Физико-химические и технологические основы переработки аплитовидных гранитов

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2014, том 57, №9-10_

ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

УДК 666.5:553.613

Х.Э.Бобоев, Т.С.Маджидов, М.А.Сатторова|, член-корреспондент АН Республики Таджикистан Х.Сафиев

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЕРЕРАБОТКИ АПЛИТОВИДНЫХ ГРАНИТОВ

Государственное учреждение «Научно-исследовательский институт металлургии»

ГУП «ТАлКо»

В работе приведены результаты обогащения и использования аплитовидных гранитов в составе фарфоровой массы. В лабораторных условиях при расходе олеиновой кислоты 350 г/т и соснового масла 240 г/т удаётся получить концентрат, в котором содержание оксидов железа равно 0.18%. На основе лабораторных данных разработана схема обогащения аплитовидных гранитов. На Такобском плавикошпатовом комбинате было переработано 150 т руды. Полученный концентрат по содержанию оксидов железа соответствует установленным стандартам.

Ключевые слова: обогащения - олеиновая кислота - сосновое масло - электромагнитная сепарация - талловое масло - аплитовидный гранит.

Вредной примесью в гранитах для применения в качестве фарфорового сырья являются оксиды железа, сумма которых составляет около 2% [1-3].

Для исследования была взята представительная проба аплитовидных гранитов Такобского месторождения. Предварительно проба была передроблена до крупности 2 мм, после чего измельчена в различной продолжительности измельчения в шаровой мельнице. Зависимость помола от времени измельчения показана в табл. 1.

Таблица 1

Результаты измельчения аплитовидных гранитов Такобского месторождения

№ Время измельчения, мин. Содержание класса - 0.063 мм, %

1 5 25.8

2 10 29.4

3 15 39.6

4 20 46.6

5 35 86.2

6 50 94.0

Дальнейшие исследования велись в двух направлениях: изыскание возможности обогащения с получением концентрата, свободного от железа, методом флотации, а также методом электромагнитной сепарации результаты которых представлено в таблице 2.

В процессе флотации ставилась задача выделения оксида железа в виде пенного продукта собирателями, для которых была выбрана олеиновая кислота. Полевошпатовый концентрат представ-

Адрес для корреспонденции: Сафиев Хайдар. 734003. Республика Таджикистан, г. Душанбе, ул. Х.Хакимзаде, 17, Государственное учреждение «Научно-исследовательский институт металлургии» ГУП «ТАлКо». E-mail: inmet.talco@mail.ru, h.safiev@mail.ru.

лял собой камерный продукт, то есть велась обратная флотация. Опыты велись по схеме, состоящей из основной и контрольной флотации. Тонина помола была взята 36.2% класса - «0.063 мм» Предварительно время основной и контрольной флотации составило 5 минут.

Исследовалось влияние расхода олеиновой кислоты на степень извлечения оксида железа. Результаты представлены в табл. 2.

Таблица 2

Влияние расхода олеиновой кислоты на степень извлечение оксида железа

при флотационном обогащении

Наименование продуктов Выход, % Содержание оксида железа, % Извлечение оксида железа, % Расход олеиновой кислоты, г/т

Концентрат 1 88.76 1.92 69.25 01-80

Хвосты 1 11.24 6.73 30.75 +20

Концентрат 2 87.40 1.58 61.98 125

Хвосты 2 12.60 6.73 38.02 +25

Концентрат 3 85.52 1.44 55.0 150

Хвосты 3 14.46 6.92 45.00 +50

Концентрат 4 74.32 0.91 31.47 250

Пр. пр. контр. флот 10.56 4.32 21.21 +50

Хвосты 4 18.12 6.73 47.32

Концентрат 5 63.68 0.46 15.47 Основная флот. 10 мин. 100

Хвосты 5 36.32 4.60 84.53 +25

Концентрат 6 55.36 0.36 11.13 200

Хвосты 6 44.64 3.76 88.87 +50

Увеличение времени основной флотации до 10 мин. резко снижает содержание оксида железа в концентрате.

Однако применение только олеиновой кислоты не даёт желаемых результатов. В последующих опытах вместе с олеиновой кислотой подавался вспениватель.

В табл. 3 приведены результаты флотации гранитов в зависимости от расхода олеиновой кислоты. В качестве вспенивателя подавалось сосновое масло, расход которого составил 240 г/т.

При расходе олеиновой кислоты 350 г/т и соснового масла 240 г/т удаётся получить концентрат, в котором содержание оксида железа снижается до 0.18%.

Таблица 3

Результаты флотационного обогащения гранитов в зависимости от расхода олеиновой кислоты и

вспенивателя 240 г/т

Наименование продуктов Выход, % Содержание оксида железа, % Извлечение оксида железа, % Расход олеиновой кислоты, г/т

Концентрат 70.96 1.0 38.22 80

Хвосты 29.04 3.95 61.78 20

Концентрат 62.12 0.69 23.08 100

Хвосты 37.88 3.77 76.92 50

Концентрат 51.12 0.32 8.34 200

Хвосты 48.88 3.68 91.66 50

Концентрат 53.52 0.18 5.46 300

Хвосты 46.48 3.59 94.54 50

Опыты по флотации гранита от времени измельчения показали, что оптимальная тонина помола составляет 86.2% класса - 0.063 мм.

В табл. 4 приведены результаты опытов, проведённых по схеме (рис. 1) непрерывного процесса из четырёх навесок. Время измельчения составляло 35 и 50 мин., расход олеиновой кислоты -250 г/т, соснового масла - 240 г/т. Время основной флотации - 10 мин., контрольной - 5 мин.

Из табл. 4 видно, что содержание оксида железа в концентрате превышает допустимые нормы.

В качестве пенообразователя исследовалось также талловое масло Т-80. Проведённые исследования показали принципиальную возможность его использования наряду с сосновым маслом при флотации гранитов.

Дальнейшие исследования велись в направлении увеличения времени флотации. Была введена еще одна контрольная операция, продолжительностью 5 мин., причем в основной флотации велась дробная подача реагентов через 5 мин. Общий расход олеиновой кислоты составил 250 г/т, соснового масла - 320 г/т. Результаты приведены в табл. 5. Содержание оксида железа в концентрате составило 0.42%. В последующих опытах общее время флотации было увеличено с 20 до 36 мин.

Таблица 4

Результаты флотационного обогащения гранитов в зависимости от продолжительности измельчения

Наименование Выход, Содержание оксида железа, % Извлечение оксида железа, % Время измельчения,

продуктов % мин.

Концентрат 41.11 0.45 11.16

Хвосты 66.69 2.0 88.84 35

Концентрат 56.55 0.42 11.76

Хвосты 43.45 4.10 88.24 50

Таблица 5

Результат обогащения гранита при расходе олеиновой кислоты - 250 г/т и соснового масла - 320 г/т

Наименование продуктов Выход, % Содержание оксида железа, % Извлечение оксида железа, %

Концентрат 39.64 0.42 8.66

Хвосты 60.36 2.91 91.34

Опыты в замкнутом цикле велись по схеме, приведённой на рис. Расход олеиновой кислоты составил 250 г/т, соснового масла - 240 г/т (табл. 6).

Таким образом, по данной схеме с использованием разработанного режима удается получить концентрат, который по содержанию оксида железа (табл. 6) удовлетворяет требованиям установленным стандартом для керамического сырья.

Таблица 6

Результаты флотационного обогащения гранита при расходе олеиновой кислоты - 250 г/т и соснового

масла - 240 г/т.

Наименование продуктов Выход, % Содержание оксида железа, % извлечение оксида железа, %

Концентрат 43.96 0.22 8.66

Хвосты 56.04 1.82 91.34

Для фарфорового производства

Рис. Принципиальная технологическая схема обогащения аплитовидных гранитов.

Кроме того, исследовалась возможность снижения содержания оксида железа в продуктах с использованием магнитной сепарации. В работе использовался лабораторный магнитный сепаратор марки 120Т для мокрой магнитной сепарации. Для опытов бралась измельчённая навеска материала весом 250 г, исследовалось влияние тонины помола на выделение оксида железа в магнитную фракцию (табл. 7).

Таблица 7

Результаты магнитной сепарации гранитов в зависимости от размера фракции

Содержание класса -«0.063 мм» Содержание оксидов железа, %

Магнитная фракция Немагнитная фракция

25.8 4.45 0.96

54.0 4.18 1.13

66.64 4.90 1.00

75.0 4.36 0.85

82.0 5.82 0.87

86.16 4.18 1.22

Как следует из таблицы, мокрая магнитная сепарация дает возможность более чем в два раза уменьшить содержание оксида железа в пробе. Изменение угла поворота незначительно сказывается на качестве по содержанию оксида железа получаемого продукта (табл. 8).

Таблица 8

Результаты электромагнитного обогащения гранитов в зависимости от угла поворота сепаратора

Угол поворота Содержание оксида железа, % Условия опыта

1 0.86 Тонина помола 54.0% кл. - «0.063 мм»

3 1.00

8 0.93

1 0.89 Тонина помола 40% кл. - «0.063 мм»

4 1.00

2 0.86

На основе полученных лабораторных данных разработана принципиальная технологическая схема (рис.) обогащения аплитовидных гранитов месторождения Такоб.

Таким образом, по данной схеме с использованием разработанного режима удаётся получить концентрат, который по содержанию оксида железа удовлетворяет требования, установленные стандартом, и можно получить более качественный концентрат для нужд производства фарфора.

Поступило 22.09.2013 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Мороз И.И. Фарфор, фаянс, майолика. - Киев: Техника, 1975, 352 с.

2. Мороз И.И. Технология фарфоро-фаянсовых изделий. - М.: Стройиздат, 1984, 334 с.

3. Сб. научн. тр. ВНИИФ "Исследования в области производства фарфоровой и фаянсовой посуды. -М: ЦНИИТЭИлегпром, 1985, 71 с.

Х.Э.Бобоев, Т.С.Мачидов, |М.А.Сатторова, ^.Сафиев,

АСОСХ,ОИ ФИЗИКАВИЮ ХИМИЯВИ ВА ТЕХНОЛОГИИ КОРКАРДИ

ГРАНИТ^ОИ АПЛИТИДОР

Муассисаи давлатии "Пажу^ишго^и илмию тащицотии металлургия"-и КВД "Ширкати Алюминийи Тоцик"

Дар макола натичах,ои ганигардонй ва истифодаи гранитх,ои аплитидор дар таркиби хамираи фарфорй оварда шудааст. Дар шароити лабораторй, хднгоми сарфи кислотаи олеинй 350 г/т ва равгани санавбар 240 г/т консентрате ба даст оварда шудааст, ки дар он оксиди охдн 0.18%-ро ташкил медихдд. Дар асоси маълумотх,ои лабораторй ангораи ганигардонии гранитх,ои аплитдор коркард шудааст. Дар комбинати обкунии шпатх,ои Такоб 150 т маъдан коркард гардид. Консентрати бадастомада аз руи сохтори таркибии оксиди охдн ба меъёр^ои кабулшудаи стандартй чавобгу мебошад.

Калима^ои калиди: ганигардонй - кислотаи олеинй - равгани санавбар - сепаратсияи электромагнитй - равгани обкардашуда - гранити аплитдор.

Kh.E.Boboev, T.S.Majidov, [M.A.Sattai ova|, H.Safiev

PHYSICO-CHEMICAL AND TECHNOLOGICAL BASES PROCESSING

OF APLITE GRANITE

State Institution «Scientific-research institute of Metallurgy» «TALCO» The results of enrichment and using of aplite-granite composed of prominent porcelain mass are present. Under laboratory conditions at a flow rate of 350 g/t oleic acid and 240 g/t pine oil is possible to obtain a concentrate, which content of iron oxide than 0.18%. On laboratory data basis developed flowsheet aplite granites. On Takob fluorspar mill processed 150 tons of ore. The resulting concentrate on the content of iron oxide meets the established standards.

Key words: enrichment - oleic acid - pine oil - electromagnetic separatsiya - tallow - aplite granite.