Способ флотационного обогащения калийных руд

 

Изобретение относится к технологии получения калийных удобрений из сильвинитовой руды и позволяет сократить расход карбоксйметилцеллюлозы (КМЦ) путем повышения эффективности действия и продления стабильности модифицирзтащего действия реагента . Исходное сырье измельчают и . производят обесшламливание. Раствор КМЦ предварительно обрабатывают ультразвуковым излучением. В обработанный раствор КМЦ вводят карбамид при соотношении от 1:0,02 до 1:0,1. Затем производят последовательное кондиционирование пульпы с раствором КМЦ и собирателем, флотацию , обезвоживание и сушку концентрата . Карбамид (мочевина) представляет собой порошок или гранулы белого цвета, хорошо растворимые в воде в растворах КМЦ. При воздействии ультразвука на растворы КМЦ идет процесс деструкции макромолекул КМЦ с образованием нестойких перекисных соединений. При введении в раствор КМЦ карбамида распад их прекращается вследствие сшивания соседних звеньев КМЦ с молекулами карбамида. Образование соединений и прекращение деструкции полимера проявляется в прекращении уменьшения вязкости растворов КМЦ после ультразвукового воздействия . (Л tc 00 о: to со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 В 03 D 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTGPCHGMV СВИДЕТЕГ}ЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3934392/22-03 (22) 02.08.85 (46) 30.01.87. Бюл. ¹ 4 (71) Институт общей и неорганической химии AH БССР (72) Ф.Ф.Можейко, В.В.Шевчук, Г.T.Домовская, Н,П,Крутько, В.Т.Борода, А,С,Горбачев и Г.В.Жевжик (53) 622.765 (088.8) (56) Патент США ¹ 4420611, кл. 209-166, опублик. 1983.

Глембоцкий В.А. и др. Ультразвук в обогащении полезных ископаемых, Алма-Ата: Наука, 1972, с, 112-117. (54) СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ

КАЛИЙНЫХ РУД (57) Изобретение относится к технологии получения калийных удобрений из сильвинитовой руды и позволяет сократить расход карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) путем повышения эффектив" ности действия и продления стабильности модифицирующего действия реагента. Исходное сырье измельчают и

„„SU„„1286291 A1,производят обесшламливание, Раствор

KMII, предварительно обрабатывают ультразвуковым излучением. В обработанный раствор КМЦ вводят карбамид при соотношении от 1:0,02 до

1:0,1. Затем производят последовательное кондиционирование пульпы с раствором КМЦ и собирателем, флотацию, обезвоживание и сушку концентрата, Карбамид (мочевина) представляет собой порошок или гранулы белого цвета, хорошо растворимые в воде в растворах КМЦ. При воздействии ультразвука на растворы КМЦ идет процесс деструкции макромолекул КМЦ с образованием нестойких перекисных соединений. При введении в раствор

КМЦ карбамида распад их прекращается вследствие сшивания соседних звеньев

КМЦ с молекулами карбамида. Образование соединений и прекращение деструкции полимера проявляется в прекращении уменьшения вязкости растворов

КМЦ после ультразвукового воздействия, 1286291 н соаяа

0-0—

Н Ы, + С=О

Н2

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых флотационным методом и может быть использовано на предприятиях калийной промышленности .Цель изобретения — сокращение расхода карбоксилметилцеллюлозы (КМЦ) путем повышения эффективности действия и продление стабильности модифицирующего действия, В водный или солевой раствор КМЦ после обработки в ультразвуковом поле дополнительно вводят карбамид в соотношении КМЦ:карбамид = 1:0,020,1, Карбамид (мочевина) — СО(МЕ2) представляет собой порошок или гранулы белого цвета, хорошо растворимые в воде и растворах КМЦ, Сущность изобртеения заключается в следующем.

В растворах КМЦ с концентрацией

l и выше преобладающая часть макромолекул этого реагента находится в виде больщих изотропных ассоциатов, Адсорбция таких ассоциатов осуществляется путем закрепления на глинистых минералах только части функциональных групп, другие же группы, расположенные внутри ассоциатов, не принимают участия в образовании на поверхности глинистых частиц защитных оболочек. С разбавлением раствора

КМЦ число этих ассоциатов уменьшается и повышается эффективность модифицирующего действия реагента, Однако при этом существенно возрастают потери КС1 от растворения в воде, поступающей с реагентом, При воздействии ультразвука (УЗ) на концентрированные растворы КМЦ в первую очередь происходит разрыв связей внутри надмолекулярных структур между отдельными ассоциатами макромолекул, которые разрыхляются и приобретают более развернутую форму. Разрушение ассоциатов повышает . число функциональных групп макромолекул модификатора, способных к взаимодействию с поверхностью глины. (сн осн,с оома

О

OH O

Такие развернутые ассоциаты образуют более плотное защитное покрытие на поверхности глинистых частиц, заметно уменьшая адсорбцию на них молекул

5 собирателя — солей высо|их жирных аминов. Таким образом, при одном и том же удельном расходе КМЦ в случае применения озвученных растворов достигается экранирование большей nof0 верхности глинистых частиц с созданием сплошного защитного слоя, т.е. более эффективное использование реагента-модификатора и, как.следствие этого, улучшение показателей флотации калийной руды, Однако при воздействии ультразвука на растворы КМЦ, наряду с разрушением ассоциатов, параллельно идет другой, нежелательный процесс — деструкция макромолекул КМЦ, который усиливается с увеличением интенсивности и продолжительности ультразвукового воздействия и продолжается

25 после прекращения воздействия ультразвука.

Известно, что лучшим депрессирующим действием на глинистые шламы

30 при флотации калийной руды обладают образцы КМЦ со степенью полимеризации ч00-500. Уменьшение степени полимеризации КМЦ снижает эффективность защитного действия этого реагента-модификатора на глинистые шламы. Таким образом, при воздействии ультразвука и после прекращения его действия в растворах высокомолекулярных реагентов-модификаторов имеют место два параллельных процесса, оказывающих противоположное действие на депрессирующие свойства реагентов, С одной — разрушение ассоциатов, с другой стороны — деструкции макро45 молекул KMIJ с образованием нестойких перекисных соединений. При введении в раствор КМЦ карбамида их распад прекращается вследствие сшивания соседних звеньев КМЦ с молекулами

50 карбамида по схеме:

1286291

CH20CHgCOONQ

Н ОН

О-NH-С-NH-О

Н

СН ОСН СОСКй

ВНИИПИ Заказ 7659/9

Тираж 512 Подписное

Произв -полигр пр-THe г ужгород ул Проектная 4

Образование соединений и прекращение деструкции полимера проявляется в прекращении уменьшения вязкости растврров КМЦ после ультразвукового воздействия.

Пример 1, 1 л 4Е-ного водного раствора КМЦ помещают в рабочую 15 ячейку ультразвукового генератора

УЗГ-4 и обрабатывают при интенсивности 0,5 Вт/см в течение 3 мин, после чего добавляют 4 г карбамида (соотношение КМЦ:карбамид = 1:0,1), .раз- 20 бавляют до 2 л водой и смесь перемешивают до полного растворения карбамида, Полученный раствор далее используют для флотационных опытов, которые проводились при след ъ:щих условиях: расход собирателя — соля-с1 нокислого октадециламина 10 кг/KI руды, расход модификатора 4 10 кг/кг руды, время кондиционирования пульпы с модификатором 3 мин, с собира- 30 телем 0,5 мин, время основной флотации 5 мин. После операции сильвинитовой флотации продукты взвегптвают, сушат и проводят химический анализ на содержание .KCI и нерастворимого остатка в концентрате и хвостах флотации.

Примеры осуществления способа с солевым раствором КМЦ проводят аналогично примеру 1, только после вве- 40 дения карбамида 4Х-ный водный раствор реагента-модификатора разбавляют до 27.-ro раствора путем смешения с 1 л насыщенного по КС1 и NaC1 раствора, Для определений эффекта после 45 действия ультразвуковой обработки и добавки карбамида приготовленные растворы реагента-модификатора хранились при комнатной температуре в течение двух и пяти суток в колбах с притер- 50 той пробкой, Остальные примеры осуществления предлагаемого способа .флотационного обогащения калийных руд согласно пределам, указанным в формуле изобретения и, за предельными значения проводили согласно примеру l

Из полученных данных видно, что . применение предлагаемого способа позволяет снизить расход реагентамодификатора (на 33% согласно предлагаемому способу против 17Е по прототипу), вследствие повышения модифИ- . цируюцего действия водных и солевых растворов модификатора в течение длительного периода (до 5 сут) после модифицирования. -Изменение соотношения КI!Ц:карбамид ниже или выше указанных значений приводит к ухудшению технологических параметров основной флотации. Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет сократить расход КМЦ на 16Х и прод лить активирующее воздействие ультразвука до пяти суток, т.е. повысить стабильность модифицирующего действия реагента.

Формула изобретения

Способ флотационного обогащения калийных руд, включающий измельчение исходного сырья, обесшламливание, предварительную обработку раствора карбоксиметилцеллюлозы ультразвуковым излучением, последовательное кондиционирование пульпы с обработанным раствором карбоксиметилцеллюлозы и собирателем, флотацию, обезвоживание и сушку концентрата, о т— л и ч- а ю шийся тем, что, с целью сокращения расхода карбоксиметилцеллюлозы путем повышения эффективности действия и продления стабильности модифицирующего действия, в раствор карбоксиметилцеллюлозы пос-. ле обработки ультразвуковым облучением вводят карбамид, при этом соотношение карбоксиметилцеллюлозы и карбамида составляет от 1:0,02 - до 1:0,1