Способ флотационного обогащения калийных руд

 

Способ относится к технологии флотационного обогащения полезных ископаемых, например калийных руд. Способ флотационного обогащения калийных руд включает измельчение и обесшламливание руды, классификацию питания флотации, обработку реагентами и раздельную флотацию хлористого калия из крупной и мелкой фракций руды, классификацию питания флотации проводят по крупности 0,1 - 0,3 мм, флотация хлористого калия из фракции руды крупностью -0,3 + 0 мм осуществляется амином с добавкой полиакриламида (ПАА) при соотношении 1 : 0,05 - 0,3, или амином с добавкой органических углеводородов (ОУ) парафинового, ароматического нафтенового ряда или их смесей при соотношении 1 : 0,5 - 3,0 соответственно, или совместно органическими углеводородами и полиакриламидом. Заявленное изобретение позволяет повысить эффективность флотации хлористого калия из тонкозернистых фракций калийных руд. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.

Способ относится к технологии флотационного обогащения полезных ископаемых, например калийных руд.

Технология флотационного обогащения калийных руд предусматривает измельчение руды до крупности 0,8 - 1,5 мм в зависимости от вкрапленности полезного минерала - сильвина (хлористого калия), обесшламливание руды центробежно-гравитационным, флотационным способами или их комбинацией, проведение флотации хлористого калия с последующим обезвоживанием концентрата и хвостов флотации. В качестве реагента для флотации хлористого калия применяют первичные алифатические амины (Александрович Х.М. Основы применения реагентов при флотации калийных руд. Минск, "Наука и техника", 1973, с. 22 - 23 - аналог).

Флотация хлористого калия крупностью менее 1,5 мм может осуществляться либо путем совместной флотации всех фракций крупности сильвина из руды, измельченной до крупности - (0,8 ^oC 1,5) + 0 мм (в зависимости от величины вкрапленности сильвина), или по схеме, предусматривающей измельчение руды до крупности - 0,8 ^oC 1,5 + 0 мм, классификации питания флотации по крупности 0,1 - 0,3 мм и раздельной флотации хлористого калия из мелкой и крупной фракций классификации питания флотации (Титков С.Н., Соловьев Е.И., Мамедов А. И. Обогащение калийных руд. -М.: Недра, 1982, с. 126). Схема раздельной флотации позволяет получать уже в цикле флотации основное количество хлористого калия в обеспыленном неслеживающемся, легкосыпучем виде, что значительно снижает затраты на производство и повышает конкурентоспособность готовой продукции на мировом рынке. Получаемый по этой схеме тонкозернистый флотационный концентрат хлористого калия крупностью менее 0,3 мм может прессоваться и выпускаться в виде гранулированного продукта, использоваться для производства различных сложных удобрений или направляться на получение высокочистого хлористого калия методом растворения - кристаллизации.

Раздельная обработка реагентами и раздельная флотация мелких и крупных фракций сильвина создает условия для снижения расхода амина, т.к. обработка крупных фракций хлористого калия производится в отсутствие тонкозернистых фракций сильвина и галита (NaCl), характеризующихся повышенной сорбционной активностью. Проведение обработки крупных фракций хлористого калия амином в присутствии тонкозернистых фракций солей требует для обеспечения эффективной флотации крупных фракций хлористого калия повышенного расхода амина, т.к. часть амина с избытком (не требующимся для флотации тонкозернистого KCl) закрепляется на мелких солевых частицах.

Недостатком схемы раздельной флотации является необходимость проведения флотации тонкозернистого хлористого калия (крупностью менее 0,3 мм) из суспензии, характеризующейся увеличенной вязкостью, в присутствии повышенного количества тонкозернистого галита. Это приводит к ухудшению флотируемости сильвина и снижению содержания хлористого калия в концентрате, что обуславливает увеличение потерь KCl как с хвостами флотации, так и за счет увеличения расхода воды на выщелачивание хлористого натрия из концентрата.

Наиболее близким по технической сущности является способ флотационного обогащения калийных руд, включающий измельчение, обесшламливание и классификацию питания флотации, обработку реагентами и раздельную флотацию хлористого калия из крупной и мелкой фракции руды (Титков С.Н., Соловьев Е.И., Мамедов А. И. "Обогащение калийных руд". -М.: Недра, 1982, с. 117-119, рис. 67).

Недостатком этого способа является то, что на флотацию направляется руда, измельчения до крупности 3 мм с осуществлением раздельной флотации фракцией - 3 ^oC 0,8 мм - 0,8 ^oC 0 мм. Недостаток способа заключается в следующем: при такой крупности измельчения калийной руды не происходит полного раскрытия сростков сильвина и галита и процесс сопровождается большими потерями KCl с хвостами флотации.

Способ предусматривает проведение флотации KCl из фракции руды крупностью - 0,3 - 0,8 мм амином и с добавкой аполярного реагента, а флотация KCl из мелкой фракции руды (-0,8 + 0 мм), только амином, что также приводит к увеличению потерь KCl с хвостами флотации и повышению расхода собирателя.

Низкие показатели данного способа привели к тому, что в конце 80-х годов от использования этого способа отказались на всех калийных фабриках России и Белоруссии.

Целью изобретения является повышение эффективности флотации хлористого калия из тонкозернистых фракций калийных руд. Поставленная цель изобретения достигается путем измельчения и обесшламливания, классификации питания флотации, обработки реагентами и раздельной флотации хлористого калия из крупной и мелкой фракций руды, классификация питания флотации приводится по крупности 0,1 - 0,3 мм, флотация хлористого калия из фракции руды крупностью менее 0,3 мм осуществляется амином с добавкой полиакриламида (ПАА) при соотношении 1: 0,05 - 0,3 или амином с добавкой органических углеводородов (ОУ) парафинового, ароматического, нафтенового ряда или их смесей при соотношении 1:0,5 - 3,0 соответственно, или совместно органическими углеводородами и полиакриламидом.

При добавке ПАА при соотношении меньше 1:0,05 или органических углеводородов при соотношении менее 1:0,5 от расхода амина улучшение флотируемости тонкозернистого хлористого калия не наблюдается, а при добавке ПАА в соотношении более 1:0,3 или органических углеводородов в соотношении более 1:3 по отношению к расходу амина. Дальнейшее улучшение флотации хлористого калия не происходит, а расходы на реагенты повышаются.

Для повышения качества флотоконцентрата амин полиакриламид могут готовиться в подаваться в процессе флотации в виде совместного водного раствора.

Предлагаемый способ был испытан в лабораторных условиях при флотационном обогащении калийной руды, содержащей KCl - 30,5%, NaCl - 64,0%, водонерастворимого остатка (н.о.) - 5,5%.

Испытания проводились по схеме раздельной флотации предварительно обесшламленной руды. Классификации руды производилась по крупности 0,3 и 0,1 мм. Перед обесшламливанием руда измельчалась в стержневой мельнице до крупности - 1 + 0 мм. Выделенные фракции измельченной и обесшламленной руды крупностью - 0,3 + 0 мм и 0,1 + 0 мм подвергались флотации по известному и предлагаемому способам. Расход амина 30 г/т, депрессора - 50 г/т питания.

Пример 1. Аналог.

Фракции измельченной и обесшламленной руды крупностью - 0,3 + 0 мм и 0,1 + 0 мм флотировались с применением в качестве собирателя амина марки Flotigam S (фирма Хехст, Германия, первичный алифатический амин с длиной углеводородного радикала C16-C18).

Пример 2. Прототип.

Фракции измельченной и обесшламленной руды крупностью - 0,3 + 0 мм и - 0,1 - 0 мм флотировались с применением в качестве собирателя амина марки Flotigam S с добавкой органических углеводородов при соотношении расходов амин: ОУ = 1 : 0,35.

Пример 3. Заявляемый способ.

Фракции измельченной и обесшламленной руды крупностью - 0,3 + 0 мм и - 0,1 + 0 мм флотировались с применением в качестве собирателя амина марки Flotigam S с добавкой различного количества органических углеводородов.

Пример 4. Заявляемый способ.

Фракции измельченной и обесшламленной руды крупностью - 0,3 + 0 мм и - 0,1 + 0 мм флотировались с применением в качестве собирателя амина марки Flotigam S с добавкой различного количества полиакриламида.

Пример 5. Заявляемый способ.

Фракции измельченной и обесшламленной руды крупностью - 0,3 + 0 мм и - 0,1 + 0 мм флотировались с применением в качестве собирателя амина марки Flotigam S с совместной добавкой органических углеводородов и полиакриламида.

Пример 6. Заявляемый способ.

Фракции измельченной и обесшламленной руды крупностью - 0,3 + 0 мм и - 0,1 + 0 мм флотировались с применением в качестве собирателя амина марки Flotigam S с совместной добавкой полиакриламида, подаваемых в виде одного водного раствора.

Результаты испытаний приведены в табл. 1 - 4. Как видно из данных испытаний, применение амина совместно с полиакриламидом или органическими углеводородами различного состава (парафиновые, нафтеновые, ароматические и их смеси) при заявляемых соотношениях уменьшает в 2 - 3 раза содержание хлористого калия в хвостах флотации при одновременном повышении содержания хлористого калия в концентрате основной флотации.

Совместная добавка ПАА и ОУ увеличивает скорость флотации и уменьшает продолжительность проведения флотационного извлечения хлористого калия из тонкодисперсной фракции руды.

Приготовление совместного водного раствора ПАА и амина и подача его в процесс флотации повышает качество концентрата.

Предлагаемый способ проходит опытную проверку и его применение позволит снизить затраты на производство хлористого калия с улучшенными физико-механическими свойствами.

Формула изобретения

1. Способ флотационного обогащения калийных руд, предусматривающий измельчение и обесшламливание руды, классификацию питания флотации, обработку реагентами и раздельную флотацию хлористого калия из крупной и мелкой фракций руды, отличающийся тем, что классификацию питания флотации проводят по крупности 0,1 - 0,3 мм, флотация хлористого калия из фракций руды крупностью -0,3 + 0 мм, осуществляется амином с добавкой полиакриламида (ПАА) при соотношении 1 : 0,05 - 0,3 или амином с добавкой органических углеводородов (ОУ) парафинового, ароматического, нафтенового ряда или их смесей при соотношении 1 : 0,5 - 3,0 соответственно или совместно органическими углеводородами и полиакриламидом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что амин и полиакриламид применяются совместно в виде одного водного раствора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6