книги из ГПНТБ / Брагина В.И. Технология угля и неметаллических полезных ископаемых

ния протекает при меньшей температуре (700—800°С). Обжиг успешно проходит во вращающихся печах и печах с кипящим слоем.

потери включают испаряющуюся воду, выгорающую органи­ ку, серу и частично фтор.

Обожженный материал подвергается гашению, а известко­ вое молоко удаляется декантацией и отмывкой свежей водой.

Гашение обожженной руды должно производиться в аппа­

увеличение объема рудной массы. Благодаря силам, возника­ ющим при этом, расщепляются агрегаты, состоящие из зерен

ходит в гидроциклоне, так как частицы пустой породы, пред­ ставляющей из себя известь, имеют размер порядка несколь­

можно выделить бедный по содержанию пятиокиси фосфора продукт.

Путем обжига при температуре 1000°С из карбонатных фосфоритов Горной Шории (Белкинское месторождение), со­ держащих 10% пятиокиси фосфора, получен концентрат с со-

держанием 30—35% при извлечении 75—95% пятиокисй" фосфора [55].

При обогащении албанских фосфоритовых известняков [88], содержащих 7% Р2О5, обжиг производился в вертикаль­

1—6 см с содержанием 20% Р 2 0 5 и 33% СаО, который посту­ пал в водный резервуар, где СаО растворялся. Этот процесс продолжался 5—10 мин., после чего производилась деканта­ ция раствора: промпродукт поступал на вакуум-фильтр, вы­ сушивался горячими газами печи и подвергался грохочению. Полученный концентрат содержал 32% Р2О5.

Процесс обогащения руд обжигом, применяемый в настоящее'время в промышленном масштабе (Алжир, Израиль), также состоит из обжига с последующим гашением и удале­ нием извести [55].

Следует отметить, что обжиг руды существенно улучшает работу фосфорных электропечей: по сравнению с работой на сырой руде расход электроэнергии снижается на 10—15%

на 2—5% [47].

Флотация

Основным методом обогащения фосфатных руд является флотация [19, 29, 51, 62, 21, 94, 83, 38].

Первый патент на обогащение флотацией был получен в 1925 г. В последующие годы появились сообщения о флота­ ции эстонских фосфоритов и пуске двух флотационных про­ мышленных установок в США (Флорида) для обогащения бедных фосфоритовых руд. Основной областью применения флотации в фосфатной промышленности США было обога­ щение отходов, позволившее удвоить ресурсы фосфатного сырья. В последующие годы флотация становится основным методом обогащения фосфоритов США, но флотационный процесс был разработан только для выделения кварца, раз­ деление же карбонатов и фосфата не осуществлялось [79].

Первые работы в СССР по обогащению фосфатных руд флотацией относятся к 1931—1935 гг. [2*1]. Позднее были проведены подробные исследования фосфоритов глауконитового и песчанистого типов.

а с і

В настоящее время в СССР методом флотации обогаща­ ются фосфатные руды крупнейших месторождений: Кольско­

кислот (СЖК) и высших жирных кислот (ВЖК), окисленный рисайкл и т. д , а также керосин, солярка, мазут, торфяная смола. Перспективными являются высокомолекулярные кис­

кислот образуют в кислой среде грубые флокулы, состоящие, по-видимому, из свободной кислоты и мицелл кислого мыла, с чем связаны пониженная флотационная активность собира­ теля и его повышенный расход. Наблюдается отклонение от аддитивности действия реагентов, если применять основной собиратель в сочетании с алкиларил'сульфонатом ДС-РАС. При равенстве суммарного расхода обоих реагентов и равном технологическом эффекте удельный расход более дорогого собирателя сокращается в 3 раза. Эффективность испытан­ ного сочетания реагентов объясняется диспергированием ос­

дется в щелочной среде с добавкой соды, реже едкого натра. При загрузке в мельницу сода уменьшает активацию минера-"' лов окислами железа. В качестве основного депрессора мине­ ралов пустой породы (силикатов и окислов) используется силикат натрия, иногда в сочетании с содой. Кроме того, при­ меняются полифосфаты и плавиковая кислота. Отделение

апатита от кальцита или железных минералов, близких по* флотационным свойствам к апатиту, происходит с трудом. Для отделения железных минералов обычно целесообразнее применять магнитную сепарацию.

Из катионных собирателей используются ИМ-11, АНП-14, Армак-12Д для обратной флотации с целью извлечения в пен­ ный продукт небольших количеств кварца, окислов, силика­ тов. В некоторых случаях для уменьшения потерь полезного минерала с пенным продуктом применяют органические де­ прессоры — крахмал и другие. Трудности флотации катионными собирателями связаны, в основном, с их недостаточным промышленным производством.

Флотация фосфоритовых руд, в которых фосфатное веще­ ство представлено тонкодисперсными минералами, протекает менее успешно, чем с раскристаллизованньгм апатитом. Уста­ новлено, что при пенной флотации: 1) для хорошо промытой и обесшламленной фосфоритовой руды флотация жирными кислотами не представляет трудностей; 2) хорошие резуль­ таты флотации можно получить в достаточно широких пре­ делах рН (8—10).

Основные трудности флотации фосфоритов связаны с на'-- личием в рудах тонковкрапленных доломита и кальцита, осо­ бенно хорошо растворимых соединений (гипса и др.), а так­ же с нарушением селективности.-процесса шламами.

Для флотации шламистых руд предусматривается выде­

ние руды до крупности раскрытия минеральных зерен; дешламацию по классу 20 микрон; кондиционирование пульпы с желатинизированным крахмалом, применяемым в качестве де­ прессора карбонатов. Кондиционирование ведется при очень вы­ сокой плотности пульпы (60—75% твердого) и рН 7,5—10,0, Пульпа разбавляется до 15—30% твердого. Основная флотация проводится с применением жирных кислот в каче-- стве собирателя и обычных вспенивателей при рН 7,5—9,0 и усиленной аэрации. Желатинирование крахмала рекомен­ дуется производить путем смешивания 10%-го раствора-;

натов. Флотационное разделение доломита и фосфата осно­

(7 кг/т) , обесшламливание камерного продукта с направле­

кальцит, а также гидромусковит, альбит, кварц. Кальцит фло­

Схемы обогащения

Схемы обогащения фосфоритовых руд обычно включают в себя первичное и вторичное обогащение и реже — состоят из какого-нибудь одного метода обогащения. Первичное обо­

или сбросить отвальные хвосты. Вторичное обогащение (об­ жиг, электростатическая сепарация, гравитация и флотация) проводится с целью доизвлечения фосфора из классов, бед­ ных по содержанию пятиокиси фосфора (рис. 32—35).

Из хвостав апатитовой флотации после выделения в пен­ ный продукт оставшегося апатита и темноцветных силикатов (с применением реагентов: сульфатного мыла 1—1,5 кг/т и

исходна,/! руда

-

Основна» карбонатная Флотациг

иИ перечистка

U1 перечистка

ся нефелиновый концентрат, содержащий 29% А1 2 0 3 — сырье для производства глинозема.

Для повышения технологического извлечения апатитов ис­ пользуются развитые схемы флотации, подбираются соответ-

ствующие реагентные режимы, оптимальная тонина помола, используется повышение температуры пульпы, производится магнитная обработка пульпы и реагентов.

Руда

~Г

Крупное дробление

/3 щекоВой дробилке о/п 300 до iSOrtnj

\

о в ж и г

(в 8a.paSo.HHOu Іращанзщейся печи при iOOO'CI

Гааіение

/с menroujon вци ей J

Грохочение

IS іараЬанно» грохоте!

•ZSn.

В от San

Классисрикация

Р и с . 36. Схема обогащения апатито-нефелиновой руды