RU2494818C1 - Способ флотационного обогащения гематитсодержащих железных руд и продуктов - Google Patents
Способ флотационного обогащения гематитсодержащих железных руд и продуктов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2494818C1 RU2494818C1 RU2012118066/03A RU2012118066A RU2494818C1 RU 2494818 C1 RU2494818 C1 RU 2494818C1 RU 2012118066/03 A RU2012118066/03 A RU 2012118066/03A RU 2012118066 A RU2012118066 A RU 2012118066A RU 2494818 C1 RU2494818 C1 RU 2494818C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flotation
- iron
- hematite
- ore
- carried out
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 129
- 238000005188 flotation Methods 0.000 title claims abstract description 81
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000011019 hematite Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical group [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 29
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 claims abstract description 31
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 11
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 8
- -1 martite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims abstract description 5
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical group [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 3
- 150000002903 organophosphorus compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 239000010452 phosphate Chemical group 0.000 claims abstract 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical group [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 2
- 229940058344 antitrematodals organophosphorous compound Drugs 0.000 abstract 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 21
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 20
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 15
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 12
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 9
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 8
- 229910021646 siderite Inorganic materials 0.000 description 8
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 6
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 6
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 6
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 5
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052611 pyroxene Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000512 ankerite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 229910052641 aegirine Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001919 chlorite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052619 chlorite group Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 2
- 229910052635 ferrosilite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N chlorous acid Chemical compound OCl=O QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- RAQDACVRFCEPDA-UHFFFAOYSA-L ferrous carbonate Chemical class [Fe+2].[O-]C([O-])=O RAQDACVRFCEPDA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 1
- ZHPNWZCWUUJAJC-UHFFFAOYSA-N fluorosilicon Chemical class [Si]F ZHPNWZCWUUJAJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 239000003760 tallow Substances 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000010878 waste rock Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для флотационного извлечения из тонковкрапленного железорудного сырья оксидов железа (гематита, мартита, магнетита). Способ флотационного обогащения железных руд и продуктов включает тонкое обесшламливание рудного материала и флотацию минералов с использованием в качестве собирателя фосфорорганических соединений общей формулы: [RO(C2H4O)m]2P(O)OM, где R - алкил С4-20, алкил (С8-10)фенил; М-Н, К, HN(CH2CH2OH)3; m=4-12 с предварительной флотацией примесей. Выделение тонкодисперсных шламов по зерну 0,020 мм и тоньше проводят в длинноконусных гидроциклонах. Флотацию примесей карбонатных, фосфатных и железосодержащих силикатов проводят при значении рН 8-9, создаваемого жидким стеклом, а флотацию оксидов железа (гематита, мартита, магнетита) проводят при значении рН 5-6, создаваемого серной кислотой. Технический результат - повышение эффективности обогащения. 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 7 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для флотационного извлечения из тонковкрапленного железорудного сырья рудных минералов.
Известен способ обогащения сложных железных руд магнитным методом (Патент РФ №2290999, В03С 1/00. Патент РФ №2307710, В03С 1/00). В.результате магнитного обогащения в слабом магнитном поле концентрируется сильномагнитный магнетит, слабомагнитные гематит, мартит, карбонаты железа (сидерит и др.) - сбрасываются в отвал. В условиях интенсивного магнитного поля извлечение слабомагнитных минералов железа возможно, однако для тонковкрапленных форм выделения слабомагнитных минералов практически не эффективно.
Так, на Михайловском ГОКе, ежегодно перерабатывающем десятки млн тонн тонковкрапленных железистых кварцитов, преобладающий размер включений рудных минералов в которых составляет 0,045 мм и тоньше, до 40% железа уходит в хвосты мокрого магнитного обогащения, содержание в которых только слабомагнитных оксидов железа (гематита, мартита) превышает 20%.
Доизвлечение железа из хвостов мокрой магнитной сепарации (ММС) в дополнительную товарную продукцию позволило бы значительно повысить экономическую эффективность переработки сложных железных РУД.
Известен способ извлечения гематита из хвостов магнитной сепарации гравитационным методом на винтовых и центробежных сепараторах (Гзогян Т.Н., Губин С.Л. Опыт гравитационного доизвлечения гематита из хвостов Михайловского ГОКа, Горн. информ. - аналит. бюл., 2001, №8; Гзогян Т.Н., Перепелицин А.И., Чмырев А.В. и др. Применение центробежного гравитационного концентратора Falcon для извлечения гематита из хвостов мокрой магнитной сепарации. Черная металлургия, 2002, №4).
Недостатком способа для тонковкрапленного рудного материала, железо в котором более чем на 80% сконцентрировано в классах тоньше 0,045 мм, являются большие потери рудного материала, низкие производительность и технологическая эффективность гравитационных аппаратов.
Известен способ флотационного обогащения хвостов ММС в режиме обратной флотации (Кретов С.И., Губин С.Л., Игнатова Т.В. и др. Испытание технологии получения гематитовых концентратов из хвостов обогатительной фабрики ОАО «Михайловский ГОК». Обогащение руд, 2007, №6 с.20-24).
Способ на стадии флотационного обогащения хвостов ММС включает операции доизмельчения, классификации по крупности, дешламации и флотацию кремнезема катионным собирателем при получении гематитового концентрата в виде камерного продукта обратной флотации. Флотация кремнезема осуществляется с использованием импортных катионных собирателей Лилафлотов (алкиламины, эфирамины, эфирдиамины) фирмы "Akzo Nobel" (Швеция), для депрессии оксидов железа применяют крахмал или щелочной крахмал в количествах до 500 г/т. В результате обратной флотации получен гематитовый концентрат с выходом 9,7% при содержании железа 62,7% и кремнезема 4,3%. Извлечение железа в концентрат составило 21,6%.
В другой работе (Патент РФ №2432207, В03С 1/00), по аналогичной схеме (собиратель не указан) из подобных хвостов ММС получен гематитовый концентрат с массовой долей железа общего 56,2%.
Недостатком способа являются: необходимость применения для флотации силикатов дорогих импортных катионных собирателей и дефицитного депрессора оксидов железа, а также недостаточно высокие качество железного концентрата, выход и извлечение железа в него, что обусловлено потерями оксидов железа на стадии подготовки хвостов к флотации и с пенным силикатным продуктом.
Наиболее близким флотационным способом, выбранным в качестве прототипа, является способ извлечения гематита методом прямой флотации с использованием анионных собирателей жирнокислотного типа: талловое масло, ЖК с добавкой нефтяных углеводородов в нейтральной среде при значении рН 6,9-7 (Остапенко П.Е. Обогащение железных руд, М., Недра, 1977, с.193) или смесь натриевых мыл талового масла и синтетических карбоновых кислот фракции С10-С16 при значении рН 5,5-7,0 (Обогащение руд и проблемы безотходной технологии. Л., Наука, 1980, с.66).
В результате прямой флотации жирнокислотным собирателем из хвостов ММС после их подготовки по крупности и дешламации были получены железные концентраты с содержанием железа 63% при извлечении железа в них 12,5%.
Недостатком данного способа флотации в условиях сложного минерального состава железных кварцитов, наличия в них большого количества других железосодержащих минералов с близкими флотационными свойствами и высокой степени насыщения пульпы железом является низкая избирательность жирнокислотных собирателей.
Технический результат изобретения - повышение эффективности технологии обогащения тонковкрапленного железорудного сырья за счет применения в технологии его переработки флотационного способа на основе использования фосфорорганических собирателей при получении концентратов с содержанием железа не ниже 64-65%.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе флотационного обогащения сложных железосодержащих руд и продуктов их переработки, в результате тонкого обесшламливания исходного измельченного материала и флотационной очистки от примесей (карбонатов железа, кальция, магния, железосодержащих силикатов и апатита, фосфатов и др.), прямая флотация оксидов железа, согласно изобретению, осуществляется с фосфорорганическим собирателем общей формулы:
[RO(C2H4O)m]2P(O)OM, где
R-алкил С4-20, алкил(С8-10)фенил;
М-Н, K, HN(CH2CH2OH)3; m=4-12
В способе-прототипе для флотации оксидов железа используют жирнокислотые собиратели (таловое масло, жирные кислоты и их мыла в сочетании с другими реагентами собирателями) без применения предварительной флотации примесей.
Отличие предлагаемого способа от способа прототипа заключается, во-первых, в том, что для флотации оксидов железа в слабокислой среде (рН 5-6) используют фосфорорганические собиратели (ФОС) общей формулы:
[RO(C2H4O)m]2P(O)OM, где
R-алкил С4-20, алкил(С8-10)фенил;
М-Н, K, HN(CH2CH2OH)3; m=4-12
Другое существенное отличие состоит в том, что в заявляемом способе для рудного материала сложного состава флотации оксидов железа предшествует операция флотационного удаления флотоактивных силикатов железа, апатита и карбонатов, в том числе сидерита и анкерита, с использованием в слабощелочной среде (рН 8-9) фосфорорганических соединений (ФОС) общей формулы:
[RO(C2H4O)m]2P(P)OM, где
R - алкил С4-20, алкил(С8-10)фенил;
М-Н, K, HN(CH2CH2OH)3; m=4-12
В пенном продукте очистной флотации концентрируются главным образом силикаты железа, апатит, карбонаты, в том числе сидерит и анкерит.
В совокупности с тонким обесшламливанием использование ФОС в качестве собирателей для удаления примесей до флотации оксидов железа позволяет вывести карбонаты, в том числе низкосодержащие железо сидерит (48,5% Fe) и анкерит (14,6% Fe). Это на стадии последующей флотации оксидов железа в значительной степени снижает кислотоемкость пульпы и расход серной кислоты, а в совокупности с удалением железосодержащих карбонатов, апатита и других примесей обусловливает стабильное получение качественного по содержанию железа и вредных примесей железного концентрата.
Кроме того, ФОС в отличие от жирнокислотых собирателей не требует умягчение воды, менее чувствителен к составу жидкой фазы пульпы и вследствие высоких собирательных свойств, при небольших расходах (в пределах 100-300 г/т в операцию) позволяет существенно интенсифицировать процесс флотации и снизить продолжительность основных операций с 20-15 мин до 8-5 мин.
Фосфорорганические соединения широко применяют в различных областях народного хозяйства и выпускаются отечественной промышленностью на нескольких предприятиях в значительных объемах по доступной цене. По токсичности ФОС соответствует 4 классу опасности.
Реагенты-собиратели этого класса соединений заявлены для флотации флюоритовых руд (Патент РФ №2319550, B03D 1/014 (Патент РФ №2381073, B03D 1/014). Как реагенты-собиратели оксидов и карбонатов железа, а также других карбонатов и апатита до настоящего времени не использовались.
Таким образом, для достижения технического результата необходимо осуществление совокупности разработанных отличительных признаков.
Указанная совокупность признаков в технической патентной литературе не обнаружена. Следовательно, изобретение отвечает критерию «изобретательный уровень».
Данное изобретение иллюстрируется примерами, в которых приведены результаты флотационного извлечения оксидов железа из проб сложного состава, представленных хвостами мокрой магнитной сепарации (пример 1) и гематит-мартитовой рудой (пример 2), и из гематитового продукта (пример 3).
В таблицах 1, 2 и 3 приведены характеристики минерального и химического состава исходных проб и гранулометрического состава материала проб флотационной крупности.
| Таблица 1 | |||
| Минеральный состав железорудных проб, % | |||
| Минералы | Содержание | ||
| Хвосты ММС (пример 1) | Гематит-мартитовая руда (пример 2) | Гематитовый продукт (пример 3) | |
| Гематит | 27,4 | 64,2-65,0 | 36,8 |
| Мартит | - | ||
| Магнетит | ~0,8 | ~3,3 | Ед. зерна |
| Кварц | 41,4 | 15,0-17,0 | 52,6 |
| Полевые шпаты | Ед. зерна | Ед. зерна | 8,5 |
| Ферросилит | 2,5 | - | - |
| Хлорит | 12,8 | 4,0 | 0,8 |
| Эгирин | 4,0 | 0,5 | 0,5 |
| Карбонаты, | 10,4 | 7,5-8,2 | Ед. зерна |
| в том числе: сидерит, анкерит | 6,0 | 6,4 | |
| кальцит | 4,4 | 1,8 | |
| Прочие (апатит, цоизит, стильпномелан) | 0,7 | 2,8 | <0,8 |
| Всего | 100,0 | 100,0 | 100,0 |
| Таблица 3 | |||||||
| Гранулометрическая характеристика исходных проб флотационной крупности, % | |||||||
| Исходные пробы | Классы крупности, мм | Выход | Fe общ. | SiO2 | |||
| Содержание | Извлечение | Содержание | Извлечение | ||||
| Хвосты ММС (пример 1) | +0,4 | - | - | - | - | - | |
| -0,4+0,2 | 3,0 | 13,83 | 7,2 | 66,1 | 16,4 | ||
| -0,2+0,16 | 1,0 | ||||||
| -0,16+0,071 | 8,9 | ||||||
| -0,071+0,045 | 11,5 | 21,27 | 9,9 | 59,46 | 13,1 | ||
| -0,045+0,02 | 46,0 | 33,74 | 62,6 | 43,39 | 38,4 | ||
| Всего пески | 70,4 | 28,04 | 79,7 | 50,15 | 67,9 | ||
| Шламы - 0,020 | 29,6 | 16,98 | 20,3 | 56,40 | 32,1 | ||
| Итого | 100,0 | 24,78 | 100,0 | 52,0 | 100,0 | ||
| Гематит-мартитовая руда (пример 2) | +0,2 | - | - | - | - | - | |
| -0,2+0,16 | 2,2 | 40,6 | 1,7 | 36,88 | 4,1 | ||
| -0,16+0,071 | 21,3 | 48,97 | 20,2 | 25,64 | 27,6 | ||
| -0,071+0,020 | 64,2 | 54,84 | 68,1 | 17,2 | 55,8 | ||
| Всего пески | 87,7 | 53,06 | 90,0 | 19,75 | 82,5 | ||
| Шламы - 0,020 | 12,3 | 42,0 | 10,0 | 20,04 | 12,5 | ||
| Итого | 100,0 | 51,7 | 100,0 | 19,79 | 100,0 | ||
| Гематитовый продукт (пример 3) | +0,2 | 1,5 | Не анализировали | Не анализировали | |||
| -0,2+0,071 | 13,5 | ||||||
| -0,071+0,020 | 78,8 | ||||||
| Всего пески | 93,6 | 29,59 | 97,4 | ||||
| Шламы - 0,020 | 6,2 | 12,00 | 2,6 | ||||
| Итого | 100,0 | 28,6 | 100,0 | ||||
Пример 1. Флотационное обогащение хвостов мокрой магнитной сепарации (24,5% Fеобщ.). Рудные минералы представлены (табл.1) гематит-мартитом (27,4%), присутствует магнетит (~0,8%) и сидерит-анкерит (6,0%). Более 90% железа сосредоточено в классах крупности тоньше -0,071 мм, из них около 80% приходится на материал тоньше 0,045 мм, малопригодный для гравитационного и магнитного обогащения. Вмещающая порода в основном включает кварц (41,4%), пироксены и другие железосодержащие силикаты (в сумме порядка 20%), карбонаты (10,4%), присутствует апатит. Хвосты ММС сильно ошламованы, выход тонкодисперсных (-0,020 мм) шламов достигает 30%. По крупности хвосты ММС (табл.3) полностью пригодны для флотационного обогащения.
Заявляемый способ флотационного обогащения включает (фигура 1) последовательное проведение следующих операций:
- тонкого обесшламливания по зерну 0,020 мм в длинноконусном гидроциклоне;
- очистной флотации для предварительного до флотации оксидов железа удаления карбонатов железосодержащих силикатов и апатита фосфорорганическим собирателем (0,100 кг/т) в слабощелочной среде (рН 8-9) в присутствии жидкого стекла (0,350 кг/т). Расход жидкого стекла менее 0,350 кг/т недостаточен для эффективной депрессии оксидов железа и кварца, повышение до 0,400 кг/т и выше приводит к неизбирательной депрессии всего минерального комплекса, что обусловливает необходимость повышения расхода собирателя и негативно для последующей прямой флотации оксидов железа из камерного продукта. Продолжительность очистной флотации 5 мин. В камерном продукте очистной флотации концентрируются оксиды железа и кварц;
- флотации оксидов железа с фосфорорганическим собирателем (0,125 кг/т) в слабокислой среде (рН 5-6) в присутствии серной кислоты (0,8-0,9 кг/т), или серной кислоты (0,5-0,6 кг/т) и кремнефтористой соли аммония (0,8-0,9 кг/т) или натрия (0,5-0,6 кг/т). Снижение расхода серной кислоты до значения рН 6,5-7,0 приводит к нарушению избирательности флотации и снижению качества пенного железного продукта. Избыток серной кислоты при значении рН 4,5-4,0 обусловливает снижение флотируемости оксидов железа и необходимости увеличения расхода собирателя, с повышением кислотности до рН 4,0 и ниже флотация практически прекращается. Дополнительное использование кремнефтористых солей в пределах оптимального значения рН 5-6 способствует активации оксидов железа и повышению избирательности их флотации за счет более четкой селекции оксидов железа и кремния. Продолжительность флотации оксидов железа 8-10 мин;
- перечистки железного концентрата в слабокислой среде (рН 5,5-6,0) в присутствии серной кислоты (0,100 кг/т) или в сочетании серной кислоты и кремнефтористой соли (0,100 кг/т и до 0,075 кг/т соответственно);
- в качестве вспенивателя в операциях флотации используется Т-66 в количествах по 10-20 г/т в каждую.
Пример 2. Флотационное обогащение проб гематитовой руды с содержанием железа общего 51,5% и 56,3%. Рудные минералы представлены гематит-мартитом (64,2-65,0%), частично магнетитом (~3,3%), присутствует сидерит (табл.1 и 2). Крупность выделения рудных минералов не превышает 0,071 мм, при этом большая часть (до 80%) их приходится на крупность тоньше 0,045 мм. Пустая порода представлена кварцем (15-17%), пироксенами (до 4,5%) и карбонатами (7,5-8,2%), присутствует апатит.
Руду предварительно измельчают до содержания в питании флотации класса -0,071 мм на уровне 80%.
Заявляемый способ флотационного обогащения включает последовательное проведение следующих операций:
- тонкого обесшламливания по зерну 0,020 мм в длинноконусном гидроциклоне;
- очистной флотации с фосфорорганическим собирателем (0,300 кг/т) в слабощелочной среде (рН 8-9) в присутствии жидкого стекла (0,500 кг/т). В сравнении с примером 1 увеличение расхода жидкого стекла, обусловленное более высоким содержанием оксидов железа, повлияло на увеличение расхода собирателя на этой операции. Продолжительность флотации 5 мин;
- флотации оксидов железа фосфорорганическим собирателем (0,170 кг/т) в слабокислой (рН 5-6) среде в присутствии серной кислоты (0,5 кг/т) и кремнефтористой соли (1,0 кг/т КФА или 0,6 кг/т КВН). Продолжительность флотации 8-10 мин;
- перечистки пенного продукта в слабокислой среде (рН 5,0-5,5) при расходе серной кислоты и кремнефтористой соли 0,100 кг/т и примерно 0,075 кг/т соответственно;
- в качестве вспенивателя в операциях флотации используется Т-66 в количествах по 20 г/т в каждую.
Пример 3. Флотационное обогащение гематитового продукта, характеризующегося (табл.1, 2, 3) невысоким содержанием железа (28,6%), представленного гематитом, и сравнительно простым составом вмещающей породы, состоящей в основном из кварца (52,6%) и полевых шпатов (8,5%). Карбонаты, пироксены и другие примеси практически отсутствуют.
Пробу гематитового продукта предварительно доизмельчают до номинальной крупности -0,2 мм и содержания класса -0,071 мм на уровне 85%.
Заявляемый способ флотационного обогащения включает последовательное проведение следующих операций:
- тонкого обесшламливания по зерну 0,020 мм в длинноконусном гидроциклоне;
- флотации оксидов железа фосфорорганическим собирателем (0,12 кг/т в слабокислой среде (рН 5-6), создаваемой серной кислотой (0,5 кг/т) в присутствии кремнефтористой соли (0,5-0,8 кг/т). Расход вспенивателя Т-66 - 20 г/т. Продолжительность флотации - 8 мин.
Показатели флотационного обогащения железных проб представлены в таблице 4. Характеристики минерального и гранулометрического состава полученных по заявляемому способу железных концентратов приведены в таблицах 5 и 6, минеральная характеристика пенного продукта очистной флотации - в таблице 7.
| Таблица 6 | |||
| Минеральный состав железных концентратов, % | |||
| Минералы | Пример 1 (выход концентрата 15,3%) | Пример 2 (выход концентрата 49,8%) | Пример 3 (выход концентрата 39,1%) |
| Гематит, мартит | 89,5 | 85,5 | 93,0 |
| Магнетит | ~3,5 | ~5,5 | Ед. зерна |
| Сростки оксидов железа с кварцем, пироксенами и др. | 7,5 | 9,0 | 7,0 |
| Итого | 100,0 | 100,0 | 100,0 |
| Таблица 7 | |||
| Минеральный состав пенного карбонатного продукта, % | |||
| Минералы | Пример 1 | Пример 2 | Примечание |
| Гематит, мартит, магнетит | 12,8 | 25,0 | Тонкие срастания гематита и сидерита |
| Карбонаты, | 84,0 | 70,5 | Свободные и в срастании с другими минералами |
| в т.ч.: | |||
| - сидерит, анкерит | 64,2 | 62,9 | |
| - кальцит | 19,8 | 7,6 | |
| Хлорит, силикаты железа (эгирин, ферросилит), апатит, кварц и др. | 3,2 | 4,5 | |
| Итого | 100,0 | 100,0 | |
Из данных табл.4 следует, что в результате обогащения по заявляемому способу тонковкрапленного железорудного сырья, исходное содержание железа в котором варьировало в пределах 24,5%-56,3%, с использованием в качестве собирателя ФОС получены кондиционные железные концентраты с содержанием Feобщ. - на уровне 65% и выше, оксида кремния - менее 5% при извлечении железа в них от 40,5% до 89,8%.
В прототипе на хвостах ММС извлечение железа в концентрат, содержащий 63% Feобщ., не превышает 13%.
Предлагаемый способ за счет совокупности последовательно используемых приемов обесшламливания и очистной флотации с собирателем ФОС в результате соответствующего подбора технологического режима для рудного материала сложного состава позволяет практически полностью вывести карбонаты железа, магния и кальция, способствуя тем самым повышению избирательности последующей флотации оксидов железа и снижению кислотоемкости пульпы в этой операции.
В разработанном режиме очистной флотации также происходит эффективное удаление фосфатов (апатита). Таким образом, количество фосфора и магния в железном концентрате не превышает допустимые содержания для товарной продукции.
Оксид кремния практически полностью выводится на операциях обесшламливания и флотации оксидов железа, что гарантирует минимальное содержание SiO2 (на уровне 5% и ниже) в товарном железном концентрате.
Применительно к богатому гематитовому сырью (пример 2.2) камерный продукт очистной флотации с содержанием железа свыше 58% и минимальным содержанием вредных примесей может быть использован как железный концентрат без последующего обогащения в кислой среде. С целью получения высокосортной товарной продукции для удаления оксидов кремния необходима последующая операция флотации оксидов железа.
Флотация оксидов железа с фосфорорганическим собирателем в слабокислой среде может быть осуществлена с применением в качестве регулятора среды только серной кислоты (пример 1.1). С целью получения высокосортной продукции с минимальным содержанием оксида кремния и при переработке бедного сырья селекция оксидов железа и кремния более эффективна в слабокислой среде в присутствии кремнефтористой соли (пример 1.2 и 2).
Собиратель ФОС, используемый в заявляемом способе, универсален и в сочетании с соответствующими регуляторами среды является эффективным собирателем при значении рН 8-9 для карбонатов железа, магния и кальция, апатита и при значении рН 5-6 для оксидов железа (гематита, мартита, магнетита).
Таким образом, разработанный способ позволяет повысить эффективность переработки железосодержащих проб за счет получения дополнительной товарной продукции из хвостов магнитного обогащения и промежуточных продуктов и позволяет вовлечь в переработку тонковкрапленное гематитсодержащее рудное сырье.
Claims (6)
1. Способ флотационного обогащения гематитсодержащих железных руд и продуктов, включающий тонкое обесшламливание исходного измельченного материала и флотацию минералов, отличающийся тем, что в качестве собирателя в процессах флотационного обогащения используют фосфорорганические соединения общей формулы:
[RO(C2H4O)m]2P(O)OM,
где R - алкил С4-20, алкил (С8-10)фенил;
М-Н, K, HN(CH2CH2OH)3; m=4-12
с предварительной флотацией примесей.
[RO(C2H4O)m]2P(O)OM,
где R - алкил С4-20, алкил (С8-10)фенил;
М-Н, K, HN(CH2CH2OH)3; m=4-12
с предварительной флотацией примесей.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выделение тонкодисперсных шламов по зерну 0,020 мм и тоньше проводят в длинноконусных гидроциклонах.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что флотацию примесей карбонатных, фосфатных и железосодержащих силикатов проводят при значении рН 8-9, создаваемого жидким стеклом.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что флотацию оксидов железа (гематита, мартита, магнетита) проводят при значении рН 5-6, создаваемого серной кислотой.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что флотацию оксидов железа (гематита, мартита, магнетита) проводят при значении рН 5-6, создаваемого серной кислотой в присутствии кремнефтористых солей.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что последовательно ведут тонкое обесшламливание, флотацию примесей по п.3 и флотацию оксидов железа по п.4 или 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012118066/03A RU2494818C1 (ru) | 2012-05-03 | 2012-05-03 | Способ флотационного обогащения гематитсодержащих железных руд и продуктов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012118066/03A RU2494818C1 (ru) | 2012-05-03 | 2012-05-03 | Способ флотационного обогащения гематитсодержащих железных руд и продуктов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2494818C1 true RU2494818C1 (ru) | 2013-10-10 |
Family
ID=49302860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012118066/03A RU2494818C1 (ru) | 2012-05-03 | 2012-05-03 | Способ флотационного обогащения гематитсодержащих железных руд и продуктов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2494818C1 (ru) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104549769A (zh) * | 2015-01-08 | 2015-04-29 | 广西大学 | 一种从尾矿中浮选分离硫砷矿物的方法 |
| RU2569394C1 (ru) * | 2014-10-07 | 2015-11-27 | Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ флотационного обогащения редкометаллической руды |
| CN105233992A (zh) * | 2015-11-05 | 2016-01-13 | 鞍钢集团矿业公司 | 一种赤铁矿常温短流程反浮选方法 |
| CN108970799A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-12-11 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 处理超贫磁铁矿的系统 |
| CN110665631A (zh) * | 2019-09-11 | 2020-01-10 | 江苏凯达石英股份有限公司 | 高纯石英砂的制备方法 |
| US10961382B2 (en) | 2016-08-26 | 2021-03-30 | Ecolab Usa Inc. | Sulfonated modifiers for froth flotation |
| CN113953080A (zh) * | 2021-09-01 | 2022-01-21 | 鞍钢集团北京研究院有限公司 | 一种混合铁矿石的选矿方法 |
| CN114011580A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-08 | 宜都兴发化工有限公司 | 一种低品位微细粒磷矿除杂方法 |
| RU2772857C2 (ru) * | 2017-10-06 | 2022-05-26 | Вале С.А. | Способ концентрирования шламов железной руды |
| CN115283130A (zh) * | 2022-08-01 | 2022-11-04 | 厦门欣意盛新材料科技有限公司 | 一种城市工程渣土尾砂制备ppm级低铁砂的浮选工艺 |
| CN118634985A (zh) * | 2024-08-13 | 2024-09-13 | 江苏载彤新材料股份有限公司 | 一种利用榴辉岩尾矿制备高纯石英产品的方法及装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4301973A (en) * | 1979-12-17 | 1981-11-24 | Kennecott Corporation | Beneficiation of iron ore |
| SU1645024A1 (ru) * | 1989-05-31 | 1991-04-30 | Казахский государственный университет им.С.М.Кирова | Способ флотации руд редких металлов и олова |
| RU2057595C1 (ru) * | 1993-06-15 | 1996-04-10 | Приморское производственное объединение "Бор" | Способ флотации борных руд |
| RU2319550C1 (ru) * | 2006-07-11 | 2008-03-20 | ФГУП "Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии" | Собиратель для флотации флюоритовых руд |
| RU2381073C1 (ru) * | 2008-08-11 | 2010-02-10 | Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ флотации руд редких металлов и олова |
| RU2398903C1 (ru) * | 2009-03-30 | 2010-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик- Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ переработки упорных урановых содержащих пирит и благородные металлы материалов для извлечения урана и получения концентрата благородных металлов |
-
2012
- 2012-05-03 RU RU2012118066/03A patent/RU2494818C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4301973A (en) * | 1979-12-17 | 1981-11-24 | Kennecott Corporation | Beneficiation of iron ore |
| SU1645024A1 (ru) * | 1989-05-31 | 1991-04-30 | Казахский государственный университет им.С.М.Кирова | Способ флотации руд редких металлов и олова |
| RU2057595C1 (ru) * | 1993-06-15 | 1996-04-10 | Приморское производственное объединение "Бор" | Способ флотации борных руд |
| RU2319550C1 (ru) * | 2006-07-11 | 2008-03-20 | ФГУП "Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии" | Собиратель для флотации флюоритовых руд |
| RU2381073C1 (ru) * | 2008-08-11 | 2010-02-10 | Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ флотации руд редких металлов и олова |
| RU2398903C1 (ru) * | 2009-03-30 | 2010-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик- Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ переработки упорных урановых содержащих пирит и благородные металлы материалов для извлечения урана и получения концентрата благородных металлов |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ОСТАПЕНКО П.Е. Обогащение железных руд. - М.: Недра, 1977, с.193-195. * |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2569394C1 (ru) * | 2014-10-07 | 2015-11-27 | Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ флотационного обогащения редкометаллической руды |
| CN104549769A (zh) * | 2015-01-08 | 2015-04-29 | 广西大学 | 一种从尾矿中浮选分离硫砷矿物的方法 |
| CN105233992A (zh) * | 2015-11-05 | 2016-01-13 | 鞍钢集团矿业公司 | 一种赤铁矿常温短流程反浮选方法 |
| US10961382B2 (en) | 2016-08-26 | 2021-03-30 | Ecolab Usa Inc. | Sulfonated modifiers for froth flotation |
| RU2750556C2 (ru) * | 2016-08-26 | 2021-06-29 | ЭКОЛАБ ЮЭсЭй, ИНК. | Сульфонированные модификаторы для пенной флотации |
| RU2772857C2 (ru) * | 2017-10-06 | 2022-05-26 | Вале С.А. | Способ концентрирования шламов железной руды |
| CN108970799A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-12-11 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 处理超贫磁铁矿的系统 |
| CN110665631A (zh) * | 2019-09-11 | 2020-01-10 | 江苏凯达石英股份有限公司 | 高纯石英砂的制备方法 |
| CN113953080A (zh) * | 2021-09-01 | 2022-01-21 | 鞍钢集团北京研究院有限公司 | 一种混合铁矿石的选矿方法 |
| CN113953080B (zh) * | 2021-09-01 | 2024-04-19 | 鞍钢集团北京研究院有限公司 | 一种混合铁矿石的选矿方法 |
| CN114011580A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-08 | 宜都兴发化工有限公司 | 一种低品位微细粒磷矿除杂方法 |
| CN114011580B (zh) * | 2021-10-29 | 2024-03-12 | 宜都兴发化工有限公司 | 一种低品位微细粒磷矿除杂方法 |
| CN115283130A (zh) * | 2022-08-01 | 2022-11-04 | 厦门欣意盛新材料科技有限公司 | 一种城市工程渣土尾砂制备ppm级低铁砂的浮选工艺 |
| CN118634985A (zh) * | 2024-08-13 | 2024-09-13 | 江苏载彤新材料股份有限公司 | 一种利用榴辉岩尾矿制备高纯石英产品的方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2494818C1 (ru) | Способ флотационного обогащения гематитсодержащих железных руд и продуктов | |
| RU2443474C1 (ru) | Способ повышения эффективности производства железорудных концентратов | |
| AU2013293041B2 (en) | Monothiophosphate containing collectors and methods | |
| CN107107075B (zh) | 用于非硫化物矿物的改进的浮选的脂肪酸和肌氨酸的n-酰基衍生物的组合物 | |
| KR101576927B1 (ko) | 부유선별 및 비중선별 연속공정에 의한 고품위 중석정광 회수방법 | |
| KR101576928B1 (ko) | 전처리에 의한 저품위 회중석으로부터 고품위 중석정광 회수방법 | |
| CN101905190A (zh) | 一种胶磷矿的选矿方法 | |
| CN110076005B (zh) | 一种含钛矿物浮选硅酸盐脉石矿物抑制剂及其应用 | |
| CN103249490A (zh) | 磷酸盐的选矿法 | |
| CN109939834B (zh) | 复合捕收剂及其在极低品位含铷矿石浮选中的应用 | |
| CN104826740A (zh) | 一种磷矿的浮选工艺 | |
| US20170368480A1 (en) | Selective Flocculants for Mineral Ore Benefication | |
| CN103831170A (zh) | 一种难选硅钙质胶磷矿的浮选方法 | |
| CN110961244B (zh) | 一种中细鳞片石墨矿中含钒矿物预富集方法 | |
| JPH04227077A (ja) | シリカ又はシリカ質脈石のフロス浮選法 | |
| Aleksandrova et al. | Increasing the efficiency of phosphate ore processing using flotation method | |
| Sandvik et al. | Iron ore flotation with environmentally friendly reagents | |
| CA3076830A1 (en) | Concentration process of iron ore slimes | |
| RU2599123C1 (ru) | Способ обогащения окисленных железистых кварцитов | |
| CN103464289B (zh) | 一种低品位磷矿中硅酸金属盐脱出的方法 | |
| RU2569394C1 (ru) | Способ флотационного обогащения редкометаллической руды | |
| RU2486012C1 (ru) | Способ извлечения железосодержащих компонентов из техногенного материала тонкого класса | |
| RU2301708C1 (ru) | Способ обогащения титаномагнетитовых руд | |
| CN112619885B (zh) | 一种含镁高硅钙质胶磷矿的选矿方法 | |
| SU1632499A1 (ru) | Способ флотации магнезитовых руд |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180504 |