Содержание к диссертации
Введение
1 Современное состояние и основные направления интенсификации процесса флотации железных руд 10
1.1 Общая характеристика железных руд и технологий их обогащения 10
1.2 Реагентные режимы и технология флотации железных руд 19
1.2.1 Прямая анионная флотация 19
1.2.2 Обратная анионная флотация 21
1.2.3 Обратная катионная флотация 23
1.2.4 Влияние минералогии на результаты обратной катионной флотации 27
1.3 Влияние применения аминов в качестве реагентов-собирателей на уровень 30
1.4 Выводы 32
2 Изучение кристаллохимических и морфологических свойств оксидов железа и силикатов. Характеристика применяемых реагентов 35
2.1 Методы изучения кристаллохимических и морфологических свойств оксидов железа и силикатов 35
2.1.1 Химический анализ 35
2.1.2 Рентгенофазовый анализ 36
2.1.3 Растровая электронная микроскопия и рентгеноспектральный микроанализ 37
2.1.3.1 Растровая электронная микроскопия 37
2.1.3.2 Рентгеноспектральный микроанализ 38
2.1.4 Мёссбауэровская спектроскопия 38
2.2 Магнетит 39
2.2.1 Общие данные 39
2.2.2 Кристаллохимические и морфологические свойства 40
2.2.2.1 Химический состав 40
2.2.2.2 Кристаллографические особенности 40
2.2.2.3 Морфология 43
2.2.3 Подготовка минерала для исследований 44
2.3 Гематит 44
2.3.1 Общие данные 44
2.3.2 Кристаллохимические свойства 44
2.3.2.1 Химический состав 44
2.3.2.2 Кристаллографические особенности 45
2.4 Кварц 47
2.4.1 Общие данные 47
2.4.2 Кристаллохимические свойства 47
2.4.2.1 Химический состав 47
2.4.2.2 Кристаллографические особенности 48
2.4.3 Подготовка минерала для исследований 49
2.5 Амфиболы 49
2.5.1 Общие данные 49
2.5.2 Получение мономинеральных: фракций образцов амфиболов 51
2.5.3 Кристаллохимические и морфологические свойства 55
2.5.3.1 Химический состав 55
2.5.3.2 Расчет структурной формулы 55
2.5.3.3 Исследование образцов амфиболов методом мёссбауэровской спектроскопии 58
2.5.3.4 Кристаллографические особенности 62
2.5.3.5 Морфология 64
2.5.4 Подготовка минерала для исследований 64
2.6 Выводы 64
2.7 Характеристика применяемых реагентов 65
2.7.1 Катионные поверхностно-активные вещества 65
2.7.2 Неионогенные поверхностно-активные вещества 70
2.7.3 Депрессор 71
3 Изучение взаимосвязи между кристаллохимическими и электрокинетическими свойствами оксидов железа и силикатов и их флотируемостью катионными и неионогенными собирателями 74
3.1 Изучение электрокинетических свойств оксидов железа и силикатов в растворах сильных электролитов 74
3.1.1 Характеристика физико-химических явлений на границе раздела твердое-электролит 74
3.1.1.1 Природа электрического заряда поверхности минерала 74
3.1.1.2 Поверхностные реакции 75
3.1.1.3 Возникновение и модели двойного электрического слоя 79
3.1.2 Электрокинетические явления на границе раздела твердое-электролит 83
3.1.2.1 Открытие электрокинетических явлений 83
3.1.2.2 Электрофорез- принципы и следствия 84
3.1.2.2.LПринцип измерения 85
3.1.2.2.2 Установка для измерений и методика их проведения 85
3.1.2.2.3 Явление электроосмоса и постоянный слой 86
3.1.2.2.4 Расчет -потенциала из данных электрофоретической подвижности 88
3.1 3 Приготовление рабочих растворов и суспензий 90
3.1.4 Влияние рН и ионной силы электролита на величину , -потенциала оксидов железа и силикатов. Определение изоэлектрической точки 91
3.15 Изучение влияния аминацетата на изменение дзета-потенциала оксидов железа и силикатов в зависимости от рН среды 97
3.1.6 Изучение влияния концентрации эфирдиамина на дзета-потенциал оксидов железа и силикатов при различных значениях рН. 101
3.1.7 Влияние сочетания катионного и неионогенного собирателя на изменение дзета-потенциала оксидов железа и силикатов при различных значениях рН 103
3.2 Исследование флотационного поведения силикатов и оксидов железа при применении депрессора и катионных и неионогенных собирателей 105
3.2.1 Методика проведения флотационных опытов 106
3.2.2 Влияние рН раствора на флотацию кварца, паргасита и магнетита 107
3.2.3 Влияние крахмала на флотируемость магнетита, паргасита и кварца 109
3.2.4 Влияние сочетания катионных и неионогенных собирателей на флотацию кварца и паргасита в присутствии крахмала 113
3.3 Выводы 118
4 Изучение механизма взаимодействия крахмала и катионных и неионогенных собирателей с поверхностью силикатов 120
4.1 Методика исследования 121
4.1.1 Инфракрасная спектроскопия 121
4.1.2 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия 122
4.1.3 Изучение адсорбции крахмала на поверхности силикатов и магнетита 123
4.1.4 Определение удельной поверхности минералов 124
4.2 Изучение механизма взаимодействия катионных и неионогенных собирателей и их сочетаний с поверхностью кварца и паргасита 125
4.2 1 ИК-спектры аминов и неионогенных собирателей 125
4.2.2 Влияние величины рН на механизм адсорбции аминов на поверхности силикатов 129
4 2.3 Влияние концентрации неионогенного собирателя на адсорбцию амина на силикатах 132
4.3 Исследование адсорбции крахмала на поверхности кварца и паргасита 139
4.4 Механизм взаимодействия крахмала с поверхностью кварца и паргасита 140
4 4.1 Взаимосвязь между ИК-спектрами крахмала до и после щелочного растворения 141
4.4 2 Исследование поверхности кварца и паргасита методом ИК- и РФЭ- спектроскопии до и после контакта минерала с крахмалом 143
4 5 Влияние концентрации неионогенного собирателя на адсорбцию амина на кварце и паргасите в присутствии крахмала 154
4.6 Выводы 158
5 Разработка оптимальных технологических режимов флотации силикатов из продуктов обогащения железистых кварцитов 161
5.1 Повышение качества магнетитовых концентратов Лебединского ГОКа методом обратной катионной флотации 161
5.2 Повышение качества магнетитовых концентратов Михайловского ГОКа методом обратной катионной флотации 166
5 3 Разработка эффективного способа обогащения текущих хвостов мокрой магнитной сепарации обогатительной фабрики Михайловского ГОКа 169
5.3.1 Изучение возможности прямого получения товарного гематитового концентрата из исходных хвостов, методом обратной катионной флотации 171
5.3.2 Испытания комбинированной магнитно-флотационной технологии получения гематитового концентрата из хвостов мокрой магнитной сепарации Михайловского ГОКа 172
5.4 Выводы 176
Общие выводы 179
Список использованных источников 183
Приложения 197
- Обратная катионная флотация
- Возникновение и модели двойного электрического слоя
- Исследование поверхности кварца и паргасита методом ИК- и РФЭ- спектроскопии до и после контакта минерала с крахмалом
- Испытания комбинированной магнитно-флотационной технологии получения гематитового концентрата из хвостов мокрой магнитной сепарации Михайловского ГОКа
Введение к работе
Актуальность работы. В условиях значительного роста требований к качеству товарных железорудных концентратов и невысокой эффективности технологии магнитного обогащения окисленных, а также магнетитовых руд сложного вещественного состава с тонким взаимопрорастанием рудных и породных минералов (железистых кварцитов) актуальными являются исследования, направленные на интенсификацию процесса и совершенствование реагентных режимов обратной флотации (с извлечением минералов породы в пенный продукт), применяемой для обогащения железистых кварцитов, доводки бедных концентратов магнитного и гравитационного обогащения и получения железных «суперконцентратов».
Большой вклад в создание и развитие технологии флотационного обогащения железных руд внесен работами Плаксина И.Н., Глембоцкого В.А., Кармазина В.И., Богданова О.С, Бехтле Г.А., Кармазина В.В., Cronberg A.D., Houot R., Polgaire J.L., Araujo A.C., Peres A.E.C. и других отечественных и зарубежных ученых. Однако проводимые до настоящего времени исследования связаны с флотационным обогащением железистых кварцитов, силикатный комплекс которых, представлен преимущественно кварцем. Флотацию кварца наиболее успешно проводят в высокощелочной среде с применением ацетатных солей эфиров первичных моно- или диаминов при депрессии минералов железа щелочным крахмалом. В то же время, высокое содержание в руде железистых силикатов, в основном амфиболов и пироксенов, которые имеют близкие флотационные свойства с оксидами железа, и тесное взаимопрорастание рудных и породных минералов делают невозможным получение высококачественных концентратов при реагентных режимах, применяемых в промышленной практике обогащения железистых кварцитов.
Основным направлением повышения эффективности реагентных режимов обратной флотации железистых кварцитов или железорудных концентратов является использование смесей катионных собирателей. Однако данные смеси малоэффективны при переработке руд и железорудных концентратов сложного вещественного состава, т.к. они не решают задачи удаления из концентрата железистых силикатов, депрессированных крахмалом.
Повышение качества получаемых концентратов за счет наиболее полного удаления силикатов может быть достигнуто при использовании селективно действующих сочетаний катионных собирателей (аминов) и неионогенных малополярных реагентов (спиртов). Эффективное разделение минералов с близкими флотационными свойствами при применении сочетаний неионогенных малополярных реагентов и анионных собирателей, показанное в работах Полькина СИ., Чантурия В.А., Куркова А.В., Рябого В.И., Филиппова Л.О., Forssberg K.S.E., Hanumantha Rao К. и других ученых, связывалось с более равномерной плотностью адсорбционного слоя собирателя на минеральной поверхности и повышением ее гидрофобности.
Установление закономерностей взаимодействия сочетаний собирателей класса эфиров первичных моно- и диаминов и неионогенных малополярных реагентов с поверхностью силикатов, как в присутствии, так и без добавления крахмала позволит обоснованно подходить к выбору эффективных собирателей при обратной катионной флотации железистых кварцитов различного происхождения, в том числе, сложного вещественного состава.
Цель работы - изучение закономерностей и разработка процесса обратной флотации железистых кварцитов или железорудных концентратов на основе применения сочетаний аминов и неионогенных малополярных реагентов, позволяющих повысить эффективность селективной флотации железистых силикатов.
Идея работы заключается в применении изоспиртов для усиления разницы в адсорбции депрессора и плотности адсорбционного слоя основного собирателя на поверхности железистых силикатов и оксидов железа.
Основные задачи исследований:
- установить взаимосвязь между кристаллохимическими и электрокинетическими
свойствами оксидов железа, кварца и железистых силикатов и адсорбционной способностью
аминов и спиртов;
изучить влияние рН среды, добавки органического депрессора (крахмала) и спиртов на флотируемость магнетита, кварца и железистых силикатов аминами различной молекулярной структуры;
исследовать взаимодействие крахмала с поверхностью кварца и железистых силикатов и установить механизм образования адсорбционного слоя собирателя при применении аминов, спиртов и их сочетаний;
разработать селективный режим обратной катионной флотации для повышения качества магнетитовых концентратов Лебединского и Михайловского ГОКов;
разработать эффективный способ обогащения текущих хвостов мокрой магнитной сепарации обогатительной фабрики Михайловского ГОКа, обеспечивающий получение товарных гематитовых концентратов.
Методы исследований. Для изучения вещественного состава, структуры минералов применялись: атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (спектроанализатор Jobin-Yvon JY70), масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (масс-спектрометр Perkin-Elmer Elan 5000), рентгеноструктурный анализ (дифрактометр Bruker D8 Advance), растровая электронная микроскопия (сканирующий автоэфиссионный электронный микроскоп Hitachi S4800), рентгеноспектральный микроанализ (энергодисперсионный анализатор Cameca SX50), мёссбауэровская спектроскопия
(спектрометр Ortec); количественный анализ минеральных фаз проводился методом полнопрофильного анализа Ритвельда на базе компьютерной программы BGMNwin; измерение электрокинетического потенциала проводилось методом электрофореза (установка Zetaphoremetre IV); исследования поверхностного слоя минералов проводились методом инфракрасной спектроскопии диффузного отражения (интерференционный спектрофотометр Bruker Equinox 55) и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопией (спектрометр Kratos UltraAxis 320); определение удельной поверхности минералов проводилось методом объемной адсорбции азота; определение концентрации общего и неорганического углерода в растворе проводилось на установке TOC-Vcsh Shimadzu; проводилась мономинеральная и рудная флотация в механической флотомашине, полупромышленные испытания на рудном сырье в открытом цикле; применялись методы математической статистики и компьютерной обработки экспериментальных данных.
Исследования проводились на природных минералах: кварце, 3-х железосодержащих амфиболах различного генезиса, на магнетите Лебединского месторождения и пробах продуктов обогащения обогатительных фабрик Лебединского и Михайловского ГОКов.
Научная новизна работы.
Установлены закономерности смещения изоэлектрической точки в более высокую область рН среды с повышением плотности распределения атомов Mg и соотношения суммы атомов Mg, Fe и А1 к атомам Si на поверхности раскола амфиболов, проявляющиеся в снижении адсорбции аминов по электростатическому механизму, что позволило обосновать возможность применения изоспиртов, в качестве дополнительных собирателей, для повышения флотируемости железисто-магнезиальных амфиболов.
Установлено, что глубокая депрессия железосодержащих амфиболов крахмалом обусловлена адсорбцией молекул крахмала на их поверхностях как за счет образования водородной связи между ОН-группами крахмала и гидроксилами поверхности, так и формирования поверхностного химического комплекса с атомами железа (III), что приводит к снижению селективного разделения железосодержащих амфиболов и минералов железа при флотации аминами.
Впервые показано, что сочетания эфира первичного диамина и изоспиртов, взятые в соотношении от 2:1 до 1:2, обладают высокими собирательными свойствами по отношению к (Mg, Fe, А1)-содержащим амфиболам, депрессированным крахмалом.
Впервые установлено, что повышение извлечения (Mg, Fe, А1)-содержащих амфиболов при использовании сочетаний эфиров первичных диаминов и изоспиртов является следствием преимущественной адсорбции молекул изоспирта по отношению к молекулам крахмала, закрепляемых на минеральной поверхности за счет образования водородной связи.
Практическое значение работы.
На основе установленных закономерностей взаимодействия органического депрессора, катионных и неионогенных собирателей с поверхностью кварца и железисто-магнезиальных амфиболов предложены селективно действующие сочетания эфира первичного диамина и изоспиртов при обратной флотации железистых кварцитов или железорудных концентратов, позволяющие повысить извлечение силикатов в хвосты на 25-57 % в условиях глубокой депрессии минералов железа крахмалом. Разработаны и опробованы в лабораторных условиях реагентные режимы флотационной доводки магнетитовых концентратов Лебединского и Михайловского ГОКов. Показано, что извлечение железа в концентрат повышается на 1,5-2,0 % при снижении расхода амина на 25 % по сравнению с использованием только катионных собирателей (эфиров первичных моно- и диаминов).
Разработана комбинированная магнитно-флотационная технология обогащения гематитсодержащих отходов переработки железистых кварцитов Михайловского месторождения, включающая предварительное обогащение исходных железосодержащих хвостов методом высокоградиентной магнитной сепарации для снижения содержания карбонатов и силикатов и повышения содержания железа в продукте и последующее дообогащение магнитного концентрата методом обратной флотации с использованием сочетания эфира первичного диамина и изоспиртов.
Обоснованность и достоверность научных положений и выводов, представленных в работе, подтверждается использованием современных физико-химических методов исследований, сходимостью результатов исследований различными методами, лабораторными и опытно-промышленными исследованиями и испытаниями.
На защиту выносятся:
Установленные закономерности влияния кристаллохимических и электрокинетических свойств магнетита, кварца и (Mg, Fe, А1)-содержащих амфиболов на сорбцию собирателя и флотационную активность.
Установленные закономерности адсорбции и механизм взаимодействия крахмала с поверхностью кварца и железосодержащего амфибола.
Установленные закономерности дополнительной и конкурентной адсорбции изоспиртов на поверхности (Mg, Fe, А1)-содержащего амфибола, приводящей к десорбции молекул крахмала с поверхности минерала и повышению его флотируемости.
Рекомендации новых реагентных режимов флотационной доводки магнетитовых концентратов Лебединского и Михайловского ГОКов, заключающиеся в применении сочетания эфира первичного диамина и изотридеканола.
Комбинированная магнитно-флотационная технология обогащения текущих хвостов мокрой магнитной сепарации обогатительной фабрики Михайловского ГОКа с получением товарных гематитовых концентратов.
Апробация работы. Основные результаты и положения работы докладывались и обсуждались: на V и VII Конгрессе обогатителей стран СНГ (г. Москва, 2005, 2009), международном форуме молодых учёных «Проблемы недропользования» (г. Санкт-Петербург, 2007), III и IV Российско-французском семинаре «Новые достижения в материаловедении и в науках об окружающей среде» (г. Метц, Франция, 2007; г. Нанси, Франция, 2010), Международном совещании «Плаксинские чтения» (г. Владивосток, 2008; г. Казань, 2010), XXIV и XXV Международном конгрессе обогатителей, IMPC 2008 и 2010, (г. Пекин, Китай, 2008; г. Брисбан, Австралия, 2010), 7-й Международной научной школе молодых ученых и специалистов «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых» (г. Москва, 2010 -диплом за лучший доклад).
Публикации. По основным результатам исследований опубликовано 12 работ, в том числе, 3 статьи в российских и зарубежных изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка использованных источников из 211 наименований, 6 приложений. Диссертация содержит 215 страниц, включает 63 рисунка и 60 таблиц.
Обратная катионная флотация
Провести сопоставление эффективности обратной анионной и катионной флотации достаточно сложно, тк. выбор первого пли второго метода зависит конкретно от технологических свойств и обогатимости руды (продукта обогащения). Тем не менее, основными преимуществами обратной катионной флотации перед обратной анионной флотацией является зачастую большая селективность и скорость процесса, возможность работы на жесткой воде (не требуется дополнительных реагентов, как в случае анионной флотации), а также то, что не возникает трудностей при фильтрации и последующем окомковании флотационных концентратов.
На американских, канадских, бразильских и индийских предприятиях, т е. практически на всех мировых фабриках за исключением Швеции и Китая, в технологических схемах переработки железных руд которых, предусмотрен процесс флотации, в настоящее время применяется метод обратной катионной флотации.
В качестве катионных собирателей, главным образом, применяют реагенты широкой группы аминов Ранее применялись соли четвертичных амониевых оснований, от которых, впрочем, быстро отказались. Более эффективными собирателями являются реагенты, подвергающиеся гидролизу и образующие как ионные, так и молекулярные формы. Так в работе Фурстенау и Моди [45] было показано, что для флотации корунда необходима концентрация додециламина в 10 раз меньше, чем концентрация триметилдодециламмония.
Лиу с соавторами [46] в качестве селективного катионного собирателя был предложен реагент N-додецилэтиленедиамин, синтезированный в лабораторных условиях. CnH25NH(CH2)2NH2 (І)
При флотации данным реагентом (при рН 10) чистых минералов - гематита, кварца, кальцита и смитсонита, отобранных из гематит-магнетитовых руд, перерабатываемых на фабрике «Qidashan» (КНР), была показана возможность получения высокой селективности процесса обратной катионной флотации без применения депрессора. При концентрации N-додецилэтиленедиамина 1,8-10"4 моль/л извлечение гематита не превысило 50 % В то же время извлечение породных минералов и карбоната цинка составило более 90 %
Первичные алифатические амины и их ацетатные и хлоргидратные соли использовались также лишь на начальных этапах промышленного применения обратной катионной флотации Дальнейший прогресс в области катионной флотации железных руд связан с применением в качестве собирателей первичных аминов, имеющих в своем составе кислород Реагенты данного класса, характеризующиеся наличием ковалентной связи С-О, известны как эфиры первичных аминов с общей формулой.
R-0-{CHz\-NH2 (2) где R - углеводородный радикал
Как отмечается в работах [32,47,48], присутствие дополнительной полярной гидрофильной группы 0-(СНа)з повышает растворимость и дисперсность реагента в воде, а также его адсорбцию на границе раздела фаз жидкость-газ Снижение поверхностного натяжения на границе раздела жидкость-газ и повышение эластичности тонких пленок вокруг пузырьков воздуха, позволяют увеличить время коалесценции газовых пузырьков, определяя, тем самым, хорошие пенообразующие свойства реагентов данного класса. Также, при флотации эфирами первичных аминов, отмечена меньшая чувствительность процесса к изменениям значения рН и наличию шламовых частиц в пульпе, по сравнению с применением первичных алифатических аминов. При этом стоимость эфиров первичных аминов не превышает стоимости алифатических аминов
Для повышения растворимости эфиров первичных аминов в основном применяют их ацетатные соли. Соотношение двух компонентов, уксусной кислоты и амина, определяется термином «степень нейтрализации» и записывается в процентах, например: 10, 30, 50 % и т.д. Степень нейтрализации является важным параметром, т.к при высокой степени нейтрализации повышается растворимость амина, однако снижаются его гидрофобизирующие и пенообразующие свойства, из-за снижения содержания молекулярной формы. Большинство промышленно выпускаемых эфиров первичных аминов имеют степень нейтрализации от 20 до 50 % [49]. Исследования показывают, что катионные собиратели применительно к флотации железных руд не могут рассматриваться как селективно действующие на минералы пустой породы, тк. они также эффективно флотируют гематит, магнетит и мартит в области рН 9-10 [31] Следовательно, катионная флотация требует применения избирательно действующих реагентов-депрессоров;
Анализ работы действующих предприятий показывает, что для, депрессии окислов железа в основном применяется модифицированный кукурузный крахмал (с содержанием амилопектина и амилозы более 98 %), видимо, из-за его высоких технологических показателей (селективный депрессор и флокулянт железных минералов) [48] В работах [48,50] была показана важность соотношения амилозы и амилопектина в крахмалена его депрессирующие свойства по отношению к гематиту. Было установлено, что амилопектин значительно сильнее снижает уровень флотации гематита эфиром первичного амина, чем амилоза Промышленные испытания показали, что все-таки более эффективным депрессором гематита является именно крахмал с процентным соотношением амилопектина к амилозе 75/25, чем чистый амилопектин. При этом было отмечено, что если содержание масел (триацилглицеринов) в крахмале превышает 1,8 %, то наблюдается снижение пенообразования и устойчивости пены.
В исследованиях [31] показано, что крахмал по сравнению с сульфитцеллюлозным щелоком наименее сильно депрессирует кварц, активированный ионами кальция и железа, обеспечивая тем самым, более высокое качество получаемого концентрата. При этом также было отмечено, что процесс флотации в присутствии крахмала менее чувствителен к изменению рН пульпы.
В работе [51] в качестве депрессора оксидов железа предложен реагент ПАТ (полиалкиленгликоль), расхода которого, требуется в 10 раз меньше, чем картофельного крахмала для получения концентрата одинакового качества.
Как показали флотационные исследования и измерения краевого угла смачивания в работе дос Сантоса и Оливейры [52], в качестве возможной альтернативы крахмалу, может применяться также гуминовая кислота при рН от 9,5 до 11,5 для депрессии гематита При флотации додециламином искуственной смеси, состоящей из 75 % гематита и 25 % кварца, одного из бразильских месторождений района Железорудного четырехугольника был получен концентрат с извлечением гематита 90,7 % и содержанием 86,0 %. В лабораторных условиях [48] также рассматривалась возможность применение карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) вместо крахмала при катионной флотации бразильских железистых кварцитов В результате экспериментов были получены концентраты с меньшим содержанием кремнезема, однако, потери железа с хвостами флотации повысились. Катионная флотация силикатных минералов породы проводится при значении рН 9,0-10,5, создаваемом едким натром, известью или кальцинированной содой При этом, по данным С.К Горловского, наиболее высокая селекция достигается при катионной флотации в растворе едкого натра [53].
Анализ работы зарубежных предприятий показал, что в настоящее время при обратной катионной флотации в основном применяются частично нейтрализованные эфиры первичных аминов, причем, для одних типов железных руд более эффективным собирателем является эфир первичного моноамина, для других типов руд, лучшие результаты достигаются при применении эфира первичного диамина Основными производителями эфиров первичных моно- и диаминов являются следующие компании: Clariant (Германия), Akzo Nobel (Швеция), Tomah (США), Сеса (Франция) и др. [54-57]. Российские химические компании аналогичные реагенты не производят. В СССР выпускались катионные собиратели ИМ-11 (смесь хлоргидратов первичных аминов с 13-15 атомами углерода в молекуле) и АНП (аналог), которые не нашли промышленного применения из-за повышенной токсичности и больше не выпускаются.
На канадской фабрике «Sept lies» крупновкрапленные окисленные кварциты, представленные в основном кварцем, мартитом и гематитом (практически нет гидроокислов железа), флотируются в щелочной среде, создаваемой NaOH, с применением моноацетата К-3-изотридецилоксипропилпропан-1,3-диамина и расходом 90 г/т. Флотация оксидов железа подавляется декстрином (450 г/т) Для стабилизации процесса пенообразования (эфир первичного амина дает устойчивую обильную пену при повышенных расходах), флотацию проводят с добавлением небольшого количества (27 г/т) пенообразователя полигликольного типа Aerofroth 71 [32] Н(СН2-СНг-СН2-0)71ОН (3)
Обогатительная фабрика «Tilden» (США) является одним из предприятий, где при обратной катионной флотации применяется ацетат эфира первичного моноамина. Тонковкрапленные окисленные кварциты (такониты), измельченные до крупности 82-85 % класса -0,025 мм, флотируют в щелочной среде при рН 11,8 с предварительной дешламацией Для повышения эффективности дешламации шламы предварительно диспергируют, а затем флокулируют железные минералы с применением кукурузного крахмала. Крахмал используется также в качестве депрессора оксидов железа при флотации. В качестве собирателя применяется ацетат З-Изогексадецилоксипропиламина Из руды с содержанием железа 36 % получают концентрат с содержанием 67,1-65,5 % Fe и 2,7-4,5 % Si02 при извлечении железа в концентрат 70 % [32,58].
На крупнейшей бразильской фабрике «Samarco» перерабатываются бедные итабиритовые кварциты, представленные в основном пористым гематитом, гетитом и кварцем, с содержанием железа 45-54 %, которые характеризуются повышенной хрупкостью и наличием глинистых минералов. После измельчения до крупности 92 % класса -0,15 мм руда подвергается обесшламливанию в гидроциклонах по классу -0,01 мм. Пески гидроциклона классифицируются также в гидроциклонах. Крупные классы (пески классификации) направляются на катионную флотацию в пневмомеханических флотационных машинах. Депрессия минералов железа проводится модифицированным кукурузным крахмалом (Collamil) с расходом 225-450 г/т, а флотация породных минералов при рН 9,8-10,3 - смесью ацетата эфира первичного моноамина (с длиной углеводородного радикала Сю-Сн) и моноацетата диамина (Ы-3-изотридецилоксипропилпропан-1,3-диамин). Получаемый концентрат содержит 67 % железа и 3-6 % кремнезема при извлечении железа 92 %. Далее этот концентрат классифицируется, доизмельчается до крупности 65-70 % класса -0,044 мм и направляется на катионную флотацию при рН 10,0-10,5 в колонных флотационных машинах. В качестве собирателя применяется ацетат эфира первичного моноамина. Мелкие классы исходной руды (слив гидроциклона) также направляются на катионную флотацию в колонных флотационных машинах. Общий расход собирателей составляет 67-116 г/т. В получаемом железном концентрате содержание SiCb снижается до 0,8-1,6 % при извлечении железа 94-98 % (от операции) [27,32].
Таким образом, на основании имеющихся данных практики катионной флотации железных руд можно сделать вывод, что эфиры первичных моноаминов более эффективны при флотации тонкого материала (более 70 % класса -0,044 мм), а эфиры первичных диаминов дают лучшие результаты при флотации более крупных классов. При этом опыть работы предприятия «Samarco» показывает, что смесь эфира первичного моно- и диамина является более универсальным решением для эффективной флотации материала, характеризующегося широким диапазоном гранулометрического состава.
Возникновение и модели двойного электрического слоя
При термодинамическом рассмотрении процессов переноса заряженных частиц, в результате контакта твердой и жидкой фазы происходит переход ионов і -го вида из фазы с большим значением химического потенциала /лг в фазу с меньшим. Этот процесс приводит к возникновению межфазного скачка потенциала А(р, препятствующего дальнейшему переходу ионов. В результате устанавливается равновесие, которому отвечает равновесный межфазный скачок потенциала, равный: А Р = - , (40) где А//, - разность химических потенциалов 2-х соприкасающихся фаз; zt - заряд иона (включая знак); F - число Фарадея.
Таким образом, в состоянии равновесия фазы заряжаются разноименно и в поверхностном слое возникает двойной электрический слой (ДЭС) зарядов.
Для описания явлений, обусловленных существованием ДЭС, необходимо провести более детальное рассмотрение его структуры и получить количественные выражения, связывающие скачок потенциала с величиной поверхностного заряда.
Первую количественную теорию ДЭС разработал Гельмгольц в 1853 году, названную моделью плоского конденсатора, т.к. согласно теории Гельмгольца, к слою зарядов на металле плотно притянуты ионы противоположного знака, так что двойной слой представляет собой своеобразный плоский конденсатор с очень малым расстоянием между его обкладками (порядка диаметра молекулы воды) [131]. Потенциал %, отсчитанный от нулевого уровня, отвечающего глубине раствора, уменьшается линейно с расстоянием д: от поверхности, в соответствии с теорией плоского конденсатора Чо=С-9й (41)
Подобное строение ДЭС, представленное в теории Гельмгольца, возможно при отсутствии теплового движения ионов. В реальных же условиях распределение зарядов на границе раздела фаз твердое-жидкость определяется соотношением сил электростатического притяжения ионов, зависящего от электрического потенциала Ф0 И теплового движения ионов (диффузии). К такому выводу независимо друг от друга пришли Гуи и Чапмен в 1910 и 1913 году и данная теория названа теорией Гуи-Чапмена или моделью диффузного слоя [132]. Они предположили, что ДЭС имеет размытое (диффузное) строение и адсорбировавшиеся противоионы и ионы в растворе находятся в диффузном слое. Поскольку протяженность диффузного слоя определяется кинетической энергией ионов, то в области температур, близких к абсолютному нулю, все противоионы будут находиться в непосредственной близости к потенциалопределяющим ионам.
Математически эта теория построена точно так же, как возникшая позже теория Дебая-Хюккеля Однако в теории Гуи-Чапмена рассматривалось влияние электрического поля только вдоль одной координаты (перпендикулярно поверхности). Это обстоятельство упрощало задачу и позволяло получить точное решение уравнения Пуассона-Больцмана где є - относительная диэлектрическая проницаемость среды, не зависящая от расстояния х, т е. неизменяемая во всей области измерений (0,оо);
Решение уравнения (43) в сочетании с уравнением (46) дает для заряда диффузного слоя qd следующее выражение:
Теория Гуи-Чапмена качественно отражает зависимость величины заряда диффузного слоя от потенциала, концентрации электролита и температуры, однако не согласуется с рядом экспериментальных данных. Вычисленные значения электрической емкости ДЭС оказались намного выше измеренных. Этот результат был связан с допущением теории о том, что ионы представляют собой частицы точечного размера, а потому могут бесконечно близко подходить к поверхности металла (расстояние 10"10 м).
В 1924 году Штерн ввел в теорию ДЭС два новых понятия: конечные размеры ионов и специфическая адсорбция ионов [133]. Предполагалось, что ДЭС состоит из двух частей- плотного и диффузного, разделенных плоскостью, получившей название плоскости Гельмгольца. Толщина плотного слоя равна радиусу гидратированных ионов (0,3-0,4 нм), а его диэлектрическая постоянная значительно ниже диэлектрической постоянной в объеме раствора. Это обусловлено довольно жесткой ориентацией диполей растворителя в плотном слое, как под действием электрического поля электрода, так и в результате их взаимодействия с металлом. Заряд плотного слоя qs определяется как:
Из уравнения (48) видно, что в области малых концентраций электролита заряд qs пропорционален концентрации с ионов в первой степени, а из теории Гуи-Чэпмена (уравнение (47)) следует, что количество заряда qd пропорционально л/ао . Таким образом, в области малых концентраций в ДЭС преобладает диффузная часть Поэтому, Штерн в своей теории допускал, что в большинстве случаев ps xq d.
Данное допущение становится неприемлемым, учитывая гипотезы, выдвинутые Грэмом в 1947, который в своей теории [134] ввел представление о внутреннем и внешнем слое Гельмгольца Ионы, адсорбирующиеся специфически (в частности, ионы ОН" или ЬҐ), образуют внутреннюю плоскость Гельмгольца, подходя ближе к поверхности раздела фаз, вследствие частичной десольватации. Внешняя плоскость Гельмгольца является собственно не слоем ионов, а границей, до которой могут подходить ионы, участвующие в тепловом движении под действием электростатических сил (например катионы или анионы индифферентного электролита). Она эквивалентна границе плотного слоя в модифицированной теории Гуи.
Кроме разности потенциалов, создаваемой зарядами поверхности и ионами ДЭС, электрические свойства границы раздела фаз твердое—жидкость зависят также от находящихся на поверхности диполей растворителя. Ориентация диполей, естественно, изменяется при изменении заряда поверхности. В первых моделях ДЭС, учитывающх изменение ориентации диполей, предполагалось существование в плотной части ДЭС диполей воды, ориентированных либо положительным, либо отрицательным концом к поверхности электрода [135,136]. Эти диполи взаимодействовали с зарядами электрода и друг с другом по законам классической электростатики. В результате при изменении заряда электрода изменялось соотношение диполей с противоположными ориентациями. В дальнейшем модели данного типа уточнялись с учетом значительного числа эффектов: возможного образования ассоциатов из двух и более молекул растворителя, наличие диполей, ориентированных параллельно или наклонно к поверхности; существования неэлектростатических взаимодействий между молекулами растворителя как в поверхностном слое, так и в соседних слоях [137-139].
Следует также отметить, что на строение ДЭС существенное влияние оказывает адсорбция нейтральных органических молекул В этом случае раздвигаются обкладки эффективного двуслойного конденсатора, снижается диэлектрическая постоянная плотного слоя, а также возникает дополнительный скачок потенциала, связанный с ориентированной адсорбцией органических диполей. Первая модель, описывающая обратимую адсорбцию на границе ртуть/вода простых алифатических соединений, была предложена А.Н Фрумкиным [140] В основу этой модели, получившей название модели двух параллельных конденсаторов, были положены два уравнения, связывающие степень заполнения поверхности органическим веществом с его объемной концентрацией и с зарядом электрода. Далее эта модель была детально развита Б.Б. Дамаскиным [141].
В заключении можно отметить, что теория ДЭС, как и всякая теория, нуждается в экспериментальной проверке. Однако прямых методов измерения потенциала на внутреннем и внешнем слое Гельмгольца qh не существует. Но можно измерить другую, близкую к (ps величину - электрокинетический потенциал , называемый дзета-потенциалом
Исследование поверхности кварца и паргасита методом ИК- и РФЭ- спектроскопии до и после контакта минерала с крахмалом
Анализ ИК-спектра кварца до и после обработки крахмалом (рисунок 45) показывает, что основные изменения на поверхности кварца после его контакта с крахмалом наблюдаются в высокочастотной области. Повышение интенсивности и смещение широкой полосы с максимумом при 3385 см"1 до 3379 см"1 (-6 см"1), соответствующей Vo-н связанных молекул воды [189], а также появление полосы около 2929 см"1, соответствующей валентным колебаниям СН-групп, подтверждают адсорбцию крахмала на поверхности кварца: Понижение частоты vo-н позволяет говорить об усилении водородных связей между ОН-группами. Присутствие ИК-полосы при 3482 см"1 (vo-н) на спектре кварца, связана скорее всего с наличием электронных и дырочных дефектов на поверхности [190]. В работе [191] на ИК-спектре кварца также наблюдалось присутствие полос поглощения при 3649 см" и 3627 см", что было отнесено к Vo-н двух типов силанольных групп: гидратации атома кремния с одной Si-OH и двумя ненасыщенными связями Si-(OH)2. Напротив, Корецким с соавторами [192] было сделано заключение, что ИК-спектроскопией можно подтвердить нахождение на поверхности только групп Si-OH (полоса поглощения при 3745 см"1). При этом, в работе [193] методом ЛМР-спектроскопии было показано, что на поверхности силикагеля присутствует примерно 47 % групп Si-(OH)2 и 53 % групп Si-OH.
В диссертационной работе было показано, что вероятными поверхностями раскола кварца являются плоскости ромбоэдра и призмы (рисунок 7 и таблица 10), на которых катионы кремния имеют одну и две ненасыщенные связи, соответственно.
Таким образом, на поверхности кварца при ее гидратации должны находится два типа силанольных групп. Тем не менее, как отмечают Пери и Хансли [194], ИК-спектроскопией сложно подтвердить нахождение Si-OH и Si-(OH)2 на поверхности, т.к. валентные колебания связи О-Н идентичны.
В области 2300-1100 см"1 собственные частотные колебания кварца перекрывают колебания молекул крахмала, поэтому другие характеристические полосы поглощения полисахарида не были идентифицированы. В паргасите валентные и деформационные колебания ОН-групп, представляющих собой связанные молекулы воды, характеризуются полосами поглощения с максимумами около 3408 и 1637 см"1, соответственно Снижение частот валентных колебаний ОН-групп с 3552 см"1 до 3546 см 1 (-6 см"1), с 3408 см"1 до 3394 см 1 (-14 см"1), повышение частоты деформационных колебаний молекул воды с 1637 см"1 до 1647 см"1 (+10 см"1) и появление полос поглощения, соответствующих валентным колебаниям групп СН, СНг (2932 см") и плоскостным деформационным колебаниям групп О-Н совместно с деформационными колебаниями С-Н групп (1419 и 1329 см"1) подтверждает адсорбцию крахмала на паргасите (рисунок 46).
Исходное положения полосы Vo-н гидратной воды в спектре паргасита при больших частотах по отношению к ее положению в спектре кварца можно объяснить следующим образом. Катионы Si4+ в силу исключительной малости ионного радиуса могут весьма близко подходить к неподеленной паре электронов молекул воды и притягивать их своим сильным электростатическим полем значительно сильнее, чем относительно более крупные ионы Al3+, Mg2+, Fe2+ и Fe3+ (в случае ионов переходных металлов Fe2+ и Fe3+ эффект кристаллического поля приводит к увеличению донорной способности ОН-групп молекул воды к образованию водородной связи), находящиеся на поверхности паргасита.
Соответственно ионы кремния значительно сильнее увеличивают донорную способность к образованию водородной связи ОН-групп молекул гидратной воды, что приводит к более сильным водородным связям и большему наблюдаемому сдвигу максимума полосы воды. Сдвиг полосы отражает, по-видимому, ковалентный характер взаимодействия между катионом и водой, под влиянием которого меняется также структура молекул воды.
Более высокая интенсивность полосы поглощения, относящейся к валентным колебаниям групп СН и СНг, и меньший сдвиг валентных колебаний ОН-групп воды на кварце (рисунок 45 и 46), говорят о несколько большей адсорбционной плотности крахмала на кварце, чем на паргасите, что не противоречит результатам исследований по адсорбции (рисунок 41).
Повышение атомной концентрации углерода на фотоэлектронных спектрах кварца и паргасита также указывает на адсорбцию крахмала на этих минералах при рН 10 (рисунок 47, таблица 25).
Как видно из таблицы 25, после контакта с крахмалом атомная концентрация углерода (ls-линия) на поверхности кварца увеличивается с 30,43 до 41,07 % (проводился количественный анализ только 3-х элементов - кислорода, азота и углерода). При этом полуширина пика меняется незначительно, с 1,325 до 1,342 эВ. Концентрация углерода на поверхности паргасита увеличивается с 33,42 до 41,55 ат. %.
Однако, в отличие от кварца, полуширина пика углерода для паргасита увеличивается с 1,400 до 2,712 эВ. Уширение пика свидетельствует о том, что углерод на поверхности паргасита имеет больше химических состояний, чем на кварце. При этом, заметных химических сдвигов уровня Cls на кварце и паргасите не обнаружено.
Таким образом, изменение интенсивности пика Cls говорит о большей плотности адсорбции крахмала на кварце, чем на паргасите Химический сдвиг уровня Ols (минералов, не обработанных крахмалом) в сторону меньших значений энергий связи, с 532,40 эВ для кварца, до 531,45 эВ для паргасита, указывает на изменение природы состояния поверхностного кислорода с более положительного на более отрицательное, т.е поверхность паргасита имеет больше отрицательно заряженных поверхностных центров S-О", чем поверхность кварца в области рН 10 Тем не менее, измерения электрокинетического потенциала на кварце и паргасите показали, что в области рН 10, поверхность кварца имеет больший отрицательный дзета-потенциал (где-то на 10 мВ), чем поверхность паргасита (рисунок 24) Это еще раз показывает, что заряд поверхности полиоксидного минерала, паргасита, больше экранирован противоионами, чем заряд поверхности кварца
В ранее проводимых исследованиях [180,182], основной аргумент в поддержку механизма адсорбции крахмала на минеральной поверхности за счет водородных связей базировался на том, что молекулы крахмала и поверхность оксидных минералов имеют группы -ОН, которые могут образовывать водородные связи друг с другом Однако, это довольно сложно подтвердить экспериментально ИК-спектроскопией, тк для молекул крахмала характерно образование внутри- (приблизительное расположение полосы 3470 см"1) и межмолекулярных водородных связей (3350 см"1). Наличие воды и гидроксильных групп на поверхности минерала также затрудняют обоснование присутствия водородных связей между крахмалом и минеральной поверхностью Тем не менее, по изменениям ИК-полос в области 1080-1000 см"1 соответствующей растяжению связи С-0 совместно с растяжением С-С и деформацией О-Н можно судить о наличии или отсутствии водородной связи между крахмалом и поверхностью минерала, т.к водородные связи должны затрагивать группу С-0 [185].
На рисунке 48 показаны спектры кварца и паргасита до и после взаимодействия с крахмалом в области 1400-600 см" , в которой наблюдаются основные изменения в частотах ИК-полос минералов, определяющих возможный механизм адсорбции крахмала на минеральной поверхности.
При адсорбции крахмала на кварце, основные изменения наблюдаются в сдвиге полосы поглощения при 1042 см" до 1033 см" и ее некотором уширении (рисунок 48). Для крахмала, ИК-полоса, связанная с растяжением группы С-0 соответствует приблизительно частоте 1020 см" . Таким образом, значительный сдвиг полосы при 1042 см"1 позволяет говорить о наличии водородной связи между -ОН группами крахмала и гидроксилами поверхности кварца. Других изменений ИК-полос не наблюдается, хотя можно выделить появление слабой полосы при 800 см", соответствующей изгибу связи О-Н силанольных групп [195,196].
Рисунок 48 (б) показывает, что при адсорбции крахмала на поверхности паргасита, на ИК-спектре появляются полосы, соответствующие плоскостным (1329 см"1) и внеплоскостным деформационным колебаниям ОН-групп (651 см"1) полисахарида. Появление полосы при 953 см" и исчезновение при 924 см" вероятно соответствует образованию химической связи между -ОН группами крахмала и атомами металлов (Fe, Al, Mg, Са) на поверхности паргасита, с образованием комплексов полисахарид-атом металла. Менее значительный по отношению к кварцу сдвиг полосы при 1012 см до 1005 см"1, связанной с валентными колебаниями связей С-0 и С-С совместно с деформационными колебаниями связи О-Н, может свидетельствовать о наличии также водородной связи между -ОН группами крахмала и гидроксилами поверхностных центров паргасита, представленных, в первую очередь, атомами кремния.
Анализ разложения Is РФЭ-спектра кислорода (рисунок 49) и его связи с природой функциональных групп может говорить о том, что на поверхности кварца в области рН 10 находится три типа поверхностных соединений [197]: =SiOH2+ (линия при 533,62 эВ в основном относится к физически адсорбированной воде), =SiOH (532,40 эВ) и =SiO" (530,43 эВ), которые дают пики с близкой энергией связи для физически адсорбированной воды (-533,5 эВ), гидроксила (-532,0 эВ) и оксида (-530,5 эВ), соответственно [198,199]. Пик при 532,40 эВ также относится к структурному кислороду, связанному с атомами кремния, причем его интенсивность составляет не менее 60 % от интенсивности всего пика, т е. наблюдается наложение пиков, относящихся к =SiOH и Si-O-Si [200]. Низкая интенсивность линии при 533,6 эВ (5,08 ат. %) показывает, что при рН 10 физически адсорбированная вода составляет незначительную часть монослоя на поверхности кварца, что согласуется с результатами работ Дю [201] и Рудзинского [202] с соавторами.
Данные рисунка 47 и таблицы 25 показывают, что после взаимодействия с крахмалом, интенсивность пика 01 s уменьшается, концентрация кислорода снижается с 69,40 до 58,57 ат %. При этом, новых пиков, относящихся к атому кислорода, найдено не было (полуширина пика Ols на кварце меняется от 1,40 эВ до контакта с крахмалом, до 1,47 эВ после взаимодействия).
Как видно из рисунка 49 (а, б), соотношение кислорода, связанного с поверхностной группой =SiOH и с группами =SiO" и =SiOH2+ (НгО) также практически не меняются до и после контакта кварца с крахмалом. Поэтому можно сделать вывод о том, что на поверхности кварца, после взаимодействия с крахмалом, не образуется новых поверхностных соединений, связанных с кислородом.
Интенсивность Ols фотоэлектронной линии поверхности паргасита после взаимодействия с крахмалом также снижается, как и в случае с кварцем (рисунок 47 и таблица 25). Отмечено уменьшение атомной концентрации кислорода с 66,09 до 58,17 %. При этом, полуширина пика Ols на паргасите значительно повышается после его взаимодействия с крахмалом, с 2,23 до 2,71 эВ. Как известно и подтверждено в диссертационной работе, поверхность паргасита, в отличие от поверхности кварца, является гетерогенной и представлена поверхностными соединениями не только кремния, но и атомов металла (Fe2+, Fe3+, Al, Mg).
Испытания комбинированной магнитно-флотационной технологии получения гематитового концентрата из хвостов мокрой магнитной сепарации Михайловского ГОКа
Для снижения содержания карбонатов и силикатов и повышения содержания железа в продукте, поступающем на обратную катионную флотацию, изучалась возможность предварительного обогащения исходных хвостов методом высокоградиентной магнитной сепарации (ВГМС) Опыты проводились в лаборатории компании «Metso minerals» на полупромышленном высокоградиентном магнитном сепараторе циклического типа (с предварительны удалением магнетита на магнитном анализаторе), который воспроизводит следующие параметры магнитного сепаратора карусельного типа, применяемого в промышленной практике
- подача питания, удаление немагнитного продукта (с включенным магнитным полем);
- промывка магнитного материала (с включенным магнитным полем);
- очистка матрицы и удаление магнитного продукта (с выключенным магнитным полем).
В процессе исследований изучалось влияние 2-х параметров - величины магнитного поля (лучшие результаты получены при индукции магнитного поля от 0,64 до 0,945 Тл) и скорости подачи питания В таблице 39 представлены результаты магнитной сепарации исходных гематитсодержащих хвостов Михайловского ГОКа.
Результаты исследований показали, что качество и выход магнитного концентрата зависят как от величины индукции магнитного поля, так и скорости подачи материала. Для дальнейших исследований было принято решение проводить высокоградиентную магнитную сепарацию при индукции магнитного поля 0,64 Тл и скорости подачи материала 268 мм/сек (таблица 39, опыт 2), так как этот режим работы обеспечивает получение магнитного концентрата наилучшего качества, при достаточно высоком извлечении железа в концентрат (65,29 %).
Анализ распределения железа по классам крупности, представленный в таблице 40, показал, что около 90 % железа находится во фракции крупностью -0,053 мм.
При этом проведенное распределение классов крупности по продуктам показало, что в процессе высокоградиентной магнитной сепарации в магнитном продукте практически отсутствует фракция -0,01 мм (рисунок 57), тем самым можно сказать, что происходит дешламация исходных хвостов по зерну -0,01 мм.
Минералогический анализ (рисунок 58) магнитной фракции крупностью -0,053+0,020 мм (направляется на флотацию) показал, что по сравнению с фракцией аналогичной крупности исходных хвостов, содержание гематита в ней возросло с 47,8 до 68,9 %. Содержание кварца снизилось с 33,2 до 12,1 %. Достаточно высокое остаточное содержание кварца в магнитном продукте объясняется присутствием микровключений магнетита.
Незначительно снизилось содержание эгирина, селадонита и магнезиорибекита, что объясняется также вероятно их близкими с гематитом магнитными свойствами. В то же время, содержание анкерита уменьшилось более чем в два раза, с 2,9 до 1,3 %, а содержание сидерита наоборот повысилось с 3,9 до 5,0 %.
Результаты флотации показали, что реагентный режим с использованием сочетания эфирдиамина и изоспирта более эффективен для более полного удаления силикатов, чем режим с применением только эфирдиамина.
Таким образом, выполненными исследованиями удалось найти оптимальное технологическое решение для эффективного обогащения железосодержащих отходов производства Михайловского ГОКа, которое позволяет дополнительно получать до 4,4 млн. тонн/год гематитового концентрата с содержанием железа 61,01 % и диоксида кремния 5,53 % (рисунок 59).
Внедрение данной технологии на Михайловском ГОКе позволит предприятию существенно сократить количество отходов, снизив отрицательное воздействие на экологию, и повысить рентабельность производства концентрата и окатышей.
Похожие диссертации на Разработка процесса обратной флотации железистых кварцитов с использованием катионных и неионогенных собирателей
