Способ получения апатитовых концентратов флотацией

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АПАТИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ ФЛОТАЦИЕЙ Способ настоящего изобретения применим в случае различных литологических разновидностей фосфатной руды с карбонатно-силикатной матрицей вулканического и осадочного происхождения и заключается в измельчении руды дроблением, гомогенизацией, размалыванием и удалении шлама до флотации апатита. При этом пульпу освобожднной от шлама и размолотой руды, характеризующуюся концентрацией тврдых частиц выше 40%, сначала кондиционируют с реагентом-депрессором, полимером растительного происхождения, желатинизированным раствором гидроксида натрия, а затем подвергают кондиционированию с реагентом-поглотителем,содержащим сульфосукцинатную или сульфосукцинаматную группы. Указанную пульпу,кондиционированную с реагентами, направляют на флотацию апатита по схеме, включающей следующие стадии: "флотомашина для первичной флотации", "флотомашина для вторичной флотации", "очиститель" и "доочиститель". На всех стадиях схемы флотации можно добавлять газообразный диоксид углерода до насыщения такого газа при температуре и давлении пульпы. Система генерирования пузырьков для флотации действует независимо, питаясь атмосферным воздухом в машинах с самовсасыванием или сжатым воздухом во флотационных камерах с нагнетанием воздуха и флотационных колоннах. Готовый концентрат апатита представляет собой флотированную фракцию последней стадии очистки схемы флотации. Эдуардо Де Резенде Себастьян,Силвия Мартинс Жозиана, Матиолу Элвес, Акира Таката Лауро (BR) Воробьева Е.В. (RU)(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ФЕРТИЛИЗАНТЕС ФОСФАТАДОС С/А - ФОСФЕРТИЛ; БПИ БУНЖЕ ПАРТИСИПАСОЙНС Э ИНВЕСТИМЕНТОС С/А (BR) Изобретение касается способа в области технологии обработки руд, более конкретно области переработки руд для получения апатитовых концентратов флотацией из фосфатных руд преимущественно с карбонатно-силикатной матрицей осадочного и вулканического происхождения при помощи механических флотационных машин или устройств колонного типа. Во всм мире обогащение апатитовых руд, содержащих переменные количества силикатов и карбонатов, представлялось сложной проблемой в случае многих фосфатных руд осадочного или магнетического происхождения. В течение десятилетий исследователи во всм мире направляли свои усилия на изучение способов селективного разделения апатитов и карбонатов, в основном кальцита и доломита. В Бразилии, в Кажати - Сан-Паулу фирма Bunge Fertilizantes эксплуатирует промышленную установку по обогащению, на которой апатитную руду отделяют от карбонатов, силикатов, оксидов железа и других руд способом прямой флотации апатита в синтетическом собирателе с использованием кукурузного крахмала в качестве депрессора карбонатов и других жильных руд. Указанный способ обогащения апатита применяли и в случае других руд вулканического происхождения из различных регионов Бразилии, но во всех исследованиях, касающихся данного вопроса, были получены отрицательные результаты,главным образом, вследствие трудностей селективного разделения апатита и карбонатов. Ввиду трудностей, обнаруженных в способе прямой флотации апатита из силикатно-карбонатных руд, некоторое количество исследований было сосредоточено на обогащении апатита посредством обратной флотации карбонатов с использованием жирной кислоты в качестве реагента-поглотителя, кукурузного крахмала в качестве депрессора, при этом флотацию проводили при уровне рН, соответствующем щелочной среде. Указанную пульпу диспергируют пульсацией частиц и кондиционируют с серной и фосфорной кислотами в целях достижения диапазона уровня рН от 4,0 до 5,0, при этом затем осуществляют флотацию карбонатов для получения апатитового концентрата в нижней фракции обратной флотации таких карбонатов. Основная причина трудностей, с которыми сталкиваются при отделении апатита от карбонатов, заключается в сходстве характеристик данных руд в ходе анионной флотации жирными кислотами или синтетическими реагентами. Следовательно, разделение указанных руд становится эффективным только при использовании больших количеств реагентов, содержащих растворимые соединения фосфора и фтора, в качестве депрессора апатита в процедуре обратной флотации карбонатов, загрязняя воду и делая невозможным е повторное использование в любой другой схеме флотации, включающей совместную обработку апатита и карбонатов. Сущность настоящего изобретения заключается в осуществлении измельчения фосфатной руды,содержащей переменные количества силикатов и карбонатов, дроблением, гомогенизацией, размалыванием и удалением шлама до флотации апатита. Гранулометрия руды после размалывания может быть такой, которая обеспечивает эффективное высвобождение руд, подлежащих разделению, т.е. апатита и жильных руд. Процесс флотации начинается с кондиционирования пульпы руды, предварительно размолотой и освобожднной от шлама, в присутствии реагента-депрессора, такого как растительный крахмал, желатинизированный раствором гидроксида натрия. Только после кондиционирования с реагентомдепрессором вышеупомянутую пульпу руды подвергают кондиционированию с реагентом-поглотителем,например реагентом, содержащим сульфосукцинатную или сульфосукцинаматную группы. Технологическую схему флотации можно скомпоновать из следующих стадий: "флотомашина для первичной флотации", "флотомашина для вторичной флотации", "очиститель" и "доочиститель", в зависимости от содержания апатита в руде и вида примеси, подлежащей удалению из процесса. Обычно стадии с использованием "флотомашины для первичной флотации" и "флотомашины для вторичной флотации" предназначены для извлечения апатита, в то время как на стадиях с использованием "очистителя" и"доочистителя" обеспечивается очистка флотированной фракции на стадиях извлечения. Можно собрать схему флотации только с механическими камерами и флотационными колоннами или со смешанными системами. На всех стадиях схемы флотации можно осуществлять дозирование диоксида углерода в качестве реагента-модификатора поверхностей апатита и карбоната. Газообразный диоксид углерода добавляют к пульпе посредством систем генерирования пузырьков, обычно используемых во флотационных машинах, таких систем, как пористые пластины, пористые трубы, "рассеиватели", "кавитационная труба" и т.д. Дозирование диоксида углерода следует регулировать с целью обеспечения растворения данного газа в жидкой фазе до насыщения при температуре пульпы в ходе флотации и в условиях атмосферного давления, в дополнение к образованию микропузырьков CO2, которые взаимодействуют с поверхностями карбоната и апатита. Для образования пузырьков при флотации используют независимые системы, снабжаемые атмосферным воздухом в камерах с самовсасыванием и сжатым воздухом в других моделях механических камер и флотационных колоннах. Ниже приведены некоторые примеры для пояснения описываемого способа, но не для ограничения ими. Пример 1. Образец фосфатной руды с карбонатно-силикатной матрицей, называемый флогопититом, из при-1 019886 иска Шападан на Каталао-Гояния, содержащий 9,5% P2O5, 20,3% СаО, 9,3% Fe2O3, 20,8% SiO2 и 18,3%MgO, подвергали обработке операциями дробления, гомогенизации, размалывания и удаления шлама. Аликвоту приготовленного образца, 1000 г, репульпировали для достижения концентрации тврдых макрочастиц около 50%, кондиционировали с кукурузной мукой, желатинизированной раствором NaOH, а затем подвергали кондиционированию с сульфосукцинатом натрия. Флотацию осуществляли в механических камерах с автоматизированной рабочей зоной на стадиях "машины для первичной флотации" и"очистителя" по открытой схеме, с нагнетанием газообразного диоксида углерода на обеих стадиях. Готовый концентрат содержал 37,3% P2O5 при степени извлечения апатита 66,5%. Пример 2. Образец флогопитита, приготовленный по методике, раскрытой в примере 1, подвергали длительному испытанию в полупромышленном масштабе. Сначала пульпу, содержащую 45 мас.% тврдых частиц, кондиционировали с реагентом-депрессором, затем кукурузную муку, желатинизированную раствором NaOH, кондиционировали с сульфосукцинатом натрия. Флотацию осуществляли по схеме со стадиями "машины для первичной флотации" и "очистителя", укомплектованными колоннами диаметром 2 дюйма и системой нагнетания газообразного диоксида углерода на двух стадиях флотации. Готовый концентрат содержал 36,1 % P2O5 при степени извлечения апатита 69,4%. Пример 3. Образец, представляющий собой часть приготовленного образца фосфатной руды с карбонатносиликатной матрицей, называемой флогопититом, из прииска Шападан на Каталао-Гояния, содержащий 8,24% Р 2 О 5, 28,61% СаО, 17,43% Fe2O3, 6,65% SiO2, 9,84% MgO, массой 1000 г, репульпировали до достижения концентрации тврдых макрочастиц около 50% и кондиционировали с кукурузной мукой, желатинизированной раствором NaOH, а затем подвергали кондиционированию с сульфосукцинатом натрия. Флотацию осуществляли в механических камерах с автоматизированной рабочей зоной на стадиях "машины для первичной флотации" и "очистителя" по открытой схеме, с нагнетанием газообразного диоксида углерода на обеих стадиях. Готовый концентрат содержал 37,3% P2O5 при степени извлечения апатита 72,5%. Пример 4. Образец флогопитита, приготовленный по методике, раскрытой в примере 3, подвергали длительному испытанию в полупромышленном масштабе. Сначала пульпу, содержащую 45 мас.% тврдых частиц, кондиционировали с реагентом-депрессором, затем кукурузную муку, желатинизированную раствором NaOH, кондиционировали с сульфосукцинатом натрия. Флотацию осуществляли по схеме со стадиями "машины для первичной флотации" и "очистителя", укомплектованными колоннами диаметром 2 дюйма и системой нагнетания газообразного диоксида углерода на двух стадиях флотации. Готовый концентрат содержал 34,4% P2O5 при степени извлечения апатита 64,3%. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения апатитовых концентратов флотацией, применимый к литологическим разновидностям фосфатных руд с карбонатно-силикатной матрицей вулканического или осадочного происхождения, отличающийся тем, что содержит следующие стадии:a) измельчение руды процедурами дробления, гомогенизацией, размалыванием в стержневых и шаровых мельницах для получения руды для соответствующего высвобождения апатита и жильных руд;b) освобождение от шлама в гидроциклонах различных размеров для эффективного удаления суспензии, вредной для осуществления способа флотации апатита;c) кондиционирование пульпы сначала с растительным полимером, желатинизированным раствором гидроксида натрия, а затем с реагентом-поглотителем, содержащим сульфосукцинатную или сульфосукцинаматную группы;d) флотацию апатита по схеме с "флотомашиной для первичной флотации", "флотомашиной для вторичной флотации", "очистителем" и "доочистителем", скомпонованной из механических камер, флотационных колонн, или по смешанным схемам с обоими типами оборудования. 2. Способ получения апатитовых концентратов флотацией по п.1, отличающийся тем, что используют диоксид углерода в качестве модификатора поверхностей карбонатов и апатита для обеспечения селективного отделения апатита от карбонатов флотацией. 3. Способ получения апатитовых концентратов флотацией по п.1, отличающийся тем, что используют газообразный диоксид углерода в качестве реагента, которым регулируют уровень рН пульпы для достижения его величины в диапазоне от 5,8 до 6,8 в ходе флотации. 4. Способ получения апатитовых концентратов флотацией по одному из пп.1-3, отличающийся тем,что на всех стадиях флотации или только на стадиях очистки, стадиях "очистителя" и "доочистителя" используют газообразый диоксид углерода, постоянно нагнетаемый во флотационные камеры через соответствующие устройства, предназначенные для данной цели. 5. Способ получения апатитовых концентратов флотацией по одному из пп.1-4, отличающийся тем,что используют газообразный диоксид углерода в качестве флотационного реагента и атмосферный воз-2 019886 дух для образования пузырьков для флотации во флотационных камерах с самовсасыванием или сжатый воздух для образования пузырьков для флотации в колоннах или механических камерах с нагнетанием воздуха.