Флотационный метод получения хлористого калия из сильвинита
Опыты с радиоактивными изотопами выявили, что для флотации породы не требуется полного покрытия поверхности частиц. Покрытие коллектором 5% поверхности частиц достаточно, чтобы обеспечить хорошую флотируемость. Это покрытие может быть неравномерным, оно может быть и в виде отдельных пятен на ребрах и углах кристаллов.
Лучшие результаты флотации достигаются при применении смеси насыщенных и ненасыщенных аминов, содержащих от 16 до 18 атомов углерода.
ВНИИГ впервые применил в качестве собирателя катионный коллектор – солянокислый октодециламин (C18H37NH2HCl), что дало возможность перерабатывать измельченную руду, проходящую (до 99%) через сито 24 меш (0.75 мм). Очевидно, что при более грубом помоле увеличивается производительность оборудования в стадии измельчения. Это значительно удешевляет одну из самых дорогостоящих операций – измельчение. Кроме того, более грубый помол уменьшает время флотации и дает возможность получить более качественный концентрат.
Наличие в сильвинитовой руде примесей глины вызвало необходимость специальной флотации глин. Реаген октодециламин является одновременно коллектором и вспенивателем. Адсорбируясь на "примазках" хлористого калия, он флотирует глинистый частицы, образую устойчивую пену. Это затрудняет флотацию крупных частиц сильвинита и транспортировку ценного продукта и увеличивает расход реагента. Указанные причины вызвали необходимость флотационного удаления глин из состава пульпы. Для укрупнения глинистых частиц применяют крахмал.
При применении вспенивателя ФР-2 (продукт окисления уайт-спирита) образуется большое число пузырьков воздуха, которые выносят хлопья глины на поверхность пульпы.
Флотация калийных солей проводится в насыщенных растворах этих солей, так как в воде калийные соли растворяются. Концентрат, полученный в результате флотации обладает лучшими физическими свойствами, чем концентрат, образовавшийся путем охлаждения и кристаллизации насыщенных растворов.
Флотационный концентрат не слеживается, однако сушка его необходима по экономическим причинам.
На опытной флотационной фабрике в 1959 году были получены следующие показатели:
Содержание KCl в концентрате, % ……………… 92.8
Содержание KCl в хвостах, % ……………………. 2.5 – 2.7
Расход на 1m 95%-ного концентрата:
сильвинита в переводе на
сильвинит с содержанием 22% KCl, m ….5.0-5.2
крахмала, кг………………………………… 0.3
соды, кг……………………………………… .0.045
реагента ФР-2, кг…………………………….1.17
октодециламина, кг………………………….0.20
Содержание влаги в концентрате после
центрифуг, %………………………………………… 4.8-5.0
11. Расчет по процессу флотации
11.1.Расчет количественно-шламовой схемы
Основные выходы и отношения взяты по данным работы опытно-промышленной флотационной фабрики. Расчет ведется на 1 тонну сильвинитовой руды, согласно рис. 3.
рис.3. Количественно-шламовая схема обогащения сильвинитовой руды
табл.5.
Наименование операции и продуктов |
Направление |
Выход, % |
Количество, m |
Отношение Т:Ж | |
твердого |
жидкого | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1. Предварительное обесшламливание и классификация | |||||
Руда |
Поступает |
100 |
1 |
- |
- |
Слив мельницы |
>> |
265 |
2,65 |
1,06 |
1:0,4 |
Маточники |
>> |
3,31 |
1:1,2 | ||
Итого |
- |
365 |
3,65 |
4,37 |
1:1,2 |
Слив классификатора №1 |
Уходит |
21 |
0,21 |
1,34 |
1:6,4 |
То же, №2 |
>> |
79 |
0,79 |
1,97 |
1:2,5 |
Пески классификатора №1 и №2 |
Уходят |
265 |
2,65 |
1,06 |
1:0,4 |
Итого |
- |
365 |
3,65 |
4,37 |
1:1,2 |
II. Измельчение | |||||
Пески классификатора |
Поступают |
265 |
2,65 |
1,06 |
1:0,4 |
Итого |
- |
265 |
2,65 |
1,06 |
1:0,4 |
Слив мельницы |
Уходит |
265 |
2,65 |
1,06 |
1:0,4 |
Итого |
- |
265 |
2,65 |
1,06 |
1:0,4 |
III. Сгущение в конусе | |||||
Слив классификатора №1 |
Поступает |
21 |
0,21 |
1,34 |
1:6,4 |
Пром. продукт перечистной шламовой флотации |
>> |
1 |
0,01 |
0,09 |
1:9 |
Итого |
- |
22 |
0,22 |
1,43 |
1:6,5 |
Пески конуса |
Уходят |
21 |
0,21 |
0,53 |
1:2,5 |
Слив конуса |
Уходит |
1 |
0,01 |
0,9 |
1:90 |
Итого |
- |
22 |
0,22 |
1,43 |
1:6,5 |
IV. Флотация шламов | |||||
Пески конуса |
Поступают |
21 |
0,21 |
0,53 |
1:2,5 |
Слив классификатора №2 |
Поступает |
79 |
0,79 |
1,97 |
1:2,5 |
Пром. продукт перечистки концентрата |
>> |
1 |
0,01 |
0,11 |
1:11 |
Итого |
- |
101 |
1,01 |
2,61 |
1:2,5 |
Шламы |
Уходят |
4 |
0,04 |
0,22 |
1:5,5 |
Пром. продукт |
Уходит |
97 |
0,97 |
2,39 |
1:2,46 |
Итого |
- |
101 |
1,04 |
2,61 |
1:2,6 |
V. Перечистка шламов | |||||
Шламы |
Поступают |
4 |
0,04 |
0,22 |
1:5,5 |
Итого |
- |
4 |
0,04 |
0,22 |
1:5,5 |
Шламы окончательные |
Уходят |
3 |
0,03 |
0,13 |
1:4,4 |
Пром. продукт |
Уходит |
1 |
0,01 |
0,09 |
1:9 |
Итого |
- |
4 |
0,04 |
0,22 |
1:5,5 |
VI. Сгущение шламов | |||||
Шламы окончательные |
Поступают |
3 |
0,03 |
0,13 |
1:4,4 |
Слив конуса |
Поступает |
1 |
0,01 |
0,9 |
1:90 |
Итого |
- |
4 |
0,04 |
1,03 |
1:26 |
Слив сгустителя |
Уходит |
- |
- |
0,87 |
- |
Сгущенный продукт |
>> |
4 |
0,04 |
0,16 |
1:4 |
Итого |
- |
4 |
0,04 |
1,03 |
1:26 |
VII. Основная флотация сильвина | |||||
Пром. продукт |
Поступает |
97 |
0,97 |
1,75 |
1:1.8 |
Итого |
- |
97 |
0,97 |
1,75 |
1:1.8 |
Концентрат |
Уходит |
30 |
0,3 |
0,45 |
1:1,5 |
Хвосты |
Уходят |
67 |
0,67 |
1,21 |
1:1,8 |
Итого |
- |
97 |
0,97 |
1,66 |
1:1,71 |
VIII. Перечистка концентрата | |||||
Концентрат |
Поступает |
30 |
0,3 |
0,45 |
1:1,5 |
Итого |
- |
30 |
0,3 |
0,45 |
1:1,5 |
Концентрат окончательный |
Уходит |
29 |
0,29 |
0,34 |
1:1,2 |
Пром. продукт перечистки |
>> |
1 |
0,01 |
0,11 |
1:11 |
Итого |
- |
30 |
0,3 |
0,45 |
1:1,5 |
IX. Фильтрация концентрата | |||||
Концентрат окончательный |
Поступает |
29 |
0,29 |
0,34 |
1:1,2 |
Итого |
- |
29 |
0,29 |
0,34 |
1:1,2 |
Концентрат |
Уходит |
28,7 |
0,287 |
0,0017 |
6% влаги |
Фильтрат |
>> |
0,3 |
0,003 |
0,3 |
1:100 |
Итого |
- |
29 |
0,29 |
0,34 |
1:1,2 |
X. Cгущение хвостов | |||||
Хвосты |
Поступают |
67 |
0,67 |
1,94 |
1:2,9 |
Итого |
- |
67 |
0,67 |
1,94 |
1:2,9 |
Хвосты |
Уходят |
67 |
0,67 |
0,67 |
1:1 |
Слив |
Уходит |
1,27 | |||
Итого |
- |
67 |
0,67 |
1,94 |
1:2,9 |
XI. Фильтрация хвостов с промывкой | |||||
Хвосты |
Поступают |
67 |
0,67 |
0,67 |
1:1 |
Вода |
Поступает |
0,875 | |||
Итого |
- |
67 |
0,67 |
1,545 |
1:2.3 |
Хвосты окончательные |
Уходят |
67 |
0,67 |
0,066 |
Влаги 9% |
Фильтрат и пром. воды |
>> |
1,129 | |||
Итого |
- |
67 |
0,67 |
1,545 |