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

-0,63 + 0,3	30,8
22,5
-0,3 + 0,16	30,0	14,2
-0,16	10,0	8,3

Результаты химического анализа показали, что в Джерой – Сардаринском рудном поле содержание Р₂О₅ колеблется в (%): Джеройская 14,8 – 16,5, Сардаринская 14,8 – 19,2, Ташкура 15 – 16, Южный 15 – 19, Куркудук 12 – 14. Результаты настоящих опытов в табл.23.1, 23.2 и рис.23. 1 – 23.3.


4,5


3
1,5

0 5 10 15 20 25
Концентрация HNO₃


Рис. 23. 2 Зависимость потери Р₂О₅ в растворе от концентрации азотной
кислоты
Фосфориты характеризуются тонким прорастанием фосфатного минерала с кальцитом, затрудняет процесс их механического разделения. Высокая степень карбонатности фосфорита и карбонатов в виде кальцита затрудняет применение кислотной переработки минеральных удобрений, что обуславливает необходимость обогащения данных руд.
При механических способах обогащения этих фосфоритов не достигается эффективного удаления карбонатов. Одним из эффективных методов обогащения является химическое облагораживание руд, когда селективное удаление карбонатов из фосфоритов осуществляется разбавленными минеральными кислотами, в частности азотной кислотой.
Изучали влияние различных технологических параметров на процесс разложения карбонатных минералов азотной кислоты. С целью селективного разложения карбонатной части фосфоритов при наименьших потерях Р₂О₅ с раствором. Исследования проводили в термостатированых лабораторных установках. Была отобрана проба месторождения Джерой – Сардара, содержащая (в %) Р₂О₅ – 19,95; CaO – 48,0; СО₂ – 16,3; нерастворимый осадок (н. о.)- 3,06.
Пробу загружали в лабораторный реактор, скорость перемешивания пульпы составляло 250+300 об/мин., время взаимодействия 30 мин. при температуре 35⁰ С. После разрешения фаз твердый осадок (хим. концентрат) на фильтре промывали водой до отрицательной реакции по метиловому оранжевому, сушили и анализировали на содержание Р₂О_5, CaO и СО₂ в жидкой фазе, представляющий собой слабый раствор нитрата кальция CaO и Р₂О_5,
Как видно из рис.1 при повышении расхода HNO₃, более 80% (от стехиометрического количества) наблюдалось резкое увеличение потерь Р₂О₅ в растворах. При расходе HNO₃ 100% потери составляли более 5,0% Р₂О_5. С повышением концентрация азотной кислоты в исходном растворе, увеличивается переход Р₂О₅ в жидкую фазу (рис.23.2)
Итак, селективное разложение карбонатной части фосфоритов при наименьших потерях Р₂О₅ с раствором происходит при расходе кислоты 80% и концентрации HNO₃ 15+20%.
2. Далее, были проведены опыты в модельных условиях с использованием некондиционных фосфоритных руд, содержащих (в %): Р₂О₅ – 14,88; CaO – 45; СО₂ – 16,3; Fe₂O₃ – 0,99; SO3 – 3,0; MqO – 0,6; Al₂O₃ – 1,35; F – 1,94; H₂O – 9,2; SiO₂ – 1,35 и др.
Результаты ситового анализа показали (табл.1), что основное количество Р₂О₅ находится в классах -1,0 +0,16 мм, из них самое высокое содержание Р₂О₅ (от 30,0 до 35,8%) находится в классах -0,63 +0,3 и -0,3+0,16 мм.
Эксперименты по обогащению некондиционных фосфоритовых руд осуществляли по технологической схеме (рис.23.3)
С целью удаления шламовой части руду промывали водой в агитационных условиях. Для чего фракцию размером до 5 мм загружали в Реактор-1 и заливали расчетное количество воды. Гравитационное обогащение (промывку) проводили в соотношении Т: Ж =1:1,5, длительность процессов при интенсивном перемешивании (воздухом) составило 25 – 30 мин. В конце опыта подачу воздуха прекращали и пульпу переводили в Отстойник – 1 для разделения фаз.
Твердую фазу (черновой концентрат) из Отстойника -1 выгружали и сушили. Содержания компонентов состовляло (в %): Р₂О₅ – 17,8 + 18; СО₂ - 11,4 + 12; СаО – 44,0 + 44,5.