способ флотационной доводки магнетитовых концентратов

Формула изобретения

Способ флотационной доводки магнетитовых концентратов, включающий измельчение, кондиционирование пульпы с катионным собирателем и последующую основную обратную флотацию с получением пенного продукта - отвальных хвостов, и камерного - концентрата, отличающийся тем, что измельчение осуществляют оттиркой в шаровой мельнице, а в кондиционирование дополнительно к катионному собирателю, в качестве которого используют реагент Flotigam, вводят вспениватель, в качестве которого используют вещества из группы полиалкиленгликолей, при этом полученный пенный продукт основной обратной флотации поступает в доводочный цикл, включающий операции доизмельчения, сгущения, обработку продукта модификаторами и доводочную флотацию, камерный продукт которой объединяют с камерным продуктом основной флотации с получением объединенного флотационного магнетитового концентрата.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при доводке магнетитовых концентратов.

Проблема доводки магнетитовых концентратов является весьма актуальной в связи с переходом металлургии железа на бездоменное производство (прямое восстановление железа и порошковая металлургия) и соответственно возрастанием требований к качеству конечных концентратов (не менее 70% Fe). Традиционное обогащение железных руд по магнитным схемам не позволяет получать концентраты такого качества в связи с тонкой вкрапленностью железосодержащих минералов. Флотационный метод является единственно возможным способом дообогащения магнетитовых концентратов.

Известен способ доводки магнетитовых концентратов с доизвлечением сульфидных минералов прямой флотацией из магнетитовых концентратов с применением традиционных сульфгидрильных собирателей (RU, патент № 2189867, кл. B03D 1/02, 2000 г.).

Известен способ доводки магнетитовых концентратов прямой флотацией магнетита в постоянном магнитном поле с применением оксигидрильного собирателя (SU, a.c. № 1215747, кл. B03D 1/00, 1986 г.). Однако при флотации по известным способам качество концентратов не превышает 70% Fe из-за низкой эффективности сепараторов с постоянным магнитным полем.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ флотационной доводки магнетитовых концентратов, включающий измельчение, кондиционирование пульпы с катионным собирателем и последующую основную обратную флотацию, с получением пенного продукта - отвальных хвостов и камерного - концентрата (SU, a.c. № 1282905, кл. B03D 1/02, 1987 г. - прототип).

В качестве катионного собирателя используют смесь аминонитропарафина (АНП) и технического этония в соотношении от 1:1,5 до 1:2 с последующей флотацией кварца и силикатных минералов в щелочной среде с получением железного концентрата в камерном продукте.

Недостатками известного способа является то, что качество технологического концентрата не превышает 70% Fe. При переработке магнетитовых концентратов, полученных из руд Криворожского бассейна, использование этого способа резко ухудшается из-за высокой жесткости используемой жидкой фазы и соответственно сложности использования необходимого по технологии щелочного регулятора.

В учетом вышеизложенного в известном способе флотационной доводки магнетитовых концентратов основной упор делается на повышение флотационной селекции в цикле основной и перечистной обратных флотаций и резкое снижение потерь железа с пенными продуктами.

Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в повышении качества железного концентрата и извлечения в него одноименного металла при доводке магнетитовых концентратов за счет повышения эффективности и селективности процесса обратной флотации.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе флотационной доводки магнетитовых концентратов, включающем измельчение, кондиционирование пульпы с катионным собирателем и последующую основную обратную флотацию, с получением пенного продукта - отвальных хвостов и камерного - концентрата, согласно изобретению измельчение осуществляют оттиркой в шаровой мельнице, а в кондиционирование - дополнительно к катионному собирателю, в качестве которого используют реагент Flotigam вводят вспениватель, в качестве которого используют вещества из группы полиалкиленгликолей, при этом полученный пенный продукт основной обратной флотации поступает в доводочный цикл, включающий операции доизмельчения, сгущения, обработку продукта модификаторами и доводочную флотацию, камерный продукт которой объединяют с камерным продуктом основной флотации с получением объединенного флотационного магнетитового концентрата.

Известно, что эфиры аминов обладают высокой селективностью по отношению к силикатным минералам, а наличие алкильной группы в данном соединении усиливает гидрофобизирующий эффект и естественно, чем длиннее радикал тем выше гидрофобные свойства этого соединения.

Стабильность пены является решающим фактором при селекции минералов. Вероятность столкновения пузырька и частицы зависит от величины пузырька. Для флотации частиц кварца различной крупности применяют вспениватели из класса полиалкиленгликолей. Гликолевые пенообразователи, используемые при флотации руд, состоят из полиэтиленгликолей или полипропиленгликолей и их сложных спиртов. Помимо конкретной структуры, существенную роль в их характеристиках играет молекулярных вес.

Пены, сформированные полипропиленленгликолем и эфирами полипропиленгликолей, обладают высокими несущими свойствами, что благоприятствует большему извлечению породных фракций в пенный продукт, кроме этого, они обладают хорошей переносной способностью для крупных частиц.

Пены, сформированные полиэтиленгликолем, обладают менее высокими несущими свойствами, но более селективно увлекают в пену шламы природных примесей, что благоприятствует селективности процесса большему извлечению породных фракций в пенный продукт.

На чертеже изображена технологическая схема реализации способа флотационной доводки магнетитовых концентратов.

Исходное питание - магнетитовый концентрат руды текущей добычи одного из горно-обогатительных предприятий крупностью 90% класса - 44 мкм поступает на оттирочное измельчение в шаровой мельнице. Слив мельницы поступает на кондиционирование с реагентом Flotigam, применяемым в качестве собирателя, и с полипропилетиленгликолем, применяемым в качестве вспенивателя. Обработанная пульпа поступает на основную обратную флотацию, пенный продукт поступает в доводочный цикл, включающий операции доизмельчения, сгущения, обработку продукта модификаторами и доводочную флотацию. Камерный продукт основной флотации и флотации доводочного цикла объединяется с формированием флотационного магнетитового концентрата, а пенным продуктом получают отвальные хвосты.

Примеры конкретного осуществления описываемого способа

Постоянные условия: оттирочное измельчение, осуществляемое в течение 3-5 мин; флотационная схема (см. чертеж).

В примерах с 1 по 5 (по предложенному способу) исходное питание - магнетитовый концентрат подвергают флотационной переработке по схеме (см. чертеж) с различным реагентным режимом.

Пример 6. Исходное питание - магнетитовый концентрат подвергают флотационной переработке по способу, изложенному в прототипе.

Сравнительные результаты приведены в таблице 1.

Как показали проведенные исследования, только такое сочетание операций флотации и соответствующих реагентных режимов позволяет осуществить селекцию силикатных и железосодержащих минералов. При переработке по предложенной схеме получается товарный магнетитовый концентрат с содержанием железа, превышающем 70%, при извлечении железа не ниже 92÷95% и пенный продукт перечистных операций - отвальные хвосты.

Таким образом, для повышения эффективности и селективности процесса флотационной доводки магнетитовых концентратов необходимо одновременное совместное использование реагента Flotigam, применяемого в качестве собирателя, с полиэтиленгликолем, применяемым в качестве вспенивателя, а также узла доводки пенного продукта основной флотации.

В таблице 2 приведены примеры доводки магнетитовых концентратов с применением различных вспенивателей из группы полиалкиленгликолей.

Сводные показатели флотационной доводки магнетитовых концентратов однозначно показали, что использование предложенного способа по сравнению с прототипом позволяет:

- повысить извлечение железа в одноименный концентрат до 91÷96%;

- получить магнетитовый концентрат с содержанием железа, превышающим 70%.

Таблица 1
Результаты доводки магнетитовых концентратов в опытах обратной флотации по прилагаемой схеме
№ пп	Наименование продуктов	Выход, %	Fe, %	Условия опытов
1	Объединенный пенный продукт перечисток	7,8	37,9	4,4	Пример 1 Кондиционирование пульпы с собирателем Flotigam, расход 80 г/т и вспенивателем полиэтиленгликолем, расход 20 г/т; модификатор 100 г/т
Объединенный камерный концентрат	92,2	70	95,6
Исходный магнетитовый концентрат	100	67,5	100
2	Объединенный пенный продукт перечисток	7,8	38,3	4,4	Пример 2 Кондиционирование пульпы с собирателем Flotigam, расход 100 г/т и вспенивателем полиэтиленгликолем, расход 20 г/т; модификатор 100 г/т
Объединенный камерный концентрат	92,2	70,3	95,6
Исходный магнетитовый концентрат	100	67,8	100
3	Объединенный пенный продукт перечисток	8,7	39,7	5,1	Пример 3 Кондиционирование пульпы с собирателем Flotigam, расход 120 г/т и вспенивателем полиэтиленгликолем, расход 20 г/т; модификатор 100 г/т
Объединенный камерный концентрат	91,3	70,6	94,9
Исходный магнетитовый концентрат	100	67,9	100

Таблица 2
Результаты доводки магнетитовых концентратов в опытах обратной флотации с применением различных вспенивателей
№ пп	Наименование продуктов	Выход, %	Fe, %	Условия опытов
1	Объединенный пенный продукт перечисток	19,2	51,8	14,8	Пример 1 Кондиционирование пульпы с собирателем Аэрофлот, расход 66 г/т и вспенивателем полиэтиленгликолем, расход 20 г/т
Объединенный камерный концентрат	80,8	70,8	85,2
Исходный магнетитовый концентрат	100	67,2	100
2	Объединенный пенный продукт перечисток	16,0	50,2	12,1	Пример 2 Кондиционирование пульпы с собирателем Аэрофлот, расход 66 г/т и спиртовым вспенивателем, расход 20 г/т
Объединенный камерный концентрат	84,0	69,8	87,9
Исходный магнетитовый концентрат	100	67,2	100
3	Объединенный пенный продукт перечисток	15,5	50,0	11,6	Пример 3 Кондиционирование пульпы с собирателем Аэрофлот, расход 66 г/т и вспенивателем полипропиленгликолем, расход 20 г/т
Объединенный камерный концентрат	84,5	70,2	88,4
Исходный магнетитовый концентрат	100	67,1	100
4	Объединенный пенный продукт перечисток	7,8	34,4	4,0	Пример 4 Кондиционирование пульпы с собирателем Flotigam, расход 80 г/т и вспенивателем полиэтиленгликолем, расход 10 г/т; модификатор 100 г/т
Объединенный камерный концентрат	92,2	70,2	96,0
Исходный магнетитовый концентрат	100	67,4	100
5	Объединенный пенный продукт перечисток	8,7	36,1	4,7	Пример 5 Кондиционирование пульпы с собирателем Flotigam, расход 80 г/т и вспенивателем полиэтиленгликолем, расход 15 г/т; модификатор 100 г/т
Объединенный камерный концентрат	91,3	70,5	95,3
Исходный магнетитовый концентрат	100	67,5	100
6	Пенный продукт 2-ой перечистки	19,2	57,6	16,4	Пример 6 - прототип: кондиционирование пульпы с аминонитропарафином (АНП) и техническим этонием в соотношении 1:1,75
Объединенный камерный концентрат	80,8	69,6	83,6
Исходный магнетитовый концентрат	100	67,3	100