Курс лекций по предмету «Технология обогащения нерудных полезных ископаемых» для магистров по специальности 5А540205 «Обогащение полезных ископаемых»

Вопросы:
1) Почему фосфор в свободном состоянии в природе не встречается?
2) Какие минералы фосфатных руд наиболее распространенны и имеют промышленное значение?
3) В каком минерале содержание пента оксида фосфора самое высокое?
4) Как влияет органическое вещество в составе фосфоритов, на поведение образовавшейся пены, при кислотной переработке?
Лекция 20


Методы обогащения фосфатов
План:
1) Обогащение апатитовых руд
2) Обогащение фосфоритовых руд
3) Характеристика термического и химического метода обогащения.


Цель занятий: Дать общие понятия о существующих методах обогащения фосфатных руд.


1. Основным минералом в рудах является апатит-Ca₁₀(PO₄)₆[(F,OH,Cl)₂,CO₃], концентраты которого являются основным сырьем для производства фосфорных удобрений.
Основным источником получения апатитовых концентратов является апатит нефелиновые руды. Главные минералы в них - нефелин, апатит, эгирин и сфен, второстепенные – магнетит, титаномагнетит, ильменит.
Получаемые апатитовые концентраты должны содержать не менее 39,4 % Р₂О₅, не более 3 % полуторных окислов (FeO+Fe₂O₃+Al₂O₃) и остаток на сите 0,18мм должен составить не менее 11,5 %. Они используется для получения фосфорной кислоты, двойного и тройного суперфосфата, фосфора, аммофоса, фтористо-водородной кислоты, ее солей и др.
При комплексной переработке апатит-нефелиновых руд получают также: нефелиновый (28,5-29% Аl₂O₃), титаномагнетитовый (77-80% Fe₂O₃ и 14% TiO₂), сфеновый (28% TiO₂) и эгириновый концентраты, эффективно используемые в народном хозяйстве. Так, нефелиновый концентрат является сырьем для получения алюминия, производства стекла, цемента, кальцинированной соды; сфеновый – используется для получения диоксида титана; эгириновый – для извлечения ванадия и производства керамических изделей.
Все апатитовые руды, несмотря на их разнообразие, обогащаются одним методом – флотацией.
Апатит-нефелиновые руды Хибинских месторождений характеризуются достаточно высоким содержанием в них Р₂О₅ (16-17%), сравнительно крупным вкраплением минералов и значительным различием физико-химических и флотационных свойств разделяемых компонентов. Это позволяет при применении простого технологического режима флотационного обогащения, после дробления и измельчения до 50-55% класса –0,074 мм получать высококачественные концентраты (39,4% Р₂О₅) при извлечении 92-93%.
Флотационное извлечение апатита из апатит-нефелиновых руд осуществляется в естественной щелочной среде (рН 9,3-9,7), обусловленной присутствием нефелина (Na,K)₂ Al₂Si₂O₈· nSiO₂, смесью технических продуктов (сульфатного мыла и отходов мыловаренного производства) при расходе 0,2-0,4 кг/т, с добавками едкого натра 0,1-0,2 кг/т для омыления собирателя и жидкого стекла 0,015-0,1 кг/т для пептизации шламов и депрессии минералов породы.