- •Губин сергей львович
- •Глава 1. Анализ современного состояния обогащения железных руд.
- •1.1. Ресурсная база и технология обогащения
- •1.2. Методы повышения качества железорудных концентратов
- •1.3. Катионные собиратели для флотации железных руд
- •1.4. Машины для флотации железных руд и концентратов
- •.Глава 2 исследование физико-химичсеских характеристик и механизма катионной флотации
- •2.1. Состояние катионных реагентов в водном растворе
- •2.3. Флотация магнетита
- •Глава 3. Исследование кинетики флотации магнетитового концентрата
- •3.1. Исследование вещественного состава магнетитовых концентратов
- •1 23456789 10 11 Время флотации, мин
- •23456789 10 11 Время флотации, мин
- •159,94 65,72 159,85Флотигам 90г/т 1
- •70,19 60,6 64,64Флотигам 20г/т 1
- •82,14 70,3/2,59 87,76 7,61 64,4 7,45Флотигам 40г/т I
- •289,19 49,4 217,11 119,31 67,8/5,26 122,94Лилофлот мд 20296 40г/т-1 1
- •3.4. Флотация собирателем мпа-13
- •3.5. Флотация собирателем Диамин
- •4 5 6 7 Время флотации, мин
- •134,06 65,01 113,4565,8/7,73 Уд. Поверхность-1927 г/см3 100,00
- •Основная обратной катионной флотации 4
- •Контр.Пен.Осн.Фл.З
- •Глава 4. Определение оптимальных параметров колонной флотации
- •4.1. Особенности конструкции колонны для обратной флотации
- •IV, те те тавд )Гк ггдг.
- •4.4. Несущая способность
- •0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 Несушая способность. Т/м2/ч
- •4.5. Приведенная скорость «смещения»
- •-0.05 0.00 0.05 0.10 0.15 Скооость смешения, см/с
- •124 6 8 10 Содержание Si02,%
- •4.6. Критерии проектирования флотационных колонн
- •Глава 5. Обоснование технологических режимов и схем колонной флотации
- •Расход собирателя мпа-13
- •5.2. Определение оптимальных параметров основной колонной флотации
- •5.2.1. Влияние расхода воздуха и промывной воды
- •Примечание: дозировка реагентов производилась вручную, кроме *)
- •5.2.2. Влияние производительности и плотности питания
- •5.2.3. Влияние качества исходного концентрата
- •5.3. Определение параметров перечистной и контрольной флотации
- •5.4. Исследование продуктов обогащения
- •Анализ состава сточных вод флотационного обогащения
- •5. 5. Технологический регламент на проектирование колонной флотации
- •Низкокремнеземистый концентрат
- •Заключение
5.3. Определение параметров перечистной и контрольной флотации
При флотации в колонной машине в пенный продукт извлекается некоторое количество тонкого магнетита. Пенный продукт основной флотации собирался в бочки и затем перечищался в колонной машине. Вместо трех перечисток, рекомендованных при лабораторных испытаниях, проводилась одна перечистка в колонной машине. При нагрузке 50-100 кг/час производили регулировку процесса расходом воздуха, промывной воды, изменением плотности питания, рН пульпы и величины пенного слоя.
Результаты опытов перечисток пенных продуктов основной флотации в колонной машине представлены в таблице 42.
Несмотря на то, что не было возможности определиться со всеми эксплуатационными параметрами, некоторые выводы о наилучших режимах работы колонной машины в перечистках были сделаны. Очевидно, что получить богатый камерный продукт и бедные хвосты без дополнительного раскрытия сростков нереально, так как сростки и вкрапления с пустой породой флотируются в пенный продукт, увеличивая содержание железа в нем, или остаются в камерном продукте, повышая количество кремнезема. В проведенных опытах с перечистками сделана попытка получить наиболее бедный пенный продукт.
Как следует из опытов, при содержании железа в пенном продукте основной флотации 57,5% удалось при перечистке его выделить пенный продукт с содержанием железа 41,0% при выходе его от операции 17,5%. При лабораторных испытаниях в ЗАО «Механобр инжиниринг» (2002 г.) в машине импеллерного типа из пенного продукта основной флотации с содержанием железа 56,6% после трех перечисток получен пенный продукт с содержанием железа 40% при его выходе 29,7%.
Показатели перечистки в колонной машине также зависят от качества исходного питания. При содержании железа в исходном питании 55-56
%- I ЧУ -
|
Таблица 42. Сводные результаты перечисток пенных продуктов основной флотации в колонной машине Питание флотации |
Условия с |
элотации |
Содержание Fe, % |
Выход пенного, % |
Извлечение Fe в концентрат, % |
Извлечение БЮг в пенный, % |
Время флотации, мин | ||||||||||||||||||||||
|
кг/час |
л/мин |
% ТВ. |
Расход, л/мин |
Глубина пенного слоя, см |
рН |
в питании |
в пенном |
в камерном |
|
|
|
| |||||||||||||||||
|
воздуха |
воды |
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||
|
115 |
6,3 |
30,5 |
6,0 |
0,7 |
45 |
8,7 |
50,8 |
42,2 |
57,4 |
43,3 |
64,0 |
57,8 |
20,0 | ||||||||||||||||
|
88 |
3,3 |
32,6 |
4,2 |
2,5 |
55 |
8,8 |
51,3 |
40,2 |
52,4 |
9,0 |
93,0 |
87,0 |
18,7 | ||||||||||||||||
|
105 |
3,3 |
37,0 |
4,2 |
2,5 |
60 |
9,3 |
52,8 |
40,7 |
54,8 |
14,2 |
79,5 |
21,8 |
18,7 | ||||||||||||||||
|
89 |
3,6 |
30,9 |
6,0 |
2,5 |
64 |
9,3 |
53,2 |
43,6 |
56,4 |
25,0 |
79,5 |
39,1 |
17,8 | ||||||||||||||||
|
105 |
3,3 |
37,4 |
6,0 |
2,7 |
60 |
9,5 |
53,8 |
47,2 |
56,7 |
30,5 |
73,2 |
41,5 |
18,0 | ||||||||||||||||
|
116 |
4,0 |
35,2 |
6,0 |
2,7 |
47 |
9,5 |
54,4 |
48,9 |
56,4 |
26,7 |
76,0 |
41,0 |
16,2 | ||||||||||||||||
|
80 |
3,9 |
26,1 |
7,5 |
0,7 |
50 |
9,4 |
55,1 |
47,3 |
66,3 |
59,2 |
50,8 |
85,0 |
21,8 | ||||||||||||||||
|
58 |
2,7 |
27,3 |
4,2 |
2,2 |
30 |
9,1 |
55,8 |
48,3 |
60,2 |
36,1 |
68,9 |
54,7 |
21,2 | ||||||||||||||||
|
58 |
2,7 |
28,3 |
6,0 |
2,2 |
30 |
9,1 |
56,0 |
49,7 |
63,0 |
52,6 |
53,3 |
74,6 |
21,3 | ||||||||||||||||
|
61 |
2,9 |
28,7 |
6,0 |
2,2 |
32 |
9,1 |
55,8 |
49,9 |
64,0 |
58,2 |
47,9 |
80,6 |
20,4 | ||||||||||||||||
|
53 |
2,5 |
29,5 |
7,5 |
2,2 |
24 |
9,1 |
56,1 |
50,2 |
65,8 |
62,2 |
44,3 |
86,3 |
22,3 | ||||||||||||||||
|
93 |
4,4 |
26,7 |
6,0 |
2,2 |
44 |
8,7 |
56,0 |
45,0 |
62,5 |
37,1 |
70,2 |
64,0 |
15,4 | ||||||||||||||||
|
44 |
4,8 |
13,5 |
7,5 |
1,2 |
20 |
8,3 |
57,4 |
50,4 |
65,4 |
53,3 |
53,2 |
79,8 |
17,6 | ||||||||||||||||
|
54 |
6,0 |
13,3 |
7,5 |
1,2 |
20 |
9,1 |
57,9 |
52,2 |
67,8 |
63,5 |
42,7 |
89,2 |
14,7 | ||||||||||||||||
|
63 |
3,6 |
24,0 |
6,0 |
1,8 |
20 |
8,5 |
57,0 |
50,4 |
65,6 |
56,6 |
49,9 |
82,1 |
20,0 | ||||||||||||||||
|
44 |
2,8 |
24,7 |
6,0 |
1,8 |
25 |
8,5 |
57,6 |
50,9 |
65,6 |
54,4 |
51,9 |
81,3 |
22,8 | ||||||||||||||||
|
58 |
3,0 |
25,4 |
6,0 |
1,8 |
25 |
9,1 |
57,6 |
49,2 |
65,8 |
49,4 |
57,8 |
79,3 |
21,8 | ||||||||||||||||
|
77 |
3,9 |
26,5 |
4,2 |
2,2 |
25 |
9,1 |
57,5 |
41,5 |
60,9 |
17,5 |
87,4 |
39,3 |
17,2 | ||||||||||||||||
|
84 |
8,3 |
17,0 |
4,2 |
0,8 |
40 |
8,8 |
58,5 |
55,5 |
67,8 |
75,5 |
28,4 |
27,7 |
13,8 | ||||||||||||||||
|
71 |
8,5 |
14,2 |
8,5 |
1,4 |
50 |
8,8 |
58,5 |
57,0 |
69,6 |
88,2 |
14,0 |
79,4 |
12,3 | ||||||||||||||||
|
97 |
4,4 |
28,1 |
7,5 |
0,8 |
40 |
8,4 |
58,6 |
56,2 |
68,9 |
81,2 |
22,1 |
56,7 |
19,6 | ||||||||||||||||
|
97 |
5,9 |
27,2 |
6,0 |
1,6 |
85 |
8,4 |
58,6 |
52,9 |
67,2 |
59,7 |
46,2 |
86,1 |
14,9 | ||||||||||||||||
|
67 |
5,2 |
21,5 |
6,0 |
1,6 |
85 |
9,0 |
58,6 |
50,4 |
67,6 |
52,2 |
55,1 |
84,4 |
15,9 | ||||||||||||||||
|
31 |
4,5 |
10,8 |
8,5 |
1,6 |
50 |
9,0 |
58,6 |
56,8 |
70,0 |
86,4 |
16,3 |
78,6 |
17,0 | ||||||||||||||||
|
68 |
2,6 |
32,0 |
6,0 |
2,2 |
41 |
9,1 |
59,3 |
54,6 |
67,9 |
64,7 |
40,4 |
89,0 |
21,2 | ||||||||||||||||
|
73 |
3,1 |
29,0 |
6,0 |
2,2 |
40 |
9,1 |
59,7 |
52,9 |
67,6 |
53,8 |
52,3 |
84,3 |
19,3 | ||||||||||||||||
|
69 |
3,3 |
27,0 |
7,5 |
2,2 |
40 |
9,1 |
59,3 |
54,6 |
69,1 |
67,6 |
37,8 |
28,2 |
20,0 | ||||||||||||||||
|
47 |
3,7 |
18,6 |
7,5 |
2,5 |
40 |
9,1 |
60,0 |
54,4 |
69,5 |
62,9 |
43,0 |
24,8 |
16,5 | ||||||||||||||||
|
48 |
- |
- |
6,0 |
2,5 |
50 |
9,1 |
59,0 |
48,0 |
69,2 |
48,1 |
60,9 |
88,9 |
- | ||||||||||||||||
содержание его в камерном продукте составило 60-65%, в пенном - 48-50%. При содержании железа в исходном продукте около 57,5% содержание его в камерном составило 65,4-65,8%, а в пенном - 50-52%. При более высоком содержании железа в исходном, содержание железа в камерном продукте возрастало до 68-69%, в пенном - до 53-57%. Наиболее низкое содержание железа в пенном продукте - 40,2-43,6% - получено при перечистках продуктов, содержащих 50,8-53,2% железа.
Дополнительное извлечение железа в камерный продукт перечистных операций составляло 10-25% от исходной руды, или 40-85% от операции. Извлечение кремнезема в пенный продукт перечисток достаточно высокое - до 89% от операции. Лучшие результаты по качеству пенного продукта получены при следующих режимах:
расход воздуха - 6-7,5 л/мин
расход промывной воды - 2,2-2,5 л/мин рН -9,1-9,4
высота пенного слоя - 40-50 см
величина потока - до 6 л/мин
содержание твердого в питании - 25-30%
Опыты показали принципиальную возможность перечисток пенных продуктов основной флотации в колонной машине, причем одна перечистка в колонной машине заменила три перечистки в машине импеллерного типа в лабораторных условиях. Продолжительность трех перечисток в лабораторных условиях составила 7 минут, на колонной машине - в среднем до 20 минут.
В некоторых случаях при проведении перечисток продуктов основной флотации получены высококачественные камерные продукты, содержащие кремнезема менее 3,0% при содержании в исходном питании 66,0-66,4% железа. Извлечение железа в камерные продукты основной и перечистной флотации не превышало 82,0-86,0% (рис. 37)
|
. |
|
• |
|
|
|
|
• к • » г |
|
|
|
у. |
|
|
|
7 • |
• |
|
|
|
/* л19 |
« |
® » с Ге О |
> |
|
|
|
9 |
®® |
100
95'
со
«
90-
85
|
80
75
3 4 5
Содержание
ЗД
в концентрате, %
65
60
| §
О.
с
Е
55
|
о
50
45
8;
ч
о
о
70
70
40
Рис. 37. Зависимость извлечения железа в концентрат и качества пенных продуктов от содержания кремнезема в концентрате в опытах основной и перечистной флотации при содержании железа в исходном в среднем 66,3%
Проведение контрольной флотации камерного продукта 1-ой перечистки, что позволило выделить дополнительно высококачественный концентрат и повысить общее извлечение железа во флотационный концентрат, содержащий кремнезема менее 3,0 %, до 91,0%. Видимо операция контрольной флотации камерного продукта перечистки или заворот его в основную флотацию будут необходимы, если ориентироваться только на производство концентрата с содержанием кремнезема менее 3,0 %. Получить в один прием бедные хвосты и высококачественный концентрат при наличии сростков не представляется возможным.
При содержании кремнезема в концентрате основной флотации 4,0% извлечение железа в концентрат будет равно 85,0-86,0%, а содержание его в хвостах - 53,0%. В опытах с перечистками пенных продуктов содержани
ежелеза в хвостах снизилось до 47,0-50,0%, а извлечение железа в концентрат возросло до 90,0-92,0% (табл. 43).
|
Таблица 43. Сводные результаты исследований основной флотации и перечисток в колонной машине Содержание в питании,% |
Выход концентрата, % |
Содержание в концентрате, % |
Извлечение Ре в концентрат, % |
Содержание Ре в хвостах, % |
Извлечение ЭЮг в пенный продукт, % |
Время флотации, мин | |||||||||
|
Ре |
БЮг |
Ре |
БЮг |
основной |
пере- чист- ной | ||||||||||
|
66,5 |
6,9 |
70,1 |
70,6 |
2,2 |
74,4 |
57,0 |
77,6 |
12,4 |
12,3 | ||||||
|
66,5 |
6,9 |
74,4 |
70,3 |
2,5 |
78,7 |
55,5 |
69,1 |
12,4 |
13,8 | ||||||
|
66,4 |
6,9 |
77,5 |
69,9 |
2,6 |
81,6 |
54,3 |
70,2 |
11,9 |
16,5 | ||||||
|
66,4 |
6,9 |
77,4 |
69,8 |
2,7 |
81,4 |
54,6 |
69,7 |
11,9 |
20,0 | ||||||
|
66,4 |
6,9 |
84,4 |
69,8 |
2,7 |
88,7 |
48,0 |
67,0 |
И,9 |
- | ||||||
|
66,2 |
7,2 |
79,5 |
69,8 |
2,8 |
83,8 |
52,3 |
69,1 |
13,5 |
14,7 | ||||||
|
66,4 |
7,0 |
78,3 |
69,6 |
2,9 |
82,1 |
54,6 |
67,1 |
11,9 |
21,2 | ||||||
|
66,4 |
6,9 |
81,1 |
69,5 |
3,0 |
84,9 |
52,9 |
64,7 |
11,9 |
19,3 | ||||||
|
65,8 |
7,6 |
79,2 |
69,6 |
3,0 |
83,8 |
51,3 |
68,7 |
12,6 |
15,3 | ||||||
|
65,4 |
7,9 |
78,9 |
69,4 |
3,2 |
83,7 |
50,4 |
68,0 |
14,1 |
15,9 | ||||||
|
66,3 |
7,0 |
84,3 |
69,3 |
3,4 |
88,1 |
50,2 |
59,1 |
13,5 |
20,6 | ||||||
|
66,2 |
7,2 |
84,3 |
69,2 |
3,5 |
88,1 |
50,2 |
59,0 |
14,3 |
22,3 | ||||||
|
66,2 |
7,2 |
85,8 |
68,9 |
3,8 |
89,3 |
49,9 |
54,7 |
14,3 |
20,4 | ||||||
|
65,8 |
7,6 |
86,2 |
68,7 |
4,0 |
90,1 |
47,3 |
54,6 |
14,8 |
21,8 | ||||||
|
66,2 |
7,2 |
86,8 |
68,7 |
4,1 |
90,1 |
49,7 |
50,6 |
14,3 |
21,3 | ||||||
|
66,3 |
7,0 |
89,4 |
68,4 |
4,5 |
92,2 |
48,8 |
42,5 |
11,7 |
23,9 | ||||||
|
66,2 |
7,2 |
90,7 |
68,4 |
4,5 |
93,7 |
45,0 |
43,3 |
14,3 |
15,4 | ||||||
|
66,4 |
6,9 |
94,8 |
67,7 |
4,8 |
96,6 |
43,6 |
34,1 |
11,9 |
18,7 | ||||||
|
66,3 |
7,0 |
94,8 |
67,7 |
5,3 |
96,7 |
41,5 |
28,2 |
11,7 |
17,2 | ||||||
|
66,4 |
7,0 |
97,4 |
67,1 |
5,4 |
98,4 |
40,7 |
23,8 |
11,9 |
18,7 | ||||||
При перечистках возможно получение второго концентрата, качество которого определяет выход и потери железа с пенным продуктом перечисток. При необходимости извлечения железа в концентрат более 95% содержаниекремнезема в общем концентрате составит 4,6-4,8%. В этом случае получится 70,0-75,0% низкокремнеземистого концентрата, 10,0-5,0%) хвостов с содержанием железа 45-44% и в среднем 20% концентрата с содержанием железа 62,0-62,5%. Возможны и другие варианты основной и перечистной флотации без доизмельчения продуктов обогащения. Суммарное излечение кремнезема в пенные продукты составляет до 77,6%.