Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов - Полькин С.И.
Скачать (прямая ссылка):
/ — гранат; 2 — касситерит; 3 — танталит
Известен способ Н. С. Петрова по разделению кальцийсо-держащих минералов — шеелита от кальцита и флюорита, которые обычно флотируют олеиновой кислотой или ее заменителями в коллективный концентрат. Этот концентрат сгущают и обрабатывают в течение 30—60 мин при температуре 60—8O0C жидким стеклом (расход 6—15 кг/т), которое десор-бирует собиратель с кальцита и флюорита, а шеелит флотируют затем в пенный концентрат.
Этот метод применяют также при флотогравитации на столах для разделения не только кальциевых минералов, но и шеелита от касситерита.
Действие жидкого стекла при флотации минералов и руд редких металлов различно. Оно должно быть изучено применительно к конкретным условиям флотации каждой руды.
Кремнефтористый натрий Na2SiF6 представляет собой бесцветный порошок. Получают его действием 20%-ного раствора хлористого натрия на кремнефтористоводородную кислоту при 15—200C в специальных реакторах с мешалками по реакции
H2SiF6+2NaCl=Na2SiF6+2HCl.
Сухой кремнефтористый натрий содержит не менее 93—98% Na2SiF6, влажный (несушеный)—до 12% влаги и разбавленный'— не менее 30% Na2SiF6.
При работе с кремнефтористым натрием необходимо соблюдать те же правила техники безопасности, что и с плавиковой кислотой.
Кремнефтористый натрий применяется в качестве регулятора среды и селективного подавителя некоторых редких минералов для разделения, например, рутила от циркона, пирохлора от
107
циркона, касситерита от танталита (рис. 4.11). На фабрике в Альтенберге (ГДР) кремнефтористый натрий применяют при перечистке касситерита для подавления топаза и других минералов пустой породы.
Кремнефтористый натрий плохо растворяется в воде (растворимость при 2O0C составляет 0,68%, при 1000C-2,4%). Молекулярная масса составляет 188; pH насыщенного раствора при 260C равен 3,22, при сильном разбавлении водой до концентрации 0,05 моль/л pH возрастает до 3,5. Растворимость Na2SiF6 в кислотах несколько выше, чем в воде.
При добавлении кремнефтористого натрия в щелочную пульпу возможны следующие реакции:
Na2SiF6 + 2Na2CO3 -> 6NaF + SiO2 + 2CO2;
Na2SiF6 + 2CaO-> 2NaF +- 2CaF2 + SiO2.
Образовавшийся диоксид кремния подавляет флотацию кварца, полевых шпатов и др.
В водных растворах гидролиз Na2SiF6 протекает по схеме
Na2SiF6 2 2Na+ + SiFe-;
SiF2T ^ SiF4 +2F-;
SiF4 + 3H2O ^ H2SiO3;+ 4HF.
В растворе кремнефтористого натрия присутствуют ионы и молекулы Na+, SiF62-, SiF4 (растворенный), HF, H+, F- и гель кремниевой кислоты (H2SiO3).
Факторами, вызывающими подавление минералов, являются: создание кислой среды, которая затрудняет флотацию жирными кислотами; образование коллоидных частиц H2SiO3 (гель кремниевой кислоты), способных закрепляться на поверхности минералов и предотвращать их флотацию; наличие ионов и мицелл (содержащих эти ионы), адсорбирующихся на поверхности минералов.
Гексаметафосфат натрия (Na6PeO]8) — натриевая соль метафосфорной кислоты — твердое прозрачное стекловидное вещество, трудно растворимое в воде. При перемешивании в течение 2—3 ч получают растворы, имеющие концентрацию 8—10%; при этом pH раствора составляет около 5.
Слабокислая реакция гексаметафосфата натрия влияет на прочность связи его с катионами двухвалентных металлов с образованием Na2Me2P6OiS или Na4MeP6Oi8. Гексаметафосфат натрия на воздухе расплывается, переходя в пирофосфат и ор-тофосфат натрия:
Na6P6O18 ^Na2P2O7 г Na3PO,
При флотации гексаметафосфат натрия используют как сильный анионный подавитель минералов, содержащих железо и щелочноземельные металлы. На Каджаранской медно-молиб-деновой фабрике он применяется (расход 20—40 г/т руды)
108
вместо жидкого стекла для подавления минералов пустой породы. Его используют для умягчения воды, удаления накипи из паровых котлов и др. Подавляющее действие гексаметафосфата натрия связано, очевидно, с закреплением его на поверхности минералов и образованием гидрофильных соединений. В то же время гексаметафосфат натрия, взаимодействуя с катионами железа, кальция и т. п., образует прочные комплексные соединения, что может улучшить процесс флотации и снизить расход собирателя.
Гексаметафосфат натрия был успешно применен в Объединенной Республике Танзании при флотации пирохлора из кар-бонатитовых руд при перечистке чернового пирохлорового концентрата для связывания ионов железа, активировавших силикатные минералы. Он применяется при флотации фенакитовых, бертрандитовых и других руд.
Подавляющее действие органических (недиссоциирующих) реагентов-регуляторов связано с образованием в пульпе коллоидных частиц (мицелл), которые, закрепляясь на поверхности минералов, гидратируют ее. Для обеспечения более селективного действия этих реагентов их целесообразно применять в малых дозах.
Крахмал (CeHioOs)*— высокомолекулярное органическое вещество (молекулярная масса достигает 150 000), представляет собой смесь полисахаридов. Крахмал — белый порошок, нерастворимый в воде при обычной температуре. В промышленности получают его из картофеля, кукурузы (маиса), пшеницы и риса.
