Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов - Полькин С.И.
Скачать (прямая ссылка):
§ 13.7. ОБОГАЩЕНИЕ КОРЕННЫХ РУД
Примером промышленного обогащения монацитовых руд является фабрика «Стинкемпс-Краал» (ЮАР), а бастнезитовых — фабрика «ІНаунтейн-Пасс» (США).
Монацитовое месторождение Стинкемпс-Краал расположено в пустынной местности, в более чем 100 км от железной дороги, в безводном и малонаселенном районе. Основными минералами в руде являются монацит, апатит, циркон, магнетит, пирит, халькопирит, галенит. Из вторичных минералов присутствуют лимонит, гематит, малахит, лейкоксен.
Процессы метаморфизма создали неблагоприятные условия для обогащения руды. Полевой шпат замещается серицитом, биотит-хлоритом, а минералы железа — лимонитом. Измененные боковые породы представлены бесструктурными агрегатами кварца и глинистыми продуктами, окрашенными в различ-
333
ные цвета вторичными медными или железными минералами, или же теми и другими вместе.
Апатит ассоциирован с монацитом, количественное отношение апатита и монацита непостоянно; оба фосфата составляют в сумме около 80 рудной массы, причем с глубиной содержание апатита возрастает.
Циркон является акцессорным минералом и находится в виде изолированных зерен между зернами монацита и апатита. Встречаются также борнит, ковеллин и халькозин. Близко к поверхности залегают обычно окисленные медные минералы — азурит, малахит и хризоколла. Фосфаты в различной степени замешены оксидами и сульфидами, в результате чего зерна апатита и монацита покрыты пленкой оксидов и сульфидов.
В жилах содержится кварц, замещая рудное тело и вмещающую боковую породу. Фосфаты в прожилках имеют округлую форму в виде включений в кварце. Сидерит содержится в виде тонких жилок в рудном теле и вмещающей породе.
Руда сильно шламуется даже при осторожном дроблении и измельчении. Предварительные исследования показали, что обогащение на концентрационных столах и отсадочных машинах дает богатый продукт, но при значительных потерях со шламами. Электростатическое и магнитное обогащение оказалось непригодным. При флотации достигнута высокая степень извлечения (более 91%) в концентрат с содержанием более 50% суммы оксидов редкоземельных элементов и тория.
Медные минералы целесообразно флотировать в первую очередь. В верхней части окисленной зоны преобладали вторичные окисленные медные минералы, в основном малахит. Хорошие результаты флотации меди были получены при предварительной обработке руды содой и флотацией с реагентами 343* и 824**, сернистым натрием, нефтью и сосновым маслом. Затем добавляли олеиновую кислоту (1 кг/т) и флотировали монацит.
Исследованиями было установлено, что медные минералы быстро флотируются в щелочной среде с использованием соды, сернистого натрия, изопропилового ксантогената и соснового масла; олеиновая кислота с нефтью или без нее эффективно флотирует монацит; жидкое стекло эффективно подавляет шламы, хотя в некоторых рудах оно подавляет и монацит. Апатит флотируется с монацитом.
Расход реагентов ,при флотации монацитовой руды составил (г/т): в медную флотацию — сода 500, реагент-343 25, сернистый натрий 250, реагент-824 25, нефтяное масло 200, сосновое масло 20; в монацитовую флотацию — олеиновая кислота 1150.
334
* Реагент-343 — изопропиловый ксантогенат натрия. ** Реагент-824 — смесь нефтяных сульфокислот.
При флотации монацитовой руды, содержащей 33,9—35,8% суммы оксидов редкоземельных элементов, получены монаци-товые концентраты с содержанием 48—49% суммы оксидов редкоземельных элементов при извлечении 97,1—97,9% и хвосты с содержанием суммы оксидов редкоземельных элементов 2,6-2,2%.
Было исследовано предварительное обогащение в тяжелых суспензиях, так как большая часть руды содержится в маломощных участках рудного тела и при разработке их происходит значительное разубоживание руды пустой породой.
При разделении руды в суспензии из гонкоизмельченного ферросилиция плотностью 2,8 г/см3 извлечение суммы оксидов редкоземельных элементов и тория в тяжелую фракцию и мелочь крупностью —6,36 мм составило 99,6%. Содержание суммы оксидов редкоземельных элементов в тяжелой фракции составляло 30,6% при выходе ее 79,6% от исходного материала, содержащего 24,5% суммы оксидов. Содержание оксидов в легкой фракции составляло только 0,4%.
После проведенных исследований было начато строительство установки для обогащения в тяжелых суспензиях перед флотацией.
Результаты флотации контролировались радиометрическим анализом продуктов обогащения. Было найдено, что отношение диоксида тория к оксидам редкоземельных металлов составляет 1:8,33, следовательно, по содержанию диоксида тория, установленному радиометрическим методом, пересчетом легко определить содержание суммы оксидов в пробах.
Технологическая схема обогащения руды на фабрике «Стин-кемпс-Краал» показана на рис. 13.5. Руду из шахтного бункера сортируют на конвейерной ленте для удаления пустой породы. Затем руда после крупного и среднего дробления и тонкого измельчения до 50% —0,074 мм поступает на медную флотацию в машины Фагергрина. Перед медной флотацией пульпу перемешивают со смесью гидросульфита натрия, изопропилового ксантогената и соснового масла при pH 7,9—8,1.
