159,94 65,72 159,85Флотигам 90г/т 1

Основная катионная флотация 4

89,75 69,8/3,02

95,21 ,

70,19 60,6 64,64Флотигам 20г/т 1

г

Флотигам 40г/т

92,71 61,10 86,09

Перечистка камерная осн.З¹

1 Контр.флотацияЗ

'

(6) 36

д БЮг 47

Исходный концентрат (проба 1) 91

Основная катионная флотация 4 92

2 Контр.флотация 5 93

Пенный продукт 93

Перечистка камерная осн. З1 103

Камерный переч.флот. 103

Пенный продукт контр, флот 104

.Исходный концентрат (проба 2) 117

100,00 117

Основная обратной катионной флотации 4 117

82,14 70,3/2,59 87,76 7,61 64,4 7,45Флотигам 40г/т I

¹

Камерный продукт 2

17,86

45,1

12,24

2 Контр.флотация 5

14,91 61,8 14,0

0

Пенный продукт

Рис. 13. Технологическая схема получения низкокремнеземистого концентрата методом обратной катионной флотации с реагентом Флотигам ЕДА при суммарном расходе 190 г/

т3.3. Флотация собирателем Лилофлот МД 20296

Исследования по флотации магнетитового концентрата реагентом Лилофлот МД 20296 фирмы Akzo Nobel (Швеция) в условиях Михайловского ГОКа проводились на оборотной воде хвостохранилища во флотомашине с объемом камеры 0,75 л. при расходах собирателя 30, 40, 50 г/т. Флотацию проводили при рН=8,91, температуре пульпы 16°С, оптимальной плотности пульпы 35% твердого, время агитации с собирателем - одна минута (табл 16).

Таблица 16 Кинетика обратной катионной флотации исходного концентрата	Пенный						Камерный					Исходный
Время	технологические показатели, %
флотации		массовая доля Fe				массовая доля							масс.
, мин	выход		извлечение	выход		Fe		S¡02	извлечение		выход		доля Fe/Si02
30 г/т
1	5,94	47,2	4,25	94,06		67,08			95,75
2	2,57	51,0	1,99	91,49		67,53			93,76
3	1,12	54,3	0,92	90,37		67,70			92,84
4	0,70	57,9	0,62	89,67		67,77			92,22
5	0,39	59,8	0,35	89,28		67,81			91,87
6	0,31	60,7	0,29	88,97		67,83			91,58
7	0,22	61,7	0,21	88,75		67,84			91,37
8	0,19	61,9	0,18	88,56		57,86			91,19
9	0,17	62,2	0,16	88,39		67,87			91,03
10	0,17	63,4	0,16	88,22		67,89		5,26	90,87
Суммар но	11,78	51,07	9,13	88,22		67,89		5,26	90,87		100,0		65,9/ 7,56
40 г/т
1	6,92	49,3	5,18	93,08		67,13			94,82
2	4,98	52,4	3,96	88,1		67,96			90,86
3	1,59	54,3	1,31	86,51		68,22			89,55
4	0,89	57,9	0,78	85,62		68,32			88,77
5	0,64	60,9	0,59	84,98		68,38			88,18
6	0,45	63,5	0,43	84,53		68,41			87,75
7	0,324	63,8	0,33	84,19		68,43			87,42
8	0,28	64,0	0,27	83,91		68,44			87,15
9	0,24	65,4	0,24	83,67		68,45			86,91
10	0,38	65,7	0,38	83,29		68,46		4,64	86,53
Суммар но	16,71	53,12	13,47	83,29		68,46		4,64	86,53		100,0		65,9/ 7,56
50 г/т
1	13,76	54,4	11,36	86,24		67,73			88,64
2	5,94	56,9	5,13	80,30		68,53			83,51
3	1,75	56,3	1,50	78,55		68,80			82,01
4	0,69	57,6	0,60	77,86		68,90			81,41
5	0,53	61,8	0,50	77,33		68,95			80,91
6	0,38	64,1	0,37	76,95		68,97			80,54
7	0,23	64,5	0,23	76,72		68,98			80,31
8	0,18	65,3	0,18	76,54		68,99			80,13
9	0,20	65,7	0,20	76,34		69,00			79,93
10	0,27	61,6	0,25	76,07		69,03		4,14	79,68
Суммар IIO	23,93	55,96	20,32	76,07		69,03		4,14	79,68		100,0		65,9/ 7,56

Анализ полученных результатов показал, что за 10 минут флотации при расходе реагентов 30, 40, 50 г/т не получен концентрат с массовой долей кремнезема менее 3%. При расходе Лилофлота МД 20296 50 г/т и 10 минутах флотации с массовой долей общего железа 69,03% и кремнезема 4,14% при выходе 76,07% и извлечении 79,68%; пенный продукт с массовой долей железа общего 55,96 при выходе 23,93% и извлечении 20,32%).

С увеличением расхода реагента с 30 г/т до 50 г/т возрастает выход пенного продукта с 11,78 до 23,93%, массовая доля общего железа с 51.07 до 55,96% и извлечение с 9,13 до 20,32%. Зависимость суммарного извлечения пенного продукта от времени флотации при различных расходах реагента Лилофлот МД 20296 30,40, 50 г/т показаны на рисунке 14.

Рис. 14. Зависимость суммарного извлечения пенного продукта от времени флотации при различном расходе реагента Лилофлот МД20296

С увеличением расхода реагента возрастает средняя скорость флотации, при расходе реагента 50 г/т скорость флотации составляет 4,82 г/мин., 40 г/т - 3,19 г/мин. и 30 г/т - 2,16 г/мин. Зависимость скорости флотации пенного продукта от времени флотации при расходе реагента Лилофлот МД 20296 представлены на рисунке 15.

Рис 15.. Зависимость скорости флотации пенного продукта от времени при различных расходах реагента Лилофлот МД20296

При проведении опытов при расходе реагента Лилофлот МД 20296 50 г/т на оборотной воде хвостохранилища Михайловского ГОКа при рН 8,91, массовой доле твердого в исходной пульпе 35% при 10 минутах флотации низкокремнеземистых концентратов не выделено. Рекомендованный расход в наших условиях не подтвердился.

В результате исследований основной флотации с расходом собирателя 90 г/т при рН 8,98, при плотности исходного питания 35% твердого получен камерный продукт с массовой долей общего железа 70,0% и кремнезема 3,04% при выходе 52,33%, извлечении 55,59% и пенный продукт с массовой долей

общего железа 61,4% при выходе 47,67, извлечении 44,41%. Время флотации для получения концентрата 70,0% и кремнезема 3,04% составляет 4 минуты.

Исследования по базовой технологической схеме, включающей основную, перечистную и контрольную операции флотации проводились с реагентом Лилофлот МД 20296 с общим расходом 150 г/т, с временем флотации 4 минуты.

Флотация исходного магнетитового концентрата проводилась в искусственно замкнутом цикле на пробе 1, на оборотной воде с хвостохранилища «Михайловского ГОКа» при рН=8,98+9,12, температуре пульпы 19,5°-21,5°С, скорости вращения импеллера 1740 об/мин, расходе воздуха 0,4 м³/ч.

При исследованиях по базовой технологической схеме выделен низкокремнеземистый концентрат с массовой долей общего железа 70,4% и кремнезема 2,4% при выходе 69,39% и извлечении 74,13% и соответственно пенный продукт контрольной флотации с массовой долей общего железа 55,7% при выходе 30,61% и извлечении 25,87%. Удельные поверхности полученного суперконцентрата, исходного концентрата и пенного продукта контрольной флотации соответственно составили: 1425,1927 и 2516 г/см³.

По гранулометрическому составу камерный продукт перечистной флотации тоньше, чем исходное питание, а пенный продукт контрольной флотации крупнее При этом чем тоньше концентрат, тем меньше в нем массовая доля кремнезема, так как в классе минус 40 мкм содержится 1,77 % кремнезема, а в более крупных - 9,33 - 22,47 % кремнезема (табл. 17).

Таблица 17 - Гранулометрическая характеристика камерного продукта перечистной и пенной контрольной флотации Классы крупности, мкм	Камерный продукт перечистной флотации					Пенный п	родукт контр, флотации
	выход, %	массовая доля, %		извлечение, Feo6ia %	выход, %		масс, доля Fe06ni, %	извлечен ие, %
			Si02
+74	0,3	52,9	22,47	1,05	2,0		21,8	0,78
-74+50	1,1				5,0		28,0	2,51
-50+40	4,5	63,9	9,33	4,08	7,5		38,5	5,18
-40	94,1	71,0	1,77	94,87	85,5		59,7	91,53
Итого:	100,0	70,4	2,40	100,0	100,0		55,7	100,0

Для оценки качества полученных конечных продуктов выполнен полный химический анализ камерного перечистной и пенного контрольной флотации (табл. 19 и 20).

При работе по рекомендуемой схеме с суммарным расходом реагента Лилофлот МД 20296 150 г/т был выделен низкокремнеземистый концентрат с массовой долей железа общего 70,2%, в котором содержание вредных примесей БЮг и А1₂0₃ уменьшились с 7,85% до 2,40% и 0,06% до 0,02% соответственно. Замечено уменьшение СаО с 0,28% до 0,08%, 1^0 практически остался на том же уровне; по п.п.п. произошло уменьшение на 0,27%.

Распределение рудной и нерудной фаз в исходном концентрате, камерном продукте перечистной флотации и пенном контрольной представлены в таблице 18.

Таблица 18 - Распределение рудной и нерудной фаз в продуктах флотации Наименование проб	Технологические показатели, %				Содержание в классе крупности, %
	выхо д, %	масс, доля, %			своб. рудн. зерен	сростки с сод. рудн, %				своб. неруд. зерен		коэф. раскр. фаз
		Р^общ.	8Ю2	90-50		50-25	25-5			рудн.		неруд.
Исходный концентрат	100,0	65,9	7,85	85,8		4,0 (2,9)	2,4 (0,9)	1,9 (0,3)	5,9		95,4		58,4
Камерн. прод. переч. флот.	69,39	70,4	2,40	96,1		1,4 (1,0)	0,9 (0,3)	0,2 (0,03)	1,4		98,7		54,5
Пенный прод. контр, флот.	30,61	55,7	20,2 (расч)	52,9		11,8 (8,6)	8,8 (3,3)	"о оо о\	20,9		80,6		60,8

Камерный продукт перечистной флотации с массовой долей общего железа 70,4% и кремнезема 2,4% при просмотре под микроскопом проходящего света ПОЛАМ-12 в мокром препарате представлен в основном свободными зернами магнетита, доля гематита незначительна (в зернах-сростках магнетита с гематитом). Данный продукт по качеству похож на камерный продукт перечистной флотации с реагентом Флотигам ЕДА. Рудной мелочи мало, а из нерудной примеси преобладают эгирин, реже - кварц и карбонаты.

Пенный продукт контрольной флотации при просмотре под микроскопом похож на пенный продукт, полученный с реагентом Флотигам ЕДА. В пенный продукт также перешли мелкие зерна рудных минералов размером 2-5 мкм, при

этом также характерно наличие рудных сростков, которые представлены зернами различного размера. Состав нерудной фазы представлен кварцем (преобладает) эгирином, зеленой слюдкой.

На следующем этапе была исследована технологическая схема с исключением перечистной флотации пенного продукта основной флотации. В результате чего уменьшилась циркуляция в основную флотацию на 4,22% и снизился выход пенного продукта контрольной флотации на 1,94% при массовой доле общего железа 55,7%. По такой схеме выделен камерный продукт основной флотации с массовой долей общего железа 70,0% и кремнезема 3,04% при выходе 71,33% и извлечении 15,11%. Полученные технологические показатели получены при общем расходе реагента Лилофлот МД 20296 130 г/т.

При суммарном расходе реагента 80 г/т по базовой технологической схеме получен камерный продукт перечистной флотации с массовой долей общего железа 69,6%, кремнезема 3,66% при выходе 87,62% и извлечении 92,68%; пенный продукт контрольной флотации с массовой долей общего железа 38,9% при выходе 12,38% и извлечении 7,32%.

Опыты флотации в искусственно-замкнутом цикле пробы 1 проводились с перечисткой камерного и контрольной пенного продуктов основной флотации при суммарном расходе реагента Лилофлот МД 20296 80 г/т. При проведении основной флотации расход реагента составил 40 г/т, перечистной - 30 г/т, контрольной - 10 г/т.

Исследованы технологические схемы получения низкокремнеземистого концентрата с изменением подачи пенного продукта перечистной флотации в операции контрольной или основной флотации. Сравнение полученных результатов по этим схемам позволяет отметить, что подача пенного продукта перечистной флотации в голову контрольной способствует увеличению выхода и извлечения камерного продукта на 116,38% и 90,55% соответственно, при этом на основную флотацию поступает продукт с массовой долей общего железа 56,26% при выходе 288,60% и извлечении 246,75%. По второму варианту схемы с циркуляцией пенного продукта перечистной флотации в голову процесса на основную флотацию подается суммарный продукт с массовой долей общего железа 59,87% при выходе 190,81 и извлечении 174,37%. Таким образом, по второму варианту схемы уменьшается нагрузка на основную флотацию по выходу на 96,42% при увеличении массовой доле общего железа на 3,44%.

В конечном итоге по обеим схемам выделен камерный продукт перечистной флотации с массовой долей общего железа 69,6%) и кремнезема 3,66% при выходе 87,62% и извлечении 92,68%; пенный продукт с массовой долей общего железа - 38,9%.

Увеличение расхода реагента на перечистку камерного продукта основной флотации до 40 г/т привело к росту массовой доли общего железа в пенном продукте на 2,3% и соответственно увеличились его выход на 12,58%, извлечение - 12,58%. Циркулирующие нагрузки камерного продукта контрольной флотации на основную возросли с 188,60% до 308,5%) (+119,9%) по первым схемам, по вторым увеличились незначительно на 4,95%.

Увеличение расхода реагента Лилофлот МД 20296 на 10 г/т в операцию перечистки камерного продукта основной флотации способствовало получению низкокремнеземистого концентрата с массовой долей общего железа 69,9% и кремния 3,00% при выходе 86,77% и извлечении 92,18%; пенного продукта контрольной флотации с массовой долей общего железа 38,9% при выходе 13,23% и извлечении 7,82% (рис. 16)

.Таблица 19. Полный химический анализ продуктов флотации с реагентом Лилофлот МД 20296 Наименование продуктов	Элементы и их содержание, %
		Ремг	РеО	Ре2+	Ре203	БЮ;,	А1203	СаО	м«о	тю2	Б	р2о5	МпО	ппп	К,О	Ыа20	Р	со2	С
Исходный конц-т	65,7*'	58,9	26,9	20,85	64,14	7,83	0,06	0,28	0,18	0,007	0,006	0,021	0,014	0,73	0,22	0,052	0,009	0,40	0,11
Камерн .продукт перечистной флотации	70,2*)	66,4	29,45	22,83	67,73	2,4	0,02	0,08	0,17	0,001	0,006	0,014	0,015	0,46	0,09	0,030	0,006	0,275	0,075
Пенный продукт контрольной флотации	55,7	42,4	20,4	15,81	57,04	19,81	0,1	0,3	0,31	0,005	0,006	0,046	0,020	0,96	0,40	0,10	0,020	0,403	0,11

*) При массовой доле общего железа от 50% до 70% погрешность измерений ±0,4, 8Ю2±0,15 при погрешности измерений А (Р=0,95).

Таблица 20 Результаты пересчета полного химического анализа на минеральный состав продуктов концентрации Наименование продуктов			Мине						ральный состав, %
			магнетит		гематит	г/о железа	силикаты	рудн. карб.	нерудн.карб		апатит	кварц	пирит	прочие
Исходный концентрат	кол-во, %	82,96		3,95	2,47	3,26	0,54	0,43		0,06	6,34	0,00	0,00
	Ре, %	58,90		3,37	1,87	1,34	0,22
Камерный продукт перечистной флотации	кол-во, %	93,52		1,54	1,35	1,19	0,57	0,09		0,04	1,70	0,00	0,00
	Ре, %	66,40		1,70	1,32	0,48	0,30
Пенный продукт контрольной флотации	кол-во, %	59,72		10,94	4,24	6,05	0,61	0,39		0,13	17,92	0,00	0,00
	Ре, %	42,40		8,16	2,81	2,11	0,22

Таким образом, испытания различных схем флотационного дообогащения в искусственно замкнутом цикле показали:

• по базовой технологической схеме при суммарном расходе реагента 150 г/т возможно получение концентрата флотации с массовой долей общего железа 70,4% и кремнезема 2,4% при извлечении железа 74,13%, с удельной поверхностью 1425 г/см . Получен пенный продукт контрольной флотации с массовой долей общего железа 55,7% и кремнезема 20,8 при выходе 25,87%, который не возможно использовать в качестве аглоруды из-за высокого содержания кремнезема. Циркуляционная нагрузка при работе по этой технологической схеме составляет 31,57%.

• при исключении из схемы перечистной операции камерного продукта основной флотации получен концентрат флотации с массовой долей общего железа 70,0% и кремнезема 3,04% при извлечении железа 75,77%. Пенный продукт контрольной флотации при этом содержит 55,7% общего железа и 20,8%) Si0₂. Циркуляционная нагрузка составляет 27,35% с массовой долей общего железа 67,4% при извлечении 27,97%.

при суммарном расходе реагента 90 г/т и циркуляции пенного продукта перечистной флотации и камерного контрольной флотации 109,71%) возможно извлечение железа в концентрат с массовой долей общего железа 69,9% и кремнезема 3,0% составит 92,18% и выделение пенного продукта с массовой долей общего железа 38,9% при выходе 13,23% и извлечении 7,82%

.Исходный концентрат

100,00 65,8/7,57 100,00

Лилофлот МД 20296 40г/т -1

408,50 56,05 340,05

Основная обратной катионной флотации

3