Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Повышение эффективности обогащения тонких классов апатит-штафелитовых руд на основе комбинирования процессов флокуляции и селективной флотации
ВАК РФ 25.00.13, Обогащение полезных ископаемых
Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности обогащения тонких классов апатит-штафелитовых руд на основе комбинирования процессов флокуляции и селективной флотации"
На правах рукописи
005048106
ТУГОЛУКОВ АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБОГАЩЕНИЯ ТОНКИХ КЛАССОВ АПАТИТ-ШТАФФЕЛИТОВЫХ РУД НА ОСНОВЕ КОМБИНИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ФЛОКУЛЯЦИИ И СЕЛЕКТИВНОЙ ФЛОТАЦИИ
Специальность 25.00.13-"Обогащение полезных ископаемых"
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
1 о янв т
Москва 2012
005048106
Диссертация выполнена в ФБГОУ ВПО «Московский государственный горный
университет» (МГГУ)
Научный руководитель доктор технических наук, профессор
Морозов Валерий Валентинович
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,
директор ОАО «Институт обогащения твердых топлив» Линев Борис Иванович (г. Люберцы)
кандидат технических наук, старший научный сотрудник, ведущий научный сотрудник ФГБУ «Институт проблем комплексного освоения недр» РАН Шрадер Элеонора Александровна (г. Москва)
Ведущая организация Горный институт Кольского научного центра
РАН (г. Апатиты)
Защита состоится "26" декабря 2012 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.128.08 при Московском государственном горном университете по адресу: 119991, ГСП-1, Ленинский проспект, 6
'' О
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета
Автореферат разослан "26" ноября 2012 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор
Шек Валерий Михайлович
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Важным и перспективным источником сырья для производства апатитового концентрата являются апатит-штаффелитовые руды. Опыт флотационного обогащения таких руд показывает, что при их обогащении наблюдается существенное снижение показателей, обусловленное усложнением состава и свойств исходного сырья, в наибольшей степени - при вовлечении в переработку гипергенно измененных руд.
В апатит-штаффелитовых рудах содержатся фосфатные минералы с резко измененными механическими и физико-химическими свойствами. Вследствие прошедших экзогенных и. гипергенных процессов нарушается структура и существенно снижается прочность фосфатных и породных минералов, что способствует их интенсивному переходу в шламовые классы. Ошламование фосфатных и породных минералов затрудняет их разделение, что увеличивает потери ценных компонентов и снижает качество концентрата.
Задача эффективного обогащения тонких классов апатит-штаффелитовых руд может быть решена',путем выбора технологических режимов и схем сгущения и селективной' флотации, а также выбора эффективных реагентов-флокулянтов, обеспечивающих интенсивное сгущение шламовых фракций и не оказывающих отрицательного влияния на последующий процесс флотации.
Научной основой для решения поставленной задачи являются разработанные методики исследования состава и свойств дисперсных водно-минеральных систем, позволяющие установить закономерности флокуляции и дефлокуляции в процессах сгущения и селективной флотации апатитсодержащих руд, а также провести научно обоснованный выбор параметров и условий применения реагентов-флокулянтов.
- Поставленная задача- является актуальной для предприятий, решающих задачу вовлечения в переработку труднообогатимых типов апатитсодержащих руд, и ее решение позволит повысить полноту извлечения ценных компонентов и повысить технико-экономические показатели обогащения.
Целью работы является установление закономерностей флокуляции тонких классов апатит-штаффелитовых руд с применением анионных полиакриламидов различной степени ионогенности и обоснование условий процессов сгущения и флотации тонкозернистых классов, обеспечивающих повышение качества апатитового концентрата и извлечения пятиокиси фосфора.
Идея работы. Применение флокулянтов ряда анионактивных сополимеров акриламида с заданной степенью ионогенности, обеспечивающих эффективное сгущение, дефлокуляцию и селективную флотацию тонких классов апатита и штаффелита из апатит-штаффелитовых руд.
Методы исследований. В работе использованы методы химического, микрорентгеноспектрального анализа, микроскопии в проходящем и отраженном
свете, дисперсионного анализа, седиментационных и флотационных исследований, лабораторных и укрупненных технологических испытаний, математического планирования и обработки результатов экспериментов.
Научные положения, разработанные соискателем, и их новизна.
1. Вскрыты причины увеличения потерь пятиокиси фосфора и снижения качества концентрата при флотационном обогащении апатит-штаффелитовых руд, заключающиеся в вовлечении в переработку экзогенно и гипергенно измененных руд, содержащих склонные к ошламованию апатит и штаффелит, что обуславливает увеличение в 1,7 раза массовой доли труднообогащаемых тонких классов крупности (-5 мкм) минералов в измельченной руде, теряемых в процессах сгущения шламовых продуктов и их последующей флотации.
2. Разработана методика исследования седиментационной устойчивости и флотируемости тонких классов апатит-штаффелитовых руд, позволяющая оценить интенсивность процесса вторичной флокуляции в условиях флотации. Установлены закономерности процесса первичной и вторичной флокуляции при применении анионактивных сополимеров акриламида с акрилатом натрия и показано, что при содержании акрилатных групп в флокулянте более 17 % происходит интенсивное сгущение тонких классов апатита и штаффелита, а при содержании акрилатных групп более 27 % наблюдается интенсивная вторичная флокуляции шламов, снижающая эффективность флотации фосфатных минералов.
3. Установлены количественные зависимости параметров процессов сгущения и флотации шламовых продуктов апатит-штаффелитовых руд при варьировании расхода и строения флокулянтов ряда анионактивных сополимеров акриламида. Показано, что при применении флокулянтов с содержанием ионогенных звеньев от 17 до 27%, расходах от 15 до 25 г/т руды и времени осаждения от 4 до 8 минут достигаются наилучшие показатели по извлечению пятиокиси фосфора (80-85%) и качеству флотационного фосфатного концентрата (36-38%).
4. Научно обоснованы технологический режим и схема обогащения апатит-штаффелитовых руд, включающая операции дробления, предварительной дешламации, измельчения, разделения на песковую и шламовую части, сгущения шламов с применением флокулянта «Праестол 2530» ряда анионактивных сополимеров акриламида с ионогенностью 20%, совмещенную флотацию пескового и сгущенного шламового продуктов с применением в качестве собирателей жирнокислотных фракций талового масла, регулятора среды - кальцинированной соды, регулятора вспенивания - М-246, депрессоров - жидкого стекла и сульфит-спиртовой барды.
Обоснованность и достоверность научных положений и выводов
подтверждаются удовлетворительной сходимостью результатов измерений, воспроизводимостью зависимостей выходных параметров при варьировании условий экспериментов, достижением максимальной эффективности процесса
обогащения в экспериментально обоснованных интервалах варьирования ионогенности флокулянта, а также положительными результатами укрупненных технологических испытаний.
Научное значение заключается в разработке методики исследований и установлении закономерностей процессов вторичной флокуляции и зависимостей процессов сгущения и селективной флотации тонких классов апатит-штаффелитовых руд от строения, расхода и условий применения флокулянтов ряда анионактивных сополимеров акриламида с акрилатом натрия.
Практическое значение работы заключается в разработке эффективного технологического режима и схемы и обогащения апатит-штаффелитовых руд, обеспечивающей повышение извлечение пятиокиси фосфора из тонких классов.
Реализация результатов работы.
Разработанные технологический режим и схема флотационного обогащения апатит-штаффелитовых руд прошли укрупненные технологические испытания и включены в техническое задание и проект реконструкции обогатительной фабрики Ковдорского ГОКа.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международном конгрессе обогатителей стран СНГ (Москва, МИСиС, 2011), Международной научно-практической конференции «Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья» (Екатеринбург, УГГА, 2012), Международной научно-практической конференции «Плаксинские чтения» (2011-2012), научных семинарах МГГУ (2010-2011).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 7 работах, из них 4 статьи - в журналах из перечня ВАК Минобрнауки РФ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка использованной литературы из 130 наименований, содержит 29 рисунков и 22 таблицы.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Апатит-штаффелитовые руды характеризуются трудной обогатимостью, обусловленной значительной интенсивностью гипергенных изменений, вызывающих деструктуризацию руд, и склонностью фосфатных минералов к ошламованию. Для повышения эффективности процесса флотации тонкозернистых фракций апатита и штаффелита выбрано направление, связанное с применением процесса сгущения шламовых классов и их последующей флотации. Значительный вклад в развитие теории и практики флокуляции и флотации внесли российские ученые: В.И. Классен, М.А. Эйгелес, В.И. Ревнивцев, Л.А. Барский, H.H., В.А. Чантурия, A.A. Абрамов, Л.А. Глазунов, В.А. Иванова, В.Н. Макаров, Ю.М. Смирнов, В.И. Белобородов и другие. Однако до настоящего времени практически не исследовано
влияние условий процесса флокуляции, в частности, строения и свойств применяемых реагентов - флокулянтов, на показатели последующего флотационного процесса. Это затрудняет выбор номенклатуры и расходов флокулянтов, а также рациональных схем обогащения.
1. Анализ причин снижения показателей и обоснование способов повышения эффективности флотационного обогащения апатит-штаффелитовых руд
Для оценки причин потерь фосфатных минералов были проведены сравнительные исследования различных типов руд и анализ флотируемости апатита и штаффелита из классов различной крупности.
Апатит-штаффелитовые руды (АШР) являются специфическими образованиями Ковдорского массива, в которых ярко проявлены результаты гипергенных процессов. Главными минералами являются фосфаты (штаффелит или франколит, апатит) вермикулит, магнетит. В количествах менее 5% присутствуют гидроокислы железа, пироксен, амфибол, глинистые минералы.
По физико-механическим свойствам АШР подразделяются на каменистые и рыхлые. Каменистая разновидность представлена более крупными кусками серого или коричневого цвета с кавернозной, пористой текстурой. Каменистые АШР имеют среднюю плотность 2600 кг/м3, коэффициент крепости по Протодъяконову 4-6 и естественную влажность 7%. Рыхлые АШР представлены сыпучей массой рыжего цвета с более высокой степенью ожелезнения, имеют среднюю плотность 2300 кг/м3, коэффициент крепости 2-3 и естественную влажность 12%.
Изучение минерального состава руды и продуктов обогащения проводилось оптическим методом в иммерсионных препаратах и прозрачных шлифах. Исследование тонких классов минералов проводилось с помощью рентгеноструктурного анализа в воздушно-сухом состоянии, после насыщения этиленгликолем и прокаливания. При анализе минерального состава измельченных проб проводилось разделение по плотности с применением центрифугального анализа в тяжелой жидкости.
Результаты исследований показали, что апатит в обоих типах руд наблюдается в виде зерен изометричной, часто угловатой формы, размеры которых колеблются от 0,01 до 1 мм. Зерна апатита почти всегда трещиноваты и часто располагаются среди штаффелитовых или вермикулитовых образований. В рыхлых АШР апатит чаще всего находится в виде сбрекчированных другими минералами зерен, часто покрыт пленками гироокислов железа.
В каменистых рудах штаффеллит наблюдается в виде радиально-лучистых сростков игольчатых кристаллов, которые образуют корки и почковидные образования, иногда выступающие в роли цемента в породе. Рыхлые АШР характеризуются существенными гипергенными изменениями, выражающимися в
нарушении кристаллической структуры, увеличении массовой доли более поздних минералов (штаффелита, вермикулита и глин), сильном ожелезнении минералов.
Дальнейшим исследованиям подвергались пробы руд и смесь массивных и рыхлых типов АШР в соотношении 1:2. Методика исследований предполагала дробление до крупности -2 мм, промывку дробленой руды, измельчение мытой руды до крупности 56% кл. - 0,074 мм, классификацию и обесшламливание слива классификации. Песковая и шламовая части измельченной руды флотировались.
Результаты исследований показали, что выход шламовых классов из дробленых рыхлых руд в 2,1 раза выше, чем для каменистых руд. Для всех типов руд первичные шламы (при разделении по классу крупности -20 мкм) представлены преимущественно монтмориллонитом, каолинитом и вермикулитом и существенно обеднены фосфатными минералами относительно рудной массы в целом.
Измельченные массивные АШР также характеризуются близким гранулометрическим составом с железо-апатитовыми рудами (рис.1). Выход мелких классов (-5 мкм) из измельченных рыхлых руд (16%) в 1,7 раза выше, чем из каменистых руд (9%, рис.1).
Рис.1. Гранулометрические Рис. 2. Массовая доля пятиокиси
характеристики измельченных фосфора в различных классах железо-апатитовых руд (1), крупности дробленых (1,2) и каменистых (2) и рыхлых (3) АШР измельченных (3,4) каменистых
(1,3) и рыхлых (2,4) АШР
Вторичные шламы АШР (тонкие классы измельченной руды) представлены преимущественно штаффелитом (33-38%), апатитом (24-28%), вермикулитом (2024%), другими породными минералами (20-29%). Шламовые классы измельченных каменистых руд по содержанию пятиокиси фосфора на 7-10% богаче, чем более крупные классы (рис.2). Шламовые классы измельченных рыхлых руд по содержанию пятиокиси фосфора близки к рудной массе в целом (рис.2).
Результаты флотационных исследований показали, что кривые зависимостей
извлечения апатита и штаффелита от размера зерен в классе носят традиционный характер, характеризующийся пониженным извлечением мелких (менее 20 мкм) и крупных (более 160 мкм) зерен как апатита, так и штаффелита (рис.3).
50 100 150 200 Крупность класса, мкм
250
Рис.3. Флотируемость классов крупности минералов из апатитсодержащих Ковдорских руд: 1- апатит из комплексных железо-апатитовых руд; 2,3 -апатит и штаффелит из каменистых АШР; 4,5 - апатит и штаффелит из рыхлых АШР
Сравнительный анализ показывает, что апатит из железо-апатитовых руд и каменистых АШР характеризуется схожей флотируемостью: извлечение зерен различной крупности отличается не более чем на 2-3 %. Апатит рыхлых АШР флотируется на 4-5% хуже, чем из массивных руд. Штаффелит обладает пониженной относительно апатита флотируемостью (на 3-5%), при этом мелкие классы штаффелита из рыхлых АШР флотируются хуже (на 4-5%), чем из массивных руд. Это обусловлено в первую очередь тем, что апатит и штаффелит рыхлых АШР в наибольшей степени структурно нарушены и поверхностно ожелезнены вследствие прошедших гипергенных процессов.
Малая массовая доля пятиокиси фосфора (не более 8%) и трудная флотируемость шламовых фракций апатита и штаффелита, выделенных гидравлической классификацией из дробленой руды (первичных шламов), обуславливают целесообразность их вывода в хвосты без обогащения. Высокая массовая доля пятиокиси фосфора во вторичных шламах (более 17%), напротив, обуславливает существенные потери пятиокиси фосфора в операции обесшламливания измельченной руды (до 17%) и является основанием для поиска решений по повышению эффективности флотации шламовых классов АШР.
Анализ результатов флотационных опытов показывает, что флотация
необесшламленных АШР характеризуется не только невысоким извлечением пятиокиси фосфора, приближающимся к извлечению при последовательном сбросе в хвосты вторичных шламов и флотации зернистой фракции (табл.1), но и весьма низким качеством апатитового концентрата, не соответствующего имеющимся требованиям (не менее 37% по Р2О5).
Таблица 1
Показатели флотационного обогащения железо-апатитовых руд (после магнитной сепарации) и измельченных АШР по различным схемам
№ Исходное сырье и Схема измельчения и флотации Исходное содержание Р2О5,% Содержание Р2О5 в к-те, % Извлечение Р205 в к-т, %
1 Хвосты магнитной сепарации железо-апатитовых руд с обесшламлив. измельченн. руды 12,4 38,8 72,6
2 АШР (каменистые, и рыхлые в соотн. 1:2) без обесшламлив. измельченн. руды 18,3 27,4 80,5
3 с обесшламлив. измельченн. руды 18,4 37,6 72,0
Фракционный анализ хвостов флотации необесшламленных АШР показал, что значительная часть потерь (до 25%) связана с хорошо извлекаемым флотацией классом крупности +20 - 160 мкм. Основными причинами потерь зернистой фракции фосфатных минералов являются высокое поглощение реагентов шламовыми классами, снижение флотируемости зернистой фракции вследствие закрепления шламов на поверхности, низкая плотность пульпы и ее значительная вязкость.
Таким образом, сопоставление результатов исследований показывает, что причиной потерь пятиокиси фосфора и снижения качества концентрата при флотационном обогащении является высокий выход трудносгущаемых и труднофлотируемых шламовых фракций, образующихся при измельчении гипергенно-измененных АШР. Решение задачи повышения эффективности обогащения АШР возможно на основе выбора эффективных флокулянтов, рациональных схем и режимов сгущения и флотации шламовых фракций.
2. Исследование процессов сгущения шламовых фракций АШР с применением полимерных флокулянтов
Эффективное обогащение тонких классов с использованием процесса флотации возможно с использованием предварительного сгущения пульпы до плотности 30-40% твердого. Проведенные ранее исследования показали, что необходимая плотность сгущенного продукта достигается при использовании различных типов коагулянтов и флокулянтов: железного купороса,
алюмокремниевого коагулянта - флокулянта АККФ, катионных флокулянтов (ОВ-45, РЮРАМ РО - 4440), неионогенных и анионных флокулянтов на основе полиакриламида (Праестол 2500, Праестол 2540 и т.д.)
Для исследования процессов сгущения шламов применялась лабораторная установка с механическим перемешиванием и последующим отстаиванием пульпы в 6 стаканах, позволяющая определить параметры процесса осаждения шламовых продуктов, в т.ч. высоты осветленной зоны и скорости осаждения твердого (по границе осветленной зоны). После разделения исходного питания и декантации слива определялись параметры процесса сгущения при заданном времени осаждения.
Результаты измерений показали, что наибольшую степень осаждения (высоту осветленного слоя) при продолжительности опыта 20 мин можно достигнуть с применением реагентов ОВ-45, АККФ и Праестол 2540.
Более обоснованным является сравнение способности к сгущению в скоростном режиме осаждения, реализуемом при использовании промышленных сгустителей небольшого объема. Скоростному режиму (динамическому) соответствует продолжительность осаждения не более 8 мин. В этих условиях критерием эффективности сгущения является скорость осаждения. С учетом постоянства скорости осаждения в начальный момент для оценки эффективности флокулянтов использовали показатель флокуляции й, рассчитываемый по уравнению:
О = (У0сажфл - \Л>саж °) / Чосаж °= (Ь0СвфЛ - Ь0св° )/Ьосв° , (1)
где Уосажфл и Уосаж0 - скорость осаждения твердого при использовании флокулянта и в контрольном опыте; 1"10Свфл и Ьосв° - высота осветленного слоя жидкости при использовании флокулянта и в контрольном опыте (при времени осаждения 4 мин).
В динамическом режиме осаждения флокулянты Праестол 2540 анионного типа (О = 3,8) и ОВ-45 (й = 3,7) катионного типа оказались наиболее эффективными для процесса сгущения шламов, рис.4б).
Однако анионные флокулянты имеют преимущество перед катионными вследствие более высокой биоразлагемости. Это обусловило наш выбор в качестве перспективных флокулянтов анионного типа серии «Праестол» и Суперфлок», которые представляют собой водорастворимые сополимеры акриламида и натриевой соли акриловой кислоты (рис.5).
Основные характеристики испытанных реагентов на основе ПАА приведены в табл. 2.
10 20 30 40 50 Время отстаивания, мин
I 2 3 4 5 6 Флокулянт или коагулянт
Рис.4. Зависимость высоты осветленной зоны от времени отстаивания (а) и показателя флокуляции Р при использовании реагентов: 1 - Праестол 2500; 2 -Праестол 2540; 3 - РЮРАМ РО - 4440; 4 - АККФ; 5 - железный купорос; 6 -ОВ-45
сн* сн~
-ни,
си»—сн—
ООО' Щ*
Рис. 5. Молекулярная структура анионного полиакриламида
Таблица 2
Характеристики анионных флокулянтов на основе ПАА
№ Полимер Молекулярная масса, млн. Динам. вязкость, мПа'с Содержание в сополимере звеньев, мол. %
акриламида акрилата натрия
1 Праестол 2500 14 >140 97 0-3
2 Праестол 2510 14 >180 89 11
3 Праестол 2515 14 >180 83 17
4 Праестол 2530 14 >200 80 20
5 Праестол 2540 14 >200 72 28
6 Праестол 2640 16 >300 70 30
7 Суперфлок А-130 15 >300 65 36
8 Суперфлок А-137 15 >300 60 40
Результаты лабораторных исследований по изучению влияния флокулянтов на степень осаждения шламов показывают увеличение скорости осаждения твердого при добавлении флокулянтов анионного типа на основе ПАА - «Праестол» и «Суперфлок» при повышении концентрации ионогенных групп до 40% (рис.6).
4
ф ч:
I 3,5 =г к
с &
° о
с 3
■в-
л с;
3
Я 2,5
2
0 10 20 30 40 50
Степень ионогенности,%
Рис. 6. Зависимость показателя флокуляции О от степени ионогенности анионных флокулянтов на основе ПАА: 1- при расходе 10 г/т; 2 - при расходе 15 г/т; 3 - при расходе 25 г/т, 4 - при расходе 30 г/т
При использовании процесса флокуляции удается получить осаждением сгущенный материал относительно высокой плотности (до 40% тв.), оптимальной для процесса флотации. Весьма важной задачей является проведение процесса флокуляции с преобладающим связыванием зерен фосфатных минералов относительно зерен пустой породы (в режиме селективной флокуляции).
При гидравлической классификации по крупности одновременно протекает процесс гравитационного обогащения песковой фракции, обусловленный переходом в пески более тяжелых зерен фосфатных минералов. При последовательной классификации происходит снижение содержания пятиокиси фосфора в сливе гидроциклона и сливе сгустителя относительно исходного питания, которое значительно усиливается при применении флокулянтов.
При использовании анионного флокулянта «Праестол 2530» массовая доля фосфора в сливе снижается с 16,5 до 11,0% и происходит повышение массовой доли пятиокиси фосфора в сгущенном продукте с 18,6 до 19%.
Объективную оценку интенсивности процесса селективной флокуляции можно дать с использованием критерия селективности флокуляции (КСф), который рассчитывался по уравнению:
Ксф = (ЗргОэсгущ/ РргОгслив , (2)
где (Зрговсгущ- массовая доля пятиокиси фосфора в сгущенном продукте; РргОэслив " массовая доля пятиокиси фосфора в сливе.
Результаты лабораторных исследований подтверждают значительное увеличение селективности разделения в процессе сгущения при добавлении флокулянтов на основе полиакриламида: «Праестол» и «Суперфлок» анионного типа с относительно высокой концентрацией карбоксильных и гидроксильных групп -от 17 до 40% (рис.7).
Степень ионогенности,%
Рис. 7. Зависимость селективности флокуляции при сгущении шламовой фракции от степени ионогенности анионных флокулянтов на основе ПАА: 1- при расходе 10 г/т; 2- при расходе 15 г/т; 3 - при расходе 20 г/т; 4- при расходе 25 г/т
Как видно из рис. 8, эффект селективной флокуляции усиливается и достигает максимума при степени ионогенности флокулянта 32-37%. Зависимости характеризуются удовлетворительной сходимостью и хорошей воспроизводимостью при изменении расхода флокулянта. Аппроксимационные уравнения характеризуются значениями коэффициента детерминированности К2=0,86-0,95 (табл. 3) и адекватно описывают исследуемый процесс.
Полученные результаты позволяют рекомендовать интервал значений ионогености анионного полиакриламида от 17 до 37% как рациональный с позиции максимальной скорости сгущения шламового продукта и проявления эффекта селективной флокуляции.
Таблица 3
Уравнения связи критерия селективности флокуляции вторичных шламов АШР и степени ионогенности анионных флокулянтов на основе ПАА
№ Расход флокулянта, г/т Уравнение связи Достов.аппроксимации [Ч2
1 10 У = 0,000001Ха + 0,0006Х^ + 0.0016Х + 1,029 0,86
2 15 У = 0.00002Х3 + 0,0012Х2 + 0,0071Х + 1,091 0,95
3 20 У = 0,00001Ха + 0,0004Х2 + 0.0144Х +1,114 0,92
4 25 У = 0,00002Х' + 0,001Х^ + 0,0087Х + 1,044 0,95
3. Исследование процессов флотации сгущенных с применением полимерных флокулянтов шламовых фракций АШР
Использование анионного полиакриламида со средней и высокой концентрацией ионогенных групп способствует повторному образованию крепких мостиковых связей между частицами и образованию устойчивых агрегатов. Явление вторичной флокуляции является нежелательным фактором, препятствующим селективному закреплению гидрофобизированных зерен фосфатных минералов на воздушных пузырьках, и способствующим выносу зерен породных минералов в пенный слой, а фосфатных минералов - во флотационные хвосты.
Для исследования процесса вторичной флокуляции были поставлены опыты, предполагающие контроль процесса вторичной флокуляции при добавлении стандартного набора флотационных реагентов (включая вспениватель) и контроль результатов последующей флотации (рис.8).
Осаждение шламов без применения флокулянтов протекает с низкой скоростью, практически не изменяющейся в течение первых десяти минут опыта (рис.9, кривая 1). Вторичная седиментационная кривая (рис.9а,кривая 2) отличается от кривой первичной седиментации большей (на 45-55%) скоростью осаждения на линейном участке. Увеличение скорости седиментации после удаления слива и разбавления пробы обусловлено снижением вязкости суспензии из-за удаления наиболее тонкодисперсных классов.
Добавление во вторичную седиментацию флотационных реагентов (рис.9а, кривая 3) увеличивает скорость осаждения на 9-15%. При использовании анионного флокулянта вторичная седиментации протекает с большей скоростью (на 50-60%), чем первичная (рис.9®, кривые 4 и 5). Также установлено стабилизирующее действие флотационных реагентов на шламовую фракцию (рис.96, кривые 5 и 6).
Шламовая проба
I
Подача флокулянта Взмучивание и осаждение
I
Отделение слива 1
т
Добавление воды
I
Подача Флсггореагентов Взмучивание^ и осаждение Репульпация
I
Флотация объединенного продукта
Рис.8. Последовательность операций комбинированного опыта по сгущению и флотации шламовой пробы АШР с контролем процесса вторичной флокуляции
Время осаждения, с Время осаждения, с
Рис. 9. Седиментационные кривые шламов АШР при сгущении в различных режимах: 1 - осаждение исходных шламов: 2 - вторичное осаждение шламов после удаления слива и репульпации; 3 - то же, что 2, в присутствии флотационных реагентов; 4 - осаждение шламов с добавлением флотационных реагентов реагентов; 5 - вторичное осаждение шламов после удаления слива и репульпации (в режиме рефлокуляции) 6 - то же, что 3, в присутствии флотационных реагентов.
Оценка интенсивности вторичной флокуляции проводилась путем соотнесения показателей флокуляции О при повторной седиментации суспензий. Показатель флокуляции рассчитывался для интервала 0-4 мин. В качестве дополнительного критерия интенсивности вторичной флокуляции использовался выход вторично-сфлокулированного осадка при продолжительности осаждения 4 мин.
Результаты опытов показали, что при повышении степени ионогенности флокулянта склонность шламов к вторичной флокуляции возрастает, причем при превышении значения в 28% происходит резкий рост выхода повторно сфлокулированного осадка (рис.10).
Рис.10. Зависимости показателя флокуляции (а) и выхода вторично-сфлокулированного осадка (б) при сгущении шламовой фракции от ионогенности флокулянтов на основе ПАА: 1- при расходе флокулянта 10 г/т; 2 - при расходе флокулянта 15 г/т; 3 - при расходе флокулянта 20 г/т; 4 - при расходе флокулянта 25 г/т
Увеличение расхода флокулянта от 15 до 25 г/т (рис.106) повышает выход осадка, но не изменяет принципиального вида зависимости.
Зависимость конечного извлечения во флотационный концентрат пятиокиси фосфора при сгущении и флотации сгущенного шламового продукта от ионогенности применяемого флокулянта носит экстремальный характер и характеризуется снижением качества апатитового концентрата или падением извлечения (при увеличении расходов реагентов для поддержания качества апатитового концентрата) при применении анионного ПАА с низкой степенью ионогенности (менее 17%) и с высокой степенью ионогенности (более 27%, рис.11а,б).
г 35
О
сС
га
&зо
О)
о
25
^^ 1
1 |!;1 \ \\. уел & « -0-2 -й-3
Щ-1-Щ йЩйй й||11 Ш т
10, 20 30 40 Степень моногенности,%
Ю
90
0 80
о.
О)
1 70
т 01
8 60 50
50
-о-2 -А-3
-*-4
10, 20 30 „40 Степень ионогенности,%
50
Рис.11. Зависимости содержания (а) и извлечения (б) Р205 в концентрат при флотации шламового продукта от степени ионогенности применяемых в операции сгущения флокулянтов на основе ПАА: 1- при расходе флокулянта 10 г/т; 2- при расходе флокулянта 15 г/т; 3- при расходе флокулянта 20 г/т; 4- при расходе флокулянта 25 г/т
Сопоставление показателей флотации шламов с результатами исследований процессов первичной флокуляции показывает, что снижение извлечения пятиокиси фосфора при низкой степени ионогенности анионного ПАА (менее 17%) обусловлено потерями фосфатов со сливом операции сгущения. Увеличение потерь пятиокиси фосфора при степени ионогенности флокулянта более 27% обусловлено интенсификацией процесса вторичной флокуляции, снижающей показатели флотации.
Зависимости показателя флокуляции О от расхода флокулянтов (рис. 12а) носят экстремальный характер. Максимум значения показателя флокуляции достигается при расходе реагента 18-28 г/т шлама. Зависимости извлечения пятиокиси фосфора во флотационный концентрат также носят экстремальный характер и характеризуются достижением максимума извлечения при расходе флокулянта 15-25 г/т (рис. 126).
Смещение области максимального извлечения пятиокиси фосфора в область меньших расходов флокулянта соответствует результатам проведенных исследований, определившим, что причиной снижения показателей обогащения шламовых продуктов являются не только высокие потери со сливом операции сгущения, но и снижение эффективности флотации вследствие протекания процесса вторичной флокуляции, интенсивность которого растет с увеличением расходов флокулянтов.
Рис. 12. Зависимость показателя флокуляции О (а) и конечного извлечения пятиокиси фосфора (б) от расходов анионных флокулянтов на основе ПАА: 1-Праестол 2500; 2 - Праестол 2530; 3 - Праестол 2540, 4 - Суперфлок А-130
4. Разработка технологических режимов и схем обогащения шламовых фракций АШР
Лабораторные исследования обогатимости АШР с применением сочетания процессов флокуляции и флотации производились по схеме магнитно-флотационного обогащения, включающей операции дробления, отмывки и классификации руды с удалением первичных шламов; а также измельчение, классификацию, магнитную сепарацию и флотацию руды.
Измельчение отмытой руды проводилось до крупности от 47,3 до 55,8% класса -74 мкм. Измельченная руда подвергалась мокрой магнитной сепарации в слабом поле по схеме с основной сепарацией и двойной перечисткой магнитной фракции. Немагнитная фракция направлялась на флотацию.
Лабораторные опыты по флотации проводились в открытом цикле, в машинах механического типа при Т:Ж = 1:5 в основной и в перечистных операциях при температуре 20±2°С. После выбора оптимальных ассортимента реагентов и режимных параметров флотацию проводили по схеме замкнутого цикла.
При проведении замкнутых опытов были испытаны четыре схемы I рудоподготовки и флотации. По первой схеме на флотацию направлялась измельченная необесшламленная руда (рис.13а). По второй схеме измельченная руда подвергалась обесшламливанию с применением флокулянта и направлялась на флотацию (рис.136). По третьей схеме слив классификации измельченной руды подвергался обесшламливанию, шламовый продукт сгущался с применением реагентов - флокулянтов и направлялся на шламовую флотацию (рис.13г). По четвертой схеме (рис. 13г) шламовый продукт после сгущения с применением
|
16
I |
;
реагентов - флокулянтов направлялся на флотацию вместе с зернистой фракцией измельченной руды (песками классификации).
В-
Классификация 1
Измельчение
Классификация 1
Фпокупянт
Измельчение
Обесшламливание
Флотация
Флотация (песк)
Концентрат
В-
Классификация 1
Измельчение Обесшламливание
Флокулянт
Классификация 1
Флокулянт
Классификация 2
Флотация (песк) Флотация (шл)
^П I-1
Флотация
Концентрат
Хвосты Концентрат
Концентрат
Рис. 13. Принципиальные схемы измельчения и флотации АШР: а - с флотацией необесшламленного материала; б - с песковой флотацией; в - с раздельной песковой и шламовой флотацией; г - с совмещенной флотацией песков и сгущенного шламового продукта
В качестве реагентов-регуляторов среды использовали кальцинированную или каустическую соду. В качестве депрессора - сульфит-спиртовую барду и жидкое стекло. В качестве собирателя применяли омыленную ЖКТМ и омыленное талловое масло из хвойных пород.
Результаты замкнутых лабораторных флотационных опытов, представленные в табл. 3, показали большую эффективность четвертой технологической схемы, которая позволяет получить более богатый концентрат и достичь большего извлечения в него пятиокиси фосфора.
В результате проведенных замкнутых флотационных опытов с применением сочетания процессов сгущения шламовой фракции с использованием флокулянта «Праестол 2530» были получены концентраты основной флотации с содержанием до 37,6% Р2О5 при извлечении Р2О5 от питания флотации до 72,5%. Полученные результаты были выше не только чем для схемы с флотацией песковой фракции и сбросом вторичных шламов, но также, чем для опытов с раздельной флотацией песковой и шламовой фракции (табл.4), что обосновывает эффективность схемы с совмещенной флотацией.
Таблица 4
Результаты укрупненных лабораторных исследований по обогащению смеси руд с применением различных схем выделения и обогащения шламовых фракций
№ № Схема измельчения и флотации Извлечение Р2О5 в конц-т (от операции/ от питания), % Содержание Р2О5 в концентрате, %
1 С флотацией необесшламленного материала 67,25/67,51 36,2
2 С песковой флотацией и сбросом вторичных шламов 84,52/65,12 38,1
3 С раздельной песковой и шламовой флотацией 89,27/69,22 36,4
4 С совмещенной флотацией песков и сгущенного шламового продукта 92,55/72,53 37,6
Укрупненные технологические испытания проводились на пилотной установке обогатительной фабрики Ковдорского ГОКа по схеме, представленной на рис.13.
Исходная руда
Флокулянт
Хвосты флотационные
Рис. 13. Технологическая схема обогащения апатит-штаффелитовых руд
Результаты испытаний показали, что флотация объединенных песковой и шламовой фракций (сгущенной с использованием разработанного технологического регламента) с использованием в качестве флотационных реагентов ЖКТМ, жидкого стекла, сульфит-спиртовой барды, кальцинированной соды и М-246 обеспечивает
получение апатитового концентрата, с содержанием от 36,7% до 38,5% Р2О5 при извлечении Р2О5 от 69,2 до 72,5%. Оптимальный расход флокулянта при укрупненных технологических испытаниях составлял от 18 до 25 г/т шламов.
Обработки результатов проведенных укрупненных испытаний с применением операции сгущения шламов с использованием флокулянта «Праестол 2530» показала возможность получения качественного апатитового концентрата со средним содержанием 38,1% Р205 при среднем извлечении 70,8% (табл.5).
Полученные результаты оказались выше, чем для технологического режима и схемы, предусматривающей удаление в отвал шламовой фракции (табл. 5), что обосновывает эффективность разработанной схемы, включающей операцию сгущения шламовых продуктов с применением анионного флокулянта «Праестол 2530» в условиях совмещенной флотации песков и сгущенного шламового продукта.
Таблица 5
Технологический регламент и показатели обогащения АШР по проектному и разработанному технологическому режиму и схеме
№ Параметры процесса По исх. схеме с По схеме с
№ флотацией совм. флотац.
песков песков и сгущ.
шламов
1 Крупность измельчения, % кл. -74 мкм 55,0 55,0
2 Расход флокулянта (Праестол 2530), г/т руды - 5,5
3 Расход собирателя (ЖКТМ), г/т 375 430
4 Расход жидкого стекла, г/т руды 550 655
5 Расход регулятора среды (кальц. соды), г/ 700 780
6 Расход сульф.-спиртовой барды, г/т 700 800
7 Расход регулятора вспенивания (М-246), г/т 200 250
8 Извлечение Р205 в к-т, % 65,3 70,8
9 Содержание Р205в к-те, % 38,5 38,1
Снижение массовой доли пятиокиси фосфора в товарном концентрате с 38,5 до 38,1% не приводит к уменьшению стоимости концентрата. Применение флокулянтов и повышение расходов флотационных реагентов в связи с увеличением потока питания на операцию флотации увеличивают затраты на обогащение на 0,8%. Повышение расхода электроэнергии на операции сгущения и флотации увеличивает затраты еще на 1,2%. Все эти издержки и потери (около
2%) перекрываются увеличением выпуска товарной продукции и соответственно снижением себестоимости обогащения на 8%.
Расчетный экономический эффект от внедрения рекомендованной технологии обогащения АШР составляет 45 млн. руб. в год на плановый объем переработки АШР на Ковдорском ГОКе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи повышения эффективности обогащения тонких классов апатит-штаффелитовых руд на основе комбинирования процессов селективной флотации и флокуляции, обеспечивающей за счет применения научно обоснованных технологических режимов и схем повышение извлечения пятиокиси фосфора в апатитовый концентрат.
Основные результаты, полученные лично автором, заключаются в
следующем:
1. Вскрыты причины потерь пятиокиси фосфора и снижения качества концентрата при флотационном обогащении апатит-штаффелитовых руд, заключающиеся в высокой степени экзогенных и гипергенных изменений апатита и франколита, обуславливающих увеличение в 1,7 раза массовой доли тонких классов крупности (-5 мкм) минералов в измельченной руде, что обосновывает необходимость применения процессов и сгущения шламовых классов с применением флокулянтов, не снижающих показатели последующего процесса флотации.
2. Разработана методика комплексного исследования процессов первичной и вторичной флокуляции при сгущении флотации шламовых классов, включающая проведение операции первичного сгущения шламов с применением флокулянта и измерением скорости осаждения, репульпацию осадка, добавление применяемых флотационных реагентов, взмучивание осадка, повторное сгущение пробы с измерением скорости осаждения и выхода сгущенного продукта, репульпацию и флотацию осадка, взвешивание и химический анализ твердых фаз разделенных продуктов.
3. Установлены количественные зависимости седиментационной устойчивости шламовых фракций апатит-штаффелитовых руд от расхода и строения анионактивных сополимеров акриламида с акрилатом натрия. Показано,
что применение анионного полиакриламида с содержанием акрилатных групп от 17 до 37 % обеспечивает наиболее эффективное сгущение тонких классов апатита и штаффелита с проявлением эффекта селективной флокуляции.
4. С применением разработанной методики исследований установлены закономерности процесса вторичной флокуляции и показано, что при использовании анионного полиакриламида с содержанием акрилатных групп более 27% происходит резкий рост показателя флокуляции и выхода вторично сфлокулированного осадка, что свидетельствует об интенсивной флокуляции шламов непосредственно в процессе флотации фосфатных минералов из сгущенного продукта тонких классов измельченных апатит-штаффелитовых руд.
5. Показано, что зависимость извлечения пятиокиси фосфора в конечный флотационный концентрат от доли анионных групп в модифицированных полиакриламидах носит экстремальный характер и характеризуется снижением извлечения при применении полимеров с низкой степенью ионности (менее 17%) за счет увеличения потерь фосфатных минералов в операции сгущения, и при применении полимеров с высокой степенью ионности (более 27%) - за счет увеличения потерь фосфатных минералов с хвостами операции флотации. Полученные результаты согласуются с результатами исследования процессов первичной и вторичной флокуляции и обосновывают рациональный интервал ионогенности анионного полиакриламида.
6. Полупромышленными флотационными исследованиями установлены количественные зависимости флотации шламовых фракций апатит-штаффелитовых руд при варьировании расхода и строения анионактивных сополимеров акриламида. Показано, что применение флокулянтов с содержанием акрилатных групп от 17 до 27 % при времени осаждения от 4 до 8 минут, при расходе флокулянта от 15 до 25 г/т шламов обеспечивает максимальное извлечение пятиокиси фосфора и качества фосфатного концентрата за счет эффективного сгущения шламов и селективной флотации тонких классов фосфатных минералов.
7. Разработаны технологический режим и схема обогащения апатит-штаффелитовой руды, включающая операций дробления, первичного обесшламливания и измельчения руды, классификации, сгущения слива классификации с применением флокулянта «Праестол 2530», объединения и совместной флотации песков классификации и сгущенного шламового продукта с применением в качестве собирателей жирнокислотных фракций талового масла,
вспенивателя - М-246, депрессоров - жидкого стекла и сульфит-спиртовой барды, регулятора вспенивания - М-246.
8. Укрупненными технологическими испытаниями показана эффективность разработанной схемы и технологического режима обогащения апатит-штаффелитовых руд. позволяющих повысить извлечение пятиокиси фосфора на 5,5% при сохранении качества апатитового концентрата. Расчетный экономический эффект от внедрения результатов работы составляет 45 млн. руб. в год на плановый объем переработки АШР на Ковдорском ГОКе.
Основные положения диссертационной работы опубликованы в следующих
печатных трудах:
1. Туголуков А. В., Кампель Ф. Б., Быховец А. Н.и др II Интенсификация использования природных и техногенных минерально-сырьевых ресурсов II Горный журнал.. -2007. -№ 9.-С 14-19.
2. Туголуков A.B., Бармин И.С., Попович В.Ф., Лыгач В.Н. Исследование технологических свойств разновидностей апатит-штаффелитовых руд Ковдорского месторождения//ГИАБ. -2011. -№12. -С.37-42.
3. Туголуков A.B., Бармин И.С., Морозов В.В., Поливанская В.В. Исследование и оптимизация процесса флотационного обогащения апатит-штаффелитовой руды Ковдорского месторождения II ГИАБ. - 2012. - №4. - С.165-169.
4. Туголуков A.B., Бармин И.С., Новожилова В.В. и др. Исследование и оптимизация технологии флотационного обогащения руд Ковдорского апатит-штаффелитового месторождения // Горный журнал. - 2012. - № 10. - С.71-76.
5. Туголуков A.B., Бармин И.С., Попович В.Ф. Получение качественного фосфорсодержащего концентрата из апатит-штаффелитовой руды Ковдорского месторождения // «Новые технологии обогащения и комплексной переработки труднообогатимого природного и техногенного минерального сырья». - Материалы междунар. совещания «Плаксинские чтения -2011». - Верхняя Пышма, 2011. -С.78 -82.
6. Туголуков A.B. Комбинирование процессов селективной флотации и флокуляции для обогащения тонких классов апатит-штафелитовых руд // «Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья». - Материалы международной научно-технической конференции. - Екатеринбург, 2012. - С.46 - 49.
7. Туголуков A.B., Бармин И.С., Морозов В.В., Лезова С.П. Повышение эффективности обогащения тонких классов апатит-штаффелитовых руд с применением процессов флокуляции // «Современные методы технической минералогии в процессах комплексной и глубокой переработки минерального сырья». - Материалы междунар. совещания «Плаксинские чтения-2012» — Петрозаводск, 2012. - С.227-230.
Вклад автора в работы, выполненные в соавторстве, состоял в разработке методик исследований, организации и непосредственном участии в выполнении исследований, анализе и обобщении результатов, в разработке рекомендаций и промышленном внедрении.
Подписано в печать 22 .11.2012 Формат 60x90/16 Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 1473 Отдел печати МГГУ. Ленинский просп., 6
Содержание диссертации, кандидата технических наук, Туголуков, Александр Владимирович
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОЦЕССОВ ОБОГАЩЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ АПАТИТСОДЕРЖАЩИХ РУД
1Л. Характеристика рудного сырья и практика обогащения шламистых апатитсодержащих руд
1.2. Выбор перспективных режимов, схем и реагентов для переработки шламистых апатитсодержащих руд
1.3. Теоретические основы процессов коагуляции и флокуляции в дисперсных системах
1.4. Классификация и общая характеристика синтетических полиэлектролитов -полиакриламидов (ПАА)
1.5. Применение коагулянтов и флокулянтов для интенсификации процесса сгущения шламов
Выводы к главе
ГЛАВА 2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ АПАТИТ-ШТАФФЕЛИТОВЫХ РУД
2.1. Исследование закономерностей распределения параметров вещественного, минерального состава и физико-механических свойств
2.2. Исследование процессов измельчения и классификации АШР
2.3. Исследование флотационных свойств фосфатных минералов различных классов крупности массивных и измененных руд
2.4. Анализ технологической схемы и причин потерь фосфатных минералов
Выводы к главе
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СГУЩЕНИЯ ШЛАМОВЫХ ФРАКЦИЙ АШР С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОЛИМЕРНЫХ
ФЛОКУЛЯНТОВ
3.1. Методика исследования процессов сгущения и флотации тонкодисперсных классов с применением реагентов коагулянтов и флокулянтов
3.2. Исследование и обоснование типа реагента - флокулянта для сгущения шламовых фракций АШР
3.3. Исследование закономерностей процессов флокуляции и сгущения шламовых фракций АШР с применением анионных полиакриламидов
Выводы к главе
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФЛОТАЦИИ ШЛАМОВЫХ ФРАКЦИЙ АШР, СГУЩЕННЫХ С ПРИМЕНЕНИЕМ АНИОННЫХ ПОЛИАКРИЛАМИДОВ
4.1. Исследование процесса вторичной флокуляции в условиях флотации сгущенных шламов
4.2. Исследование процесса флотации сгущенных шламов в условиях применения анионных флокулянтов на основе ПАА
4.3. Выбор оптимальных параметров процесса сгущения шламов с применением анионных флокулянтов на основе ПАА
Выводы к главе
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА СХЕМ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ОБОГАЩЕНИЯ ШЛАМОВЫХ ФРАКЦИЙ АШР
5.1. Выбор и обоснование общей схемы и режимов обогащения АШР
5.2. Выбор и обоснование схем и режимов сгущения и флотации шламовых классов АШР
5.3.Укрупненные технологические испытания магнито-флотационной схемы обогащения АШР
Выводы к главе
Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Повышение эффективности обогащения тонких классов апатит-штафелитовых руд на основе комбинирования процессов флокуляции и селективной флотации"
Важным и перспективным источником сырья для производства фосфатного концентрата являются апатит-штафелитовые руды. Опыт флотационного обогащения таких руд показывает, что часто наблюдается снижение показателей, обусловленное усложнением состава и свойств исходного сырья, в частности значительными потерями фосфатов с шламовыми фракциями.
Апатит-штафелитовые руды характеризуется трудной обогатимостью, обусловленной значительной интенсивностью гипергенных изменений, вызывающих деструктуризацию руд и склонностью фосфатных минералов к ошламованию. Для повышения эффективности процесса флотации тонкозернистых фракций апатита и штаффелита выбрано направление, связанное с применением процесса сгущения шламовых классов и их последующей флотации. Значительный вклад в развитие теории и практики флокуляции и флотации внесли российские ученые: В.И. Классен, М.А. Эйгелес, В.И. Ревнивцев, JI.A. Барский, В.А. Чантурия, A.A. Абрамов, JI.A. Глазунов, В.А. Иванова, В.Н. Макаров, Ю.М. Смирнов, В.И. Белобородов и другие.
Однако до настоящего времени практически не исследовано влияние условий процесса флокуляции, в частности, строения и свойств применяемых реагентов, на показатели последующего флотационного процесса. Это затрудняет выбор номенклатуры и расходов флокулянтов, рациональных схем обогащения. Задача эффективного обогащения тонких классов апатит-штафелитовых руд может быть решена путем комбинирования процессов селективной флотации и флокуляции на основе выбора эффективных реагентов, применения новых технологических схем и режимов. Поставленная задача является актуальной для предприятий, решающих задачу вовлечения в переработку труднообогатимых типов фосфатных руд, и ее решение позволит повысить полноту извлечения полезных компонентов и повысить технико-экономические показатели их обогащения.
Повышение технико-экономической эффективности переработки апатит-штафелитовых руд может быть достигнуто путем совершенствование схем реагентных режимов на основе комбинирования процессов флокуляции и флотации тонких классов фосфатных минералов. Важность задачи увеличивается в связи с тем, что вовлечение в эксплуатацию рыхлых апатит-штафелитовых руд, где сосредоточены более тонкие фракции с существенно измененными физико-химическими свойствами, отрицательно влияет на технологические показатели обогащения. Вследствие прошедших метаморфических и гипергенных процессов структура фосфатных минералов изменена и способствует их интенсивному переходу в шламовые классы, что увеличивает потери и затрудняет разделение фосфатных и породных минералов.
Научной основой для решения поставленной задачи являются разработанные методики исследования состава и свойств дисперсных водно-минеральных систем и физико-химического механизма взаимодействия реагентов с минералами апатитсодержащих руд.
Целью работы является установление закономерностей флокуляции тонких классов апатит-штаффелитовых руд с применением анионных полиакриламидов различной степени ионогенности и обоснование условий процессов сгущения и флотации тонкозернистых классов, обеспечивающих повышение качества апатитового концентрата и извлечения пятиокиси фосфора.
Идея работы. Применение флокулянтов ряда анионактивных сополимеров акриламида с заданной степенью ионогенности, обеспечивающих эффективное сгущение, дефлокуляцию и селективную флотацию тонких классов апатита и штаффелита из апатит-штаффелитовых руд.
Методы исследований. В работе использованы методы химического, микрорентгеноспектрального анализа, микроскопии в проходящем и отраженном свете, дисперсионного анализа, седиментационных и флотационных исследований, лабораторных и укрупненных технологических испытаний, математического планирования и обработки результатов экспериментов.
Научные положения, разработанные соискателем, и их новизна.
1. Вскрыты причины увеличения потерь пятиокиси фосфора и снижения качества концентрата при флотационном обогащении апатит-штаффелитовых руд, заключающиеся в вовлечении в переработку экзогенно и гипергенно измененных руд, содержащих склонные к ошламованию апатит и штаффелит, что обуславливает увеличение в 1,7 раза массовой доли труднообогащаемых тонких классов крупности (-5 мкм) минералов в измельченной руде, теряемых в процессах сгущения шламовых продуктов и их последующей флотации.
2. Разработана методика исследования седиментационной устойчивости и флотируемости тонких классов апатит-штаффелитовых руд, позволяющая оценить интенсивность процесса вторичной флокуляции в условиях флотации. Установлены закономерности процесса первичной и вторичной флокуляции при применении анионактивных сополимеров акриламида с акрилатом натрия и показано, что при содержании акрилатных групп в флокулянте более 17 % происходит интенсивное сгущение тонких классов апатита и штаффелита, а при содержании акрилатных групп более 27 % наблюдается интенсивная вторичная флокуляции шламов, снижающая эффективность флотации фосфатных минералов.
3. Установлены количественные зависимости параметров процессов сгущения и флотации шламовых продуктов апатит-штаффелитовых руд при варьировании расхода и строения флокулянтов ряда анионактивных сополимеров акриламида. Показано, что при применении флокулянтов с содержанием ионогенных звеньев от 17 до 27%, расходах от 15 до 25 г/т руды и времени осаждения от 4 до 8 минут достигаются наилучшие показатели по извлечению пятиокиси фосфора (80-85%) и качеству флотационного фосфатного концентрата (36-38%).
4. Научно обоснованы технологический режим и схема обогащения апатит-штаффелитовых РУД, включающая операции дробления, предварительной дешламации, измельчения, разделения на песковую и шламовую части, сгущения шламов с применением флокулянта «Праестол 2530» ряда анионактивных сополимеров акриламида с ионогенностью 20%, совмещенную флотацию пескового и сгущенного шламового продуктов с применением в качестве собирателей жирнокислотных фракций талового масла, регулятора среды - кальцинированной соды, регулятора вспенивания - М-246, депрессоров - жидкого стекла и сульфит-спиртовой барды.
Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждаются удовлетворительной сходимостью результатов измерений, воспроизводимостью зависимостей выходных параметров при варьировании условий экспериментов, достижением максимальной эффективности процесса обогащения в экспериментально обоснованных интервалах варьирования ионогенности флокулянта, а также положительными результатами укрупненных технологических испытаний.
Научное значение заключается в разработке методики исследований и установлении закономерностей процессов вторичной флокуляции и зависимостей процессов сгущения и селективной флотации тонких классов апатит-штаффелитовых руд от строения, расхода и условий применения флокулянтов ряда анионактивных сополимеров акриламида с акрилатом натрия.
Практическое значение работы заключается в разработке эффективного технологического режима и схемы и обогащения апатит-штаффелитовых руд, обеспечивающей повышение извлечение пятиокиси фосфора из тонких классов.
Реализация результатов работы.
Разработанные технологический режим и схема флотационного обогащения апатит-штаффелитовых руд прошли укрупненные технологические испытания и включены в техническое задание и проект реконструкции обогатительной фабрики Ковдорского ГОКа.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международном конгрессе обогатителей стран СНГ (Москва, МИСиС, 2011), Международной научно-практической конференции «Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья» (Екатеринбург, УГГА, 2012), Международной научно-практической конференции «Плаксинские чтения» (201 1- 2012), научных семинарах МГГУ (2010-2011).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 7 работах, из них 4 статьи - в журналах из перечня ВАК Минобрнауки России.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка использованной литературы из 130 наименований, содержит 29 рисунков и 22 таблицы.
Заключение Диссертация по теме "Обогащение полезных ископаемых", Туголуков, Александр Владимирович
Основные результаты, полученные лично автором, заключаются в следующем:
1. Вскрыты причины потерь пятиокиси фосфора и снижения качества концентрата при флотационном обогащении апатит-штаффелитовых руд, заключающиеся в высокой степени экзогенных и гипергенных изменений апатита и франколита, обуславливающих увеличение в 1,7 раза массовой доли тонких классов крупности (-5 мкм) минералов в измельченной руде, что обосновывает необходимость применения процессов сгущения шламовых классов с применением флокулянтов, не снижающих показатели последующего процесса флотации.
2. Разработана методика комплексного исследования процессов первичной и вторичной флокуляции при сгущении флотации шламовых классов, включающая проведение операции первичного сгущения шламов с применением флокулянта и измерением скорости осаждения, репульпацию осадка, добавление применяемых флотационных реагентов, взмучивание осадка, повторное сгущение пробы с измерением скорости осаждения и выхода сгущенного продукта, репульпацию и флотацию осадка, взвешивание и химический анализ твердых фаз разделенных продуктов.
3. Установлены количественные зависимости седиментационной устойчивости шламовых фракций апатит-штаффелитовых руд от расхода и строения анионоактивных сополимеров акриламида с акрилатом натрия. Показано, что применение анионного полиакриламида с содержанием акрилатных групп от 17 до 37 % обеспечивает наиболее эффективное сгущение тонких классов апатита и штаффелита с проявлением эффекта селективной флокуляции.
4. С применением разработанной методики исследований установлены закономерности процесса вторичной флокуляции и показано, что при использовании анионного полиакриламида с содержанием акрилатных групп более 27% происходит резкий рост показателя флокуляции и выхода вторично сфлокулированного осадка, что свидетельствует об интенсивной флокуляции шламов непосредственно в процессе флотации фосфатных минералов из сгущенного продукта тонких классов измельченных апатит-штаффелитовых руд.
5. Показано, что зависимость извлечения пятиокиси фосфора в конечный флотационный концентрат от доли анионных групп в модифицированных полиакриламидах носит экстремальный характер и характеризуется снижением извлечения при применении полимеров с низкой степенью ионности (менее 17%) за счет увеличения потерь фосфатных минералов в операции сгущения, и при применении полимеров с высокой степенью ионности (более 27%) - за счет увеличения потерь фосфатных минералов с хвостами операции флотации. Полученные результаты согласуются с результатами исследования процессов первичной и вторичной флокуляции и обосновывают рациональный интервал ионогенности анионного полиакриламида.
6. Полупромышленными флотационными исследованиями установлены количественные зависимости флотации шламовых фракций апатит-штаффелитовых руд при варьировании расхода и строения анионактивных сополимеров акриламида. Показано, что применение флокулянтов с содержанием акрилатных групп от 17 до 27 % при времени осаждения от 4 до 8 минут, при расходе флокулянта от 15 до 25 г/т шламов обеспечивает максимальное извлечение пятиокиси фосфора и качества фосфатного концентрата за счет эффективного сгущения шламов и селективной флотации тонких классов фосфатных минералов.
7. Разработаны технологический режим и схема обогащения апатит-штаффелитовой руды, включающая операции дробления, первичного обесшламливания и измельчения руды, классификации, сгущения слива классификации с применением флокулянта «Праестол 2530», объединения и совместной флотации песков классификации и сгущенного шламового продукта с применением в качестве собирателей жирнокислотных фракций талового масла, депрессоров - жидкого стекла и сульфит-спиртовой барды, регулятора вспенивания - М-246.
8. Укрупненными технологическими испытаниями показана эффективность разработанной схемы и технологического режима обогащения апатит-штаффелитовых руд, позволяющих повысить извлечение пятиокиси фосфора на 5,5% при сохранении качества апатитового концентрата. Расчетный экономический эффект от внедрения результатов работы составляет 45 млн. руб. в год на плановый объем переработки АШР на Ковдорском ГОКе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи повышения эффективности обогащения тонких классов апатит-штаффелитовых руд на основе комбинирования процессов селективной флотации и флокуляции, обеспечивающей за счет применения научно обоснованных технологических режимов и схем повышение извлечения пятиокиси фосфора и качества получаемого фосфатного концентрата.
Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Туголуков, Александр Владимирович, Москва
1. Абрамов A.A. Переработка, обогащение и комплексное использование твердых полезных ископаемых. Технология обогащения полезных ископаемых. М.:МГГУ, 2004. -510с.
2. Абрамов A.A., Леонов С.Б., Сорокин М.М. Химия флотационных систем. М.: Недра, 1982. - 312 с.
3. Абрамов A.A. Собрание сочинений. Том 7. Флотация. Реагенты-собиратели, М.Горная книга,- 2012. 656 с.
4. Абрамов A.A. Физико-химические свойства апатитов // В сб.: Развитие теории и технологии обогащения минерального сырья. -М.: МГИ, 1989. С.34-46.
5. Авдохин В.М. Проблемы переработки тонких частиц // Горн.инф.-аналит.бюлл. -2011. Отд. вып. №1. -С. 567 - 579.
6. Авдохин В.М. Морозов В.В. Физико-химические основы оптимизации в процессах флотационного разделения минеральных компонентов // Обогащение руд.- Сборник научных трудов. ИрТУ, Иркутск. -2000. С.39-46.
7. Авдохин, В. М. Основы обогащения полезных ископаемых: учебник для студ. вузов: Т. 1. Обогатительные процессы. / М.: Изд-во Моск. гос. горного ун-та, 2006. 417 с.
8. Алейников H.A., Андреева А.И., Тищенко Т.П. Свойства технических мыл как флотационных реагентов. // Обогащение полезных ископаемых, вып.1.- М.: Металлургиздат, 1958. С.46-60.
9. Алейников H.A. Селективная флотация апатита карбоновыми кислотами // Освоение минеральных богатств Кольского полуострова. Мурманск, 1974. - С.176-190.
10. Арсентьев В.А., Горловский С.И., Устинов И.Д. Комплексное действие флотационных реагентов.М.:Недра,1992. -160 с.
11. Афанасьев А.П. Минералогическая характеристика вермикулита Ковдорского месторождения и некоторые вопросы его генезиса. Сб. Материалы совещания по проблемам вермикулита. Апатиты. 1963,- С.18-21.
12. Афанасьев Н.И. Структура и физико-химические свойства лигносульфонатов. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. - 160 с.
13. Баран A.A., Соломенцева И.М. Флокуляция дисперсных систем водорастворимыми полимерами и ее применение в водоочистке. -Химия и технология воды. 1983. - т.5. -С 32-34.
14. Бармин И.С., Белобородов В.И., Сединин Д.Ф. Повышение эффективности флотации апатита с применением оксиэтилированных моноалкилфенолов // Горный информационно-аналитический бюллетень. -4. -2011. -С.112-118.
15. Барский JI.A. Основы минералургии. Теория и технология разделения минералов. М.: Наука, 1984. - 270 с.
16. Барский Л.А., Кононов О.В., Ратмирова Л.И. Селективная флотация кальцийсодержащих минералов. М.: Недра, 1979. - 232 с.
17. Белобородов В.И., Андронов Г.П., Захарова И.Б. и др. Статья Флотация апатит-штаффелитовой руды с использованием технологии селективной флокуляции шламов // Обогащение руд. № 6. -2004. -С.6-9.
18. Белобородов В.И., Захарова И.Б., Андронов Г.Пи др. // Перспективы развития фосфорсодержащей минерально-сырьевой базы ОАО «Ковдорский ГОК». Горный журнал. -2010. №9. - с.73-77.
19. Брагина, В.И. Фосфориты Восточной Сибири и их обогащение / В.И. Брагина, НА. Красильникова. -Красноярск, 1971. -234 с.
20. Брыляков Ю.Е. Шишкин С.П., Кострова М.А. Влияние диспергирующих свойств реагентов на флотацию апатита в условиях оборотного водоснабжения // V Конгресс обогатителей стран СНГ: Сб.матер,- М.:МИСиС. -Т.З, 2005. -С.34-38.
21. Брыляков, Ю.Е. Развитие теории и практики комплексного обогащения апатит-нефелиновых руд Хибинских месторождений: дис. .д-ра техн. наук: 25.00.13. М., 2004. - 40 с.
22. В.Е. Вигдергауз, Э.А. Шрадер, С.А. Степанов, Е. А. и др. Флокуляция шламов сульфидных минералов гидрофобным полимером // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 2000, № 5. С.26-30.
23. Вигдергауз В.Е., Трофимова В.А., Околович A.M. Влияние содержания катионов кальция в пульпе на флотацию несульфидных руд // Контроль и технологическая оптимизация процессов обогащения. -М.,: Наука, 1980. -С. 46 -54.
24. Глембоцкий В.А., Шубов ЛЯ., Глазунов Л.А.и др. Физико-химия флотационных процессов. -М.: Недра, 1972. -392 с.
25. Глембоцкий В.А., Классен В.И. . Флотация. М.: Недра, 1973. - 383с.
26. Голованов Г.А. Вопросы теории и практики флотации апатитсодержащих руд. Апатиты, 1971. 312 с.
27. Голованов Г.А. Флотация Кольских апатитсодержащих руд. М.-Химия, 1976. - 216 с.
28. Дуденков C.B. Основы теории и практики применения флотационных реагентов. M . : Недра, 1969.- 302 с.
29. Дудкин О.Б. Технологическая минералогия комплексного сырья. Апатиты: Изд. КНЦ РАН. -1996. -189 с.
30. Елизаров А.Г., Нечаева Е.Б., Фролов B.C., Руднев Б.П. Интенсификация процесса разделения пульп в сгустителях высокой производительности с помощью современных флокулянтов. «Обогащение руд», 2000, №5.
31. Запольский А.К., Баран A.A. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды. Л.: Химия, 1987. - 650 с.
32. Зиновьев Ю.З., Ладыгина Г.В. Состояние и перспективы получения на Ковдорском ГОКе апатитового концентрата в условиях водооборота / в сб. Теория и практика интенсификации флотации руд в условиях водооборота. АН СССР, Апатиты. 1994. С.48-52.
33. Иванова В.А. Влияние солей жесткости на технологические показатели флотации апатита // Горн.журн. 2002. - №11-12. -С.62-64.
34. Каменева Е.Е. Флотационная минералогия апатита / Основы минералургии. Теория и практика разделения минералов, М., Наука, 1983. - С.245-249.
35. Кампель Ф.Б., Федоров С.А., Новожилова В.В. и др. О вовлечении в промышленное использование месторождения фосфатных апатит-штаффелитовых руд. «Горный журнал», 2002, специальный выпуск. -С. 218-222.
36. Класен В.И. Недогоров Д.И., Дебердеев И.Х. Шламы во флотационном процессе. М Недра, 1969. - 160 с.
37. Классен В.И., Розанова O.A. Влияние тонких шламов и жидкого стекла на флотацию апатита // Химическая промышленность. 1953. - № 8. - С. 10-12.
38. Концентрат апатит-штаффелитовый. Технические условия. ТУ 21 1 1-004-00186759-2003 (опытная партия), ОАО «Ковдорский ГОК», ФГУП ГИГХС, 2003. -17 с.
39. Куренков В.Ф. Надеждин И.Н., Хартан Х.Г., Лобанов Ф.И. Влияние анионного Праестола на устойчивость концентрированной суспензии карбоната кальция // Химическая технология. 2008. -Т.9. — №2.-С. 53-58.
40. Куренков В.Ф. Надеждин И.Н., Хартан Х.Г., Лобанов Ф.И. Влияние катионных Праестолов на седиментацию концентрированных суспензий карбоната кальция // Журн. прикл. хим. 2007. - Т.80. - №5. -С. 827-831.
41. Курков A.B., Горохов И.Н.,. Пастухова И. В. Регулирующее действие органических межмолекулярных ассоциатов с водороднойсвязью при флотации несульфидных минералов // Горный журнал. 2011.- № 2. С. 44-48.
42. Леонов С.Б. Белобородое В.И., Лидин К.Л. Система параметров оценки состояния поверхности кальциевых минералов в условиях флотационной пульпы // Переработка труднообогатимых руд.- М.: Наука, 1987.-С. 65-72.
43. Лыгач В.Н., Ладыгина Г.В., Саморукова В.Д., Косьмина А.Н., Бармин И.С. Особенности вещественного состава и обогатимости бедных апатит-штаффелитовых руд спецотвала Ковдорского ГОКа // Горный информационно-аналитический бюллетень, № 5. -2007. С.96-97.
44. Малышев Ю.Н., Чантурия Е.Л. Проектирование обогатительных фабрик. Т.1. М: Московский издательский дом, 2009.- 490 с.
45. Мелик-Гайказов И.В., Попович В.Ф., Бармин И.С. и др. Способ обогащения апатитсодержащих руд. Патент РФ № 2342199 от 16.08.2007. Опубл. 27.12.2008. Бюлл. №38. с.43.
46. Мелик-Гайказов И.В., Кампель Ф.Б., Берлович В.В. и др. Концепция долгосрочного развития Ковдорского ГОКа: «40+40». // Горный журнал», 2002, специальный выпуск. С.54-57.
47. Мелик-Гайказян В.И., Абрамов А.А., Рубинштейн Ю.Б. Методы исследований флотационного процесса. -М.:Наука,1990.-301 с.
48. Минералогический справочник технолога обогатителя Л.: Недра. - 1985. -264 с.
49. Минц Д.М. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природных и сточных вод. 2 изд. - М., 1984. - 453 с.
50. Митрофанова Г.В. Повышение эффективности флотации апатитсодержащих руд на основе использования алкилдикарбоновых кислот и их монопроизводных // автореф. дисс. . канд.техн. наук.-Апатиты. 2003. -24 с.
51. Митрофанов, С И. Селективная флотация. М.: Недра. 1967. -584 с.
52. Молчанов В. П., Юсупов Т. С. Физические и химические свойства тонко диспергированных минералов. М.: Недра, 1981. -160 с.
53. Морозов В.В. Авдохин В.М. Повышение экологической безопасности флотационного обогащения на основе оптимизацииионного состава пульпы и оборотных вод // Горный журнал. -1996. -№7-8. -С.65-69.
54. Морозов В.В. Управление процессами обогащения на основе измерения параметров сортности руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. №7. -2005. - С. 316-319.
55. Небера В. П., Флокуляция минеральных суспензий, М., 1983. -288 с.
56. Никитин И.Н., Преображенский Б.П., Возный Г.Ф. Селективное разделение каменноугольных шламов // Экспресс-информация ЦНИИЭИуголь. 1982, вып. 3. 13 с.
57. Новак В.И., Гольберг Г.Ю. Исследование селективной флокуляции тонкодисперсных угольных шламов // Вода: химия и экология. 2010. - № 4. - С. 9-13.
58. Остапенко С.П., Власова Е.А. Костии А.К Закономерности адсорбции реагента-собирателя при адсорбции на апатите и кальците // Научное пособие для технологической оценки минерального сырья. -М.: тип. ВШС, 1991. -С. 69-74.
59. Пономарев В.В. Рентгеновский количественный минералогический анализ глинистых пород. Сб. «Современные методы изученияфизико-механических свойств горных пород». ВСЕГИНГЕО, М., 1970. -284 с.
60. Подготовка минерального сырья к обогащению и переработке. / Под ред. В.И. Ревнивцева. М.: Недра. - 1987. - 308 с.
61. Полиакриламид / Под ред. В.Ф. Куренкова. М.: Химия. -1992. - 192 с.
62. Разработка в лабораторном масштабе эффективной технологии обогащения апатит-штаффелитовой руды Ковдорского месторождения // отчет ФГУП ГИГХС, Люберцы, 2002. -124 с.
63. Рафиков С.Р., Будтов В.П., Монаков Ю.Б., Введение в физико-химию растворов полимеров. М, 1978. -328 с.
64. Ратобыльская Л.Д., Бойко H.H., Шохин В.Н. Основные направления создания оптимальных реагентных режимов селективной флотации горно-химических руд // Флотационные реагенты. М.: Наука, 1986.-С.141-146.
65. Ратобыльская Л.Д., Моисеева Р.Н., Жарков В.В. и др. // Обогащение тонковкрапленных руд. Апатиты, 1985. С.39-41.
66. Ребиндер П.А. Взаимосвязь поверхностных и объемных свойств растворов поверхностно-активных веществ // Поверхностные явления в дисперсных системах: избранные труды. М.: Наука, 1978. -С.157 - 181.
67. Результаты рассмотрения материалов технологических исследований и схем обогащения ИМРа и выявление основных разновидностей апатитовых руд с их геометризацией на
68. Новополтавском месторождении / отчет о НИР, ГИГХС, Люберцы, 1990. -132 с.
69. Роговина Л.З., Васильев В.Г., Чурочкина H.A. и др. Влияние условий синтеза на строение гидрофобно модифицированных полиакриламидов и реологию их растворов // Высокомолекулярные соединения. Серия А. - 2004. - Т.46. - №4. - С.35-38.
70. Саркисова Л.М. Повышение эффективности переработки отходов флотационного обогащения медно-цинковых руд на основе применения сочетаний реагентов собирателей и флокулянтов // автореф. дисс. . канд. техн. наук. ИПКОН РАН., 2008. -19 с.
71. Седельникова М.Б. Определение оптических свойств минералов иммерсионным методом: методические указания к выполнению лабораторной и самостоятельной работы / сост.- Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. 24 с.
72. Смирнов Ю.М. Зубкова Н.Ф., , Демина Л.С. Вещественный состав и обогатимость апатит франколитовой руды Ковдорского месторождения // Химическая промышленность. - 1975.- № 11. - С. 15-17.
73. Смирнов Ю.М. О промышленном освоении Ковдорского месторождения апатит-штаффелитовых руд // Химическая промышленность сегодня, 2003 № 6. С.34-37.
74. Сорокина Т.П., Смирнова Л.В., Павлова К.С. Технология обогащения апатит-штаффелитовых руд Ковдорского месторождения // Обогащение руд,- 1975. № 3 . - С. 8-12.
75. Стремовский Л.И. О механизме влияния тонких шламов на флотацию // Обогащение руд горнохимического сырья. 1950. - № 6. -С. 21-24.
76. Тихонов ОН. Закономерности эффективного разделения минералов в процессе обогащения полезных ископаемых. -М.: Недра. -1984. -190 с.
77. Трубецкой К.Н. Основные направления и пути решения проблем ресурсосбережения при комплексном освоении недр // ГИАБ. -2011. Отдельный сборник №1. С. 433-446.
78. Туголуков A.B., Бармин И.С., Морозов В.В., Поливанская В.В. Исследование и оптимизация процесса флотационного обогащения апатит-штаффелитовой руды Ковдорского месторождения // Горный информ.-аналит. бюллетень. -№ 4. 2012. С. 165-169.
79. Туголуков A.B., Бармин И.С., Попович В.Ф., Лыгач В.Н. Исследование технологических свойств разновидностей апатит-штаффелитовых руд Ковдорского месторождения // Горный информ.-аналит. бюллетень. 2011. -№12. С.37-42.
80. Туголуков A.B., Бармин И.С., Новожилова В.В. и др. Исследование и оптимизация технологии флотационного обогащения руд Ковдорского апатит-штаффелитового месторождения // Горный журнал. -№10. 2012. - С.71-76.
81. Туголуков A.B. Комбинирование процессов селективной флотации и флокуляции для обогащения тонких классов апатит-штафелитовых руд // Матер, межд. Науч.-техн. конф. «Науч. основы и практика перераб. руд и техног. сырья». Екатеринбург, 2012. -С.46-49.
82. Троицкий B.B. Промывка и обесшламливание полезных ископаемых. М. "Недра", 1988. -253 с.
83. ТЭО строительства предприятия по использованию запасов апатит-штаффелитовых руд Ковдорского месторождения. Гипроруда, Ленинград, 1991. 73 с.
84. Тюрникова, В.И. Повышение эффективности действия собирателей при флотации руды. М.: Недра. - 1971. - 152 с.
85. Урьев Н.Б. Высококонцентрированные дисперсные системы, М. 1980. -312 с.
86. Физико-химическая механика дисперсных минералов. Под общ. ред. H.H. Круглицкого. Киев. Наукова думка. -1974. -365 с.
87. Чантурия В.А. Шафеев Р.Ш. Химия поверхностных явлений при флотации // М.: Недра, 1977. 191 с.
88. Чантурия В.А., Башлыкова Т.В. Технологическая оценка минерального сырья с помощью автоматического анализа изображений // Горный вестник. 1998. - №1 - С. 37-52.
89. Чуриков Ф.И., Снигирев C.B., Куренков В.Ф. Потенциометрическое определение степени гидролиза промышленногополиакриламида в природной воде // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1998. - № 6. - Т. 64. - С. 9 - 10.
90. Шевченко Т.В., Ульрих Б.В. Модифицированные катионные флокулянты на основе полиакриламида // Экология и промышленность России. 2005. №3. -С.12-15.
91. Шинода К. Коллоидные поверхностно-активные вещества -М.: Мир, 1966. 317 с.
92. Шлыкова Г.А., Власенко O.K., Германенко О.Н. // Оптимизация процессов обогащения минерального сырья. Апатиты, 2001. С.83-96.
93. Щукин Е.Д., ПерцовА.В., Амелина Е.А., Коллоидная химия, М., 1982. -217 с.
94. Эйгелес М.А. Основы флотации несульфидных минералов. -М.: Недра, 1964. 408 с.
95. Эйгелес М.А. Реагенты регуляторы во флотационном процессе. М . : Недра, 1977. - 338 с.
96. Эпштейн С.И., Пантелят Г.С. К вопросу разрушения хлопьев взвешенных веществ в турбулентном потоке. В кн.: Вопросы технологии обработки воды промышленного и питьевого водоснабжения. - Киев: Будивельник, 1969. -С.34-35.
97. Юкина, Н.И. Использование флокулянтов для очистки вводно-угольных суспензий // Региональные проблемы устойчивого развития природоресурсных регионов и пути их решения. Труды IV
98. Всероссийской научно-практической конференции. Кемерово: Институт угля и углехимии СО РАН, 2003, том II. - С. 171-177.
99. Attia Y.A., Yu S., Vecci S. Selective flocculation cleaning of Upper Freeport coal with a totally hydrophobic polymeric flocculant // International Symposium on Flocculation in Biotechnology and Separation Systems. Amsterdam, 1987. -P. 547-564.
100. Behl S., Moudgil B.M., Prakash T.S. Control of active sites in selective flocculation. Part 2. Role of site blocking agents //J. Colloid Interface Sci. 1993. Vol. 161. P. 422-429.
101. Caskey, J.A. The effect of anionic polyacrylamide molecular conformation and configuration on flocculation effectiveness / J.A. Caskey, R.J. Primus // Environ. Prog. 1986. -V.5.-№2 -P. 98-103.
102. Fleming M.G., Robinson A.J. Development of a Process for the Concentration of Sukulu Apatite IMPC, 1960. P.953-957.
103. Gregory J. Turbidity fluctuations in flowing suspentions // J. Colloid and Interface Sci. 1985. - V.105. - N2 - P. 357-359.
104. Hocking, M.B. Polymeric flocculants and flocculation / M.B. Hocking, K.A. Klimchuk, S. Loweii // J. Macrom. Sci. Part C. 1999. -V.39. №32. - P. 177- 203.
105. Hogg, R. Flocculation and dewatering / R. Hogg // Int. J. Miner. Procces. 2000. -Vol. 58,- P. 223-236.
106. Irany R.R., Callis C.F. Metal complexing by phosphorus compounds. II solubilities of calcium soaps of linear carboxylic acids // J.Phys.Chem. 1960. -Vol.64. - №11. - P. 1741-1743.
107. Khangaonkar P.R., Subramani K.J.B. The selective flocculations of hematite fines from silica fines // Miner. Eng. 1993. Vol. 6. P. 75-79.
108. Klein J., Conrad K.-D. Molecular weight determination of poly (acrylamide) and poly (acrylamid-co-sodium acrylate If Macromol. Chem. 1978. Bd. 179. -№6. -S. 1635-1638.
109. Lafiima, F. The role of water-soluble polymers at the solid/liquid interface in the mechanisms of flocculation/stabilization of aqueous colloidal suspensions // Polymery. 1998. -Vol. 43. № 2. - P. 104108.
110. Mathers S.J. The industrial mineral recourse potencial of Uganda / British geological Surwey. 1994. - 76 p.
111. Petzold G., Geissler U., Smolka N., Schwarz S. Influence of humic acid on the flocculation of clay // Colloid Polym. Sei. 2004. V.282.
112. Serrano A. Bochnia D., Schubert H. Uber die Rolle der Struktur von Karbonsauren bei der Hydrophobierung von Festkorpen // Tenside Detergents. 1977. - Bd.14. - №2. - S.67-73.
113. Shortridge P.G., Harris, P.Y. Bradshaw D.I. The effect of chemical composition and molekular Weight of polysaccharide depressants on the flotation of talc. Int. Y. Miner. Pocess, 59. 2000. - p. 215-224.
114. Uganda Phosphate Engineering Project, Phase II Volume II OF VI. Technical Report. Bearden Potter Corporation, October 1984. -45 p.
115. Vostrcil J., Juracka F. Commercial organic flocculants. Park (N.Y.). Noyes data corp. 1976. V.7. -173 p.1. Электронные ресурсы:
116. Ерёмин Н.И. Неметаллические полезные ископаемые, http ://geo. web. ru/db/msg.html?mid=l 172887&uri=glaval .htm
117. Макромолекула, http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2405.html
118. Куренков В. Ф. Полиакриламидные флокулянты // Соросов-ский образовательный журнал, №7, 1997. С. 57-58. -http://www.uran.donetsk.Ua/~masters/2007/feht/zhmurko/library/2.htm.
119. Сканирующая электронная микроскопия (SEM) http://www.igem.ru/labkristallohim/metods/metod2sem.htm
- Туголуков, Александр Владимирович
- кандидата технических наук
- Москва, 2012
- ВАК 25.00.13
- Развитие теории и практики комплексного обогащения апатит-нефелиновых руд Хибинских месторождений
- Обоснование и разработка рациональной технологии флокуляционного разделения тонкодисперсных угольных шламов
- Повышение комплексности использования пирротинсодержащих медно-цинковых руд за счет применения комбинированной магнитно-флотационной технологии
- Исследование, разработка и внедрение аэрационных устройств для повышения эффективности действия флотационных реагентов
- Повышение эффективности обратной флотации нефелина при использовании высокомолекулярных алкилбензолсульфонатов