы­сокое извлечение флюорита достигается небольшими загруз­ками (0,2—0,3 кг/т) оксигидрильного собирателя и жидкого стекла.

Для повышения селективности флотации флюорита из карбонатных руд депрессия кальцита осуществляется обыч­но в сильнощелочной среде, создаваемой едким натром (0,4—0,6 кг/т), последовательной загрузкой жидкого стекла с модулем 2,6—2,8 (0,45—0,6 кг/т) и соли алюминия (0,6— 0,8 кг/т). Дополнительная загрузка декстрина (0,6 кг/т), лигнин-сульфоната или других подобных им органических реагентов усиливает депрессию кальцита и активирует флотацию флюорита. Селективность флотации может быть повышена подогревом пульпы до 40—50 °С и некоторым усложнением схемы за счет введения дополнительных пе­речисток или выделения промпродуктов для переработки в отдельном цикле.

Наибольшие трудности возникают при флотации барит-флюоритовых руд. В этом случае возможна как схема прямой селективной флотации барита и флюорита, так и схема с предварительной коллективной флотацией обоих минералов и дальнейшим выделением в пенный продукт флюорита. Разделение коллективного барит-флюоритового концен­трата осуществляется путем депрессии барита танином и со­лью двухвалентного железа, декстрином и бихроматом калия, КМЦ и серно-кислым алюминием, лигносульфанолом, декст­рином или крахмалом. Селективность разделения иногда мо­жет быть улучшена использованием слабокислой среды (рН 4,6—4,8) и подогревом пульпы до 40—45 °С. Флотационные флюоритовые концентраты содержат 92—98 % CaF2 и ис­пользуются для получения плавиковой кислоты и фтористых солей.