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

При флотации шламов в лаборатории был получен оловянный концентрат с содержанием 30% олова с извлечением в него до 70% от операции. При флотации применяют д-октнлфосфоновую кис­ лоту 220 г/т, жидкое стекло 750 г/т, серную кислоту 250 г/т.

При флотации рядовых шламов, содержащих олова 0,1% круп­ ностью —0,074 + 0,005 мм, на флотационной установке был получен 6—8%-ный концентрат с извлечением 70% олова и степени кон­ центрации 60—80.

Обогатительная фабрика «Уил Джейн *». Исследования по фло­ тации руд, обогащаемых на фабрике «Уил Джейн», были начаты в 1967 г. 86% касситерита в руде представлено зернами —50 мк и 50% —20 мк. При обогащении такого материала гравитацион­ ными методами невозможно получить удовлетворительных резуль­ татов по извлечению.

В этот период лаборатория «Уоррен Спринг» располагала дан­ ными о полупромышленных испытаниях изогексилфосфоновой кис­ лоты, и первые испытания руды фабрики «Уил Джейн» были про­ ведены с этим собирателем плюс олеат натрия. После проведения трех полупромышленных испытаний и многих лабораторных ис­

Одним из основных преимуществ фосфоновой кислоты и олеата натрия являлось то, что этот реагентный режим обеспечивает фло­ тацию частиц’касситерита до 100 мк, в то время как многие другие реагенты, исследованные для руды фабрики «Уил Джейн» и дру­ гих руд, не очень эффективны для флотации частиц крупнее 43 мк.

Механизм флотации касситерита с применением АР-845 У (1,2— дикарбооксиэтил)-N-октадецил сульфосукцинамат исследован Кол­ линзом, и на применении этого собирателя имеется Британский патент № 978110; активной частью этого реагента является Na03S—СН—СООН.

При исследованиях использовали реагент в виде 5%-ной вод­ ной эмульсии легкого топливного масла и реагента АР-845 при со­ отношении 1 : 8.

Реагент АР-845 был испытан в полупромышленном масштабе при переработке 114 кг руды. Материал подвергали измельчению, сульфидной флотации, классификации, обогащению на столах, доизмельчению хвостов столов и контрольной флотации сульфидов из хвостов. Обесшламливание хвостов производили по классу 7— 10 мк в три стадии с применением гидроциклонов диаметром 25 мм. На флотацию касситерита направляли материал крупностью 70% —53 мк. Схема флотации включала основную, контрольную флота­ цию и две перечистки концентрата. Грубый концентрат обесшламливали в гидроциклоне диаметром 25 мм перед перечисткой;

* По материалам доклада № 8 на X Международном конгрессе по обогаще­ нию полезных ископаемых (Лондон, 1973 г.)

■378

шламы возвращали в первичные гидроциклоны. Продолжитель­ ность основной и контрольной флотации 75 мин, плотность пульпы 32% твердого.

Окончательный режим флотации и промышленные показатели действующей фабрики «Уил Джейн» будут приведены ниже.

Фабрика и рудник «Уил Джейн» были введены в действие в 1971 г. Технологическая схема обогащения руды на фабрике по­ казана на рис. 36, а схема флотации касситерита — на рис. 113.

После первичного измельчения исходной руды сульфиды уда­ ляют флотацией в концентрат, направляемый затем на селектив­ ную флотацию с получением медно-цинкового концентрата. Хвосты сульфидной флотации классифицируют с последующим направле­ нием крупных фракций на столы, а мелких фракций совместно с доизмельченными до 70—80% —43 мк хвостами столов обесшламливают в три стадии для удаления 95% частиц — 7 мк. Мель­ ница первичного измельчения работает в замкнутом цикле с гро­ хотом. Мельница доизмельчения работает в замкнутом цикле с гидроциклоном диаметром 150 мм. Остатки пирита удаляют из обсшламленного материала в мокром магнитном сепараторе.

На флотацию касситерита направляют 13 т/ч материала с со­ держанием 1% олова. Пульпа поступает в два контактных чана, установленные последовательно, для обеспечения перемешивания с реагентом в течение 20 мин; плотность пульпы 40—45% твердого. Серная кислота добавляется в первый и второй чаны. С сульфосукцинаматом не требуется длительно перемешивать пульпу. Исполь­ зуют пять камер для основной и пять камер для контрольной фло­ тации касситерита, обеспечивающих продолжительность флотации 40 мин. Все оборудование для флотации касситерита выполнено в кислотоупорном исполнении — футеровано эпоксидными смолами. Насосы гуммированы резиной, для перекачки пульпы трубопро-

379

воды футерованы также резиной. Большие трудности при флотации касситерита вызывали избыток глины и каолина в руде, что приво­ дит к образованию большого количества шламов. Первоначально

К л а сси ф и к а ц и я в ги д р о ц и к л о н е

Перем еш и ван и е

Сульф идн ая ф лот ац и я

уК л а сси ф и к а ц и я

П ерем еш и ван и е

К л а сси ф и к а ц и я в ги д р о ц и к л о н е

Ч

Основная,конт рольная

фл о т а ц и и Sn

Хвост ы ф лот ации

Пер ем еш и ва н и е

Г~

Очист ная флотация^

Переч и ст ная

Г

Рис. 113. Схема флотации касситерита на фабрике «Уил Джейн»

шламы удаляли в отделении дробления промывкой. Впоследствии шламы стали удалять в гидроциклонах, это улучшило показатели

380

обогащения. В процессе измельчения руды и донзмельчения хвостов гравитационного обогащения образуются шламы. Проблема удале­ ния из процесса шламов мельче 7 мк была решена трехстадиальным обесшламливанием в гидроциклонах диаметром 50 мм всего мате­ риала, поступающего в процесс флотации касситерита. Но при этом потери олова со шламами были выше, чем это ожидалось, а пита­ ние флотации касситерита содержало избыточное количество шла­ мов, что приводило к высокому расходу реагентов и получению бо­ лее бедного концентрата. Поэтому в дальнейшем было решено вторую и третью стадии обесшламливания проводить после конт­ рольной флотации сульфидов с применением в третьей стадии гид­ роциклонов диаметром 75 мм. Обесшламливание грубого касситеритового концентрата было исключено. Удаление материала —7 мк позволило также улучшить процесс мокрой магнитной сепарации.

В 1972 г. после обесшламливания и магнитной сепарации кон­ центрат содержал 15% олова при содержании олова в первичном концентрате 10,7%; выделенные шламы — 3% олова. Лучшие ре­ зультаты, которые были получены в этот период: первичный кон­ центрат содержал 12,5%, концентрат после обесшламливания и магнитной сепарации — 21,4%, шламы и магнетитовая фракция —

3,4% олова.

Реагент АР-845, предназначенный для промышленного исполь­ зования, содержит метанол и этанол, которые добавляются для придания реагенту стабильных свойств при температуре ниже 10° С, так как при низкой температуре реагент расслаивается на два слоя и затем очень трудно даже при повышении температуры переводится в раствор.

На основании лабораторных исследований, проведенных на фабрике «Юнион Тин», отмечалось, что добавление спиртов в ре­ агент АР-845 вредно. Сульфосукцинаматный собиратель (алкополь R540), поставляемый фирмой «Эллайд Коллоид Мэнифэкчуринг лдт», не содержит спиртов.

На фабрике «Уил Джейн» контроль содержания металлов в продуктах обогащения осуществляется флюоресцентными спек­ трометрами.

Распределение олова по классам крупности питания флотации, концентратов и хвостов приведено в табл. 92, из которой видно, что извлечение олова в класс —45 + 7 мк составляет 70% при со­ держании около 14% олова, наличие шламов — 7 мк снижает со­ держание олова до 9,2%. Таким образом, повысить показатели обогащения можно только, улучшая условия измельчения и клас­ сификации.

Расход реагентов и их стоимость приведены в табл. 93.

Сода кальцинированная применяется для нейтрализации пульпы и уменьшения коррозии оборудования. Периодически используют лимонную кислоту в количестве 0,15 кг/т, когда поступает окис­ ленная руда. Двух- и трехвалентные ионы связывают собиратель при pH, создаваемом в данном процессе. Однако допустимы

381

Перед обесшламливанием и удалением магнетита.

следующие количества: кальция— 150 г/т, двухвалентного же­ леза— 150 г/т (двухвалентного железа в присутствии лимонной кислоты и кремнефтористого натрия — 250 г/т), трехвалентного же­ леза — 25 г/т, цинка — 15 г/т.

Результаты обогащения руды на фабрике «Уил Джейн» при­ ведены в табл. 94.

383

В заключение можно сделать некоторые выводы. Извлечение касситерита из материала +45 мк очень низкое. Флотация шла­ мов— 2 мк неселективна и приводит к снижению качества концент­ рата. Для снижения содержания класса —2 мк в питании флота­ ции необходимо применять классифицирующее оборудование для обесшламливания по классу —7 мк. Извлечение касситерита раз­ мером 43 + 7 мк увеличивается до 90% при меньшей конечной круп­ ности и до 50% при более крупной. На качество концентрата вли­ яют следующие факторы: тип применяемого собирателя (реагент SM-119 и паратолиларсоновая кислота более селективны, чем сульфосукцинамат); количество и точки подачи реагентов; степень ос­ вобождения касситерита от сростков; способ удаления пены; коли­ чество перечисток концентрата, особенно с применением SM-119 и паратолиларсоновой кислоты; количество шламов (7 мк в пита­ нии); содержание олова в исходном питании; флотируемость дру­ гих минералов сульфидов, турмалина, хлорита, пирита, магнетита, гематита, сидерита; pH пульпы.

Необходимо тщательно удалять сульфиды, содержание которых не должно превышать 5%. На фабрике «Уил Джейн» удаляют ферромагнитные примеси до минимального содержания ионов двух­ валентного железа при низких pH пульпы.

Только на фабрике «Уил Джейн» предусматривается дальней­ шее повышение качества флотационного концентрата. Для удале­ ния сидерита, окислов железа, вольфрамита, турмалина и хлорита используют магнитный сепаратор «Джонса» с высокой интенсив­ ностью магнитного поля. Предполагается увеличить содержание олова с 12 до 20%.

На всех фабриках концентрат сгущают. На фабрике «Уил Джейн» концентрат фильтруют и сушат во вращающейся сушилке до содержания влаги 7%. Флотация с сукцинаматом проводится в кислой среде (рН = 2,5-^3), в связи с чем требуется защита обо­ рудования от коррозии. Содержание мышьяка в SM-119 и парато­ лиларсоновой кислоте может быть опасным загрязнением. Макси­ мальное содержание мышьяка в хвостовых водах составляет

0,5 мг/л.

§ 55. Флотация касситерита при обогащении оловяных руд Австралии

В течение последних лет оловодобывающая промышленность Австралии получила новое развитие. С 1964 г. было введено в экс­ плуатацию три крупных фабрики для переработки коренных руд оловянных месторождений, которые производят в настоящее время около 70% выпускаемого Австралией оловянного концен­ трата.

В 1964 г. пущена фабрика «Ардлетен» производительностью 234 тыс. т руды в год, извлечение олова в 46,6%-ный концентрат составляет 58,9%. Фабрика выдает 1175 т концентрата в год. Ком­

384

составляет около 70% с содержанием в концентрате 10% олова. Для осуществления флотации необходимо обесшламливание по классу —7 мк. Полупромышленная установка для флотации касситерита была предназначена для переработки материала круп­ ностью —20 мк. Более ранними работами, проведенными в Японии, показано, что для успешной флотации касситерита необходимо удалять сульфиды, а также тонкие шламы —2 мк.

На фабрике «Ренисон» после нескольких месяцев исследований и разработки режима флотации в замкнутом цикле достигнуто из­ влечение 69,2% в концентрат с содержанием 17,7% олова при пе­ реработке исходного питания с содержанием 1,34% олова. Мате­ риал предварительно обесшламливали по классу •—• 7 мк.

Общий расход реагентов: 2,31 кг/т серной кислоты для флота­ ции сульфидов: 0,22 кг/т медного купороса; 0,07 кг/т ксантогената; 0,08 кг/т крезиловой кислоты, SM-119— 0,29 кг/т и 0,08 кг/т кау­ стической соды для приготовления реагента SM-119.

Внедрение флотации касситерита на полную мощность было осуществлено в 1970 г. Для обесшламливания по классу —2 мк необходимо применять центрифугирование Впоследствии лучшие результаты были получены с применением гидроциклонов диамет­ ром 40 и 20 мм. .

Схема промышленной фабрики «Ренисон» предусматривает дро­ бление и измельчение руды с производительностью до 1300 т/суткн. Руда, поступающая на фабрику, содержит 1,3% олова, 40—70% сульфидов, преимущественно пирротина; 75% касситерита пред­ ставлено зернами меньше 74 мк, 25% — меньше 20 мк.

Руду после измельчения направляют на флотацию сульфидов в машинах «Аджитейр» № 48 (18 камер); для основной и конт­ рольной флотации касситерита — примерно 12 камер машин «Ден­ вер» № 60, для перечисток концентратов — 8 камер машин «Ад­ житейр» № 75 и 12 камер «Денвер» № 21.

Хвосты сульфидной флотации классифицируют в гидроциклонах и гидросайзере Стокса с одним спиготом; грубую фракцию +45 мк направляют на концентрационные столы, а тонкую —45+ 20 мк — на ваннеры (табл. 95).

Шламы —20 мк вместе с хвостами ваннеров и продуктом —45 мк, получаемым на столах, поступают в отделение флотации. Грубозернистые хвосты столов +45 мк направляют на доизмельчение в голову процесса; следовательно, из гравитационной секции удаляют шламы —20 мк и хвосты столов —45 мк. Извлечение олова на гравитационной секции в 1972 г. увеличено с 44,5 до 60,6%- Достижение такого извлечения олова вполне удовлетвори­ тельно, учитывая применение только столов и ваннеров. В этой секции работы последних лет в основном предусматривали улучше­ ние условий классификации и измельчения. В течение 1971 г. из­ влечение от хвостов сульфидной флотации снизилось до 63% при содержании олова в концентрате 42% для руд, общее количество которых в питании фабрики составляет 17%.

386