Введение к работе
Актуальность проблемы.
В настоящее время большинство технологических схем и режимов обогащения флюоритовых руд рассчитаны на переработку силикатных, в меньшей степени слабокарбонатных руд с относительно крупной вкрапленностью зерен минералов. Переработка слабокарбонатных руд ведется по коллективно-селективным схемам с депрессией основной массы кальцита в перечистных операциях, что вызывает накопление кальцита в промежуточных продуктах и затрудняет получение кондиционных по качеству флюоритовых концентратов.
Обеспечение высоких технологических показателей на
обогатительной фабрике Ярославского ГОКа, выпускающий более 80% флюоритового концентрата в стране, в связи с прогрессирующим снижением карбонатного модуля поступающих в переработку руд становится все более затруднительным из-за ухудшения селекции флюорита и кальцита в условиях повышенного соленакопления при полностью замкнутом обороте воды.
Теоретическому обоснованию влияния продуктов растворения минералов на флотацию минеральных комплексов посвящено большое количество работ, но этот вопрос применительно к смеси флюорит -кальцит изучен недостаточно полно. Зачастую разные авторы в своих работах приводят прямо противоположные результаты как по адсорбции собирателя на минералах в зависимости от рН среды и температуры пульпы, так и по влиянию фтористых соединений, применяемых при селекции флюорита и кальцита.
В условиях необходимости вовлечения в переработку на обогатительной фабрике Ярославского ГОКа сильнокарбонатных руд возникает интерес к изучению природы флотационных свойств минералов, флотационного поведения флюорита и кальцита в среде фтористых соединений с целью выявления оптимальных условий их разделения.
Цель работы.
Разработка принципиально новой технологической схемы прямой селекции кальцита и флюорита в голове процесса, позволяющей перерабатывать сильнокарбонатные руды с карбонатным модулем менее трех.
Методы исследования.
В работе использованы следующие методы:
- измерение потенциала фтор-селективного электрода по отношению к электроду сравнения в фосфатно-буферной смеси для определения
концентрации фтор-иона и изучения адсорбции фтор-иона на минералах;
- фото-калориметрическое определение содержания ионов кальция в
растворе с целью изучения растворимости флюорита и кальцита;
- нефелометрическое определение остаточной концентрации
олеиновой кислоты в растворе с целью изучения процесса сорбции
собирателя на поверхности исследуемых минералов;
- флотационные методы исследования мономинеральных фракций
и промышленных пульп;
- метод Бокса-Уилстона планирования экспериментов по
оптимизации технологического режима прямой селекции флюорита и
кальцита.
Научная новизна.
Впервые получены данные по адсорбции фтор-иона на поверхности ряда минералов и его влиянию на растворимость минералов, адсорбцию жирнокислотного собирателя и флотируемость минералов.
Установлено, что предварительное введение фтор-иона в щелочном диапазоне в сочетании с горячей обработкой пульпы повышает растворимость флюорита, адсорбцию на нем олеиновой кислоты и его флотируемость; напротив, снижает растворимость кальцита, адсорбцию на нем собирателя, что приводит к ухудшению его флотируемости. Тем самым научно обоснована селекция кальцийсодержащих минералов флюорита и кальцита.
Комплекс проведенных исследований позволил разработать
технологию прямой селективной флотации карбонатных
редкометально-флюоритовых руд с использованием новых реагентов.
Практическая значимость.
Технология прямой селективной флотации карбонатных
редкометально-флюоритовых руд внедрена на обогатительной фабрике Ярославского горно-обогатительного комбината, что позволило вовлечь в переработку руды с кальцитовым модулем ниже трех, запасы которых на комбинате составляют более 30 млн.т.
Освоение новой технологии позволило повысить содержание флюорита в концентрате с 91,59% до 92,07%, поднять извлечение флюорита в концентрат на 1,03%; при этом сокращен расход реагентов: сернистого натрия и соды; высвобождено из схемы цепи аппаратов большое количество рудо-размольного и флотационного оборудования.
Получен суммарный экономический эффект 753 млн.рублей.
Апробация работы.
Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на Всесоюзном конгрессе обогатителей (Ленинград, 1984 г.) и на Плаксинских чтениях (Иркутск, 1993 г.).
Основные положения, выносимые на защиту:
- механизм действия фтор-иона на процесс флотации флюорита и
кальцита;
- технология прямой селективной флотации карбонатных
редкометально-флюоритовых руд с карбонатным модулем ниже трех.
Публикации.
По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ.
Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы из 120 наименований. Она изложена на 132 страницах, включая 61 рисунок, 15 таблиц.