Способ осаждения суспензии фосфоритового концентрата

Способ осаждения суспензии фосфоритового концентрата

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е <»>76842G

ИЗОБР ЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свпд-ву— (22) Заявлено 02.01.79 (21) 2713748/23-26

51) «1 Кл з В 01 0 21/01

//С 01 В 25/01 с присоединением заявки—

Государственный комитет (23) Приоритет— по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень ЛЪ 37 (53) УДК 66.066.7 (088.8) (45) Дата опубликования описания 04.11.80 (72) Авторы изобретения

Н, А. Демешкина,,Г. A. Глазунова, 3. И. Вишнякова и 1О. Я. Голгер (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ СУСПЕНЗИИ; «,;::,:;1т „т;г „-:

ФОСФОРИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовачо на предприятиях горной химии с целью обезвоживания продуктов обогащения, в частности, флотоконцентрата при переработке фосфоритовых руд.

Известны способы .интенсификации процессов сгущения, осветлсния и фильтрования, в которых предлагается обработка суспензии различными реагентами: флокулянтами и крагулянтами, например для очистки рассолов используется закисное железо, силикат натрия и поверхностно-активное вещество I(1 j

Недостатком этого способа является необходимость использования дефицитных и дорогостоящих реатентов.

Известен также способ осаждения твердых частиц суспензии апатитового концентрата путем обработки простым электролитом, в качестве которого используют раствор железного купороса, и затем поверхностно-активным веществом — полиакриламидом. Железный купорос и полиакриламт д подают в суспензпю в коли.естве 700 и 25 г/т соответственно Г2).

Недостатками этого спосооа являются: невысокая скорость оседания твердой фазы — 2бО ил/мин, наличие значительных количеств твердого в осветленном слое—

7,5 г/л, продолжительность стадии фильтрования сгущенного продукта — 9 мин.

Целью изобретения является увеличение скорости осаждения и осветления и сокра5 щенпе продолжительности стадии фильтрации.

Поставленная цель достигается тем, что в предложенном способе происходит последовательная обработка суспензии фосфорптовото концентрата электролитами, сначала серной кислотой и хлористым кальцием, взятых в количестве 400 †15 г/т и 200—

750 г/т соответственно, а затем полиакриламидом при расходе последнего 15 — 25 г/т б с последующим фильтрованием сгущенного продукта.

Отличие предложенного способа от .известного заключается в том, что в качестве электролита используют серную кислоту и

20 хлористый кальций, которыми предварительно обрабатывают суспензию при расходе серной кислоты 400 — 1500 г/т и хлористого кальция 200 — 750 г/т.

В результате предварительного воздействия на поверхность частиц суспензии серной кислоты активные ионы водорода способствуют нарушению гидратных оболочек и двойного электрического слоя у поверхности минерала, что создает условия для более интенсивной и прочной последующей

768420

3 фиксации ионов кальция. Таким образом, происходит модификация поверхности: сдвиг потенциала отрицательно заряженной поверхности в положительную сторону. Снижение отрицательного, заряда, т. е. приближение к изоэлектрической точке — идеального состояния для эффективной коагуляции, создает благоприятные условия взаимодействия анионактивнаго поверхностноактивного вещества с поверхностью частиц суспензии. Полимерные молекулы разворачиваются и образуют «мостиковую» связь между отдельными частицам и, образуя крупные прочные флокулы, которые быстро оседают под действием силы тяжести

В процессе образования флокул участвуют в этом случае и самые тонкие частицы. Образуется структура осадка с увеличенными размерами капилляров, способствующая более быстрому удалению воды пр,и фильтровании сгущенного продукта.

При совместной подаче серной кислоты и хлористого кальция происходят нежелательные реакции в жидкой фазе пульпы вдали от поверхности твердых частиц, в частности, образование гипса и разложение поверхностно-активного вещества, что приводит к непроизводительному расходу ионов

Таблица

Реагентный режим

Содержание твердого в осветленном слое, г/n

Время фильтрования, мин

Скорость оседания, л м/мин расход реагента, г/r реагент

1о

200

7,5

350

7,8

3,5

7Я

9 5

250

7,7

240 3„0!

241 l 3!!

13!О 8

15,9

14,9

7,0,О

8„0

150

1 5,3

15,4

6,0

6,1

6,9

7,0

7,2

7,3

3,8

3,9

3,8

3,6

41

39

4О

438

690

2О,О

19,5

7,0

6,8

7,5

7,5

7„1

8,О железный купорос

Полиакриламид

Серная кислота

Хлористый кальций

Полиа кр илим ид

Серная кислота

Хлористый кальций

Полиаириламид (совместная подача)

Хлористый кальций

Серная кислота

Полиакриламид

Полиакриламид

Серная кислота

Хлористый кальций

Серная кислота

Полиакриламид

Серная кислота

Полиакриламид

Хлористый кальций

Полиакриламид

Хлористый кальций

Полиакриламид

Серная кислота

Хлористый кальций

Серная кислота

Хлористый кальций

Серная кислота

Серная кислота

Хлористый кальций

Хлористый кальций

Полиакриламид

Полиакриламид

Полиакриламид

Полиакриламид

200

500

l.5

5010

200

500!

700

200

700

500

200

7ОО

706

600

700

200

700

° !5

2о

50!

ОО кальция и полиакриламида. Изменение порядка подачи реагентов дает отрицательные результаты.

При воздействии сначала поверхностноактивного вещества, а затем серной кислоты и хлористого кальция, флокулянт плохо взаимодействует с твердой фазой, а коагулянты затем не могут уже нарушить сложившуюся систему. Общий эффект значи10 тельно снижается.

B результате подачи реагентов в порядке: хлористый кальций, серная кислота, поверхностно-активные вещества происходит ухудшение результатов обезвоживания, так

IS как ионы кальция без предварительного утончения гидратных оболочек и обкладки двойного электронного слоя вокруг твердых частиц не в состоянии приблизиться к поверхности и прочно закрепиться. При последующей подаче серной кислоты происходит десорбция слабо закрепленных ионов кальция и вторичная адсорбция их после воздействия ионов водорода на поверхность твердых частиц. Параллельно непроизводительно выводятся ионы кольция в результате выпадения в осадок в виде гипса, Порядок обработки суспензии реагентами отражен в табл. 1.

768420 ной фабрике п/о «Фосфорит>. Опыты проведены на свежеотобранной суспензии по стандартной методике в цилиндре объемом

500 мл. Пульпу с содержанием твердото

®% помещают в цилиндр, затем добавляют реагенты: серную кислоту, хлористый кальций и,полиакриламид (ПАА) в виде растворов с концентрацией первых двух — 1%, полиакриламид — 0,1%. После добавления каждото реагента производят перемеыивание вертикальными возвратно-поступательными движениями дисковой мешалки с перфорированными отверстиями.

Таким образом, предложенный способ по сравнению с известным дает улучшение по всем трем параметрам обезвоживания: увеличение скорости оседания частиц суспензии в два с половиной раза, почти в три раза снижает содержание твердого в осветленном слое и время фильтрования. Каждый из реагентов в отдельности,или в других сочетаниях .и порядке подачи показывает результаты значительно хуже, чем заявляемое сочетание.

Предложенный способ позволяет увеличить скорость оседания до 600 — 621 ям/л!ин, снизить содержание твердого в осветленном слое до 2,1 — 2,2 и сократить продолжительнось стадии фильтрования до 3—

4 мин.

Фильтр|ование сгущенного продукта осушествляют на заливной воронке при вакууме 0,7 кгс/с,и .

Пример. Предлагаемый способ испытан в лабораторных условиях на сливе гидроциклона мельницы домола, который является питанием сгустителя на обогатительРасход реагентов, скорость осаждения частиц, содержание твердого в осветленном слое и время фильтрования отражены в табл, 2.

Таблица 2

Расход, г/т серной кис- 1 Скорость

1, Содержание твердого в осветленном слое. г/л

Время фильтрования. ,иин лоты, хлористого кальция.

ПАА оседания, лт,нин

500, 250. 6

600, 250, И

500, 250, 25

600 2501, 50

500, 250, !00

6,9

J, 3,.!

4,2

7,3

12,.0

3,7

2,4

2,5

3.9

90, 450

5Ж

420

При обработке суспензии фосфоритового концентрата последовательно серной кислотой, хлористым кальцием и ПАА при всех расходах соотношение серной кислоты и хлористого кальция необходимо соблюдать приблизительно 2: 1. Это связано с термодинамикой физико-химических процессов, происходящих на поверхности. Положительный эффект наблюдается в пределах расходов коагулянтов 400 —: 11500 г/т и

ПАА — 15 —:25 г/т. дения н осветления, сокращения продолжительности стадии фильтрации, в качестве электролита используют серную кисло у и хлористый кальций, которым последовательно обрабатывают суспензию.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что серную кислоту берут в количестве 400 †15 г/т, хлористый кальций

200 — 750 г/т, полиа:кр иламид — 15 — 25 г/т.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Х 367873, кл. В 01 D 21/01, 1973.

2. Классен В. И., Ратобыльская Л. Д., Салинская И С. и др. — Отчет по теме

17-011/72-74 «Разработка эффективных схем оборотного водоснабжения на предприятиях горнохимической промышленности (комбинат «Апатит»), Люберцы, Фонд ГИГХС, М 9487, 1972, с. 85 (прототип). изобретения

Формула

1 Способ осаждения суспензии фосфоритового концентрата, включающий обработку суспензии электролитом и полиакриламидом, и последующее фильтрование стущенной суспензии, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости осаж35

100. 60, 65

200., 100, 15

ЗОО, 150, !6

400, 200, 16

50О, 250, 16

600, 300, 15

800, 400, 15

1080. 500, 16

16015, 760, 5

2СО0, И00„16

25С1О, 12 О. Ь

618

621

510

3.6

3.5

3,3

2,2

2,!

2„1

2,1

2Ä1

2,2

3,2

31,4

7,1

7,0

5.!

4.0

3;О

З,С

3,.С

3,0

4,0

4,8

Г