ГОСы. Основные понятия и назначение грохочения

• Название: Основные понятия и назначение грохочения
• Анкор: ГОСы.doc
• Дата: 25.12.2017
• Размер: 6.74 Mb.
• Имя файла: ГОСы.doc
• Тип: Документы; #12911
• страница: 21 из 23

Свинцовые руды.

Смешанные и окисленные руды за рубежом флотацией с предварительной сульфидизацией поверхности в щелочной среде. Сульфидные встречаются редко, обогащение осуществляется по простым схемам, стадиальность которой зависит от характера вкрапленности.

Схема обогащения крупнокристаллических свинцовых (Pb) руд обычно включает: обогащение в тяжелых суспензиях, отсадку (для выделения чистых зерен галенита), доизмельчение и флотацию из тяжелой фракции из хвостов отсадки. Галенит флотируется в щелочной среде рН=8 – 8,5, которая создается Na₂CO₃, Кх и дитиофосфатами. Пирит подавляется цианидами.

Если в руде содержатся оксиды и гидрооксиды Fe, то в схемы включают магнитную сепарацию и концентрационные столы. В процессе обогащения получают концентраты с β_Pb = 30 – 73 % .

СульфидныеPb - Zn руды достаточно распространены, их обогащают с применением комбинированных флотационно – гравитационных схем и чисто флотационных. Гравитационное обогащение осуществляется в тяжелых суспензиях. Флотация осуществляется по селективной схеме, сначала флотируются свинцовые минералы при подавлении сфалерита, а затем, после активации медным купоросом флотируется сфалерит.

Редко применяются коллективно – селективные схемы, т.к. требуется введение операций десорбции.

Медно – свинцово – цинковые руды.

Полиметаллические руды являются наиболее траднообогатимыми, т.к. являются комплексными, содержащими помимо Pb и Zn еще Cu и S. Данные элементы представлены сульфидными минералами, которые флотируются одними и теми же собирателями, многие применяемые реагенты действуют на них одинаково. В основном, данные руды относятся к колчеданным.

Полиметаллические руды делятся на сульфидные (в них содержится 10 – 15% Pb в виде окисленных соединений), смешанные (10 – 85% Pb в виде окисленных соединений) и окисленные (40 – 85% Pb в виде окисленных соединений)

Схемы прямой селективной флотации применяются редко, т.к. сульфиды Cu, Pb, Zn близки по флотационным свойствам и подвергаются окислению практически одновременно. Схемы применяются тогда, когда сульфидные минералы подвергаются последовательной активации, при этом сначала флотируются легко флотируемые минералы, а после активации трудно флотируемые (см.рис.9.1.).

Недостатки схемы: большой расход реагентов, большой фронт флотации, затраты на измельчение.

Более широкое распространение получили схемы частично коллективно – селективной и коллективно – селективной флотации.

По частично коллективно – селективной схеме в коллективный концентрат выделяются только сульфиды Cu и Pb при подавлении сфалерита и пирита. Из хвостов Cu – Pb флотации извлекается или один сфалерит (см. рис. 9.2.а.), или совместно с пиритом (см.рис.9.2.б.).

Применение коллективно – селективных схем наиболее эффективно для бедных полиметаллических руд с агрегативным характером вкрапленности, когда при грубом измельчении выделяется основное количество отвальных хвостов. (см.рис.9.3.)

Недостаток: обязательное применение десорбции.

Методы разделения Cu – пиритных концентратов.

1. концентраты, содержащие галенит и первичные сульфиды Cu.

а.цианидный: активация PbS (галенит) и депрессия CuFeS₂ (халькопирит). В качестве депрессоров халькопирита цианиды (NaCN, KCN) с цинковым купоросом, цианиды с ж.стеклом и крахмалом.

б.окислительный: активация халькопирита и депрессия галенита. Депрессоры галенита: бихромат Na и К (Na₂Cr₂O₇, K₂ Cr₂O₇), перекись водорода.

в. восстановительный: активация халькопирита и снижается галенита. Депрессоры галенита: сульфит Na с железным купоросом, Na₂SO₃ c железным купоросом, серная кислота (газ) с крахмалом, сернистый газ с бихроматом Na или К.

г. фосфатный: активация халькопирита и снижается галенита. Депрессоры галенита: растворимые фосфаты (H₃PO₄, NaH₂PO₄)

2. концентраты, содержащие галенит и вторичные сульфиды Cu.

а. цианидный: активация галенита и депрессия Cu минералов. Депрессоры вторичных медных минералов: цианиды и сульфат аммония.

б) восстановительный: активируют Cu минералы и депрессируют галенит. Депрессоры галенита:

бихромат К, Na₂SO₄.

Вопрос 83

Практика флотации аполярных несульфидных минералов.

Угли.

При выборе схемы обогащения важное значение имеет глубина обогащения (максимальная крупность зерен мелкого класса угля, который не подвергается обогащению, а используется в естественном виде). Выбор схемы обогащения угля определяется назначением и требованиями, предъявляемыми к его качеству.

Широкое распространение получили гравитационные процессы. Они применяются для углей широкого диапазона крупности (0,5 – 300мм). Наибольшее распространение получили гидравлическая отсадка для углей любой категории обогатимости и обогащение в тяжелых суспензиях.

Пенную флотацию применяют для обогащения самого мелкого класса (-0,5мм). В качестве собирателей применяют Аполярные собиратели (керосин, машинные масла и др.). Для депрессии вмещающей породы – ж.стекло, для депрессии пирита – известь (если флотация прямая), крахмал или декстрин (при обратной).

Для углей легкофлотируемых применяются схемы с непосредственным получением концентрата и хвостов из основной флотации (см. рис.2.5.а, б). Для труднофлотируемых углей используются схемы с перечисткой концентрата или промпродукта (см.рис.2.6.а, б).

Графит.

Обогащение графитовых руд применяется для повышения содержания графита и удаления примесей.

Возможность применения тех или иных методов обогащения к графитовым рудам определяется структурой графита, характером вмещающих пород и вредных примесей. Применяют ручную сортировку (основной метод обогащения скрытокристаллических руд), избирательное измельчение (основано на различной измельчаемости графита и вмещающей породы) и флотация.

Применение флотации дает возможность обогащать бедные графитовые руды, в которых содержание графита 3 – 5%.

Реагентный режим:

Графит хорошо флотируется с помощью одного вспенивателя (сосновое масло, флотол), а также с применением собирателей (керосин, машинное масло, нефть). Для депрессии кварца, слюды и др. минералов вмещающей породы применяют ж.стекло, глинистые минералы депрессируют известью или содой,

сульфиды – бихроматом калия, цианидами. Флотацию проводят в слабощелочных растворах (рН=8 – 9).

Типичная схема обогащения графитовой руды предусматривает стадиальное измельчение, черновую флотацию и многократное доизмельчение чернового концентрата с последующей флотацией.

1. чешуйчатые графиты – флотируются легко, не требуют тонкого измельчения (достаточно до 0,6 – 0,8мм);

2.плотнокристаллические – флотируются медленно из-за наличия скрытокристаллического графита, требуют весьма тонкого измельчения;

3.скрытокристаллические – флотируются плохо, т.к. наличия органических веществ, подавляющих флотацию;

Отвальные хвосты получить не удается; отходы используют в качестве низкосортного литейного графита.

Сера.

Добыча серных руд производится:

1.подземная выплавка серы (ПВС), т.е. расплавление серы в пласте нагретой водой, закачиваемой через буровую скважину, с последующей выдачей серы через ту же скважину.

2.комбинированный метод надземной переработки серных руд, который включает флотацию,с последующей выплавкой серы из концентратов в автоклавах. При таком методе не надо тонко измельчать. Обычно руду измельчают до 0,8 – 0,5мм и подвергают основной флотации и трем перечисткам.

В качестве собирателей серы применяют керосин или трансформаторное масло, пенообразователи – сосновое масло или скипидар, рН пульпы значения не имеет. В качестве регуляторов флотации используют соду и ж.стекло или пирофосфат Na. Содержание серы в концентрате 60 – 85%. Затем флотационный серный концентрат направляют в автоклавную плавку.

Тальк.

Руды талька подвергаются обогащению с относительно малым содержанием талька 50% и менее. Схема обогащения включает дробление, измельчение и флотацию. Высокая природная гидрофобность обеспечивает хорошую флотируемость. Чешуйчатый тальк флотируется лучше, чем плотный. Чешуйчатый флотируется обычно одним пенообразователем (сосновое масло), плотный совместно с собирателями (аполярными: керосин, нефть, амины). Если поверхность покрыта окислами Fe, необходимо подавать серную кислоту для снижения рН до6, что улучшает избирательность флотации ожелезненного талька.

Вопрос 84

Практика флотации руд редких металлов.

Урановые руды (U).(Канада, ЮАР, США, Франция, Намибия)

Месторождения делятся на: эндогенные (пегматитовые, гидротермальные) и экзогенные (осадочные, осадочно – метаморфические и месторождения выветривания).

Промышленное значение имеют:

1. группа уранита (главным образом урановая смолка и урановая чернь) nUO₂ и UO₃

2. группа урановых слюдок (фосфаты, арсенаты, ванадаты. Яркий представитель – карнолит)

Различают первичные, окисленные и смешанные урановые руды.

Супербогатые содержат >0,3%U, богатые 0,1 – 0,3%, рядовые 0,05 – 0,1%, убогие 0,03 – 0,05%.

Эти руды используются в атомной промышленности в качестве ядерного топлива.

Механическое обогащение является подготовительной стадией для последующей переработки руд и концентратов:

1. радиометрическое обогащение (простой и дешевый)

Применяют покусковую, порционную, поточную, радиометрическую сортировку.( крупность 25 – 250мм)

2.гравитационные процессы (концентрация на столах, винтовых сепараторах, отсадочных машинах, тяжелых суспензиях). Применяется для первичных U руд: уранита и урановой смолки, имеющих высокую плотность и крупную вкрапленность.

3. флотация извлекают U минералы в пенный продукт жирными кислотами и их мылами и выделяют из них сульфиды и минералы вмещающей породы при рН=5 – 7,5. Депрессоры вмещающей породы – кремнефтористый Na и ж.ст..

4. избирательное измельчение применяется в основном для вторичных U минералов, обладающих малой твердостью и легкой шламуемостью

Основным методом переработки U руд является химические (гидрометаллургические) процессы (кислотное выщелачивание разбавленной H₂SO₄;оно дает выше извлечение, чем щелочное).

Сложные комплексные U руды предусматривают комбинированную технологию. (Пример: при переработке Au – U руд применяют гравитационные процессы, цианирование, амальгамацию, флотацию и кислотное выщелачивание)

Сподуменовые (литиевые) руды.

Основными источниками сырья для производства Li являются промышленные руды, содержание Li в которых 0,2 – 0,5% и выше, и соляные растворы. Практическое значение для обогащения Li руд имеют:

1. селективная добыча руды и ручная сортировка ее при наличии крупнокристаллических минералов (метод основан на различии в цвете Li минералов)

2. термическое обогащение или декрипитация используется для сподуменовых руд ( метод основан на способность сподумена переходить при нагревании руды до 950 - 1100°С из α – модификации в β – модификацию, в следствии чего сподумен растрескивается и рассыпается. Отделяют его от минералов породы грохочением или воздушной сепарацией.).

3. обогащение в тяжелых суспензиях применяется редко только для сподуменовых руд (метод основан на различии удельного веса сподумена (3,2 т/м³) и минералов породы (2,4 т/ м³))

4.флотация. Необходимо проводить обесшламливание, чтобы извлечь выветрелый легкошламующийся сподумен и минералы вмещающей породы. Применяют прямую флотацию с применением жирных кислот, их мыла в щелочной среде и обратную флотацию с применением катионных собирателей для минералов вмещающей породы; рН пульпы 6,5 – 8,5.

Отделение сподумена от слюды, кварца, полевых шпатов при флотации олеатом Na значительно улучшается, если обработать измельченную руду щелочными модификаторами (фторсиликатом, фосфатом или силикатом Na), NaOH в плотной пульпе с последующем удалением шламов.

Обработка измельченной руды в растворе 5% плавиковой кислоты, с последующей промывкой ее избытка, улучшает отделение сподумена от минералов вмещающей породы.

5. магнитная сепарация применяется для выделения слабомагнитного минерала – уливальдита, содержащего до 12,5% Fe, а также доводочных операциях для выделения магнитных минералов, не содержащих Li.

6. химические процессы в сочетании с флотацией или без нее:

А. при обогащении рассолов метод состоит из упарки рассолов, дробной кристаллизации и получении различных солей. При этом Li выпадает в виде мельчайших частиц двойного фосфата Li, который обрабатывают растворами мыла, далее раствор насыщают воздухом и флотируют с добавлением флотомасла.

Б. химическая обработка Li руд с последующим водным выщелачиванием легко растворимых солей Li и дальнейшее осаждение и выделение солей Li в виде карбоната или других труднорастворимых продуктов Li.

Вопрос 85

Практика флотации флюоритовых и баритовых руд.

Флюоритовые руды. ( М / я: Суранское, Забайкалье)

В зависимости, с какими минералами флюорит (CaF₂) ассоциирует руды делятся на:

1. силикатнофлюоритовые; 3. флюорито – баритовые;

2. карбонатнофлюоритовые; 4. сульфидные;

5. руды редких Ме, в которых CaF₂ присутствует в виде нежелательной примеси.

Для обогащения CaF₂ руд применяют ручную и механическую сортировку ( для крупновкрапленного CaF₂), обогащение в тяжелых суспензиях, отсадку (получают гравитационные концентраты, с содержанием CaF₂ =56% и >, который используют в металлургической промышленности в качестве флюса), флотацию (для тонковкрапленных руд с получением концентрата с содержанием CaF₂ = 92 – 95 %, который используется в химической промышленность для изготовления плавиковой кислоты и искусственного крахмала).

Силикатнофлюоритовые руды.

Имеют простые схемы обогащения. В голове технологической схемы применяют гравитационные процессы с выделением гравитационного концентрата, а затем проводят основную флотацию и 4 – 6 перечистных операций. В качестве собирателя CaF₂ применяют олеиновую кислоту или олеат Na (OLNa), в качестве депрессора кварца применяют жидкое стекло (далее как ж. ст.). Флотацию ведут в щелочной среде при рН=8-8,5, которую создают кальцинированной содой (Na₂CO₃) или NaOH. Также для селекции применяют реагенты – модификаторы (Na₂S); расход должен быть строго оптимизированным, при котором повышаются адсорбционные свойства CaF₂.

Кабонатнофлюоритовые руды.

Являются более сложным объектом обогащения, т.к. их флотационные свойства близки. Трудность выделения CaF₂ зависит от карбонатного модуля CaF₂ (CaCO₃, чем он выше, тем легче отделить флюорит от кальцита, соответственно, чем меньше, тем труднее получить богатые концентраты.)

Реагенты – собиратели теже. Важен порядок подачи депрессоров. Сначала подают ж.ст., а затем Al₂ (SO₄)₃,

Fe₂ (SO₄)₃ или FeSO₄. При обратном порядке селекция нарушается и соотношение ж.ст. с этими реагентами подбирается экспериментально. Очень часто ведут подогрев пульпы с ж.ст., что способствует отделению кальцита от флюорита.

Флюоритобаритовые руды.

При обогащении применяют прямую селективную флотацию.

При коллективно – селективной флотации смесью собирателей флотируют барит и флюорит, затем либо флюорит (собирателем служит OL кислота, депрессором барита моносульфаты с NaF), либо барит (алкил сульфанатами). Флюорит депрессируют бихроматом калия или декстрином.

Сульфидные руды:

Из них обычно в начале выделяют сульфиды, а затем флотируют флюорит.

Баритовые руды. (предприятия: Салаирская О.Ф., Урал, Казахстан, З.Грузия)

Трудность выделения барита (BaSO₄) определяется составом вмещающей породы. Для крупнозернистых руд применяют рудоразборку и промывку, дробление до 100 – 25мм. Среднезернистые – обогащение отсадкой иногда в сочетании с промывкой. Для тонкозернистых используют концентрационные столы, флотацию и декрипитацию (растрескивание минералов при их нагревании и быстром охлаждении).

При флотации применяют простые технологические схемы, включающие: основную флотацию и 2, 3 перечистки. В качестве собирателей OL кислота, OLNa, таловое масло в смеси с керосином, сульфидное мыло. Для отделения барита от кварца депрессор ж.ст., барита от карбонатов может быть использован метод Петрова (с подогревом пульпы):

Если высокий карбонатный модуль, то подогрев до 80 - 90°С.

Если в руде присутствует CaF₂, то реагентный режим как при

обогащении флюоритобаритовой руды (см.выше).

Применяются в лакокрасочной, химической промышленности.

ВОПРОС 86

Практика обогащения асбестовых руд

Асбестом (Ca(Mg,Fe)SiO₄) называются минералы, отличающиеся от всех других природных минералов специфическим волокнистым строением и способностью распушиваться (т. е. расщепляться на тончайшие волокна) при механическом воздействии, вкручиваться в нить и т. д Минералы, относящиеся к асбесту, встречаются в виде правильно волокнистых и путанно волокнистых образовании и делятся на 2 группы: серпентина (хризотил-асбест) и ам­фибола (амфибол-асбест).

Хризотил-асбест является единственным представителем группы серпентина.

Группа амфибола включает большое число разновиднос­тей асбеста, к которым относятся: крокидолит, амозит, тремо­лит, антофиллит и антинолит.

Наибольшее промышленное значение по объему потреб­ления имеет хризотил-асбест, на долю которого приходится почти 95% мировой добычи асбеста.

Свойствами асбестовых минералов, определяющими их промышленную ценность, являются: длина волокна, эластич­ность, прочность, способность при механическом воздействии распадаться на тончайшие волокна, химическая стойкость при воздействии на них кислот и щелочей, способность вы­держивать без существенных изменений своих физических свойств высокие температуры. Для некоторых производств важное значение имеет адсорбционная активность распушен­ных асбестов; способность в распушенном состоянии образо­вывать гомогенные водные суспензии. При применении асбе­ста в электроизоляционных материалах важное значение при­обретают его диэлектрические свойства.