3 %) . Извлечение флюорита в концентрат в зависимости от со­ става руд колеблется от 78 до 91 %. Вместе с флюоритом перс­

ходят в концентрат связанные с ним редкоземельные

э.1ементы.

Флотация фосфатных минералов из руд. К основным про­

мышленным фосфатным минералам относятся апатит, фосфо­

рит и монацит. Если апатитовые и фосфоритовые руды являются

основным источником получения фосфатных удобрений, то

редкоземельный фосфат (монащп) является основным про­

мышленным источником получения тория из ториевых руд.

Апатит представляет собой фосфат кальция перемениого состава с общей формулой Cas(Cl, F, ОН) (Р04)з, содержащий QT 41 до 42,2% Р205, фосфориты представляют собой скопле-

. ния; тонкодисперсных фосфатов типа аС аз (РО4) 2 • ~Caf'2 ·

• уСаС03, содержащих 35-36 % Р205 в осадочных породах. Это

вещество является цементом в желваковых фосфоритных ру­

дах или, наоборот, цементируется нефосфорным цементом в зернистых или ракушечных фосфоритах.

Аnатит и фосфорит обладают. близкими· флотационными свойствами. Они легко флотируются оксигидрильными собира­ телями. Однако невысокая стоимость минералов требует при­ менении дешевых реагентов. Поэтому наиболее широко исполь­

зуются заменители жирных кислот или мыл: сульфатное мыло,

талловое масло, смесь жирных кислот, торфяная смола и дру­

гие реагенты, часто в смеси с аnолярными собирателями. Апа­

тит может быть сфлотирован также аминами.

Апатитовый концентрат для производства суперфосфата

262

должен содержать не менее 39,4 % Р205, а концентрат для

производства термофосфата 20-22 % Р205• ВреднЫми приме­

сями в фосфатных концентратах явлs_~ются окислы железа,

аJ1ЮМifНИЯ, карбонаты магния и кремнезем [14].

Апатит из апатито-нефелиновых руд Хибинских месторож­ дений, содержащих 15-18% Р205, извлекается флотацией

в естественной щелочной среде (рН 9,3-9,7), обусловленной

присутствием нефелина (N а, К) 2Лl2Si 20s· · nSi02, смесью техни­ ческих продуктов (сульфатного мыла и отходов мыловаренного

производства) при расходе 0,2-0,4 кг/т с добавками едкого

натра (0,1·-0,2 кг/т) для омыления собирателя и жидкого стекJ1а (0,015-0,1 кг/т) для пептизации шламои и. депрессии минералов породы. Расход жидкого стекла может возрасти

в несколько раз, если в процессе горных работ для предотвра­

щения смерзания руды в нее добавляют соль (хлористый нат­ рий). При флотации руд (особенно окисленных) с повышенным

содержанием шламов для регуJ1ирования свойств пены и повы­

щення смерзания руды в нее добавляют соль (хлористый нат­ оксипропиJiеJювых соединений (например, реагентов ОП-4 или альфапол-4). Получение кондиционного по крупности (не бо­

лее 14 ·% класса -0,15 мм) и по содержанию (39,4-39,5%

Р205) концентрата с извлечением в него 95-96 % фосфора до­

стигается по простой одностадиа;rыюй схеме после двух-трех

перечистных операций [9].

Для повышения комплексности использования апатито-не­

фелиновых руд хвосты флотации обесшламливаются, а затем

при рН 10,5 и -расходе около 1,5 кг/т смеси собирателей (сы­

рого и дистиллированного таллового масла, окисленного петро­

латума) флотируют в коллективный концентрат ванадийсодер­

жащий эгирин, сфен и титаномагнетит. Камерный продукт

представляет собой нефелиновый концентрат, содержащий не

менее 29 % Аl2Оз.

Ф.'lотационное извлечение апатита из гематитоных руд осу­

ществляется при рН 8,7 с Применением в качест13е собирателя

эмульгированной смеси таллового и машинного масел (1: 2)

при небольшой добавке алкиларилсульфонатов с общим расхо­ дом 0,9 кr:/т. Депрессия окислов железа обеспечивается пода­

чей жидкого стекла (0,2 кг/т).

С целью повышения эффективности флотации апатита из апатито-карбонатных железных руд для депрессии карбонатов (каJiьцита, доломита) рекомендуется применение соды (до

2 кг/т) с жидким стеклом (Р,75 кг/т) или каллогено-таннидным реагентом (0,2 кг/т) или применение смеси оксиэтилированных

кислот С7 - С20, соды, крахмала и жидкого стекла (в соотно­

шении 1 : 2 : 2 : 5) nри общем расходе смеси 2,5 кг/т.

Трудности флотационного извлечения фосфорита из руд обусловлены его тонкой вкрапленностью, наличием карбонатов

кальция и магния, растворимых солей и шламистого матери-·

ала.

263

При отсутствии в руде карбонатов щелочноземельных ме­

таллов разделение фосфорита и силикатной породы из обесш­ ламленного материала может быть осуществлено или прямой

анионной флотацией фосфорита, или обратной флотацией си­

ликатов аминами (0,2-0,5 кг/т) с небольшой добавкой крах­ мал~. Шламы присоединяются к фосфоритному концентрату.

Наличие в пульпе глауконита нарушает избирательность

флотации фосфорита, поскольку глауконитовые шламы депрес­ сируют фосфорит, а фосфоритовые шламы активируют Г"1ауко­

нит. Эффективное обогащение кварцево-глауконитовых фосфа­

тизированных песков достигается применением предваритель­

ной магнитной сепарации руды, обеспечивающей выделение

слабомагнитного глауконита в отдельный продукт. В свою оче­ редь, селективная флотация пеобесшламленных глинисто-глау­

конитовых фосфоритных руд (например, Егорьсвского место­

рождения) становится возможной только после предваритель­

ного обжига крупнокусковой руды при температуре 700-

1000 °С, в процессе которого фосфорит переходит в минераль­ ные формы с кристаллической структурой апатита и более вы­ сокой фЛотационной активностью при сохранении низкой фло­ тируемости минералов породы: кварца и глауконита (14].

При небо"1ьшом содержапни карбонатов в руде может ис­ пользоваться технологическая схема, разработанная в лабора­

торных условиях для кингисепских фосфоритов (см. 14.8, а) и

состоящая из двух циклов: анионного и катионного. При кати­

онtюй доводке полученного из кингисспских руд (6-7 % Р2О5)

концентрата в результате удаления силикатов содержание

P 20r, возрастает до 31-33% при извлечении фосфора 77-80 %. EcJJИ основную флотацию проводят с катионным собира­ телем и фосфориты остаются в хвостах, то их сгущают, добав­

ляют жидкое стекло для депрессии фосфоритов и фJiотируют карбонаты талJювым маслом ИJIИ другими техническими мы­

лами и продуктами.

При большом содержании карбонатов в руде сначала ф"1О­

тируют карбонаты мылами жирных кисJют и"1и синтетическими

жирными кислотами (С10 - Ct 6 ) при депрессии фосфоритов фос­

форной кислотой в слабокислой среде (рН 4,5- 5), а затем

в щелочной среде, создаваемой содой, флотируют фосфориты

смесью жирной кислоты и аполярного собирателя (рис. 14.8, б).

Флотации фосфоритов предшествует операция обесшламлива­

ния. По такой схеме из руд Каратау (22-23 % P20s) полу­ чают фосфоритовый концентрат, содержащий 29 % Р205 при извлечении в него фосфора около 90 %.

Если карбонаты представлены в основном кальцитом, то его

можно сфлотировать алкилсульфатом без подачи реагентов дJIЯ

депрессии фосфорита, и после нескольких перечистных опера­

ций получить кондиционный карбонатный продукт (-40 % СО2).

Фосфорит флотируется из хвостов в присутствии жидкого

стекла с использованием обычно жирных кислот (300-500 г/т).

264

а	Pyila

	J!змелнен.ие
~ lfll 'Уа-{7,177'rмм
	Coila	(1-1,51fг/m).
1	Жl/0/fOf C'i71t'lfЛO (/J,81fг/m),
1	талло8оемосло (tкгjm),
t	соляро8ое масло		(1,2 ffг/11?}
1/ulf.!Т
OCf/JO!Jli!ТlШJti	фЛО 777 а l( lL ll
Ufiec шлам.!Тu6ание		ХВосты
Сли8	~	Се!!.ная trиcлoma(2-г, s~rг;m_J
	/
nеремеши8ание
	•
СгуЩение
f			АНП-2(0,2 -O,Зtrz/m)
		\	1

Цшrл ф.!Тоmоцuu Cli.!Тu

lfamo8 пороtJы ·

[l/Лl/!r[}Шf7h/i)

ПpO!lf!trm _____.. ₁-

(б от8ал)

-

6

Pyila

l Измельчение

У-о.;sмм

ФoCtpopumoOщ}

нонqентрат

Utfесшламлu8ание

ФосqJОрноя trислото (бtrг/m),

.Шл lMЬI	\	СЖК С1о-С16 (О,Зкг/т}
		/
	Uu~rл флотации кароонаmо81
	(рН о/:8-5)
	·	t		Сооа	(1,5trгjm},
~				жu!l!foe стекло (О,Sкг
				maллoffoe масло ( 1,7.tr?.
				керосu11 (0,5~re;m;
/( aptfo!lam!lиi				\. ./
ПpOiJjilfi71		~ц~rл ф.!ТОmации			1/JOCфll-
		pumo8 (рН 7,6-8)
		.l		' %8ocmAt
		т
	C/Jocфopumo8ыz1
		7.'1'JO	.....
	KCI'!!..':!H'П

Рис. 14.8. Принципиальные схемы селективной флотации фосфоритовых руд

Кинrисепа (а) и Каратау (б).

Флотация моitацита с сульфнро_ванными растительными ма­

слами в кислой среде и алифатическими аминами с крахмалом в щелочной среде применяется для доводки гравитационных монацитоных концентратов, получаемых при обогащении тори­ евых руд или нз хвостов флотации медно-молибденовых руд.

Для флотационного отделения монацита от сопутствующих

ему циркона, ильменита и граната при переработке россыпей

можно использовать прямую или обратную флотацию мона­

цита. Прямая флотация монацита проводится с эмульсией оле­ иновой кислоты при депрессии сопутствующих минералов сер­ ной и фосфорной кислотами, а также едким натром. При об­

ратной флотации гранат, ильменит и циркон флотируют ами­ нами в солянокислой среде при депрессии монацита фтористым натрием [34].

Монацит из хвостов сульфидной флотации коренных мона­

цитовых руд иЗвлекают флотацией оленновой кислотой

(1,8 кг/т) при депрессии- пустой породы жидким стеклом· ( 1,4 кг/т) и кальцинированной содой (рН 8,5). После трех пе­

речистных операций с применепием жидкого стекла монацито­

вый концентрат содержит 50 % Th02 и Th20 3 [34].

Флотация шеелитовых и вольфрам.итовых руд. Шеелитовые

и вольфрамитовые руды являются источником получения воJIЬ­ фрама, используемого в основном для производства легирован­

ных сталей. Поэтому к вредным примесям в получаемых кон­

центратах относятся фосфор, мышьяк и другие элементы, ухуд­ шающие качество сталей.

. Шеелитовые концентраты должны содержать 50-60 % W03 и получают их только флотацией. Флотационные вольфра­

митовые концентраты, содержащие 30-50 % W03 , 11олучают

гораздо реже и в основном из шламов гравитационного обога-

щения. -

Основные минералы вольфрама- шеелит CaW04 , вольфра­

мит (Mn, Fe)W04 (иногда гюбнерит MnW04, ферберит FeW04 ) флотируются собирателями типа жирных кислот (0,1-0,4 кг/т)

.в щелочной среде (рН 9-10), создаваемой содой (1-5 кг/т).

Для подавления пустой породы, представленной в основном си­

ликатами (кварцем, полевыми шпатами, слюдами и другими

минералами), используется жидкое стекло (1-7 кг/т), кремне­

фтористый натрий, бихромат или декстрин. Удаление сульфи­

дов, содержащихся юю_гда в исходной руде или продуктах гра­

витационного обогащения, производится в начале процесса

с применением сульфгидрильных собирателей.

Получаемые черновые концентраты загрязнены кальцие­ выми минералами (кальцитом, апатитом, флюоритом и др.), некоторыми си-1икатами (топазом, слюдами и др.), остатками

сульфидных минералов и поэтому направляются после предва­

рительного сгущения до 50-60 % твердого в цикл доводки кон­

центрата.

Доводка черновых шеелитовых концентратов, содержащих

266

3-5 % W03 и обычно некоторое количество окисленного мо~

либдена, осуществляется в мировой ирактике по разработан~

ному в СССР методу Петрова. Сущность метода заключается в избирательной десорбции собирателя с поверхности карбона~

тов кальция, магния и силикатных минералов в процессе про­

парки черновых концентратов в 3-4 %~ном растворе жидкого

стекла при 85-90 ос в течение 30-60 мин. В результате этого минералы породы депрессируются, а шеелит и обычно сопутст­ вующий ему повеллит СаМо04 сохраняют свою флотируемость.

После разбавления холодной водой до 25-30 % твердого и

двух~трех перечистных операций флотации получают кондици~ онный концентрат. Если черновой концентрат содержит значи~

тельное количество барита, флюорита, апатита или легкофло~ тируемых алюмосиликатов, полной депрессии которых в уело~ виях метода Петрова обычно не достигается, то он поступает на дальнейшую обработку в целях удаления вредных примесей

фосфора (апатита), фтора (флюорита), серы (барита).

До настоящего времени некондиционный по фосфору шеели­ товый концентрат выщелачивают соляной кислотой. При этом

вместе с апатитом растворяется повеллит и, частично, шеелит и

для выделения из раствора вольфрама и молибдена необходимо применять гидрометаллургические методы. В то же время из­

вестно, что минералы с анионами so~- (например, целестин,

барит), РО : - (например, апатит)·, F- (например, флюорит) мо­

жно отделить от минералов с анионами wo~- (например, ше­ е..'IИТа, вольфрама, гюбнерита), МоО~- (например, i:ювеллита), sюg- (силикатов) флотационным путем по ме:оду Л. И. Грос~

м ан а.

По этому методу концентрат сначала перемешивается в кис~

л ой среде (при рН 1,5-2), создаваемой соляной, серной, фос~

форной .или щавелевой (но не плавиковой) кислотами. При этом образованные на поверхности минералов с анионами

WO~-. МоО~- и с адсорбированными на поверхности силикатов

катионами мыла разлагаются, катионы переходят в раствор, на поверхности образуется как бы пленка гидрофильной вольф~ рамовой, молибденовой или кремневой кислоты, и минералы

теряют флотируемость. В этих же условиях минералы с анио­

намИ SO~, РО~- и F- эффективно флотируются алкилсульфа-том или алкилсульфонатом (0,2-0,3 кг/т), обеспечивая получе­

ние в камерном продукте кондиционного по вредным примесям

шеелитового концентрата. ·

Использование метода Л. И. Гросмана позволило решить,

например, проблему разделения барито-шеелитовых концентра~ тов и повысить комплексность использов~ния руд Чорух~Дай~

рана. Получаемые шеелитовые концентраты могут содержать некоторое коJiичество силикатов. Их отделение от минералов ВОJ1Ьфрама и молибдена может быть осуществлено после

267

отмывки ·от кислоты флотацией шеелита и повеллита, восста­ навливающих флотируемость при доведении рН до 6-7.

На отечественных обогатительных фабриках из руд, содер­

жащих 0,1-0,4% W03 и 0,03-0,1% окисленного молибденаr

получают концентраты, содержащие 60-70 % WОз при извле­

чении 80-90 % и 8-10 % окисленного молибдена при извлече­

нии около 65 %.

При доводке флотационных вою,фрамитовых концентратов вместо метода Петрова может быть исiiОJlьзована дофлотация

чернового концентрата или в слабокислой среде (при pfi 5-6),

или после пропарки с кремнефтористым натрием при 80-85 °С. Значительное улучшение качества концентрата достигается

благодаря депрессии силикатных минераJiов и значительной

ча~ти флюорита. Для даJrьнейшсго удаления вредных примесей можно воспользоваться методом Л. И. Гросмана.

В ~еханобре разработана технология обогащения вольфра­

мовых руд с применением реагента И~-50, позволяющего уже на стадии основной флотации достаточно полно удаJiить в хво­

сты не только кварц и полевой шпат, по и слюду, флюорит, ЭJIИ­

дот, ожелезненные силикаты и окис.т1ы железа [44]. При значи­

тельном содержании в руде флюорита основная флотация про­

водится в СJlабокисJlОЙ среде (рН 5,5- 6,5), а перечистные­ при рН 5. Оптимальное значение рН ]3 обычных условиях равно 8-9. Применеине небольших расходов (70-80 г/т) крем­ нефтористого натрия и реагента ОП-4 заметно улучшает се.тiек­

тивность процесса. Доводка полученного концентрата осущест­

вляется дофлотацией его в сиJ1ьнокислой среде (рН 1,5) с не­

большими добавками реагента И~-50. При флотации шламов

гравитационного обогащения вольфрамитовых и rюбнеритовых руд, содержащих 0,11-0,43 % W03, получены концентр.аты с содержанием 30-50 % W03 и извлечением в них 65- 74 %

вольфрама.