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

Вопросы:

1. 
   Применение и основные свойства барита?
   
2. 
   На какие технологические типы подразделяются баритовые руды?
   
3. 
   Существующие методы обогащения баритовых руд?
   
4. 
   Какие методы обогащения применяются при обогащении крупнозернистых
   

кварцево-баритовых руд?


Лекция 28


Технология обогащения флюоритовых руд


План:
1) Характеристика флюорита и его месторождений.
2) Методы обогащения флюоритовых руд.
3) Технология обогащения флюоритовых руд.


Цель занятий: Дать общие понятия о обогащении флюоритовых руд.
1. Флюорит (CaF₂) как минерал и источник фтора находит широкое промышленное применение. Флюоритовые концентра­ты используются в химической промышленности (для производ­ства плавиковой кислоты и фтористых солей), в производстве эмалей и специальных сортов стекла, а также в качестве метал­лургического флюса. Специфической областью применения ми­нерала является оптика, в которой крупные бесцветные кристал­лы оптического флюорита используются ;щя изготовления линз, призм и других деталей, обладающих практически одинаковым показателем преломления в разных длинах волн.
Промышленные месторождения флюорита известны в карбонатитах, пегматитах, а также в гидротермальных, скар-новых и других образованиях. Однако практическое значение имеют только пегматитовые (около 25 % запасов) и гидро­термальные (более 70 % запасов) месторождения.
Основные запасы флюорита в России представлены си-ликатно-флюоритовыми и сульфидными рудами с содержанием 20—45 % CaF2. Флюорит извлекается также из карбо-натно-флюоритовых и барит-флюоритовых руд. Как правило, разрабатывают месторождения, руды которых содержат не менее 30 % флюорита. Однако в настоящее время в перера­ботку вовлекаются и более бедные руды (содержащие более 14% флюорита).
2. Обогащение флюоритовых руд осуществляется методами рудосортировки, отсадки, разделения в тяжелых суспензиях и флотации.
Ручную и автоматическую сортировку применяют для обогащения богатых руд с целью получения флюоритовых концентратов металлургических сортов. Рудосортировку при­меняют для обогащения только крупнокускового материала (с размером кусков не менее 20—25 мм).
Метод обогащения отсадкой не нашел широкого приме­нения ввиду ограниченности запасов мономинеральных круп-новкрапленных руд. Как правило, данный метод применяют для предварительной концентрации карбонатсодержащих флюоритовых руд перед их флотацией с целью удаления зна­чительной части породы.
Обогащение в тяжелых суспензиях используется в основ­ном для предварительной концентрации флюоритовых руд и широко применяется за рубежом. На ряде установок в США получают концентраты металлургических сортов, содержа­щие 85—91 % флюорита при извлечении 81—93 %. Кроме то­го, существуют установки, которые работают по технологи­ческим схемам, сочетающим обогащение в тяжелых суспензи­ях с флотацией.
Флотация является наиболее совершенным и распростра­ненным методом обогащения карбонатсодержащих флюори­товых руд. Только этот метод позволяет получать богатые концентраты, содержащие более 95 % флюорита, при высо­ком извлечении из тонковкрапленных комплексных руд, а также выделять другие ценные компоненты. Другие методы применяются обычно с целью предконцентрации материала, поступающего на флотационное разделение.
Флюорит довольно легко флотируется оксигидрильными собирателями: олеиновой кислотой, олсатом натрия, аэрозо­лями ОТ и МА (диалкилсульфосукцинатом натрия), алкил-сульфатом. Максимальная сорбция собирателя и флотируе-мость минерала наблюдаются при рН 6. Жидкое стекло сни­жает адсорбцию анионного собирателя. Лимонная кислота депрессирует флотацию флюорита. Соли алюминия, особенно в смеси с жидким стеклом, и органические реагенты (декст­рин, лигнин-сульфонаты и др.), депрессирующие барит и кальцит, даже несколько активируют флотацию флюорита. Применение в качестве собирателя алкиламино-карбоновых кислот повышает эффективность разделения флюорита и кальцита. По результатам лабораторных исследований флюо­рит и кварц разделяются с применением катионного собира­теля, причем при рН 1—3 флотируется флюорит, а при рН \ \—14 — кварц.
На флотацию поступают или исходная руда, или хвосты гравитационного обогащения (с целью выделения крупно-вкрапленных флюорита и барита), или хвосты сульфидной флотации.
3. Флюорит (CaF₂) как минерал и источник фтора находит широкое промышленное применение. Флюоритовые концентра­ты используются в химической промышленности (для производ­ства плавиковой кислоты и фтористых солей), в производстве эмалей и специальных сортов стекла, а также в качестве метал­лургического флюса. Специфической областью применения ми­нерала является оптика, в которой крупные бесцветные кристал­лы оптического флюорита используются для изготовления линз, призм и других деталей, обладающих практически одинаковым показателем преломления в разных длинах волн.
Промышленные месторождения флюорита известны в карбонатитах, пегматитах, а также в гидротермальных, скарновых и других образованиях. Однако практическое значение имеют только пегматитовые (около 25 % запасов) и гидро­термальные (более 70 % запасов) месторождения.
Основные запасы флюорита в России представлены силикатно-флюоритовыми и сульфидными рудами с содержанием 20—45 % CaF₂. Флюорит извлекается также из карбонатно-флюоритовых и барит-флюоритовых руд. Как правило, разрабатывают месторождения, руды которых содержат не менее 30 % флюорита. Однако в настоящее время в перера­ботку вовлекаются и более бедные руды (содержащие более 14% флюорита).
Обогащение флюоритовых руд осуществляется методами рудосортировки, отсадки, разделения в тяжелых суспензиях и флотации.
Ручную и автоматическую сортировку применяют для обогащения богатых руд с целью получения флюоритовых концентратов металлургических сортов. Рудо сортировку при­меняют для обогащения только крупнокускового материала (с размером кусков не менее 20—25 мм).
Метод обогащения отсадкой не нашел широкого приме­нения ввиду ограниченности запасов мономинеральных крупно вкрапленных руд. Как правило, данный метод применяют для предварительной концентрации карбонат содержащих флюоритовых руд перед их флотацией с целью удаления зна­чительной части породы.
Обогащение в тяжелых суспензиях используется в основ­ном для предварительной концентрации
флюоритовых руд и широко применяется за рубежом. На ряде установок в США получают концентраты металлургических сортов, содержа­щие 85—91 % флюорита при извлечении 81—93 %. Кроме то­го, существуют установки, которые работают по технологи­ческим схемам, сочетающим обогащение в тяжелых суспензи­ях с флотацией. Флотация является наиболее совершенным и распростра­ненным методом обогащения карбонат содержащих флюори­товых руд. Только этот метод позволяет получать богатые концентраты, содержащие более 95 % флюорита, при высо­ком извлечении из тонковкрапленных комплексных руд, а также выделять другие ценные компоненты. Другие методы применяются обычно с целью предконцентрации материала, поступающего на флотационное разделение.
Флюорит довольно легко флотируется оксигидрильными собирателями: олеиновой кислотой, олиеатом натрия, аэрозо­лями ОТ и МА (диалкилсульфосукцинатом натрия), алкил-сульфатом. Максимальная сорбция собирателя и флотируемость минерала наблюдаются при рН 6. Жидкое стекло сни­жает адсорбцию анионного собирателя. Лимонная кислота депрессирует флотацию флюорита. Соли алюминия, особенно в смеси с жидким стеклом, и органические реагенты (декст­рин, лигнин-сульфонаты и др.), депрессирующие барит и кальцит, даже несколько активируют флотацию флюорита. Применение в качестве собирателя алкиламино-карбоновых кислот повышает эффективность разделения флюорита и кальцита. По результатам лабораторных исследований флюо­рит и кварц разделяются с применением катионного собира­теля, причем при рН 1—3 флотируется флюорит, а при рН \ \—14 — кварц.На флотацию поступают или исходная руда, или хвосты гравитационного обогащения (с целью выделения крупно-вкрапленных флюорита и барита), или хвосты сульфидной флотации.
Анализ практики обогащения флюоритовых руд свиде­тельствует о том, что наиболее широкое распространение по­лучили гравитационно-флотационные (комбинированные) и флотационные технологические схемы. Выбор типа техноло­гической схемы определяется характером и размером вкрап­ленности минералов, их содержанием в руде и флотируемо-стью, наличием и характером шламов, требованиями к каче­ству концентратов, а также необходимостью комплексного использования сырья при минимальных затратах на обога­щение.
Применение гравитационно-флотационной технологии наиболее эффективно при обогащении крупно вкрапленных флюоритовых руд. Комбинированные схемы предусматрива­ют получение крупнокусковых флюоритовых концентратов металлургических сортов или выведение значительной части породообразующих минералов из процесса переработки флюоритовых руд на ранних стадиях обогащения гравитаци­онными методами, в качестве которых на обогатительных фабриках применяют отсадку и обогащение в тяжелых сус­пензиях. Последующую доводку черновых флюоритовых концентратов, а также обогащение руд в тех случаях, когда