Модифицированные выжимки сахарного тростника, используемые в качестве депрессора для флотации железной руды

Модифицированные выжимки сахарного тростника, используемые в качестве депрессора для флотации железной руды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Уровень техники

Концентрирование минералов осуществляется, когда необходимо разделение представляющих интерес минералов или металлов от тех, которые не представляют интереса. Для осуществления этого разделения представляющие интерес минералы должны быть физически отделены от тех, которые не представляют интереса. В таком случае оказывается необходимым осуществление стадий измельчения и просеивания таким образом, чтобы обеспечивалось данное разделение.

Для осуществления разделения минералов должно существовать физическое или физико-химическое различие между представляющим интерес металлом и другими компонентами минерала, и это разделение может оказаться простым или очень сложным в зависимости от минерала. Наиболее используемые физические свойства для разделения или концентрирования минералов или металлов представляют собой различия в плотности или различия в магнитной восприимчивости. С другой стороны, если отсутствует минимальное различие физических свойств между минералами или металлами, которые должны быть разделены, используются технологии на основе физико-химических свойств поверхности материалов. В этом случае флотация представляет собой наиболее широко используемую технологию. Этот способ обладает высокой степенью гибкости и селективности. Он позволяет изготавливать концентраты, имеющие высокие содержания, и получать значительные выходы. Флотация обычно применяется для переработки минералов, имеющих низкое содержание и тонкодисперсный гранулометрический состав, как правило, в водной суспензии. Кроме того, оказывается возможным использование специфических реагентов, таких как коллекторы, депрессоры и модификаторы, которые способствуют селективному извлечению представляющих интерес минералов или металлов.

Известно использование крахмала, который способствует флотации железной руды и обеспечивает снижение содержания железа в отходах от флотации этого минерала.

В настоящем изобретении описывается новый депрессор, который способствует флотации железной руды и позволяет обеспечивать снижение содержание железа в отходах от вышеупомянутой флотации.

Подробное описание чертежей

Фиг. 1. Осуществление исследований с повышением дозировки депрессора.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение предлагает новый депрессор, который способствует флотации железной руды таким образом, что содержание железа в отходах от вышеупомянутой флотации снижается в соответствии с действующими стандартами.

Более конкретно, настоящее изобретение предлагает использовать выжимки сахарного тростника в качестве депрессора для флотации железной руды.

Кроме того, предлагается способ изготовления депрессора для флотации железной руды, содержащего выжимки сахарного тростника и гидроксид натрия.

Ниже продемонстрированы предпочтительные варианты осуществления способа изготовления депрессора, содержащего выжимки сахарного тростника.

Способ изготовления депрессора, содержащего обработанные выжимки сахарного тростника, включает следующие стадии:

a) смешивание выжимок сахарного тростника с водой и получение первой смеси;

b) добавление гидроксида натрия в первую смесь при массовом соотношении выжимок сахарного тростника и гидроксида натрия, составляющем от 6:1 до 10:1, и получение второй смеси;

c) выдерживание;

d) введение дополнительной воды и

e) перемешивание.

Образцы исходных материалов (минералов) для флотации подвергали фильтрации, гомогенизации и квартованию, отделяя порции по 1800 г для каждого исследования.

Согласно первому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, способ изготовления депрессора, содержащего обработанные выжимки сахарного тростника, включает следующие стадии:

a) смешивание 10 г выжимок сахарного тростника и 250 мл воды, получение первой смеси;

b) через 5 минут добавление гидроксида натрия в полученную смесь в массовом соотношении выжимок сахарного тростника и гидроксида натрия, составляющем 8:1, и получение второй смеси;

c) продолжение выдерживания в течение 30 минут;

d) добавление воды до достижения объема 1000 мл и

e) продолжение перемешивания в течение 10 минут в смесителе и получение депрессора.

Суммарное время осуществления способа изготовления депрессора, содержащего выжимки сахарного тростника, является близким к времени изготовления депрессора для флотации железной руды, содержащего кукурузный крахмал.

Депрессор, содержащий выжимки сахарного тростника, выдерживали в течение 3 минут, и амин (раствор, содержащий 1% амина) выдерживали в течение одной минуты.

Осуществляли флотацию железной руды с использованием депрессора, содержащего выжимки сахарного тростника, и отходы собирали после флотации в течение от 2 минут до 2 минут и 30 секунд.

Исследования осуществляли в соответствии со стандартами инструментальных исследований (флотация до истощения). Параметры, используемые в исследованиях флотации, представлены в таблице 1.

Таблица 1Параметры, используемые в исследованиях
Исследование	1	2	3	4
pH	10,8	10,0	10	10,05
Депрессор/выжимки сахарного тростника	500 г/т	700 г/т	900 г/т	1100 г/т
Амин	180 г/тSiО2	180 г/тSiО2	180 г/т SiО2	180 г/т SiО2

Результаты химического анализа и параметры флотации представлены ниже в таблице 2.

Таблица 2Результаты химического анализа
Определяемые параметры	Fe	SiO2	P	Al2O3	Mn	TiO2
Исследования 01-500 г/т	Концентрат	66,710	1,720	0,043	0,300	0,156	0,049
Отходы	13,890	78,280	0,013	0,490	0,046	0,001
Исследования 01-700 г/т	Концентрат	67,020	1,740	0,049	0,340	0,181	0,047
Отходы	21,550	67,840	0,010	0,400	0,016	0,001
Исследования 01-900 г/т	Концентрат	67,050	1,250	0,047	0,310	0,172	0,047
Отходы	18,500	72,010	0,008	0,450	0,015	0,001
Исследования 01-1100 г/т	Концентрат	66,670	1,910	0,045	0,340	0,161	0,039
Отходы	18,310	71,840	0,014	0,470	0,053	0,019

Определяемые параметры	CaO	MgO	PPC
Исследования 01-500 г/т	Концентрат	0,011	0,018	1,70
Отходы	0,009	0,015	0,57
Исследования 01-700 г/т	Концентрат	0,013	0,035	1,96
Отходы	0,006	0,043	0,30
Исследования 01-900 г/т	Концентрат	0,014	0,001	1,89
Отходы	0,006	0,005	0,36
Исследования 01-1100 г/т	Концентрат	0,011	0,071	1,76
Отходы	0,007	0,041	0,56

Таблица 3Параметры флотации
Дополнительная информация	Исследование 1	Исследование 2	Исследование 3	Исследование 4
Извлечение массы	67,13	61,14	63,54	64,19
Извлечение металла	90,75	83,03	86,33	86,71
Показатель селективности Годэна (Gaudin)	14,78	11,01	14,45	11,70

Анализ результатов, представленных в приведенных выше таблицах, позволяет сделать следующие выводы:

- когда использовали выжимки сахарного тростника, наблюдалась задержка в удалении отходов;

- используемое в исследовании 1 значение pH, составляющее от 9,5 до 11,0, обеспечивало улучшенные результаты содержания Fe в отходах (13,89%).

Согласно второму предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, способ изготовления депрессора, содержащего обработанные выжимки сахарного тростника, включает следующие стадии:

a) смешивание 10 г выжимок сахарного тростника и 250 мл воды, получение первой смеси;

b) через 5 минут добавление гидроксида натрия в полученную смесь в массовом соотношении выжимок сахарного тростника и гидроксида натрия, составляющем 8:1, и получение второй смеси;

c) продолжение выдерживания в течение 30 минут;

d) добавление воды до достижения объема 1000 мл и

e) продолжение перемешивания в течение 10 минут в механическом смесителе.

Продукт данного способа представляет собой депрессор, содержащий выжимки сахарного тростника.

Суммарное время осуществления способа изготовления депрессора, содержащего выжимки сахарного тростника, является близким к времени изготовления содержащего кукурузного крахмала депрессора для флотации железной руды.

Предпочтительно изготовление депрессора, содержащего кукурузный крахмал или объемную композицию для прессования (BMC) вместе NaOH, может включать следующие дополнительные стадии:

i) определение влажности первой смеси (выжимок сахарного тростника) перед использованием первой смеси;

ii) измерение массы (от 30 до 40 г) материала и запись данного значения;

iii) выдерживание материала в сушилке при температуре 105°C в течение приблизительно 2 часов;

iv) извлечение материала из сушилки;

v) выдерживание для охлаждения в течение приблизительно 10 минут,

vi) измерение массы материала после стадии (v);

vii) запись значения массы после высушивания и вычисление влажности по следующей формуле:

в которой:

UD=влагосодержание материала - выжимки сахарного тростника (%)

PS=масса сухого материала - выжимки сахарного тростника (г)

PU=масса влажного материала - выжимки сахарного тростника (г)

viii) вычисление массы: материал - выжимки сахарного тростника и гидроксид натрия с использованием приведенных ниже формул:

в которой:

M₃=масса сухого материала - выжимки сахарного тростника (г)

C₃=желательная концентрация раствора депрессора (%)

M₄=желательная масса раствора депрессора (г)

M₅=масса влажного материала - выжимки сахарного тростника (г)

U=влажность материала - выжимки сахарного тростника (%)

M₆=масса гидроксида натрия при содержании 50% (г)

Y=числитель соотношения выжимки сахарного тростника/гидроксид натрия

ix) вычисление массы воды для желатинизации и разбавления:

в которой:

M₇=масса воды для желатинизации при содержании 10% (г)

M₈=масса воды для разбавления раствора до желательной концентрации (г)

x) установка резервуара вблизи смесителя; если требуется горячая вода, использование смесителя с нагревателем;

xi) добавление воды для желатинизации (M₇) в резервуар и перемешивание;

xii) медленное добавление первой смеси (M₅) в резервуар для изготовления и выдерживание в течение приблизительно 10 минут;

xiii) медленное добавление раствора гидроксида натрия (M₆);

xiv) регулирование вращения смесителя таким образом, чтобы раствор оставался гомогенным в процессе желатинизации;

xv) выдерживание в течение приблизительно 20 минут для полной желатинизации второй смеси;

xvi) добавление в резервуар воды для разбавления (M8) и выдерживание в течение приблизительно 10 минут; если резервуар не может вместить всю массу, перемещение второй смеси во второй резервуар большей емкости;

xvii) выключение смесителя через 10 минут;

xviii) получение второй изготовленной смеси для использования и ее защита от загрязнения;

xix) после изготовление второй смеси измерение ее концентрации с использованием рефрактометра.

Флотацию железной руды осуществляли с использованием депрессора, содержащего выжимки сахарного тростника, и отходы собирали после флотации в течение от 2 минут до 2 минут и 30 секунд.

Исследования осуществляли в соответствии со стандартами инструментальных исследований (флотация до истощения). Параметры, используемые в исследованиях флотации, представлены в таблице 1.

Параметры, используемые в исследованиях флотации, представлены в таблице 4.

Исследование	Депрессор (г/т)	Амин EDA-C (г/т SiO2)	Соотношение крахмал/гидроксид натрия	Значение pH до исследования	Конечное значение pH	Продолжительность исследования (с)
01	Овес - 650	190	8:1	9,5	8,6	180
02	Овес - 650	190	8:1	9,5	8,5	130
03	BMC - 650	190	8:1	10,0	8,8	210
04	BMC - 450	190	8:1	9,5	8,0	120
05	BMC - 450	190	8:1	10,0	8,7	250
06	BMC - 450	190	8:1	10,5	9,7	210
07	BMC - 650	190	8:1	9,5	7,9	150
08	BMC - 650	190	8:1	10,0	8,9	220
09	BMC - 650	190	8:1	10,5	9,5	160
10	BMC - 1200	190	10:1	10,5	9,3	85
11	BMC - 2400	190	10:1	10,5	9,9	90
12	BMC - 1200	90	10:1	10,5		120
13	BMC - 2400	90	10:1	10,5	10,2	90
14	BMC - 1200 сухой	90	10:1	10,5	9,8	95
15	BMC - 2400 сухой	90	10:1	10,5	10,0	96
16	BMC - 450	90	10:1	9,5	7,9	130

Исследования для оценки эффективности депрессора описаны в представленной ниже таблице 5.

Таблица 5

Исследование	Материал	Извлечение массы (%)	Результаты химического анализа (%)
			Fe	SiO2	P	Al2O3	Mn	TiO2
01	Исходный материал	100,00	45,70	33,89	0,032	0,28	0,031	0,008
Концентрат	47,49	68,16	0,54	0,054	0,31	0,062	0,019
Отходы	52,51	27,08	60,56	0,012	0,34	0,007	0,001
02	Исходный материал	100,00	45,70	33,89	0,032	0,28	0,031	0,008
Концентрат	49,25	67,86	0,47	0,052	0,33	0,059	0,016
Отходы	50,75	23,87	64,76	0,007	0,32	0,001	0,001
03	Исходный материал	100,00	45,70	33,89	0,032	0,28	0,031	0,008
Концентрат	16,90	66,73	0,87	0,088	0,41	0,124	0,015
Отходы	83,10	41,96	38,32	0,020	0,34	0,018	0,005
04	Исходный материал	100,00	45,70	33,89	0,032	0,28	0,031	0,008
Концентрат	20,43	66,77	1,09	0,083	0,39	0,120	0,013
Отходы	79,57	40,49	40,77	0,017	0,31	0,006	0,006

05	Исходный материал	100,00	45,70	33,89	0,032	0,28	0,031	0,008
Концентрат	15,83	65,68	1,06	0,088	0,46	0,134	0,015
Отходы	84,17	42,03	39,08	0,017	0,29	0,008	0,005
06	Исходный материал	100,00	45,70	33,89	0,032	0,28	0,031	0,008
Концентрат	12,32	65,84	0,82	0,095	0,45	0,148	0,012
Отходы	87,68	43,01	37,25	0,020	0,29	0,013	0,005
07	Исходный материал	100,00	45,70	33,89	0,032	0,28	0,031	0,008
Концентрат	21,57	66,34	1,20	0,080	0,42	0,123	0,014
Отходы	78,43	40,10	41,56	0,016	0,30	0,004	0,005
08	Исходный материал	100,00	45,70	33,89	0,032	0,28	0,031	0,008
Концентрат	13,46	66,11	0,75	0,096	0,43	0,149	0,012
Отходы	86,54	42,56	37,56	0,019	0,30	0,011	0,006
09	Исходный материал	100,00	45,70	33,89	0,032	0,28	0,031	0,008
Концентрат	14,84	65,91	0,90	0,087	0,40	0,130	0,013
Отходы	85,16	42,11	38,29	0,018	0,29	0,012	0,006

10	Исходный материал	100,00	45,70	33,89	0,032	0,28	0,031	0,008
Концентрат	22,79	65,89	0,95	0,077	0,34	0,098	0,012
Отходы	77,21	39,56	42,03	0,015	0,33	0,009	0,003
11	Исходный материал	100,00	45,70	33,89	0,032	0,28	0,031	0,008
Концентрат	42,05	67,35	0,87	0,056	0,28	0,069	0,016
Отходы	57,95	29,74	57,04	0,011	0,34	0,003	0,001
12	Исходный материал	100,00	45,70	33,89	0,032	0,28	0,031	0,008
Концентрат	45,31	66,84	1,38	0,059	0,31	0,068	0,016
Отходы	54,69	28,00	59,86	0,005	0,30	0,001	0,001
13	Исходный материал	100,00	45,70	33,89	0,032	0,28	0,031	0,008
Концентрат	65,01	63,20	6,96	0,041	0,27	0,050	0,016
Отходы	34,99	10,92	82,58	0,004	0,36	0,001	0,001
14	Исходный материал	100,00	45,70	33,89	0,032	0,28	0,031	0,008
Концентрат	47,22	66,85	1,55	0,054	0,31	0,066	0,018
Отходы	52,78	26,99	60,99	0,005	0,31	0,001	0,001

15	Исходный материал	100,00	45,70	33,89	0,032	0,28	0,031	0,008
Концентрат	67,45	60,16	11,39	0,040	0,30	0,046	0,012
Отходы	32,55	15,23	77,71	0,003	0,34	0,001	0,001
16	Исходный материал