способ обогащения эвдиалитовых руд

Формула изобретения

Способ обогащения эвдиалитовых руд, включающий применение электромагнитной сепарации в сильном поле с выделением в немагнитную фракцию нефелин-полевошпатового концентрата и последующую электрическую сепарацию магнитных фракций с получением эгиринового и эвдиалитового концентратов, отличающийся тем, что в голове процесса осуществляют рентгенорадиометрическую сепарацию руды с суммарным вторичным характеристическим излучением К ₁-серии элементов стронция, иттрия, циркония и ниобия в энергетическом диапазоне 13,0-17,5 кэВ.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обогащения твердых полезных ископаемых, а именно к способам обогащения редкометаллических руд.

Эвдиалитовые руды являются комплексным сырьем для получения редких и редкоземельных металлов. Руды характеризуются повышенной концентрацией циркония, ниобия, тантала, редких земель (в том числе иттрия), стронция, что и определяет их комплексность.

Состав эвдиалитовых руд (25-27% эвдиалита, 52% полевого шпата, лопарита и нефелина, 20% эгирина) предопределяет получение, помимо основного концентрата эвдиалита, попутных эгиринового и нефелин-полевошпатового концентратов.

Основными методами обогащения руд редких и редкоземельных металлов являются гравитация и флотация. В результате первичного обогащения получают черновые концентраты, подвергаемые затем доводке способами, сочетающими магнитный и электрический методы обогащения (С.И.Полькин. «Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов». М.: «Недра», 1987 г.).

Основными недостатками гравитационно-флотационной технологии обогащения редкометалльных руд является большое число перечистных операций, необходимость доводки черновых концентратов магнитным и (или) электрическим способами, высокие потери ценных компонентов со шламами, применение большой номенклатуры химических реагентов.

Разработана технология обогащения богатых эвдиалитовых руд с использованием только методов электромагнитной и электрической сепараций и получением кондиционного эвдиалитового концентрата, содержащего 12% ZrO₂ и 2% TR₂O₃, эгиринового и нефелин-полевошпатового концентратов (А.К.Ильин, А.В.Курков и др. «Разработка технологии переработки богатых эвдиалитовых руд - нового вида цирконий-иттрийсодержащего минерального сырья». Научное обозрение, № 3, 2012 г.).

Данная технология, принятая за прототип, предполагает применение в начале процесса электромагнитной сепарации в сильном поле, позволяющей выделить в немагнитную фракцию нефелин-полевошпатовый концентрат. При последующей электрической сепарации магнитных фракций в проводящую фракцию выделяется эгирин, а непроводящая фракция представляет собой эвдиалитовый концентрат.

Технологическая схема обогащения представлена на рисунке 1.

Недостатком способа является необходимость увеличения количества перечистных операций при снижении содержания циркона в исходной руде.

Техническим результатом предлагаемого способа является возможность валовой добычи руды и вовлечения в переработку бедных эвдиалитовых руд, уменьшение количества перечистных операций при проведении электромагнитной и электрической сепараций, снижение затрат на дробление и измельчение руды за счет вывода из переработки в отвал до 35% исходной рудной массы (с содержанием менее 0,3% ZrO₂).

Технический результат достигается путем применения в начале процесса рентгенорадиометрической сепарации (РРС) руды с суммарным вторичным характеристическим излучением К ₁-серии элементов стронция, иттрия, циркония и ниобия в энергетическом диапазоне 13,0-17,5 кэВ.

Сущность способа заключается в том, что перед проведением электромагнитной и электрической сепараций руда подвергается рентгеновскому облучению и регистрируется вторичное характеристическое излучение в энергетическом диапазоне 13,0-17,5 кэВ.

Таким образом, разделительным признаком при рентгенорадиометрической сепарации является суммарное характеристическое излучение К -серии элементов стронция, иттрия, циркония и ниобия.

Пример реализации способа

Проверка эффективности способа проводилась применительно к бедной эвдиалитовой руде с содержанием 1,54% ZrO₂ и 0,26% Zr₂O₃.

В таблице приведены сравнительные результаты обогащения руды без применения рентгенорадиометрической сепарации и с применением предварительной РРС руды.

Сравнительные результаты обогащения эвдиалитовой руды без применения и с применением предварительной РРС
№	Наименование продуктов	Выход, %	Содержание, %		Извлечение,%
			ZrO2	TR2O3	ZrO2	TR2O3
	I - без применения РРС
	Исходная руда	100,0	1,54	0,26	100,0	100,0
1	Эвдиалитовый концентрат	8,61	13,11	2,20	73,44	73,35
2	Эгириновый концентрат	29,29	0,52	0,09	9,90	10,14
3	Нефелин-полевошпатовый концентрат	43,68	0,142	0,23	4,03	3,86
4	Промпродукты	3,19	1,63	0,27	3,37	3,31
5	Шламы	15,23	0,936	0,16	9,26	9,34
	II - с применением РРС
	Исходная руда	100,0	1,54	0,26	100,0	100,0
1	Хвосты РРС (в отвал)	33,20	0,26	0,06	5,60	7,50
2	Товарный продукт РРС, в том числе	66,80	2,17	0,36	94,40	92,50
3	- эвдиалитовый концентрат	9,22	12,80	2,163	76,60	75,40
4	- эгириновый концентрат	19,54	0,68	0,093	8,60	7,00
5	- нефелин-полевошпатовый концентрат	27,89	0.11	0,017	2,00	1,80
6	- шламы	10,15	1,09	0,21	7,20	8,30

По варианту I без РРС получен кондиционный эвдиалитовый концентрат с содержанием 13,11% ZiO₂ и 2,2% TR₂O₃ при извлечении и ZrO₂ , и TR₂O₃ на уровне 73%, а также эгириновый концентрат, пригодный для производства кремнелитейных изделий, и нефелин-полевошпатовый концентрат, пригодный для керамической промышленности. Промпродукты направляются в голову процесса или выводятся вместе со шламами.

Однако для получения кондиционных концентратов по варианту I требуется большое количество перечистных операций (до 6).

По варианту II с РРС также получены кондиционные концентраты, причем извлечение ZrO₂ и TR₂O₃ в эвдиалитовый концентрат на 2-3% выше. Существенно сокращается количество перечистных операций (до 1-3).

Таким образом, заявляемый способ обладает по сравнению с прототипом следующими преимуществами:

- значительное сокращение количества перечистных операций при проведении электромагнитной и электрической сепараций руды;

- обеспечение гарантии качества получаемых концентратов;

- снижение затрат на дробление и измельчение руды за счет вывода из переработки 30-35% хвостов РРС в отвал;

- получение возможности валовой добычи руды и вовлечения в переработку бедных эвдиалитовых руд.