Флотация

Промышленная флотация баритовых руд не имеет такого богатого опыта, как флотация сульфидных руд. У нас флотация баритовых руд впервые была осуществлена на Салаирской обогатительной фабрике (1934–1937 гг.). Долгое время хвосты флотации полиметаллических руд, содержащих барит, на ряде фабрик сбрасывались в отвал.

Барит относится к числу сравнительно хорошо флотирующихся минералов. Для его флотации применяются олеиновая кислота, талловое масло в смеси с керосином, окисленный рисайкл, сульфатное мыло, нафтеновые кислоты, асидол. Хорошими собирателями барита являются алкилсульфаты, особенно в кислой среде, а также алкилбензолсульфонаты. В последнее время олеиновая кислота заменяется реагентами ВС-2, ВС-4, ДНС-ВН, эфирокислотами [45, 46]. Кроме того, используют сочетание карбоксильных собирателей с хлорамином Б в соотношении 1:0,25¸1:3, а для снижения расхода жидкого стекла добавляют полиалюмосиликат натрия.

В некоторых случаях в качестве активатора барита используют NaOH или Na2CO3 (0,5–1,5 кг/т).

Отделение барита от кварца производится с помощью карбоксильного собирателя в присутствии жидкого стекла, служащего депрессором пустой породы. Были испытаны новые реагенты собиратели барита – таллактам и теасак [44], дающие возможность получать высококачественные баритовые концентраты при высоком извлечении.

Сложнее отделить барит от кальцита или флюорита. Для этого часто необходимы специальные депрессоры, например, бихромат калия, декстрин, хотя иногда неплохие результаты можно получить и с жидким стеклом, но при повышенном его расходе (до 4 кг/т).

Для отделения барита от карбона то в был предложен также способ доводки концентратов по методу Петрова, заключающийся в обработке концентрата основной баритовой флотации при подогреве в течение 30–40 мин в плотной пульпе, содержащей 0,25–0,5 % жидкого стекла.

Селективная флотация барита из руд с повышенным содержанием кальцита успешно осуществляется при использовании в качестве собирателя алкилсульфата натрия. Расход алкилсульфата составляет 100–150 г/т. При этом для депрессии пустой породы также вводится жидкое стекло. Преимуществом использования алкилсульфата является возможность флотации на жесткой воде, без обесшламливания руды, при невысоких расходах собирателя.

М.А. Эйгельс и И.Д. Чогошвилли считают, что талловое масло в слабощелочной среде (рН = 8,0–9,5) является достаточно селективным собирателем при разделении барита и кальцита.

А.Н. Гребнев и Л.К. Стефановская показали возможность применения для селекции барита и кальцита алкилсульфатов, приготовленных на основе таллового масла, – таллеилсульфатов 1 и 2.

В Болгарии был синтезирован новый реагент-регулятор для селекции барито-кальцитовых руд – синдан-2, представляющий конденсат гидролизного лигнина.

ВНИИЦветметом предложен собиратель С-3, который является продуктом переработки нефтяного парафина и содержит в своем составе синтетические жирные кислоты. С-3 – это крупнотоннажный полупродукт производства синтетических жирных кислот Омского нефтеперерабатывающего завода. Хорошими флотационными свойствами обладают и товарные фракции синтетических кислот (С10–С13, С14–С16, С17–С20), получаемые в промышленных условиях из С-3.

Применение реагента С-3 в сравнении с олеатом натрия, ВС-2 и талловым маслом улучшает технологические показатели, сокращает время флотации, снижает расход жидкого стекла при одинаковых расходах собирателя. Использование смеси С-3 с талловым маслом в соотношении 1:1 (300 г/т) на двух обогатительных фабриках повысило извлечение барита на 3,2 % и содержание в концентрате – на 1,6 %.

Отделение барита от флюорит а возможно также при флотации олеиновой кислотой в присутствии танина (квебрахо) совместно с солью железа. В этих условиях подавляется флотация барита.

И. Хамман предложил в качестве депрессора флюорита лимонную кислоту при флотации барита алкилсульфатом. При этом барит может активироваться хлористым барием, небольшими добавками сульфитно-целлюлозного экстракта, силиката натрия или K2Cr2O7. Отделение барита от флюорита проходит более эффективно даже при использовании жидкого стекла, если в качестве собирателя применять эмульсол Х-1 (комплексная натриевая соль сульфированных спиртов жирных кислот). Комбинация силиката натрия, сернокислой меди, двухромового кислого калия и олеата натрия дала возможность получить концентрат, содержащий 98 % BaSO4 при извлечении 82 %.

В Чехословакии Б. Добиашем при флотации барит-флюоритовой руды с использованием реагента-собирателя синтапона – СР (смесь алкилсульфатов), жидкого стекла и лимонной кислоты были получены следующие концентраты: баритовый с содержанием 97,03 % BaSO4 и флюоритовый с содержанием 98 % CaF2 при высоком извлечении.

Другой чехословацкий исследователь Я. Коцоурек применил обратную флотацию. Барит депрессировался декстрином или крахмалом с добавкой двухромово-калиевой соли, флюорит флотировался масляной кислотой, ее солями, сульфатами высших жирных спиртов или их смесей. Для улучшения флотируемости флюорита подавалось жидкое стекло и хлористый натрий. Барит флотировался из хвостов флюоритовой флотации тем же собирателем, каким флотировался флюорит. Остатки CaF2 подавлялись лимонной кислотой.

В. Бергер флотировал барит из флюорито-баритовой руды с помощью собирателя ОТС (600 г/т), а затем при добавлении 200 г/т того же реагента извлекал флюоритовый концентрат. Из другой руды барит флотировался собирателем Кардинол-НС (технический продукт с 45 % алкилсульфатов), из хвостов флотировался флюорит олеиновой кислотой.

При флотации флюорита олеатом натрия из руды, содержащей барит и силикаты, декстрин может служить активатором флюорита, а хромпик-депрессором барита. Для депрессии барита можно применять перманганат, йодаты, а также хлористый барий, но их действие значительно слабее.

Минералы железа отделяются от барита гравитационными методами, флотацией или растворением в кислотах.

Флотация барита для отделения от окисленных железных минералов ведется карбоксильным собирателем в щелочной пульпе (рН = 11) в присутствии метасиликата натрия (расход 0,5–1 кг/т).

Перечистку баритового концентрата, полученного в щелочном цикле, можно осуществлять в кислой среде (рН = 3); при этом флотируются железные минералы и глины.

Сложным является отделение барита от сидерита. Барит может селективно флотироваться олеиновой кислотой при рН = 9; при рН от 6 до 9 флотируется и барит, и сидерит. С лаурилсульфатом барит хорошо флотируется при значениях рН в пределах 8–9; кварц и сидерит в этих условиях практически не флотируются. Отделение барита от сидерита при использовании октадециламин-гидрохлорида осуществляется в кислой среде при рН ниже 2,5. Барит флотируется анионным собирателем в щелочной среде, а катионным – в кислой.

Жидкое стекло в основной флотации больше является диспергатором, чем депрессором окислов железа. Помимо жидкого стекла диспергатором могут служить желатин, дубильная кислота (таннин), экстракт еловой коры и др. Шламы перед флотацией окислов железа необходимо удалять.

Для удаления барита из Бакальской сидеритовой руды используют соду (100 г/т), смеси таллового масла с олеиновой кислотой, ИМ-11.

Для флотации кремиковской руды разработан новый болгарский селективный собиратель – флотореагент ВК, представляющий собой комбинацию сульфатированных и несульфатированных высших жирных спиртов с длинной углеводородной цепью С10–С18 [45].

Предложены [45 ]в качестве собирателя N-алканоловые, в частности, N-алканоламил-карбоновые кислоты или N-алканол-N-алкил- аминокарбоновые кислоты.

Флотация барита из хвостов сульфидной флотации имеет ту особенность, что руда уже тонко измельчена и в пульпе присутствуют реагенты, которые применялись при флотации сульфидов.

Разработкой режимов извлечения барита из хвостов сульфидной флотации руд Салаирского, Миргалимсайского и других месторождений занимались институты Гинцветмет, Иргиридмет, ЦНИГРИ, ИМР, Уралмеханобр. Вышеописанные реагенты-собиратели используются в качестве собирателей барита, а депрессоры – в соответствии с составом породообразующих минералов. Хорошие результаты дает Баритол и ОНМК [44].

Внимание было обращено на отходы лесохимического (БТ-1С) и масложирового («Даллес») производств, по стоимости значительно уступающих олеиновой кислоте. Флотации подвергались руды Забайкальского региона – месторождения Усугли, Жетковское, Гарсонуйское, Этыкинское, Монголии – Бор-Ун-Дур и баритсодержащие руды, перерабатываемые Салаирским ГОКом. Использование реагентов с наличием в их составе предельных и непредельных кислот в определенном их соотношении позволяет повысить качество и извлечение флюоритового и баритового концентратов при равном их расходе в сравнении с традиционными и незначительной стоимостью последних.

В зарубежной практике барит после флотации сульфидов флотируется олеиновой кислотой или синтапоном – СР пастой при рН = 8,5–10 в присутствии жидкого стекла (1 кг/т).