Способ обогащения железных руд

Способ обогащения железных руд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1.СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД, включакмций кондиционирование пульпы с катионным собирателем и последующую флотацию силикатных минералов , отл. ичающийся тем, что, с целью повьппения качества и выхода концентрата и снижения расхода собирателя, катионный собиратель предварительно смешивают со сложными эфирами монохлоруксусной кислоты и первичных спиртов нормального строения общей формулы ClCHjCOOR, где R - углеводородный радикал с 10I 13 атома ц1 углерода. 2. Способ по п. 1,отлича ющ и и с я тем, что соотношение сложных эфиров монохлоцуксусной кислоты и катионного собирателя составляет от 1:10 до 1:50.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ШИ ЛЕ

РЕСПУБЛИК за ВО3O102

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ COOP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й ь Айд;

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3549135/22-03 (22) 08.02.83 (46) 07.05.84. Бюл. Ф 17 (72) К.Е.Рыков, Н.П.Заблоцкая, О.М.Ковалева, 1д.И.Казас, Г.А,Голик, М,О.Лозинский и В.В.Иаловик (71) Институт минеральных ресурсов и Институт органической химиии

АН УССР (53) 622.765.06(088.8) (56) 1. Турецкий Я.M. и др. Прямое получение железа и порошковая металлургия. Тематический отраслевой сборник.

M., "Металлургия", 1974, Ф 1, с. 21.

2. Серго Е.E. и др. Обогащение полезных ископаемых. Киев. "Техника", 1977, вып. 20, с.4.

З.Рыков К .Е. и др. Бюллетень ин-та.

"Черметинформация", 1975, Р 19, с. 30.

4. Авторское свидетельство СССР по заявке 11 2953506/23-26, (прототип).,.SU„„1090449 А (54) (57) 1.СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ МБЛЕЗНЫХ РУД, включакяций кондиционирование пульпы с катнонным собирателем и последующую флотацию силикатных минералов, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и выхода концентрата и снижения расхода собирателя, катионный собиратель предварительно смешивают со сложными эфирами монохлоруксусной кислоты и первичных спиртов нормального строения общей формулы

С1СН2c00R где R — углеводородный радикал с 1013 атомами углерода.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что соотношение сложных эфиров монохлооуксусной кислоты и катионного собирателя составляет от 1:10 до 1:50.

)0904

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при флотационном обогащении железных руд для отделения силикатных минералов (кварц,ам- 5 фиболы,куммингтонит, пироксены и др.) в частности при получении магнетитовых концентратов высокой чистоты.

Известен способ получения магнетитовых концентратов высокой чистоты 10 (суперконцентратов) из товарных магнетитовых концентратов (доводка магнетитовых концентратов), включающий доизмельчение до 92-95Х класса—

0,05 мм, обратную анионную флота- 15 цию, последующую, мокрую магнитную сепарацию флотационного концентрата, фильтрацию, сушку, сухую магнитную сепарацию, химическую доводкуавтоклавное выщелачивание (1 3.

Недостатками данного способа являются сложность технологической схемы, 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- 35 незема до 1,0X) и производства железного порошка низших сортов (О 5О,ЗХ кремнезема) 12 1.

Недостатком известного способа является недостаточная селективность, что не позволяет получать суперконцентраты высших сортов (1-ro 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 g.

Флотационной доводке подвергают магнетитовые концентраты крупностью

90 класса -0,04 мм с содержанием

0,9 кремнезема, полученные по че» тырехстадиальной схеме мокрой магнит ° ной сепарации иэ руд Куксунгурского месторождения Приазовья. Расход собирателя составляет 250-300 г/т, 49 2 продолжительность флотации 1, 7 —.

2,2 мин. При использовании в качест. ве собирателя солей четвертичных аммониевых оснований — триметилалкил. аммонийхлорида (алкил = С,„- С „ ) диалкилдиметиламмонийхлорида и диметилбензилалкиламмонийхлорида получены суперконцентраты с содержанием кремнезема менее О,ЗХ (0,21; 0,26;

0,25Х соответственно).

Соли четвертичных аммониевьгх осио. ваний 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 71,9-72Х и кремнезема ниже 0,15Х пригодные для производства порошков высших сортов °

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ обогащения железных руд, включающий кондиционирование пульпы, с катионньм собирателем, например, бисчетвертияные аммониевые соли на основе тетраметилэтилендиаминов, содержащие в боковых цепях сложноэфирные радикалы С вЂ” С„ и последующую флотацию силикатнйх минералов Е43.

Применение указанных солей в качестве реагентов-собирателей при флотационной доводке магнетитовых концентратов позволяет по сравнению с солями четвертичных аммониевых оснований снизить содержание кремнезема на 0,03-0,1 в зависимости от исходного содержания кремнезема в концентрате и длины сложноэфирного радикала в молекуле соли, а также уменьшить расход собирателя в полтора-два раза.

Однако селективность бисчетвертичных солей производных этилендиа" минов, содержащих в боковых цепях сложноэфириые радикалы, недостаточная и не позволяет получить суперконцентраты с содержанием кремнезема 0,15 и ниже, пригодные для производства высокосортных железных порошков.

Цель изобретения - повышение качества и выхода концентрата и снижение расхода собирателя.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обогащения железных руд, включающему конди3 10904 ционирование пульпы катионными собирателями и последующую флотацию силикатных минералов, катионный собиратель предварительно смешивается со сложными эфирами монохлоруксус5 ной кислоты и первичных спиртов нормального строения общей формулы

С1СН COOR, где < Q- С, . 10

При 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. 20

Пример 1. Флотационной доводке подвергают магнетитовый концентрат 1, полученный из руд Тарынахского месторождения Южной Якутии (трасса БАИ) по 4-х стадиальной схе25 ме мокрой магнитной сепарации.Концентрат крупностью 92Х класса -0,04 мм содержит 70,3Х железа и 0,9 кремнезема.

Руды, иэ которых получен концентрат, представляют собой тонковкрап30 ленные магнетитовые кварциты,породообразующими силикатными минералами яво ляются кварц, куммингтонит, роговая обманка, грюнерит, актинолит, антофиллит, биотит, мусковит, гиперстен, альбит и др.

Ф

Схема флотации включает одну операцию, в которой пенный продукт,обо гащенный. кремнеземом, удовлетворяет требованиям на доменный концентрат камерный . продукт — на сунерконцентрат. Опыты проводят в открытом цикле на лабораторной флотомашине ФИ-2М с камерой емкостью 150 мл. навеска материала 40 r, продолжительность кон45 диционирования с собирателем 3 мин, продолжительность флотации 2 мин.

В качестве собирателей испытывают следующие катионные реагеиты: соль четвертичного аммониевого основанияалкилтриметиламмонийхлорид (алкил =

С вЂ” С,,), соли (хлориды) бисчетвертич".. ных аммониевых оснований на основе тетраметилэтилендиаминов, содержащие в боковых цепях сложноэфирные ра- 55 дикалы (фракции С.; С, С." С„

С1, - С„ и моносоль С „ц), а также смеси перечисленных выще четвертич49 4 ных и бисчетвертичных солей со сложными эфирами монохлоруксусной кисло- ты и первичных спиртов, содержащими углеводородные радикалы С„ и С - С,, в том числе отход производства медицинского препарата этоний. Отход производства содержит 75 бисчетвертичной соли на основе тетраметилэтилендиаминов со сложноэфирными радикалами в боковых цепях этилен

1,2-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 химии

АН УССР, где производится этоний.

Количество бисчетвертичной соли в отходе может колебаться от 73-75Х, количество сложного эфира монохлор\ уксусной кислоты от 1-10 .

Бисчетвертичные соли готовят в виде 0,5Х водных растворов, водонерастворимые эфиры добавляют к ним в чистом виде. Реагенты смешивают перед подачей в кондиционирование путем встряхивания вручную.. или перемешиванием мешалкой. Для полного растворения эфира достаточно перемешивание в течение 3-5 мин.

Результаты обогащения известными и описываемым способами приведены в табл.1 (средние из 3-5 опытов).

Пример 2. По схеме, описанной выше, обогащают магнетитовый концентрат 2, полученный из руд Куксунгурского месторождения Приазовья (участок 4), крупностью 90Х класса

-0,04 мм с .содержанием 71,4Х железа и 0,45 кремнезема. Руды Куксунгурского месторождения средневкрапленЙые, в качестве породообразующих силикатных минералов содержат кварц, куммингтонит, амфиболы, роговую обманку> моноклинные пироксены, гиперстен., Результаты обогащения приведены в табл.2.

Результаты исследований, полученные в лабораторных условиях, на концентрата 2 (выделенном из руд Куксунгурского месторождения участка 4), подтверждены испытаниями способа на опытном производстве института "Иеха-. нобрчермет" при получении опытных партий суперконцентратов.

Результаты проведенных исследова-.,, ний (табл. 1 и 2) свидетельствуют .о том, что при доводке магнетитовых

1090449 концентратов 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 0,35-0,32Х, с применением бисчетвертичных солей указанного выше состава получены 10 суперконцентраты с содержанием кремнезема 0,30-0,25Х. Все эти концентраты отвечают по содержанию кремнезема требованиям на суперконцентраты третьего сЪрта, пригодные для 15 получения низкосортного железного порошка ПЖ4. .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 порошка марки ПЖЗ.

Из концентрата 2 по известным спо- 25 собам получены суперконцентраты с содержанием кремнезема О, 2-0,16Х,отвечающие требованиям на с/к 2-го сорта, а по предлагаемому способу— с содержанием 0,15-0,10Х кремнезема, зо отвечающие требованиям на суперконцентраты первого сорта, пригодные для производства железных порошков высших сортов KKI и ПЖ2.

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 — алкилтриметиламмонийхлориду позволяет по сравнению с известным способом увеличить выход суперконцентратов на 1,0-6,3X„ Добавка сложных эфиров к бисчетвертичным солям названного выше состава позволя; ет увеличить выход концентрата на

0,8-5,3Х. При этом расход четвертичной соли 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 образом, проведенные исследования показали, что при использовании предлагаемого способа качество суперконцентратов и соответственно их сортность по сравнению с бисчетвертичными солями на основе тетраметилэтилендиаминов, содержащими в боковых цепях сложноэфирные радикалы

С„- С (прототип), могут быть повышены в зависимости от типа руд и содержания кремнезема с Ш-П до П»1 сор. .2. тов. При этом выход суперконцентрата возрастает на 0,5-5,3Х, расход собирателя снижается в 1,2-1,7 раза.

Технико-экономический эффект от применения предлагаемого способа при флотационной доводке магнетитовых концентратов до суперконцентратов может быть определен сравнением с базовым объектом, за который принята технология, разработанная для получения суперконцентратов из руд Оленегорского месторождения. Технология включает обратную флотацию с исполь- зованием анионных собирателей и дальнейшую доводку флотационного концент" рата для удаления кремнезема химическим-, автоклавным 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 доводочной фабрике производительностью l0000 тонн сунерконцентра та составляет свыше 373 тыс.руб. в

- Мг" год.

1090449

Наименование собирателей

Расход собирателей, г/т

Суперконцентрат

Сорт», ыходэ

Ж одержание ремнезема, Х

85,5

350

0,60

73,9

68,4

0,35

550

0,32

850

То же

82,8

0 ° 30

400

0,30

76,0

500

фà cl3

То же

85,5

300

0,30

0, 25

76,7

400

85,2

83,5

0,30

250

0,25

То же

То же

300

74,2

300

85 5

0,30

83,5

400

0,25

77,7 .

0,25

То же

500

По предлагаемому способу

0,30

400

П

16(25:1) 70,8

400 74э7

0,20

0,20.П

40(10:1)

400

65,5

0,30

Сложный эфир

М 13

80(5Ф 1) ) По известному способу

Четвертичная аммониевая соль — алкилтриметкламмонийхлорид (алкил С - („ )

То же

Бисчетвертичные соли на основе тетраметилэтилендиаминов, содержащие сложнозфирные радикалы разной длиныa

R-С .С

1 9

То же

Индивидуальная соль, .R C

Бисчетвертичная соль на основе тетраметилэтилендиами1+ 18

То же

Четвертичная соль — алкилтриметиламмонийхлорид, алкил = С„.; С и сложный эфир монохлоруксусной кислоты (R = С„о- С„)

Четвертичная соль

Сложный эфир, R =C — С

Четвертичная соль

Сложный эфир, R = C - С„, Четвертичная соль

Таблица 1 4 4

400 . (8(50:1), 77,2

1090449

Расход собирателей, г/т

Наименование собирателей

Выход, Х

400

0,25

83,6

8(50: 1) 400

0,20

82,4

16(25:1) соль, 78,0 0,20

32 (12,5: 1) 400

74,0 0,3

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

40(6,25:1) 80,2 0 25

250

85,3 0130

2,5 (100: 1) 250

5,0(50:1) 0,25

84,6

Бисчетвертичная соль на основе тетраметилэтилендиаминов, содержащая сложноэфирные радикалы, R=-С-С и

1» сложный эфир монохлоруксусной кислоты, R = Cz C g

Бисчетвертичная соль, R - C С

Сложный эфир, R ф— С

Бисчетвертичная

R - С - С t

Сложный эфир, К С С 3

Бисчетвертичная соль, 7

R=C-Cg

Сложный эфир, я О

Бисчетвертичная соль, С10 С 3

Сложный эфир монохлоруксусной кислоты, "0 f3

Бисчетвертичная соль, К = Со- СВ

СЛожный эфир, R=C10- Са

Бисчетвертичная соль, R C - С

"1О О

Сложный эфир, R= С- С<о "13

Бисчетвертичная соль, R С40 С13 и

Сложный эфир, К С10 С 15

Бисчетвертичная соль, индивидуальная, R С® и

Дециловый эфир монохлоруксусной кислоты (R = С10)

Бисчетвертичная соль, R=C„,ц

Дециловый эфир

Продолжение табл. 1

Суперконцентрат

Содержание Сорт кремнезема, Х

1090449

,Ъ

Продолжение табл, 1

Наименование собирателейСуперконцентрат

Расход собирателей, г/т

Содержание Сорт кремнезема, V

113

ыход, X.

Бисчетвертичная соль, ;R С о и

Дециловый эфир

250

84,4

10(25:1) 0,20

Бисчетвертичная соль, R = С„и

Дециловый эфир

25(10:1) 83,8

0,20

Бисчетвертичная соль

1о

Дециловый эфир

Бисчетвертичная соль, R-c„H .1О

40(6,2:1) 82,0

0,25

250

75(3,3: 1) 79,2

Децилоный эфир

0,30

Бисчетвертичная соль, R С„- С„и

300 сложнйй эфир монохлоруксусной кислоты (К С вЂ” С )

Бисчетвертичная соль, R= С„- С„ и

Сложный эфир,R = С вЂ” С .Бисчетвертичная соль, R С14 С1еи

Сложный эфир, R =С .ч- С ч

1 )

Отход производства лекарственного препарата этоний, содер- 250 жащий 757о бисчетвертичной соли, 300 (содержащей радикалы С1о С1 ) 350 и 4Х сложного эфира монохлоруксусной кислоты

85,5

0,20

6(50з 1) 12(25:1 83,9

0,20

24(12,5:1) 79,3

0,25

87,3

85,5

84,2

0,25 . 0,20

0,20

Ш

П

П ч

Сунерконцентрат !

>.Наименование собирателей

Расход собирателей, г/т

ы од, Содержание Сорт кремнезема, Ж

По известному способу

«Четвертичная аммонневая соль алкилтриметил-аммонийхлорид (R Ct7- C26)

То же

500

87,4

0,25

0,20

600-800

83,9

Сорт определен по ТУ, составленным для суперконцентратов из руды Оленегорского месторождения, утвержденным Минчерметом СССР р 1980 г. на срок с 1981 по 1985 r. г. .Таблица2 .I

1090449

Расход собирателей, г/т.Суиерконцентрат

Выход, Жо

300

400

400

0,16

69,2

81,7

400

О,!8

0,16

78,2

500

0,17

67,6

600

400

8 (50: 1) О, !5

86,3

400

16(25:1) 84,8 0,}3

Сложный эфир

85,8 0,15

300

6 (50: 1) 300

83,6 О,!2

12(25:1) Сложный эфир

84,8

250

0,15

5(50: 1) 82,9 О, 12

250

10(25: 1) 250

20(12,5:1) 82,0 О, 10

250

79,2 0,15

Наименование собирателей

Бисчетвертичные соли на основе тетраметил-этилендиамина, содержащие сложноэфирные радикалы разной длины:

R - =C - C

То же

R С 0 о

То же

R = С1+- С 18

То же

То же

По предлагаемому способу

Четвертичная соль — алкилтриметиламмонийхлорид (R = С.} С о) и сложный эфир монохлоруксусной кислоты, (Со Я

Э

"Четвертичная соль и

Бисчетвертичная соль на основе тетраметнлэтилендиамина, содержащая сложноэфирные радикалыу R С С9 и сложный эфир монохлоруксусной кислоты, (R = С,, — С )

Бисчетвертичная соль, R = C - С и

Бисчетвертичная соль

1о

Дециловый эфир монохлоруксусной кислоты

Бисчетвертичная соль, 10

Дециловый эфир

Бисчетвертичная соль, R=С,ои, Дециловый эфир Бисчетвертичная соль (К Ы С1а) Продолжение табл. 2

Содержание Сорт кремнезема, Х

868 020 П

83 1 О 17 П

79,5 0,18 . П

1090449

Суперконцентрат

40 (6, 25: 1) 25 0

0,18

80 (3: 1) 0,14

83,3

6(50: 1) 300

О, 12

84,) )2(25:)У

300

0,12

82,8

24(12,5з1) 300

0,)6

82,6

48 (6,2-1) 85,3

200

О, 15

250

0,12

84,4

400

То же

0,10

82,1

250

О, 17

84,1

10(25:1).

250

0,19

82,9

20(12,5:1) 250

0,18

81,7

Наименование собирателе и дециловый эфир монохлоруксусной кислоты

Бисчетвертичная соль, 10

Дециловый эфир

Бис четв ер тичная соль, R = С 4 С 19и

Сложный эфир монохлоруксусной кислоты, R = С вЂ” С

Бисчетвертичная соль, К = С„,„- С„

Сложный эфир, R = С10 С39

Бисчетвертичная соль, 1+ С s

Сложнйй эфир, R = C40 С13

Бисчетвертичная соль, фà c„s"

Сложный эфир, С1о С 13

Отход производства эт ония, содержащий 75% бисчетвертичной соли на основе тетраметилэтиленадиамина (R = С„о- С )) и

4Х эфира монохпоруксусной

13 0 13

То же

Бисчетвертичная соль на основе тетраметилэтилендиамина, где R = С„

Этиловый эфир стеариновой кислоты

Бисчетвертичная соль, R=C10

Этиловый эфир стеариновой кислоты

Бисчетвертичная соль, Счо

16 сход собираелей, г/т

Выход, С

Й к

Продолжение .табл. 2 одержание Сорт ремнезема, Ж

1090449

Продолжение табл. 2

Суперконцентрат

Наименование

Расход собирателей, г/т

Гентиловый эфир пропионовой кислоты

10 (25: 1) Бисчетвертичная соль, R- С10

81,1

0,20

250

Гептиловый эфир пропионовой кислоты

20(12,5: 1) Бисчетвертнчная соль, R=C10

8I,8

0,20

250

10(25:1) Дециловый спирт

81,2

0,20

250

20(12,5:1) Дециловый спирт

Дециловый эфир монохлоруксусной кислоты

0,45

97,0

250

98,0

0,44

250

Дециловый спирт

Составитель А.Антонова

Редактор Н. Воловик Техред Т.Фанта Корректор А.Ильин

Заказ 2984/9 Тираж 535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4f5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4

Бисчетвертичная соль, К=см

Выход, Содержание Сорт

X кремнезема, Х