Способ флотационной очистки магнетитовых концентратов от серы

Способ флотационной очистки магнетитовых концентратов от серы

Реферат

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при очистке магнетитовых концентратов от серы.

Известен способ доводки тонкозернистого магнетитового концентрата (Cline W.A., Rosas Rene С.How Marcona floats iron sulphides from magnetite pellet feed concentrate // Wold mining. -1975. - № 3. - 28. - P.38-52), согласно которому магнетитовый концентрат после магнитной сепарации измельчают до крупности 65% класса - 0,044 мм, измельченную пульпу контактируют с CuSO₄, амиловым ксантогенатом и пенообразователем. Флотацию ведут при рН=4,5. Однако этот способ недостаточно эффективен: содержание серы снижается с 0,40 лишь до 0,25%.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ удаления сульфидов из магнетитового концентрата (Патент РФ 2189867), согласно которому магнетитовый концентрат, прошедший магнитное обогащение, или магнетитсодержащий продукт одной из стадий магнитного обогащения подвергают измельчению в течение 3 минут, кондиционируют в присутствии серной кислоты, ксантогената щелочного металла, при этом дополнительно вводят модификатор - оксиэтилированное соединение, после чего флотируют по схеме, включающей основную и контрольную флотации. Время основной флотации - 10-15 минут. Извлечение серы в пенные продукты составляет 74,6-96,4%. Извлечение железа в камерные продукты составляет 82,5-97,8%. Технические показатели снижаются при увеличении содержания двуокиси кремния. Применение бутилового ксантогената в комбинации с аэрофлотом вместо оксиэтилированных соединений приводит к еще более низким результатам. Таким образом, основными недостатками данного способа являются: относительно низкая скорость флотации, недостаточная селективность в присутствии двуокиси кремния.

Целью изобретения является увеличение производительности и селективности флотации.

Для решения поставленной задачи магнетитовый концентрат или магнетитсодержащие продукты измельчают, кондиционируют с кислотой, ионогенным серосодержащим собирателем, используя в качестве реагента-модификатора композицию на основе изоалкенилацетиленовых спиртов C₈-C₁₀ общей формулы RCH=CR'С≡СС(СН₂R'')(СН₃)ОН, имеющую следующий состав (мас.%):

изоалкенилацетиленовый спирт C₈-С₁₀ общей формулы

RCH=CR'С≡СС(СН₂R'')(СН₃)ОН - 80,0-99,0%

диизоалкенилацетилены C₈-C₁₀ общей формулы

RCH=CR'C≡CC(CH₂R'')=CHR''' - 0-20,0%

α-ацетиленовые третичные γ-диолы C₈-С₁₀ общей формулы

(RCH₂)(СН₃)С(ОН)С≡СС(СН₂R'')(СН₃)ОН - 0-5,0%

(R=H, СН₃; R'=СН₃, С₂Н₅; R''=H, СН₃; R'''=H, СН₃),

ингибитор радикальной полимеризации - 0-1,0%

Предлагаемый модификатор может быть получен монодегидратацией соответствующих α-ацетиленовых третичных γ-диолов C₈-C₁₀ в условиях, аналогичных условиям получения диметил(изопропенилэтинил)карбинола (ДМИПЭКа) (Пат.РФ 2198034), или взаимодействием изоалкенилацетиленов в условиях реакции Фаворского (И.Л.Котляревский, М.С.Шварцберг, Л.Б.Фишер. Реакции ацетиленовых соединений. Новосибирск: Наука, 1967. С.86). Состав модификатора регулируется степенью очистки изоалкенилацетиленового спирта от исходных веществ и побочных продуктов.

В качестве ингибитора радикальной полимеризации используются фенолы или 2-(фениламино)нафталин (неозон Д).

Известно, что в руде железосодержащие сульфиды одинакового состава являются энергетически неоднородными из-за неодинакового минерального окружения. Поэтому часто наиболее эффективным является применение не только сильного собирателя, но и его комбинации с неионогенным веществом (Пат. РФ № 2189867). В последнем случае из-за возникающих взаимодействий энергетические характеристики сильного собирателя становятся разнообразнее, что приводит к дополнительному извлечению. Однако наличие в структуре неионогенного вещества гидрофильных оксиэтилированных звеньев приводит к адсорбции диоксида кремния и силикатов, ухудшая селективность. Применение в качестве реагента-модификатора композиций на основе изоалкенилацетиленовых спиртов C₈-С₁₀, взаимодействующих изоалкенилацетиленовым фрагментом с сильным собирателем, но индифферентных к диоксиду кремния, устраняет эту проблему.

В качестве сильных (ионогенных) собирателей, применяемых при флотации железосодержащих руд с предлагаемой композицией, могут использоваться ксантогенаты и аэрофлоты.

Осуществление предлагаемого технического решения на рудах Ковдорского ГОКа позволяет уменьшить время флотации по сравнению с прототипом. Кроме того, на рудах Оленегорского ГОКа возрастает выход обессеренного железорудного концентрата.

В таблице представлены результаты флотации в присутствии композиций различного состава на основе C₈-С₁₀ изоалкенилацетиленовых спиртов, а также в режиме прототипа.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1. Флотация сульфидных минералов проводилась из магнетитового концентрата, получаемого на Ковдорском ГОКе постадиальным мокрым магнитным обогащением. Магнетитовый концентрат представлен следующим минеральным составом, мас.%: магнетит 95,0; апатит 0,7; форстерит 1,8; сульфиды 0,9; флогопит 0,6; прочие - 0,6. Опыты проводились во флотационных лабораторных машинах с объемом камеры 1 л, содержание твердого в пульпе - 30%. Крупность флотируемого материала менее 0,3 мм. Пульпу предварительно обрабатывают серной кислотой в количестве 1500 г/т в течение 3 минут (рН 6,0), затем 10 минут пульпу обрабатывают бутиловым ксантогенатом 500 г/т и в течение 2 минут C₈-изоалкенилацетиленовым спиртом, содержащим 1 мас.% п-гидрохинона, в количестве 50 г/т. Время основной сульфидной флотации - 8 минут. Камерный продукт основной флотации подвергался контрольной флотации. Расход ксантогената - 250 г/т, C₈-изоалкенилацетиленового спирта - 40 г/т. Время контрольной флотации - 8 минут. Извлечение серы в пенный продукт - 90,6%. Выход обессеренного магнетитового концентрата - 96,9%. Содержание серы в нем - 0,03%.

Пример 2. Флотация сульфидов из песков шаровой мельницы магнитообогатительной фабрики Ковдорского ГОКа, содержащих Fe_общ - 59,03%; S - 0,26%. Технологические операции и количества реагентов аналогичны примеру 1. Остаточное содержание серы в железосодержащем концентрате - 0,03%, при извлечении серы в пенный концентрат - 89,0%. Выход железосодержащего концентрата - 95,7%.

Пример 3. Флотация сульфидов проводится из оленегорского железного концентрата, полученного после постадиального обогащения мокрой магнитной сепарацией. Химический состав концентрата,%: Fe_общ - 70,4; SiO₂ - 6,1; CaO - 0,22; MgO - 0,44; Al₂О₃ - 0,24; S - 0,23. Кондиционирование и количества реагентов аналогичны примеру 1. Проводят основную флотацию и 2 контрольных. Суммарное время флотации - 12 минут. Остаточное содержание серы в железном концентрате - 0,01%, при извлечении серы в пенный концентрат - 96,2%. Выход железосодержащего концентрата - 91,9%.

ТаблицаРезультаты флотации сульфидов из магнетитового концентрата и магнетитсодержащих продуктов
№	Реагентный режим	Содержание в исходном, %	Магнетитовый концентрат после флотации
	Sобщ	Feобщ	Выход, %	Содержание, %	Извлечение, %
	Sобщ	Feобщ	Sобщ	Feобщ
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1. Флотация магнетитового концентрата Ковдорского ГОКа
1	Ксантогенат 500+250 г/т, ОП-10 - 150+50 г/т, рН=6,1 (по прототипу)	0,33	63,9	97,0	0,08	63,9	23,5	97,0
2	Ксантогенат 500+250 г/т, неонол АФ-9-10 - 150+50 г/т, рН=6.0 (по прототипу)	0,35	63,8	95,9	0,07	64,1	19,2	96,4
3	Ксантогенат 500+250 г/т, А - 41+41 г/т, рН=6,1	0,35	64,0	96,9	0,06	64,2	16,6	97,2
4	Ксантогенат 500+250 г/т, Б - 82+41 г/т, рН=6,1	0,35	63,8	95,7	0,06	64,4	16,4	96,6
5	Ксантогенат 500+250 г/т, В - 62+41 г/т, рН=6,1	0,34	63,9	95,7	0,08	64,1	22,5	95,9
6	Ксантогенат 500 г/т+аэрофлот 250 г/т, Г 41+41 г/т, рН=6,1	0,34	64,0	95,2	0,07	64,3	19,6	95,6
7	Ксантогенат 500+250 г/т, Д - 41+41 г/т, рН=6,1	0,35	63,8	95,7	0,07	64,1	19,1	96,2
8	Ксантогенат 500+250 г/т, Е - 41+41 г/т, рН=6,1	0,31	63,7	95,1	0,04	64,3	12,3	96,0

1	2	3	4	5	6	7	8	9
9	Ксантогенат 500+250 г/т, Ж - 41+41 г/т, рН=6,1	0,31	63,7	95,0	0,05	64,2	15,3	95,7
10	Ксантогенат 500+250 г/т, З - 41+41 г/т, рН=6,1	0,32	63,8	95,5	0,06	64,1	17,9	95,9
11	Ксантогенат 500+250 г/т, И - 50+40 г/т, рН=6,0	0,31	64,0	96,9	0,03	64,3	9,4	97,4
12	Ксантогенат 500 г/т+аэрофлот 250 г/т, К - 41+41 г/т, рН=6,0	0,34	63,9	95,8	0,05	64,1	14,1	96,1
13	Ксантогенат 500+250 г/т, Л - 41+41 г/т, рН=6,2	0,31	63,6	96,4	0,05	64,0	15,5	97,0
2. Флотация песков шаровой мельницы цикла магнитного обогащения Ковдорского ГОКа
14	Ксантогенат - 500+250 г/т, OC12-26 150+50 г/т, рН=6,1(по прототипу)	0.27	59.4	95,8	0,03	60,0	10,6	96,8
15	Ксантогенат 500+250 г/т, И - 50+40 г/т, рН=6,0	0,26	59,4	95,7	0,03	60,1	11,0	96,8
16	Ксантогенат 500+250 г/т, З - 41+41 г/т, рН=6,1	0.28	59,3	95,9	0,04	60,1	13,7	97,2
17	Ксантогенат 500+250 г/т, А - 41+41 г/т, рН=6,1	0,27	59,5	95,7	0,03	59,9	10,6	96,3
3. Флотация магнетитового концентрата Оленегорского ГОКа
18	Ксантогенат 1000 г/т, ОС18-40 - 200 г/т, рН=6,2 (прототип)	0,23	70,7	86,8	0,01	70,9	3,8	87,2
19	Ксантогенат 1000 г/т, А - 90 г/т, рН=6,1	0,22	70,8	87,5	0,01	73,7	4,0	91,1
20	Ксантогенат 1000 г/т, Б - 90 г/т, рН=6,1	0,23	70,7	85,0	0,02	75,4	7,4	90,7

1	2	3	4	5	6	7	8	9
21	Ксантогенат 1000 г/т, В - 120 г/т, рН=6,1	0,23	70,6	85,5	0.01	74,3	3,7	90.0
22	Ксантогенат 1000 г/т, Г - 90 г/т, рН=6,0	0,23	70,7	86,3	0,01	75,1	3,8	91,7
23	Ксантогенат 1000 г/т, Д - 90 г/т, рН=6,1	0,22	70,4	86,1	0,01	74,9	3,9	91,6
24	Ксантогенат 1000 г/т, Е - 90 г/т, рН=6,1	0,23	70,7	87,0	0,01	73,9	3,8	90,9
25	Ксантогенат 1000 г/т, Ж - 90 г/т, рН=6,2	0,23	70,6	87,2	0,01	74,2	3,8	91,6
26	Ксантогенат 1000 г/т, З - 90 г/т, рН=6,1	0,22	70.3	86,9	0,01	74,8	4,0	92,5
27	Ксантогенат 1000 г/т, И - 90 г/т, рН=6,1	0,23	70,5	86.4	0,01	75,0	3,8	91,9
28	Ксантогенат 1000 г/т, К - 90 г/т, рН=6,0	0,23	70,7	86,5	0,01	75,1	3,8	91,9
29	Ксантогенат 1000 г/т, Л - 90 г/т, рН-6,1	0,23	70,6	86,8	0,01	74,9	3,8	92.1
Примечание к таблице:А - состав, мас.%: С9 - изоалкенилацетиленовые спирты - 80,0; С9 - диизоалкенилацетилены - 19,0; п-метоксифенол - 1,0.
Б - состав, мас.%: С10 - изоалкенилацетиленовые спирты - 80,0; С10 - диизоалкенилацетилены - 20,0.
В - состав, мас.%: С9 - изоалкенилацетиленовые спирты - 85,0%; С9 - диизоалкенилацетилены - 9,5%; С9 - α-ацетиленовые γ-диолы - 5,0%; неозон Д - 0,5%.

Г - состав, мас.%: С10 - изоалкенилацетиленовые спирты - 85,0%; С10 - диизоалкенилацетилены - 10,0%; С10 - α-ацетиленовые

γ-диолы - 4,5%; п-гидрохинон - 0,5%.

Ж - состав, мас.%: С9 - изоалкенилацетиленовые спирты - 99,0; п-гидрохинон - 1,0.

Е - состав, мас.%: С10 - изоалкенилацетиленовые спирты - 99,0; п-гидрохинон - 1,0.

Ж - состав, мас.%: С9 - изоалкенилацетиленовые спирты - 90,0; С9 - диизоалкенилацетилены - 9,0;неозон Д - 1,0%.

З - состав, мас.%: С10 - изоалкенилацетиленовые спирты - 90,0; С10 - диизоалкенилацетилены - 9,0;п-гидрохинон - 1,0%.

И - состав, мас.%: С8-изоалкенилацетиленовый спирт - 99,0; п-гидрохинон - 1,0.

К - состав, мас.%: С8-изоалкенилацетиленовый спирт - 80,0; диизопропенилацетилен - 20,0.

Л - состав, мас.%: С8-изоалкенилацетиленовый спирт - 92,5; С8-диизоалкенилацетилен - 2,0; С8-α-ацетиленовый γ-диол - 5,0; п-гидрохинон - 0.5.

OC12-26 и OC18-40 - оксиэтилированные спирты

1. Способ флотационного выделения железосодержащих сульфидов из магнетитового концентрата и магнетитсодержащих продуктов, включающий измельчение, кондиционирование с кислотой, ионогенным серосодержащим собирателем, реагентом-модификатором и флотацию с выделением сульфидов в пенный продукт, отличающийся тем, что в качестве реагента-модификатора используется композиция на основе изоалкенилацетиленовых спиртов C₈-C₁₀ общей формулы RCH=CR'С≡СС(СН₂R'')(СН₃)ОН, имеющую следующий состав, мас.%:

Изоалкенилацетиленовый спирт C8-С10 общей формулы
RCH=CR'С≡СС(СН2R'')(СН3)ОН	80,0-99,0;
Диизоалкенилацетилены C8-C10 общей формулы
RCH=CR'C≡CC(CH2R'')=CHR'''	0-20,0
α-Ацетиленовые третичные γ-диолы C8-С10 общей формулы
(RCH2)(СН3)С(ОН)С≡СС(СН2R'')(СН3)ОН	0-5,0
(R=H, СН3; R'=СН3, С2Н5; R''=H, СН3; R'''=H, СН3),
Ингибитор радикальной полимеризации	0-1,0

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве ингибитора радикальной полимеризации используют фенолы или неозон Д.