СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ КАЛИЙСОДЕРЖАЩИХ РУД
METHOD OF CONCENTRATING POTASSIUM CONTAINING ORE

Изобретение относится к технологии флотационного обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для обогащения руд, преимущественно калийных.
6
Известен флотационный способ обогащения калийсодержащих руд с высоким содержанием нерастворимого остатка (н.о.), включающий дробление, классификацию, измельчение исходного сырья, кондиционирование рудной пульпы с флокулянтом и собирателем, однопоточное обесшламливание пульпы методом колонной шламовой флотации и последующую флотацию сильвина (П. №2132239, МКИ B03D 1/02, опубл. 27.06.99, БИ №18, 1999).
Недостатком данного способа является низкая селективность процесса обесшламливания при содержании н.о. в руде более 6% и, как следствие, повышение потерь полезного компонента со шламами.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ обогащения калийсодержащих руд, включающий дробление, классификацию, измельчение, обесшламливание и последующую флотацию хлористого калия, при этом перед обесшламливанием суспендированную руду направляют на предварительную классификацию с получением двух потоков, обесшламливание которых осуществляют раздельно, а подрешетный продукт предварительной классификации после обработки реагентами направляют на шламовую флотацию с получением пенного отвального шлама и камерного продукта, при этом надрешетный продукт предварительной классификации измельчают и производят его повторную классификацию, после чего подрешетный продукт повторной классификациии объединяют с камерным продуктом обесшламливания, а объединенный поток рудной суспензии направляют на контрольное обесшламливание с последующей флотацией сильвина. (Патент RU №2245742, МПК B03D 1/02, опубл. 10.02. 2005, БИ №4).
Недостатком данного способа является использование раздельного двухпоточного обесшламливания только в голове процесса при последующем однопоточном обесшламливании, что снижает эффективность и селективность обесшламливания, а также приводит к необходимости вторичной классификации питания основной сильвиновой флотации и усложнению процесса флотации сильвина.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение рудной базы для обогащения калийсодержащих руд, за счет повышения эффективности обесшламливания руды с содержанием н.о. до 10%, снижения потерь полезного компонента со шламами и хвостами сильвиновой флотации при уменьшении расхода реагентов и расширение ассортимента получаемой продукции.
Для достижения указанного технического результата в способе обогащения калийсодержащих руд, включающем дробление, классификацию, измельчение, суспендированную руду с содержанием до 10% нерастворимого остатка, при этом до 40% н.о. представлен тонкодисперсными аморфными частицами, предварительно классифицируют по крупности 0,7 мм с получением подрешетного и надрешетного продуктов, последний доизмельчают и классифицируют последовательно в две стадии по крупности 1 мм и 0,7 мм, при этом надрешетный продукт 1-й стадии классификации крупностью +1 мм возвращается на доизмельчение, а подрешетный продукт -1 мм отправляется на 2-ю стадию классификации по крупности 0,7 мм с получением подрешетного продукта, который объединяют с подрешетным продуктом предварительной классификации рудной суспензии, и затем объединенный (1-й) рудный поток крупностью до 0,7 мм обесшламливают методом шламовой флотации с получением пенного отвального шлама и камерного продукта, из которого флотируют сильвин, при этом надрешетный продукт 2-й стадии классификации крупностью 1+0,7 мм (2-й рудный поток) обесшламливают, а затем флотируют сильвин.
Раскрытость минералов и дисперсность частиц н.о., характеризующие их флотоактивность, выявлены в результате выполненных исследований вещественного состава н.о. (1,2).
Улучшение селективности раскрытия минералов в процессах дробления, измельчения с последующей классификацией и шламовой флотацией позволяет, в свою очередь, повысить извлечение ценного компонента и снизить его потери с хвостами обогащения в виде переизмельченных зерен минерала и сростков «сильвин-галит».
Нерастворимый остаток в калийсодержащей руде представлен до 40% тонкодисперсными аморфными частицами и флотоактивными силикатными минералами, независимо от массовой доли общего содержания н.о. в руде. Классификация суспендированной руды по крупности 0,7 мм способствует более эффективному выделению в подрешетный продукт свободного н.о., который удаляется в последующей стадии обесшламливания. Экспериментально на руде БКПРУ-2 с содержанием н.о. 10,2% установлено, что извлечение н.о. в процессе шламовой флотации из руды 1-го рудного потока (крупность руды до 0,7 мм) достигает 80-85% при содержании KCl в пенном шламовом продукте не более 15% и продолжительности процесса 4 мин. Таким образом, в процессе шламовой флотации 1-го рудного потока выводится 80-85% тонкодисперсных частиц н.о., что значительно упрощает последующие процессы флотации.
Извлечение н.о. из полидисперсной руды при шламовой флотации составляет не более 70%, при этом снижаются скорость и селективность процесса, растет переизмельчение более хрупких частиц сильвина.
Кроме того, повышенное содержание в пульпе крупных солевых частиц приводит в процеессе шламовой флотации к большему разрушению флокул н.о. и росту расхода флокулянта. Глинисто-карбонатные шламы характеризуются высокой сорбционной активностью и сорбируют в солевых растворах амины, что обусловливает значительное снижение флотируемости именно крупных фракций сильвина, и, в свою очередь, отражается на показателях обогащения, способствует увеличению потерь полезного компонента с хвостами. При увеличении крупности флотируемых частиц растут расходы реагентов.
Доизмельчение надрешетного продукта предварительной классификации способствует раскрытию сростков солевых минералов, при этом изменяя их агрегатное состояние и увеличивая выход мелкозернистого потока руды (крупностью до 0,7 мм). Разделение руды на два автономных (независимых) потока, которые проходят все стадии обогащения независимо друг от друга, позволяет учесть различие физических и физико-химических свойств полезных минералов и шламовых частиц и, как следствие, существенно повысить эффективность извлечения сильвина и снизить потери полезного компонента с хвостами.
Отличительной особенностью предлагаемой схемы обогащения калийсодержащих руд является то, что в процессе подготовки питания флотации каждый выделенный поток руды проходит обесшламливание и при этом исключается необходимость классификации питания основной сильвиновой флотации.
Способ поясняется схемой (чертеж) и осуществляется следующим образом.
Дробленую сухим способом руду крупностью до 20 мм суспендируют оборотным насыщенным раствором калийного производства в массовом соотношении ж: т=1,5-2,0 и предварительно классифицируют по классу крупности 0,7 мм на дуговых грохотах с шириной щели 1,4-1,5 мм с получением двух продуктов: подрешетного и надрешетного.
Надрешетный продукт измельчают в стержневой мельнице при ж:т=0,8-0,9 и классифицируют на первой стадии по крупности 1,0 мм при плотности питания ж:т=1,5. Надрешетный продукт классификации крупностью -1мм при ж:т=0,8-0,9 возвращают на доизмельчение в мельницу, а подрешетный продукт крупностью -1 мм при плотности ж:т=1,5 классифицируют на второй стадии по крупности 0,7 мм при плотности продукта ж:т=2,5-3,0. Подрешетный продукт второй стадии классификации крупностью -0,7 мм объединяют с подрешетным продуктом предварительной классификации рудной суспензии (1-й рудный поток) и обрабатывают реагентами: флокулянтом, например Accofloc 110, в количестве 450 г/т н.о. в руде, собирателем, этомином НТ/40 фирмы AKZO-Nobel, в количестве 200 г/т н.о. в руде - и подают на шламовую флотацию, предпочтительно на пневматических флотомашинах, после которых получают пенный отвальный шлам и камерный продукт. Из пенного отвального шлама извлекают до 80-85% н.о. при содержании в твердой фазе не более 15% KCl. После сгущения в сгустителе отвальный шлам сбрасывают в шламохранилище. Камерный продукт обрабатывают реагентами и флотируют мелкозернистый KCl, который после обезвоживания на центрифугах и сушки является готовым продуктом.
Надрешетный продукт второй стадии повторной классификации крупностью -1,0+0,7 мм направляют на обесшламливание, которое в зависимости от содержания н.о. в руде осуществляют известными методами: гидромеханическим в гидроциклонах, гидросепараторах (н.о. в руде 2-5%), методом депрессии н.о. реагентом депрессором, например мочевино-формальдегидными смолами (н.о. в питании процесса 1-3%), либо комбинацией методов, включая шламовую флотацию.
Использование способа позволит расширить рудную базу для обогащения, перерабатывать достаточно эффективно и экономично калийсодержащие руды с общим содержанием н.о. до 10%, в том числе с содержанием тонкодисперсных аморфных частиц в н.о. до 40%, повысить извлечение полезного компонента из руды за счет снижения потерь со шламами и хвостами сильвиновой флотации при расширении ассортимента получаемой готовой продукции.