Reklama

И магнитном поле

В электрическом поле обогащаются баритовые руды, содержащие в основном барит, кварц, незначительные примеси окислов железа и алюминия. Электрическое разделение баритовых руд невозможно без предварительной обработки, поскольку разница в поверхностной проводимости составляющих руду компонентов незначительна. Поэтому используют способ предварительной обработки руды нагреванием исходного материала до температуры 200–700 °С.

Способ электрического обогащения баритовых руд включает следующие операции: измельчение руды до размера 1–2 мм, обесшламливание по классу 0,074 мм, сушку и нагрев материала до 240 °С, электризацию при этой же температуре контактным способом и пропускание заряженных частиц через электростатическое поле. Наилучшие результаты получают при нагреве исходного материала до 93–240 °С. Верхний предел нагрева баритовой руды составляет 480 °С. При обогащении описанным способом баритово-флюоритовой руды, содержащей 38 % барита, 51,0 % CaF2, 4 % кварца, 7 % глины и другой пустой породы, получен баритовый концентрат с содержанием 84,5 % BaSO4 при извлечении 84,5 %.

Термическая предварительная обработка руды способствует успешной сепарации компонентов, однако требует большого расхода энергии на нагрев материала.

Значительное снижение температуры нагрева и температуры, при которой происходит процесс разделения, может быть достигнуто применением химического кондиционирования, благодаря которому отдельные компоненты минеральной смеси приобретают различные свойства.

В отдельных случаях обработки исходной руды химическими веществами бывает недостаточно для того, чтобы создать необходимое различие в поверхностной проводимости компонентов. Тогда руду, подлежащую обогащению, после кондиционирования химическими реагентами смешивают с порошкообразными веществами, которые, смотря по обстоятельствам, обладают высокой или низкой проводимостью. Эти вещества покрывают тонким слоем те компоненты руды, которые адсорбировали на своей поверхности кондиционирующий реагент, в результате чего поверхностная проводимость компонента изменяется (увеличивается или уменьшается) в такой степени, что становится возможным разделение минералов руды в электростатическом поле.

Обработка по описанному способу баритовой руды, состоящей из барита и кварца, заключается в том, что руду смешивают сначала с незначительным количеством олеиновой кислоты, которая селективно адсорбируется на частицах барита, а затем с небольшим количеством графитовой пыли, которая тонким слоем покрывает частицы барита. В противоположность частицам кварца поверхностная проводимость частиц барита сильно увеличивается и становится возможным обогащение в электростатическом поле.

Предварительная обработка перед электростатической сепарацией баритовой руды, содержащей барит, кварц и небольшое количество окислов железа и алюминия, часто состоит в кондиционировании с химическими реагентами. При химическом кондиционировании руды реагенты оказывают селективное действие на поверхность минерала (например, при использовании соляной и плавиковой кислот), образуя пленку, которая оказывает влияние на электрические свойства компонентов в желаемом направлении. В качестве кондиционирующих средств при обогащении барита применяют различные химические вещества. При использовании, например, сульфоновых кислот или их солей для кондиционирования баритовой руды, содержащей 89,7 % BaSO4, кварц, небольшое количество Fe2O3, Al2O3, SrO4, получен баритовый концентрат с содержанием BaSO4 97,1–98,9 % при извлечении 92,6–97,6 % [45].

В качестве кондиционирующих реагентов применяются органические, неорганические и смешанные органические и неорганические анионные вещества, которые относятся к различным химическим классам и обладают кислыми свойствами. Эти вещества содержат группу – ОН (фенольную) или кислые амино-, имино-, сульфомидо- или карбоксиаминогруппы. При кондиционировании баритовой руды, содержащей 89,7 % BaSO4, кварц, незначительные примеси окислов железа и алюминия, с В-нафтолом (С10Н4ОН), a-нитрозилом получен концентрат с содержанием BaSO4 97,7–98,2 % при извлечении 97,1–97,5 %.

Кондиционирующий реагент в виде водного раствора (концентрация от 2 до 70 %) наносится с помощью сопел. Руда после нанесения реагента перемешивается в течение десяти минут, а затем обрабатывается горячим воздухом, под действием которого распылитель испаряется, а материал нагревается до необходимой температуры (от 40 до 100 °С).

При наличии влаги в руде возникает нежелательная проводимость, которая способствует уменьшению разницы в электрических свойствах отдельных компонентов руды. Эти нарушения можно устранить, если руду обработать воздухом с определенным давлением водяного пара. Давление водяного пара принимают в зависимости от типа минеральной смеси, типа кондиционирующего реагента, температуры разделения и типа сепаратора, в котором ведется процесс.

Электризация частиц руды осуществляется контактным способом или путем трения. Процесс сепарации проводится при относительно низких температурах (40 °С и ниже).

Целесообразнее нагревать руду в восстановительной атмосфере, т.е. с добавлением твердого углеродистого вещества (угля). Такие условия необходимы для того, чтобы восстановить окись железа до магнитного железа, которое легко отделяется от обаженного барита в процессе магнитной сепарации. При этом отделяется и большой процент кварца, который механически уносится восстановленным железом. Затем материал пропускают через сито 60–80 меш или пневматический сепаратор, чтобы отделить тонкоизмельченный и чистый сульфат бария.

В некоторых случаях полученный продукт снова пропускают через магнитный сепаратор для удаления тонких частиц железа. Из баритовой руды, содержащей 85 % BaSO4, 8,4 % Fe2O3, 4,1 % SiO2, после нагрева в печи в восстановительной среде, сепарации на сите и магнитной сепарации был получен конечный продукт, содержащий 96,32 % BaSO4; 0,11 % Fe2O3; 0,11 % SiO2. При нагреве руды без восстановительной среды полученный концентрат содержал в среднем 93,0 % BaSO4. Расход угля составлял 400 г на каждый процент железа на 1 т исходной руды.

Reklama