книги из ГПНТБ / Алейников, Н. А. Структурирование ферромагнитных суспензий

Бч

дительность, отличаются простотой конструкции и могут рабо­ тать в режимах как селективного разделения, так и сгущения

(табл. 3. 11).

Внедрение электромагнитных сепараторов безимпеллерного типа диаметром 1500 мм на Оленегорской обогатительной фабрике позволило повысить плотность суспензий концентрата перед фильтрацией до 60—65% твердого, увеличить содержание железа в готовом концентрате с 64.6 до 66.0% при практически достиг­ нутом на фабрике извлечении (рис. 3.13).

Л и т е р а т у р а

1. А л е й н и к о в И. А., 3 е л е н о в Л. И., У с а ч е в П. А. Новый метод и аппаратура для выделения магнетита из потока суспензии. — В кн.: Обогащение бедных руд. М., «Наука», 1973.

2. А л е й и и к о в II. А., Б е р д и ч е в с к и й Р. И. Флотация в магнптиом ноле. Получение магиетитовых концентратов с высоким содержа­ нием железа. — Физико-технические проблемы разработки полезных ископа­

10.F o r r e r R. C. Vorrichtung zur kontinuierlichen magnetischen tren-

til finkornode materialer ved hjelp aventung vxcke og anording til fremgangsmâtens utforelse. — Норвежский патент, № 107073, cl. Bo3d, 1965.

13. M i l l e r V. H., B r o c i n e r R. E. Imprevements in or relating to magnetic separation methods. — Патент Великобретании, № 903846, 1962.

Разделение магиетитовых продуктов в магнитных полях низкой напряжен­ ности. — Горный журнал, 1971, № 10.

55

ГЛАВА IV

ФЛОТАЦИЯ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ 1

Селективная флотация магнетита, гематита, мартита и других минералов и получение концентратов с высоким содержанием железа описано во многих работах [1—10]. Концентраты с со­ держанием железа 70—71 и 71.5—71.8% при соответственном содержании в них кремнезема 2—1 и 0.5—0.2% могут быть полу­ чены прямой или обратной флотацией с применением анионных или катионных собирателей из продуктов, содержащих 50— 65% железа. В промышленной практике США концентраты с по­ ниженным содержанием кремнезема (2—5%) помимо непосред­ ственной флотации руды получаются и путем доводки черновых концентратов [11]. В качестве реагентов для прямой и обратной флотации использовались: талловое масло с содержанием 5—7% смоляных кислот, нефтяные сульфонаты, амины, нефтяные угле­ водороды, пенообразователи, серная кислота, жидкое стекло, плавиковая кислота и другие реагенты.

Флотационный способ получения ферромагнитных концен­ тратов с содержанием 70—71.8% Fe может быть оценен как спо­ соб, обладающий специфическим действием в отношении отделе­ ния свободных зерен нерудных минералов и их сростков от рудных минералов. Этот способ может быть значительно улучшен и иметь преимущество перед магнитными и гравитационными способами, если флотацию производить в магнитном поле.

Фарах и Фейд [12] сообщили о разделении смеси минералов магнетита, ильменита, циркона и монацита при их флотации в стеклянной камере в магнитном поле различной напряженности. Для подавления флотации магнетита производилась также обра­ ботка пенного слоя во флотоаппарате в магнитном поле с целью отделения ферромагнитных минералов от титансодержащих [13]. Предложена флокулярная флотация руд с применением намагни­ ченных тонких частиц и аполярных собирателей [14].

Предварительная обработка пульпы в магнитном поле, а затем флотация вне поля значительно улучшала выделение в пенный продукт ильменита и подавление флотации магнетита [15], а в случае обработки в жесткой воде суспензии магнетита, мар­ тита и гематита улучшалась их флотируемость [16].

Предварительная обработка в магнитном поле ферромагнит­ ных суспензий и ее последующее влияние на селективную фло­ тацию минералов вне поля существенно связана со степенью флокуляции различного размера частиц, характером магнитного последействия и прочностью образованных структур в гидродина­

56

57

ростыо 5.9 м/сек. при поступлении воздуха в камеру 2.5 л/мин. Содержание твердого во флотируемой пульпе равнялось 28.4%, температура 16—18°. Пульпа перед флотацией перемешивалась с собирателем в течение 5 мин., после чего включалось внешнее магнитное поле напряженностью '136 э для ее намагничивания в течение 1 мин., а затем производилась флотация в течение 3 мин. при той же напряженности поля.

Выбранная напряженность поля в 136 э соответствовала на­ именьшему содержанию твердого в верхней зоне перемешиваемой пульпы без поступления в камеру воздуха после осаждения маг­ нетита в нижнюю зону камеры (30.7% класса —0.074 мм). При увеличении напряженности поля наблюдалось фонтанирование концентрированной суспензии магнетита в виде струй, что при­ водило к увеличению концентрации в отдельных частях верхней зоны. Появление таких струй является характерным для вели­ чины прочности связей частиц магнетита в образованных струк­ турах в турбулентных условиях — условиях высокой циркуля­ ции. Для мелких частиц в принятых условиях циркуляции тре­ бовалась большая напряженность поля, чтобы получить минимум содержания твердого в верхней зоне.

В качестве реагентов-собирателей использовались как катион­ ные — алифатические амины в виде уксуснокислых или соляно­ кислых солей, так и анионные — мыла карбоновых кислот. При умеренной дозировке реагентов pH флотируемой пульпы нахо­

индивидуальными аминами нормального строения в зависимости от их расхода.

Наибольшей флотоактивностыо, обеспечивающей получение камерного продукта с содержанием более 71.5% Fe, обладали додециламины (C12H25NH2) или смесь дециламина (C10H 21NH2) и октадециламина (C18H37NH2). В этих случаях, как и при флота-

58

Т а б ли ц а 4 .3

Флотация концентрата (82.5% класса —0.074 мм) в зависимости от расхода додецпламтша (//=136 э)

Таблица 4.4

Флотация концентрата (82.5% класса —0.074 мм)

взависимости от расхода смеси дециламина (70%)

иоктадецпламина (30%) (//=136 э)

Концентрат

ции техническим солянокислым амином — АНП, состоящим глав­ ным образом из первичных аминов состава С13—С15 [20], не уда­ лось систематически получить концентраты с содержанием выше 70% Fe при удовлетворительном извлечении из продукта, измель­ ченного до содержания 30.7% класса —0.074 мм. G большей степенью измельчения продукты флотировались селективно. Из продукта, содержащего 59% Fe, но измельченного до 73% класса —0.074 мм, с додециламином также был получен концентрат с высоким содержанием железа и низким содержанием SiO, (0.5%).

59

Несколько лучшие результаты были получены с аминами, синтезированными на основе синтетических кислот состава Си С15:

В этом случае при большом расходе амина (500—600 г/т) были получены концентраты с содержанием 70.2—70.5% Fe при извлечении 91.8—89% из продукта, содержащего 30.7% класса —0.074 мм.

Таблица 4.5

Флотация продукта при различной степени измельчения реагентом АНП в магнитном поле (#=136 э)

В табл. 4.5 приведены зависимости между степенью измель­ чения исходного продукта, содержанием железа в камерном про­ дукте — концентрате, извлечением железа из флотируемого про­ дукта и необходимым для флотации расходом реагента. Как видно из данных табл. 4.5, концентраты высокой чистоты (71.5—71.8% Fe) могут быть получены при извлечении 97—92.5%. Чем выше сте­ пень измельчения, тем меньше расход реагента для получения концентрата определенного содержания, за исключением тон­ кого измельчения (92.6%), где сорбция амина в значительной мере зависит от удельной поверхности флотируемых минералов и флокулируемого магнетита.

Минерализация пены, т. е. процентное содержание твердого в пене, была низкой (4—15%), что соответствовало малому со­ держанию твердого во флотируемой пульпе — в верхней зоне. Из пенных продуктов, содержащих 25—30% Fe, могут быть полу­ чены прямой анионной флотацией концентраты с содержанием

60-65% Fe.

Химический состав концентратов исходного и полученных одноактовой флотацией с применением реагента АНП приведен

60

в табл. 4.6. Эти анализы можно сравнить с анализами концентра­ тов, полученных при четырехкратной магнитной перечистке ис­ ходного продукта [19]. Содержание в таких концентратах серы и фосфора выше, чем полученных при флотации в магнитном поле.

Таблица 4.6

Состав концентратов, полученных при флотации в магнитном поле и магнитной сепарацией

Получение концентратов с содержанием 71.5—71.8% Fe при высоком извлечении возможно при измельчении исходного про­ дукта до 72—90% класса —0.074 мм. При этом измельчении не только значительно раскрываются сростки минералов, но и по­ лучается эффективная для флотации в магнитном поле диспер­ сность свободных зерен и сростков нерудных минералов. При флотации реагентом АНП (300 г/т) различных классов крупности выход класса плюс 0.074 мм в пенном продукте непрерывно умень­ шался, а содержание железа в этом продукте изменялось через минимум:

Эти определения показывают, что из грубоизмѳльченного про­ дукта флотируются свободные зерна нерудных минералов и их сростки, а из тонкоизмельчѳнных — также и свободные зерна магнетита, последнее подтверждается флотацией без магнитного ноля [16].

61