книги из ГПНТБ / Полькин, С. И. Обогащение оловянных руд и россыпей

Слив конуса направлялся в сгуститель фабрики, разгрузка ко­ торого являлась питанием шламового узла.

Кондиционирование пульпы с реагентами осуществлялось в ка­ мерах флотационных машин. Схема флотации касситерита из шламов показана на рис. 104.

Шламы сраБрики

348

В лабораторных опытах изоактиловый спирт и Ди-2-ЭГФК при­ менялись в виде 1 ,0 —1,5%-ных водных эмульсий и поэтому расходы были на 25—30% ниже указанных. 5—8 %-ная серная кислота подавалась во все точки технологического процесса по полиэтиленовым трубкам от специальных фторопластовых кранов, входящих в систему автоматического регулирования pH пульпы, которое включало систему контроля и записи автоматического (или дистанционного ручного) управления величиной pH в семи точках технологического процесса.

Система автоматического регулирования поддерживает задан­ ное значение величины pH в пульпе с точностью до ±0,15 pH.

Из шламов, содержащих 0,55% олова, были получены: 8 ,8 8 %- ный флотационный концентрат при извлечении 32,8% и дополни­ тельно, от доработки промпродуктов на столе — 9,52%-ный концен­ трат при извлечении 7,2%. В суммарный 8,99%-ный концентрат Извлечение составило 40% от операции или 12,1% от руды. Степень

ситовый анализ флотационного концентрата свидетельствует о том, что олово эффективно извлекается из классов —44 +5 мк. Эти классы при выходе около 40% наиболее обогащены оловом, и из­ влечение в них составляет 73% полученного. Химический анализ продуктов обогащения (табл. 78) показывает, что с сульфидами удаляются наиболее вредные примеси — мышьяк и сера, находя­ щиеся как в виде свободных зерен, так и их сростков с турмали­ ном и рудообразующими минералами. Оловянный концентрат по содержанию вредных примесей пригоден для металлургической пе­ реработки, а по составу шлакообразующих близок к «само­ плавким».

349

Т а б л и ц a 78

Химический состав исходных шламов и продуктов флотации

Режимная карта технологии флотации касситерита из шламов приведена в табл. 79.

Для проверки режимов и условий флотации руд Солнечного месторождения в смеси их с другими (Придорожного, Фестиваль­ ного, Северо-Восточного, Центрального карьеров и др.) рудами опыты были проведены на свежих шламах фабрики с использо­ ванием чистой и оборотной воды, взятых из процесса на фабрике.

Анализ полученных результатов показывает, что оптимальный pH в основной флотации может быть от 3 до 4, более высокое pH увеличивает извлечение в основной флотации и снижает расход серной кислоты.

Концентраты основной флотации, полученные при более низких pH, равных 2,5—3, перечищаются с большей эффективностью. Наи­ большая селективность действия Ди-2-ЭГФК проявляется при рас­ ходах до 0 ,6 —0 , 8 кг/т; увеличение его расхода повышает выход концентрата без заметного повышения извлечения; избыток Ди-2- ЭГФК, поданный в основную флотацию, увеличивает число перечисток; изоактиловый спирт улучшает селективность действия Ди-2-ЭГФК и является регулятором структуры пены; оптималь­ ный расход его в основной флотации должен быть равен расходу собирателя или превышать его на 1 0 —2 0 %; иногда необходима до­ бавка изоактилового спирта в перечистные операции от 1 0 0 до 800 г/т материала, поступающего в данную операцию.

350

При лабораторных исследованиях были получены кондицион­ ные 8 —10%-ные концентраты с извлечением до 54% из шламов, содержащих 0,24—0,5% олова. Степень концентрации составляла 20—33. Опыты с использованием оборотной воды показали, что она не влияет на качество концентрата и извлечение в него олова (табл. 80), но потери олова с хвостами флотации повышаются.

При полупромышленных испытаниях флотации шламов, содер­ жащих 0,27% олова, был получен флотационный концентрат, со­ держащий 4,5—5,0% олова. Суммарно извлечение олова составило 50—56% от операции или 12—14% от руды. Содержание олова в хвостах 0,08%.

По существующей гравитационной схеме извлечение в шламо­ вом цикле составляет около 2% от руды. Таким образом, прове­ денные испытания флотации касситерита из шламов от перерабатки руд Солнечного и Фестивального месторождений установили возможность повышения извлечения касситерита на фабрике на

1 0 % от руды.

На основе проведенных испытаний строятся промышленные установки на фабриках Солнечного комбината.

§47. Разработка технологии очистки сточных вод

иисследования по использованию их в обороте при флотации касситерита на Солнечном ГОКе

Одним из важнейших вопросов для обогатительных фабрик является предотвращение загрязнения промышленными сточными водами водоемов и осуществление полного оборота промышленных вод без нарушения технологических показателей.

352

Сточные воды фабрики загрязняются при флотогравитации черновых концентратов реагентами: бутиловым ксантогенатом, ди­ зельным топливом, сосновым маслом, серной кислотой в незначи­ тельной степени ионами железа, меди, свинца, цинка, мышьяка и грубодисперсными шламами. Для очистки промстоков ЦОФ за­ проектированы очистные сооружения, включающие:

узел обработки общих хвостов фабрики известковым молоком

ижелезным купоросом для очистки их жидкой фазы от мышьяка

иионов тяжелых металлов и улучшения осветления хвостов;

узел доочистки слива хвостохранилища при сбросе его в р. Силинку.

На фабрике осуществляли следующую схему водоснабжения. Сливы обезвоживающих аппаратов после осветления в двух сгу­ стителях используют во внутрифабричном обороте. Общие хвосты фабрики сбрасывают в хвостохранилище, имеющее нефильтрующее основание. Слив хвостохранилища возвращают на фабрику. Об­ работка хвостов известковым молоком и железным купоросом не производится, так как осветление их проходит в хвостохранилище достаточно хорошо, а качество оборотной воды удовлетворяет тех­ нологические требования. Воды, просачивающиеся сквозь верхние слои дамбы хвостохранилища, перехватываются специальной га­ лереей и также возвращаются на фабрику

Внедрение технологии флотации касситерита из шламов изме­ нит состав промышленных стоков.

Изучение состава сточных вод флотации касситерита и иссле­ дования по их очистке проводились первоначально на базе лабо­ раторных опытов по флотации сульфидов и касситерита из шламов Фестивального месторождения.

Расход реагентов, г/т питания: бутилового ксантогената 50, соснового масла 20, серной кислоты 750, жидкого стекла 3000, серной кислоты 1800, дизельного топлива 300, изоактилового спирта 400 и Д2-ЭГФК 1000.

В связи с отсутствием методики определения ДАФК в воде, концентрации ее в хвостах определялась по содержанию фосфора. Содержание изоактилового спирта в воде определялось фотомет­ рически с n-диметиламинобензальдегидом. Остальные элементы оп­ ределялись по методикам, изложенным в специальной литературе

[60].

Результаты химических анализов проб показали, что сточные

270 мг/л). Содержание ионов металлов в пробах составило, мг/л: меди 1—18, свинца 0,3—1,8, цинка 3—14. Органические загрязне­ ния представлены изоактиловым спиртом 70—80 мг/л, нефтепро­ дуктами 5—17 мг/л и ДАФК до 6 мг/л.

Эти загрязнения с точки зрения очистки от них воды могут быть разделены на 2 группы: ионы металлов, очистка от которых

достаточно полно может быть осуществлена известкованием стоков, и органические вещества, наиболее трудно поддающиеся очистке.

Предельно допустимая концентрация Д2-ЭГФК в водоемах са­ нитарно-бытового водопользования и октилового спирта изучена ка­ федрой коммунальной гигиены 1-го медицинского института им. Се­ ченова [61]. Исследования показали, что пороговая концентрация октилового спирта по запаху составляет 0,05 мг/л (органолептиче­ ский признак вредности) и по влиянию на биохимическое потреб­ ление кислорода и процессы нитрификации азотсодержащих со­ единений— 5 мг/л. Таким образом, рекомендуется ПДК для ок­ тилового первичного спирта 0,05 мг/л.

В связи с этим наибольшее внимание было уделено исследова­ нию вопроса очистки хвостов от изооктилового спирта и снижению химического потребления кислорода стоками.

Испытаны следующие методы очистки: анодное окисление, сорбция на активированных углях и известкование в сочетании с различными коагулянтами. Лучшие результаты были получены при анодном окислении сточных вод и при сорбции изооктилового спирта на активированных углях марки ОУ-А. Однако продолжи­ тельность процесса очистки весьма значительна (2 — 6 ч), а оста­ точная концентрация спирта намного превышает предельно допустимую. Основными загрязнениями хвостов являются изоокгпловый спирт, железо, сульфат- и силикат-ионы. Большая часть жидкого стекла и изооктилового спирта остается в жидкой фазе хвостов. Остаточное содержание Ди-2-ЭГФК при всех расходах находится в пределах 0,8—5,6 мг/л. Осветление хвостов неудов­ летворительное. Даже после длительного отстаивания содержание взвешенных веществ в жидкой фазе хвостов составляет 3—-5 г/л.

Невозможность очистки сточных вод до ПДК вызвала необхо­ димость исследования повторного использования жидкой фазы хвостов узла флотации касситерита. В первой серии опытов осуще­ ствлен 5-кратный оборот сточных вод флотации касситерита. Об­ новление исходной воды к концу пятого опыта составляло 80 %•

Опыты проводились в лабораторных 2 -литровых флотационных машинах. Исходное питание — среднемесячная проба питания сульфидной флотации, содержание олова в ней — 0,32%.

Первый опыт по флотации касситерита проводился на освет­ ленной жидкой фазе отвальных хвостов фабрики. Второй и по­ следующие — на воде, выделенной из сульфидных и касситеритовых хвостов, полученных в предыдущем опыте, с добавкой 25—■ 30% отстоя отвальных хвостов фабрики.

Расход флотореагентов составлял 0,3 кг/т бутилового ксантогената, 0,15 кг/т Т-6 6 , 3,0 кг/т жидкого стекла, 1,33 кг/т изооктило­ вого спирта, 1,33 кг/т Ди-2-ЭГФК. При проведении сульфидной фло­ тации на оборотной воде потери олова с сульфидами возрастают на 7—8 %, а извлечение олова в концентрат снижается до 65,38%, однако содержание его в концентрате основной флотации увеличи­ вается с 1,9 до 3,3—3,4%.

354

В целом процесс флотации касситерита на оборотной воде про­ ходит удовлетворительно, несмотря на значительное возрастание ее минерализации.

Наиболее резко увеличивается в оборотной воде концентрация железа, сульфат- и силикат-ионов и изооктилового спирта. Накоп­ ления Ди-2-ЭГФК не наблюдается.

Уже после второго цикла происходит резкое ухудшение освет­ ления как сульфидных, так и касситеритовых хвостов, по-види­

флокулянта в жидкую фазу хвостов для улучшения ее осветления и коррекцией расхода изооктилового спирта.

Эффективное улучшение осветления достигается при примене­ нии полиакриламида (ПАА). Опыты проводили на жидкой фазе хвостов опытно-промышленной установки. ПАА вводился в виде 0,1%-ного раствора. Контроль степени осветления проб проводили по остаточной концентрации взвешенных веществ через 2 и 24 ч отстаивания. Опыты показали, что доза ПАА, необходимая для полного осветления проб, зависит от типа перерабатываемой руды и колеблется в пределах 10—70 мг/л в расчете на технический продукт (рис. 105).

Количество ПАА, вводимого в сульфидные и касситеритовые хвосты флотационных опытов второй серии, составляло 7 мг/л после I цикла флотации с возрастанием до 20 мг/л после IV цикла. Расход изооктилового спирта постепенно уменьшался с 1,33 до 0,33 кг/т питания.

Результаты опытов показали, что обработка оборотной воды ПАВ в сочетании с постепенным уменьшением расхода изооктило­

вого спирта положительно сказывается на результатах обогаще­ ния и на составе оборотной воды. Извлечение олова в концентрат при этих условиях практически не изменяется, а качество концент­ рата даже несколько улучшается. Введением ПАА в оборотную воду достигается, помимо улучшения ее осветления, значительное снижение содержания в воде силикат-иона. Остаточная концент­ рация изооктилового спирта в оборотной воде за счет коррекции его расхода снижается до 400 мг/л.

Полученные данные показывают, что проведение флотации кас­ ситерита при использовании жидкой фазы ее хвостов, предвари­ тельно обработанной ПАА, в обороте практически возможно. При этом значительно может быть сокращен расход изооктилового спирта [62].

§ 48. Флотация касситерита из шламов обогатительной фабрики Шерловогорского комбината

Обогатительная фабрика Шерловогорского комбината пере­ рабатывает руды, представляющие собой брекчии, сцементирован­ ные тонкозернистой массой, состоящей из турмалина, серицита, полевого шпата и кварца, пропитанные окислами железа и охрами. Отдельные участки месторождения обогащены сульфидами. Обо­ гащение руды производится по развернутой гравитационной схеме с начальной крупностью обогащения —2 , 0 мм и конечной —0 , 2 мм. Основные потери олова при гравитационном обогащении связаны с тонкими классами (—0,044 мм) и составляют до 75—80% общих потерь с отвальными хвостами [63].

В институтах ЦНИИОлово и «Механобр» была установлена возможность извлечения касситерита в концентрат с содержанием олова от 1 до 2% при извлечении от 50 до 80%, при флотации его жирнокислотными собирателями как в щелочной, так и слабо­ кислой среде. Перечистки концентратов шли неудовлетворительно, и задача получения концентратов, пригодных для металлургиче­ ской переработки, достигнута не была. Основные примеси, загряз­ няющие черновой концентрат, представлены турмалином, гидро­ окислами железа, ожелезненным кварцем, флюоритом, топазом и другими минералами, которые активно флотируются жирнокис­ лотными собирателями.

В институте «Механобр» в последние годы был разработан ре­ жим [63] флотации касситерита собирателем ИМ-50. Для депрес­ сии железосодержащих минералов применяли щавелевую кислоту. Ввиду высокой стоимости реагентов их оказалось целесообразно использовать лишь при доводке черновых концентратов, содержа­

щих олова около 1 %.

При лабораторных испытаниях, проводимых на продуктах, со­ держащих 1 % олова, 45—55% турмалина, 15—35% гидроокислов железа, были получены 6 —8 %-ные концентраты с извлечением около 75% от операции. С уменьшением в питании гидроокислов железа конечные концентраты содержали 12—13% олова; извлече­

356

ние 67—69%- Расход щавелевой кислоты удалось сократить бла­ годаря замене ее на 75—80% серной.

На основе разработанной технологической схемы доводки чер­ новых концентратов были проведены полупромышленные испыта­ ния.

Схема установки для флотации касситерита включала сгущение

иобезыливание шламов по классу —0,015 мм, основную флотацию касситерита эмульсией таллового масла с ОП-4, сосновым маслом

исодой в слабокислой среде при температуре пульпы 16—18° С, обработку чернового концентрата и его доводку. Эмульсию талло­ вого масла приготовляли в виде 4%-ного водного раствора с ОП-4,

содой и сосновым маслом в соотношении 1 : 0,025 :0,025 :0,02.

В сгуститель флотационной установки направляли сливы гид­ равлических классификаторов основного, хвостового и доводоч­ ного узла I очереди фабрики, а также слив гидравлических клас­ сификаторов основного цикла II очереди (плотность ~ 5% твер­ дого). Слив сгустителя направляли в отвал, а нижний продукт — на гидроциклонирование. Слив гидроциклонов возвращали в сгу­ ститель. Пески гидроциклонов плотностью до 25% твердого посту­ пали на подогрев до t —18ч- 20° С, а затем на флотацию. На до­ водку поступал исходный продукт различного вещественного со­ става, содержащий от 0,5 до 2,5% олова. Результаты испытаний и

357