Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов - Полькин С.И.
Скачать (прямая ссылка):
Подавление азотом титановых минералов так велико, что последующая аэрация и длительное накислороживание (до 40 мг/л растворенного в пульпе кислорода) не способны восстановить флотационную активность минералов без дополнительного расхода собирателя.
Флотация циркона с предварительной продувкой пульпы азотом протекает так же интенсивно, как и в накислороженной пульпе (обработка азотом снижает концентрацию кислорода в пульпе до 1,1—2,8 мг/л).
Следовательно, опытами установлено положительное влияние кислорода на флотируемость ильменита и рутила и необратимость действия кислорода на поверхность циркона. Эти дей-226
ствия можно объяснить особенностями кристаллической структуры минералов, т. е. расположением ионов в поверхностном слое и их компенсированными электростатическими зарядами.
Рутил и ильменит относятся к классу оксидов. Роль анионов в них выполняют ионы кислорода, пространственное расположение которых совершенно одинаково; они образуют двуслойную плотнейшую упаковку. Ионы титана и железа занимают часть пустот между кислородными ионами. Циркон относится к классу силикатов; он имеет типичную радикал-ионную решетку, содержащую анионные группы SiO42-. Связь ионов кислорода с кремнием внутри комплекса SiO4 гораздо сильнее, чем с лежащими вне комплекса ионами циркония, причем кислород с кремнием связан ковалентной, а с цирконием ионной связью. Следовательно, структура циркона отличается от структуры ильменита и рутила. На поверхности рутила и ильменита чередуются положительные и отрицательные некомпенсированные заряды с превышением центров отрицательных зарядов над положительными. На поверхности циркона преобладают положительные заряды, что, очевидно, и отличает его флотационные свойства от ильменита и рутила.
В ЦНИГРИ флотировали тонкозернистые пески морского происхождения, содержащие циркон, рутил, лейкоксен, ильменит и алюмосиликаты: ставролит, кианит, силлиманит. Основной породообразующий минерал — кварц. Минералы титана и циркон сконцентрированы преимущественно в классе —0,1 + + 0,044 мм. В песках содержится 15—19 % материала —0,01мм. Коллективная флотация возможна лишь при удалении глины и шламов.
Эффективным и дешевым заменителем олеиновой кислоты является окисленный петролатум, омыленный в 100/о-н°м растворе кальцинированной соды при 60—80 0C в течение 1 ч. Во флотацию он подается в виде 4—5%-ного водного раствора (около 2 кг/т).
Наиболее флотоактивен циркон, затем рутил. Ильменит извлекается при повышенном расходе собирателя. Более успешно флотация протекает в нейтральной или слабощелочной среде. Разделение коллективного концентрата проводится после десорбции собирателя с поверхности минералов следующими способами:
собиратель десорбируется с поверхности минералов титана медным купоросом и жидким стеклом при 20 0C с последующей флотацией циркона мылонафтом;
пленки окисленного петролатума десорбируются с поверхности минералов титана жидким стеклом при концентрации 12,5 г/л, Т:Ж=1:1 и температуре пульпы 60 °С в течение 15—30 мин (метод ЦНИГРИ). Раствор жидкого стекла декантируют и далее без добавления реагентов флотируют циркон, вместе с которым в пенный продукт переходят монацит, турмалин, ставролит (отделяемые затем от циркона магнитной ІП* 227
Исходные песни Обесшламливание
J Пески Перемешивание
T
Слив ¦ (глина)^
Коллективная флотация
Сгущение
Кварцевые хвосты
Перемешивание
Селективная флотация I Хвосты^
Сгущение
Титановый концентрат
Пески
Слив >-
Обогащение на столах
Цирконовый концентрат
Сгущение
Промпро-дукт
^Хв>
осты
Слив
сепарацией). Минералы титана остаются в камерном продукте. Пенный продукт содержит более 51% ZrO2 при извлечении около 92%; после магнитной сепарации получен кондиционный цирконовый концентрат с содержанием ZrO2 62% при извлечении от исходных песков 80%. Камерный продукт флотации (титановый концентрат) содержит 78% TiO2 при извлечении 98%.
Хвосты основной флотации представляют собой кварцевый концентрат (выход около 70 %), который может быть использован в производстве различных видов стекла, черепицы, стеклянных изоляторов.
Россыпи перерабатывают и по коллективно-селективной схеме флотации. В отвал Коллективная флотация циркона, рутила, ильменита, апатита и некоторых других ценных минералов из россыпей проводится после их обесшламливания в гидроциклонах (рис. 9.7). Пески содержат рутил, ильменит, циркон и кварц.
Коллективная флотация проведена в следующих условиях: собиратель — эмульсия олеиновой кислоты с керосином (приготовленная аэрированием в течение 2 ч) при отношении 1 : 1 (1250—1250 г/т); подавитель минералов породы — кремнефтористый натрий (150—480 г/т); pH пульпы 5,9—6,4. Коллективные !концентраты содержат 40—48 % TiO2 и 8—9 % ZrO2 при извлечении соответственно около 94 и 98 %.
Перед селективной флотацией коллективный концентрат перемешивают с кремнефтористым натрием (1200—1900 г/т) для подавления циркона, кварца и других минералов породы, что создает pH 4—4,2, при котором в пенный продукт выделяют минералы титана. Камерный продукт (цирконовый концентрат) с содержанием около 30 % ZrO2 перечищают на концентрационный столах. Таким образом, применение флотации при первичном обогащении песков и в доводочных операциях позволяет получать титановые концентраты с содержанием TiO2 62—64 % при извлечении 87—91 %, цирконовые с содержанием
