Способ обогащения железных руд

СОЮЗ СОВЕТСНИХШИьЛЕмииаРЕСПУБЛИК зав В 03 В 1 02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф .; .З 1 фЙМАИд(71) Институт минеральных ресурсови Институт органической химиииАН УССР"Черметинформация", 1975, Р 19, с. 30.4. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2953506/23-26, (прототип).(54) (57) 1.СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД, включакиций кондиционирование пульпы с катнонным собирателем ипоследующую флотацию силикатных минералов, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения качества и выхода концентрата и снижения расхода собирателя, катионньж собиратель предварительно смешивают сосложными эфирами монохлоруксусной кислоты и первичных спиртов нормального строения общей формулы С 1 СН СООВ.,где К - углеводородный радикал с 1013 атомами углерода,2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что соотношение сложных эфиров монохлоцуксусной кислотыи катионного собирателя составляетот 1:10 до 1:50.18 1090449 Продолжение табл, 2 Наименование Расход собирателей, г/т уперконцентрат рт Гентиловый эфир пропионовойкислоты 0 25: Бисчетвертичная соль,К- С.,о,20 25 Гептиловый эфир пропивой кислоты 12,5;1 БисчетвеК = С,чная со 81,8 0,20(25:1 ециловый спи ичная соль,БисчетК = С 0,20 250 20(12,5:1 Дециловый спирт ециловый эфир монохлксусной кислоты 97,5 98,0,44 Дециловый Составитель А.АнтоноваРедактор Н,Воловик Техред Т.Фанта Корректор А. Ильин Зака ное лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,2984/9ВНИИПИ Госупо делам11 ЭОЗ 5, Иос Тираж 535 арственного к изобретений и ва, Ж, Рауш ыход, Содержание 7 кремнезема,Е10904 20 Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при флотационном обогащении железных руд для отделения силикатных минералов (кварц,ам фиболы,куммингтонит, пироксены и др,) в частности при получении магнетитовых концентратов высокой чистоты.Известен способ получения магнетитовых концентратов высокой чистоты 1 О (суперконцентратов) из товарных магнетитовых концентратов (доводка магнетитовых концентратов), включающий доиэмельчение до 92-957 класса - 0,05 мм, обратную анионную Флота цию, последующую,мокруюмагнитную сепарацию флотационного концентрата, Фильтрацию, сушку, сухую магнитную сепарацию, химическую доводкуавтоклавное выщелачивание 1 3.Недостатками данного способа являются сложность технологической схе" мы, невозможность получения высоких результатов механическими методами обогащения, необходимость применения 25 трудоемкой дорогостоящей операции - автоклавного выщелачивания.Известно применение аминов жирного ряда в качестве реагентов-собирателей при флотационной доводке магие- ЗО титовых концентратов (обратная катионная флотация). При использовании аминов жирного ряда возможно получение суперконцентратов, пригодных для электрометаллургиии (содержание крем- З 5 незема до 1,0 Е) и производства железного порошка низших сортов (0,5- 0,37 кремнезема) 1.2 1.Недостатком известного способа является недостаточная селективность, 4 О что не позволяет получать суперконцентраты высших сортов (1-го и 2-го), пригодные для производства высокосортных железных порошков.Известен способ флотационной доводки магнетитовых концентратов, включающий обработку руды катионным собирателем - солями высокомолеку - лярных четвертичных аммониевых оснований (ЧАО) и последующую флотацию силикатных минералов 3 1.Флотационной доводке подвергают магнетитовые концентраты крупностью 907 класса -0,04 мм с содержанием 0,97. кремнезема, полученные по четырехстадиальной схеме мокрой магнит ной сепарации иэ руд Куксунгурского месторождения Приазовья. Расход собирателя составляет 250-300 г/т,49 2продолжительность Флотации 1, 7 - .2,2 мин, При использовании в качестве собирателя солей четвертичныхаммониевых оснований - триметилалкил.аммонийхлорида (алкил = С.- Со )диалкилдиметиламмонийхлорида й диметилбензилалкиламмонийхлорида получены суперконцентраты с содержаниемкремнезема менее О,ЗХ (О, 21; О, 26;0,257. соответственно).Соли четвертичных аммониевьгх осиований являются наиболее селективными из известных катионных собирателей при Флотациониой доводке магнетитовых концентратов, однако их использование все же не позволяет получать суперконцентраты высоких сортов с содержанием железа 71,9-722 икремнезема ниже 0,157, пригодныедля производства порошков высших сор.товНаиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук изобретению является способ обогащения железных руд, включающий кондиционирование пульпы, с катионньмсобирателем, например, бисчетвертияные аммониевые соли на основе тетраметилэтилендиаминов, содержащие вбоковых цепях сложнозфирные радикалы С - С и последующую флотациюсиликатнйх минералов 143.Применение указанных солей в качестве реагентов-собирателей приФлотационной доводке магнетитовыхконцентратов позволяет по сравнениюс солями четвертичных аммониевыхоснований снизить содержание кремнезема на 0,03-0,17 в зависимостиот исходного содержания кремнеземав концентрате и длины сложноэфирного радикала в молекуле соли, а также уменьшить расход собирателя вполтора-два раза,Однако селективность бисчетвертичных солей производных этилендиа"минов, содержащих в боковых цепяхсложноэфириые радикалы, недостаточная и не позволяет получить суперконцентраты с содержанием кремнезема 0,157 и ниже, пригодные для производства высокосортных железных порошков,Цель изобретения - повышение каче.ства и выхода концентрата и снижение расхода собирателя.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу обогащения железных руд, включающему конди3 10904 ционирование пульпы катионными собирателями и последующую флотацию силикатных минералов, катионный собиратель предварительно смешиваетсясо сложными эфирами монохлоруксус 5 ной кислоты и первичных спиртов нормального строения общей формулы С 1 СН 2 СООКдеСюГ С,5 10При этом соотношение сложных эфиров монохлоруксусной кислоты и кати онного собирателя составляет от 1:10.1:50.В предлагаемом способе используют совместно с катионным собирателем сложных эфиров монохлоруксусную кислоту, ранее при флотации не применявшихся, а также условия подачи реагентов. 20П р и м е р 1. Флотационной доводке подвергают магнетитовый концентрат 1, полученный из руд Тарынахского месторождения Южной Якутии (трасса БАИ) по 4-х стадиальной схе 25 ме мокрой магнитной сепарации,Концентрат крупностью 923 класса -0,04 мм содержит 70,3 железа и 0,9 . кремнезема.Руды, иэ которых получен концентрат, представляют собой тонковкрап 30 денные магнетитовые кварциты,породообразующими силикатными минералами яволяются кварц, куммингтонит, роговая обманка, грюнерит, актинолит, антофиллит, биотит, мусковит, гиперстен, альбит и др.ФСхема флотации включает одну операцию, в которой пенный продукт,обофгащенный. кремнеземом, удовлетворяеттребованиям на доменный концентраткамерный . продукт - на сунерконцентрат. Опыты проводят в открытом цикле на лабораторной флотомашине ФИМ с камерой емкостью 150 мл. навеска материала 40 г продолжительность кон 45 диционирования с собирателем 3 мин,продолжительность Флотации 2 мин.В качестве собирателей испытывают следующие катионные реагеиты; соль четвертичного аммониевого основанияалкилтриметиламмонийхлорид (апкил = Ст- Я, соли (хлорнды) бисчетвертич-ных аммониевых оснований на основе тетраметилэтилендиаминов, содержащие в боковых цепях сложноэфирные ра дикалы (Фракции С.- С, С" С С, - С 1 и моносоль С), а такжесмеси перечисленных выше четвертич 49 4ных и бисчетвертичных солей со сложными эфирами монохлоруксусной кисло-ты и первичных спиртов, содержащимиуглеводородные радикалы Си С " С,в том числе отход производства медйцинского препарата этоний, Отходпроизводства содержит 75 бисчетвертичной соли на основе тетраметилэтилендиаминов со сложноэфирнымирадикалами в боковых цепях этилен1,2-бис(диметилкарбалкоксиметиламмоний) дихлорид, где алкил =С - С,и 4 сложного эфира.монохлоруксусной кислоты с такой же длиной радикала. Состав отхода производства приводится по данным опытного производства института органической химииАН УССР, где производится этоний.Количество бисчетвертичной соли вотходе может колебаться от 73-75 ,количество сложного эфира монохлоруксусной кислоты от 1-10 ,Бисчетвертичные соли готовят в виде 0,5 Е водных растворов, водонераст.воримые эфиры добавляют к ним в чистом виде. Реагенты смешивают передподачей в кондиционирование путемвстряхивания вручную или перемешиванием мешалкой, Для полного растворения эфира достаточно перемешиваниев течение 3-5 мин.Результаты обогащения известнымии описываемым способами приведены втабл.1 (средние из 3-5 опытов).П р и м е р 2. По схеме, описанной выше, обогащают магнетитовый концентрат 2, полученный из руд Куксунгурского месторождения Приазовья-0,04 мм с содержанием 71,4 железаи 0,45 кремнезема. Руды Куксунгурского месторождения средневкрапленВые, в качестве породообразующихсиликатных минералов содержат кварц,куммингтонит, амфиболы, роговую обманку моноклинные пироксены, гиперстен.,Результаты обогащения приведены втабл.2.Результаты исследований, полученные в лабораторных условиях, наконцентрата 2 (выделенном из руд Куксунгурского месторождения участка 4),подтверждены испытаниями способа наопытном производстве института "Иеха-.нобрчермет" при получении опытныхпартий суперконцентратов.Результаты проведенных исследова-.о том, что при доводке магнетитовыхконцентратов по предлагаемому способу могут быть получены суперконцентраты более высокого качества, чем при доводке по известным способам. Из концентрата 1 по известному способу с применением . четвертичной аммониевой соли получен суперконцентрат с содержанием кремнезема 0,35-0,32%, с применением бисчетвертичных солей указанного выше состава получены 1 О суперканцентраты с содержанием крем-незема 0,30-0,25%. Все эти концентраты отвечают по содержанию креи" незема требованиям на суперконцентраты третьего СЪрта, пригодные для 15 получения низкосартного железного порошка ПЖ 4..По предлагаемому способу из этого же концентрата получен суперконцентрат с содержанием кремнезема 20 0,20%, отвечающий требованиям на суперконцентраты 2-"го сорта, пригодный для производства железного породка марки ПЖЗ.Из концентрата 2 по известным спо сабам получены суперконцентраты с со. держанием кремнезема 0,2-0,16%,отвечающие требованиям на с/к 2-го сорта, а по предлагаемому способу - с содержанием 0,15-0,10% кремнезема, зо отвечающие требованиям на супер- концентраты первого сорта, пригодные для производства железных порошков высших сортов ПЖ и ПЖ 2.Применяемая в предлагаемом способе собирательная смесь наиболее селективна при добавке к катинному собирателю сложных эфиров манохлоруксусной кислоты при соотношении от 50:1-10:1.Добавка сложных эфиров монохлоруксусной кислоты и четвертичной аммониевой соли - алкилтриметиламманийхлориду позволяет по сравнению с известным способом увеличить выход суперконцентратов на 1,0-6,3% Добавка сложных эфиров к бисчетвертичным солям названного выше состава позволя; ет увеличить выход концентрата на 0,8-5,3%, При этом расход четвертичной сали снижается в полтора-два раза, расход бисчетвертичных солей сни" жается в 1,2-1,7 раза в зависимости от длины углеводородных радикалов в сложноэфирных группах солей.Таким офразом, проведенные исследования показали, что при использовании предлагаемого способа качество суперканцентратов и соответствен" но их сортность по сравнению с бисчетвертичными солями на основе тетраметилэтилендиаминов, содержащими в боковых цепях сложноэфирные радикалы С- С (прототип), могут быть повышенй в зависимости от типа руд и содержания кремнезема с Ш-П до Псор.2.тов, При этом выход суперконцентрата возрастает на 0,5-5,3%, расход собирателя снижается в 1,2-1,7 раза.Технико-экономический эффект от применения предлагаемого способа при флотационной доводке магнетитовых концентратов до суперконцентратав может быть определен сравнением с базовым объектом, за который принята технология, разработанная для получения суперканцентратов из руд Оленегорского месторождения, Технология включает обратную флотацию с исполь-зованием анионных собирателей и дальнейшую доводку флотационнога концент" рата для удаления кремнезема химическим., автаклавным выщелачиванием. Пред лагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает получение более высоких технологических показателей в процессе флотации, вследствие чего могут быть включены дорогостоящие операции химического автоклавного выщелачивания.Кроме того, можно использовать отходы производства лекарственного препарата этония. Годовой зкономический эффект от использования предлагаемого изобретения на доводочнай фабрике производительностью 10000 тонн сунерконцентра та составляет свыше 373 тыс.руб. в год,, Наименованиесобирателей Суперконцентрат Сорт ф,о изве особу ному спеваяаммонийЧетвертичная аммони соль - алкилтриметил хлорид (алкил С 1 Ч 85 0 О 73,Ш О е 68,85 Т Бисчетв ртичные соли на етраметилэтиленсодержащие сло е радикалы разно 82,0,30 4 0 То ж,3 Ш 76,25 То жеИндивидуальная соль, С 5,2 О,25 Ш 300 е Ш То ж Бисч вертичная соль на ос етр аметилэтилендиами новенов К Ш 300 3,400 500 5 о ж То 7,7,25 о предлагаемому спосо ная соль - алкиламмонийхлорид, . - С и сложный 00,30 охлоруксуснои кис=С; С) етвертичная сол Сложный эфир, К =С -Четвертичная соль П 70,8 14,1 2 Сложный эфир,Четвертичная со. диаминонозфирныдлиныеК Четверттриметилалкил =эфир молоты (К Расход собирателей,г/т 500 300 400 40016(25 ф 1)400 Таблица 1т т тЮ вт еию щ Юю В4 ыход, Содержание Ж;кремнезема,0,60 0,35 0,32 83,5 , 0,25400 0,25 83,6 8(50 ф 1) 400 0,20 82,4 16(25:1) соль,78,00,20 32(12,511) 400 74,0 0,3 П 1 64(6,2: 1) 250 85,9 0,20 5(50: 1) 250 0(25:1) 0,20 82,0 250 25(10, "1) 80,8 0,20 250 1 П 40(6,25;1) 80,2 0,25 250 85,3 0,30 25(1001) 2505,0(50;1) 0,25 84,6 Бисчетвертичная соль наоснове тетраметилэтилендиаминов, содержащая сложноэфирные радикалы,К=С-СиЧсложный эфир монохлоруксусной кислоты К фБисчетвертичная соль,Сложный эфир, К щ С - С Бисчетвертичная Сложный эфир К:С- С Бисчетвертичная соль,К=С-Со Сложный эфиР К = С- С Бисчетвертичная соль, К= С 1 о - Со и Сложный эфир монохлоруксусной кислоты,1 о 13 Бисчетвертичная соль,К=С-СбСЛожный эфирК=С, -СБисчетвертичная соль,КффС -С"1 о ОСложный эфир,К= С- С 1 о 13Бисчетвертичная соль ,К= С- С и СлОжный эфирК С - СБисчетвертичная соль,индивидуальная,К С,о и Дециловый эфир монохлоруксусной кислоты;К С,иДециловый эфир 250 84,4 10(25:1) 0,20 Бисчетвертичная соль,К = Си1Яециловый эфир 25025(10;1) 83,8 0,20 Бисчетвертичная соль1 оДециловый эфирБисчетвертичная соль,К С,1 и1 О 25040(6,2:1) 82,0 Ш 0,25 250 75(3,3: 1) 79,2 Децилоный эфир Ш 0,30 Бисчетвертичная соль,К- С- Си300сложнйй эфир монохлоруксусной кислоты (К С - С )Бисчетвертичная соль,К=С-Си300Сложный эфир,К = С - СБисчетвертичная соль,К щ С,. С 8 иСложный эфир, К =Сю СчзОтход производства лекарственного препарата этоний, содержащий 753 бисчетвертичной соли, 300(содержащей радикалы Со- С ) 350и 4 Х сложного эфира монохлоруксусной кислоты 85,5 0,20 6(50 й 1) 12(251 83,9 0,20 П 30024(12,511) 79,3 0,25 8,3 85,5 84,2 0,25 0,20 0,20 Ш П П ВМСорт определен по ТУ, составленным для суперконцентратов из руды Оленегорского.,Наименование собирателей Расход собирателей, г/т ьпсд, Содержание Сорт:Х кремнезема,Х По известному способуЧетвертичная аммониевая сольалкилтриметил-аммонийхлорид300 400 400 О, 16 69,2 81,7 П 400 О,8 0,16 П 78,2 500 0,17 П 67,6 600 400 8(50;1) 0 86,3 400 16(25;1) 84,8 0,13 Сложный эфир 85,8 0,15 300 6 (50:1) 300 83,6 О,2 12(25:1) Сложный эфир 84,8 250 О,5 5(50:1) 82,9 О, 12 250 10(25: 1) 25020(12,5;1) 82,0 О, 1 О 250 79,2 0,15 Наименование собирателей Бисчетвертичные соли на основе тетраметил-этилендиамина,содержащие сложноэфирные радикалы разной длины: То жеооТо жеК = С 1+- С 18То жеТо же По предлагаемому способу Четвертичная соль - алкилтриметиламмонийхлорид(К = С- С ) и сложный эфир монохлоруксусной кислоты, (. - МЭ"Четвертичная соль и Бисчетвертичная соль на основе тетраметнлэтилендиамина,содержащая сложноэфирные радикалы, К = С - С и сложный эфир монохлоруксуснойкислоты, ( К = С - С )Бисчетвертичная соль,К = С - С и9 Бисчетвертичная соль1 оДециловый эфир монохлоруксусной кислоты Бисчетвертичная соль,10 Дециловый эФир16 1090449 сход собираелей, г/т рт держание емнезема од 40(6,25:80,4 25 П 80 (3 ециловый э ртичнаяСиэфир мо Бисчетв К = С 14 Сложный сус ной соль,3 3,хлорук 1 О 1 оль,б(50: 1 лоты, ичная БисчетверК щ С - СН. О, 12 3 84,Сложный эфиК=С 10 С2(25: ртичная соль,исчет 14,18 81,7 Наименование собирателе и дециловыи эфир монохлоруксусной кислоты исчетвертичная соль, 1 О" Сложныи эфир,К= С; С.Отход производства этония,содержащий 75% бисчетвертичной соли на основе тетраметилэтиленадиамина (К = С- С) и47 эфира монохпоруксусной1 1310 13То же Бисчетвертичная сол нове тетраметилэтил диамина, где К = С1 Этиловый эфир стеар кислоты исчетвертичная сольК ф Счо Продолжение .табл, 2 Суперконцентрат