Способ обогащения глинистых калийсодержащих руд

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1502 4 В 03 О 1 02 АтГЕ.Б ( . ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ 9/23-037(71) И нетАН БССРного научгалургии72 С. Г. По 31ико-органической химии сский филиал Всесоюзовательс кого и цститута 89. Бюл. итут физ и Белору но-исслед Г. М. Косой,Л. А. Водо пС, Солдатов бекя(56) Алексаяменения реаных руд.1973, с. 232-23АвторскоеЛо 1132981 к,радова, овиВ 6 (088.8 лрович ецтовМинс Х. М. Основы прири флотзцци кзлийНаука и техника,льство С(.(.Р Р 1/00, 1982 идете(54) С П О(.О ТЫХ КАЛИЙ (57) Изобрете полезных иско цо при флот Цель сни ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Б ОБОГАШЕНИЯ ГЛ ИГ ИССОЛГРЖАШИХ РУД ние относится к обогдшению пдемых и м. б. использовалции кдлийсодержаших руд. жение расхолд карбоксимеИзобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при флотациц калийсодерждцирул.Цельк изобретения является снижение рдсодд карбоксцметилцеллюлозы (КМЦ) за счет увеличения удельной энергии раствора ц снижение потерь хлористого калия.(,цскоб обогдцения глинистыкалийолержа цен рул включает п редвд рительное коцлцционирондние раствора КМЦ путем мгогократной циркуляции в контуре, сос. тояцгем цз емкости и ндосд. прц этом цроизволительцкть насоса составляет 70 - 90(,( от максимальной. Исходную руду измчь ц(кт, обе( шламливакт, перемешитилцеллюлозы (КМЦ) за счет увеличения улельной энергии раствора и снижение потерь хлористого калия. Раствор КМЦ предварительно кондиционируют путем многократной циркуляци и в контуре, состоящем из емкости и насоса. Производительность насоса составляет 70 - 9000 от максимальной. Исходное сырье измельчают, обеапламливдют. Затем пульпу перемешивлкт с кондиционированным раствором КМЦ, с собирателем и проводят флотацию сильвинита. В процессе обработки в циркуляционном контуре увеличивается улельная энергия раствора КМЦ, (то приволит к изменению его физико-химических снойств. Г 1 роисходит увеличение темпратуры циркулируюцей жидкости, изменяетсяя р Н и о кисл л тельно. восста новител ь. цый потенциал. В результате кондиционировдния происходит увеличение лепрессилкщего действия КМЦ. Гредлагаемый способ обеспечивает снижение расхода КМЦ цд 8 10кг/кг и на 0,5% снижает пот(ри хлористого кллия. дают с кондиционированным рКМЦ, собирателем, затем проводцию сильвинита.Положительный эффект основывается на улучшении депрессируюцих свойств КМЦ. Депрессирующие свойства - это способность реагента блокировать адсорб. ционно-активные центры поверхности глинис то-карбонатных минералов, являющихся сопутствующей к калийным рудам примесью. Без нейтрализации адсорбционной активности глинистых примесей (нерастворимого остатка) невозможен процесс эффективной флотации целевого компонента - хлористого калия. Молекулы КМЦ в своем аст две содержат большое число гидро 1502113фильных, гидроксильных и карбоксильных групп, которые обеспечивают их адсорбцию на поверхности глинисто-карбонатных частиц. Для ионогенных полимеров, в том числе КМЦ, в растворах характерна глобулизация молекул (свертывание микро- молекул в клубки) ввиду подавления диссоциации ионогенных групп и усиления внутримолекулярного взаимодействия. Молекулы высокополимеров в растворах также склонны к образованию ассоциатов и надмолекулярных структур. Эти явления приводят к тому, что в реальных растворах реагента, используемых в промышленности, реализуется только часть способности макромолекул нейтрализовать глинисто-карбонатные примеси, так как определенное количество активных функциональных групп заблокировано в результате свертывания макромолекул в глобулы, а также соседними макромолекулами ассоциатов или н адмолекулярной структуры.Как выяснилось в процессе эксперимента, энергии, возникающей в циркуляционном контуре, достаточно, чтобы произвес. ти определенные изменения свойств растворов реагентов. В первую очередь онарасходуется на возрастание теплового движения молекул (увеличивается температура циркулирующей жидкости) . Увеличивается диссоциация ионогенных групп (что характеризуется изменением рН с 8,7 до 8,48 и окислительно-восстановительного потенциала с 223 до 188 мВ). ГЬраллельно происходят процессы разругиения нздмолекулярных структур, ассоциатов, рззрых. ление, частичное разворачивание глобул. Все это приводит к освобождению блокированных активных функциональных групп (более развернутые, разветвленные молекулы увеличивают авязкость раствора, что зафиксировано с 3,46 до 4,31 м 1 ас). Все это и приводит к улучшению депрессируюшей способности раствора КМЦ, так как дополнительное количество освобожденных активных групп макромолекул адсорбируется на большей плошади минералов.Непосредственное измерение производительности насоса, КПД насоса, сопротивления трубопровода, удельной энергии перекачиваемой жидкости, кроме производи. тельности, затруднено, поэтому в результатах указано изменение легко определяемого значения производительности насоса, Истинной причиной происходящих с раствором реагента изменений является увеличение удельной энергии раствора в процессе обработки. Производительность насоса непосредственно связана с удельной энергией перекачиваемой жидкости. С некоторой погрешностью можно принять, что уменьшение производительности насоса на 1 О - 30% свидетельствует об увеличении удельной энергии жидкости на 1030%, и счи 10 15 20 25 30 35 40 45 50 тать, что используемые величины произ. водительности насоса являются легко определяемым параметром, характеризующим удельную энергию жидкости.Эффект зависит от длительности обработки реагента в циркуляционном контуре, Оптимальное количество циклов обработки в примерах - 30 (эффект возникает при 3 - 5 циклах и монотонно возрастает при увеличении количества циклов до 30, оставаясь при дальнейшем увеличении времени обработки неизменным) .Производительность насоса можно уменьшить путем уменьшения уровня в емкости перед насосом, уменьшения диаметра трубопровода на нагнетающей или всасывающей линиях, подачи в перекачиваемую жидкость газа и т. д.Для проведения испытаний использовали растворы реагентов, приготовленных в реагентном отделении сильвинитовой обогатительной фабрики и отобранных в трубопровод перед их подачей в процессе обогащения (базовой вариант). Концентрация депрессора КПЦ 2%; собирателя хлористого калия - октадециламина (ОДА) в смеси с пенообразователем 0,5%. Состав флотируемой руды: КС 30,2% и НО 3,5%, В опытах сравнивалось количество КМЦ (в граммах на тонну руды), необходимое для достижения при флотации заданного извлечения из руды хлористого калия (90%) при прочих равных условиях.Пример 1. В процессе обогащения .хлористого калия использую г раствор КМЦ, отобранный на обогатительной фабрике и не подвергнутый дополнительной обработке. Для достижения извлечения 90% хлористого калия требуется 450 10 " кг/кг реагента. При 30-кратной обработке реагентз в циркуляционном контуре, состоящем из вихревого насоса ВК 1/16 и открытой емкости (высота перекачивзния 1,5 м, диаметр трубопроводов равен диаметру патрубков насоса, объем перекачиваемой жид. кости 20 л, паспортная производитель. ность при данном напоре 1,4 м/ч), его свойства и необходимый для депрессии расход не изменяются. Постепенное уменьшение объема перекачиваемой жидкости (уровня жидкости в емкости) и, соот. ветственно, производительности насоса приводит к активации реагента и сокрашению его расхода (на 80 1 О кг/кг). Чрезмерное уменьшение перекачиваемого объема (до 2 л) приводит к срыву работы насоса и прекращению перекачивания.Пример 2. Сокращение расхода реагента достигается при уменьшении производительности насоса путем перекрывания вентиля на всасывающем трубопроводе. Проходное сечение патрубков насоса 3 см-. При полностью открытом вентиле (сечение502113 фор,чула изобретения Составитель В. ШубинаРедактор В. Г 1 етраш Текред И. Верее Корректор М. ШарошиВак аз 4994,1 О Тираж 498 ПодписноеВНИИГИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д 45Производственно. издательский комбинат Патент, г. Ужгород, л Гагарина, 11)1 трубопровода также 3 см) ЗО-кратная обработка реагента в циркуляционном контуре не изменяет его свойств. Уменьшение производительности насоса вследствие постепенного перекрывания вентиля приводит к активации реагента и сокращению его расхода. Объем перекачиваемой жидкости 20 л.Пример 3. Сокр а щение расхода реагента достигается при уменьшении производительности насоса путем перекрывания вентиля на нагнетательном трубопроводе,Пример 4. В случае применения необработанного ЗЯ-ного раствора КМЦ при обо гащении хлористого калия до степени извлечения 90/ требуется 490 10кг/кг реагента. После 30-кратной обработки КМЦ в циркуляционном контуре при уменьшенной производительности насоса необходимый расход снижается до 400 1 О кг/кг. Увеличение концентрации раствора реагента уменьшает количество вводимой в процесс воды и потери хлористого калия вследствие его растворения в воде,Таким образом, в приведенных примерах показано, что многократная (5 - 30 циклов циркуляции, оптимальное количество 30, так как при дальнейшем увеличении количества циклов эффективность обработки не изменяется) обработка раствора реагента депрессора в циркуляционном контуре, состоящем из емкости и насоса, работающего с производительностью на 10 - ЗОЯ меньше его паспортной характеристики, приводит к улучшению его депрессирующей способности и позволяет использовать более концентрированные растворы. Такая гидродинамическая обработка раствора реагента приводит к изменению физико-химических свойств. Так, в случае 2 Я-ного раствора после обработки пока затель рН увеличивается с 8,17 до 8,48;окислительно-восстановительный потенциал уменьшается с 223 до 188 мВ; вязкость возрастает с 3,46 до 4,31 м Пас. Это свидетельствует об изменении свойств раствора и структуры макромолекул, что вызывает улучшение его депрессирующей способности.Таким образом, применение предлагаемого способа по сравнению с используемым на калийных обогатительных фабри ках позволит на 8 1 Окг/кг снизитьрасход реагента депрессора и на 0,5 Я потери хлористого калия. Способ обогащения глинистых калийсодержащих руд, включающий предварительное кондиционирование раствора карбоксиметилцеллюлозы, измельчение, пульпирова.ние; обесшламливание исходного сырья, пе.25 ремешивание пульпы с кондиционированным раствором карбоксиметилцеллюлозы, со.бирателем и флотацикз сильвинита, отличаюи 4 ийся тем, что, с целью снижения потерь хлористого калия и расхода карбоксиметилцеллюлозы за счет увеличения удельной энергии раствора, кондиционирование раствора карбоксиметилцеллюлозы проводят п)тем многократной циркуляции в контуре, состоящем из емкости и насоса, при этом производительность насоса составляетт 70 - 90 ог от максимальной.