Cтраница 3
Гравитационный метод обогащения основан на различии плотностей урановых минералов и минералов пустой породы. Так как плотность последних обычно близка к 2 5 - 2 7 Мг / м3, то наиболее распространенные урановые минералы - уранинит и настуран - примерно в 3 - 4 раза тяжелее минералов пустой породы. Существенная разница в плотностях характерна и для других урановых минералов. [31]
В течение длительного периода наиболее целеустремленные и глубокие исследования в технологии обогащения, в том числе химического, были посвящены изучению ценных минералов, путей и методов их извлечения. Между тем, создание интенсивной технологии требует детального изучения физико-химии и технологических особенностей поведения минералов пустой породы, которые значительно влияют на показатели процессов и практику их осуществления. Роль минералов пустой породы в технологии многогранна и поэтому в каждом из процессов возникают требующие решения свои проблемы. Наиболее четко влияние породообразующих минералов проявилось при внедрении автоклавного окислительного выщелачивания никелъ-пирротиновых концентратов, при изучении и освоении методов механохимической активации минеральных продуктов. [32]
Эти же авторы [170] детально исследовали процесс селективной флокуляции железных руд Индии со средним содержанием железа 52 % в виде гематита как основного компонента с целью удаления большого количества содержащихся в них весьма мелкозернистых алюминийсодер-жащих пустых пород - каолинита, иллита, монтмориллонита. Обнаружено, что глинистые минералы легко диспергируются солями многозарядных анионов, а гематит хорошо флокулируется с помощью анионных полиэлектролитов Магнофлока 139 или 155, а также крахмала. Подчеркивается важность предварительного диспергирования минералов пустой породы электролитами или диспергаторами. Можно добиться разделения и добавлением катионных полиэлектролитов Магнофлока 140 или 292, но в этом случае флокулируются отрицательно заряженные глинистые частицы. Улучшение степени разделения может быть достигнуто предварительным отделением грубодисперсной фракции ( оседающей в течение 1 мин), а также использованием двух стадий диспергирования и осаждения. [33]
В промышленности в настоящее время используются две схемы флотации сподуменовых руд, значительно различающиеся между собой. Первая схема предусматривает прямую флотацию сподумена в пенный продукт с применением коллектора анионного типа. Вторая схема предусматривает так называемую обратную флотацию, когда в пенный продукт переходят минералы пустой породы, а сподуменовыи концентрат выделяется в виде камерного продукта. В качестве собирателя используется катионный реагент. [34]
Основные промышленные минералы бериллия очень трудно обогатимы, так как по своим свойствам они близки к минералам пустой породы. Наиболее перспективным методом обогащения мелковкрапленных берилловых руд является флотация. Эти собиратели без избирательно действующих регуляторов и депрессоров не обеспечивают хорошего отделения берилла от минералов пустой породы. Наиболее полно изучено действие олеиновой кислоты, в присутствии которой сильными депрессорами являются серная кислота и жидкое стекло. Активаторами берилла являются плавиковая кислота, едкий натр, сода. [35]
Извлечение урана карбонатными растворами проводят как при атмосферном давлении в аппаратах с механическими мешалками или с перемешиванием сжатым воздухом, так и при повышенном давлении в автоклавах. В отличие от кислотной обработки, выщелачивание содовыми растворами всегда 4про - водится при нагревании в присутствии окислителя. При карбонатном способе требуется более тонкое измельчение руды, так как содовые растворы менее интенсивно реагируют с минералами пустой породы, чем кислоты, а для извлечения урана из руды необходим непосредственный контакт реагента с урановыми минералами. Степень измельчения руды зависит от величины включений урановых минералов и должна обеспечивать максимальное разложение их. Обычно при содовом способе руда измельчается на 80 - 90 % до тонины 0 074 мм, в некоторых случаях руду необходимо измельчать до тонины 0 044 мм. [36]
Извлечение ура - на карбонатными растворами проводят как при атмосферном давлении в аппаратах с механическими мешалками или с перемешиванием сжатым воздухом, так и при повышенном давлении в автоклавах. В отличие от кислотной обработки, выщелачивание содовыми растворами всегда проводится при нагревании в присутствии окислителя. При карбонатном способе требуется более тонкое измгльчение руды, так как содовые растворы менее интенсивно реагируют с минералами пустой породы, чем кислоты, а для извлечения урана из руды необходим непосредственный контакт реагента с урановыми минералами. Степень измельчения руды зависит от величины включений урановых минералов и должна обеспечивать максимальное разложение их. Обычно при содовом способе руда измельчается на 80 - 90 % до тонины 0 074 мм, в некоторых случаях руду необходимо измельчать до тонины 0 044 мм. [37]
Флотация находит широкое применение в технологии редких металлов при переработке коренных руд, реже при переработке россыпей. Важное место занимает флотация для обогащения литиевых руд. Используют прямую флотацию жирными кислотами и их мылами с выделением в пенный продукт литиевых минералов или же обратную флотацию катионными собирателями с выделением минералов пустой породы. Для активации сподумена случае прямой флотации необходима предварительная щелочная обработка. При обратной флотации сподумен депрессируется известью совместно с декстрином. [38]
В процессе обогащения сульфидных полиметаллических руд галлий преимущественно накапливается в цинковых кенцентратах. Другие получаемые из руд концентраты - медные, свинцовые, - как правило, содержат галлий в меньшей концентрации, чем исходная руда. Это связано с вхождением галлия в алюмосиликатные минералы пустой породы. Эти концентраты, о переработке которых будет сказано в гл. VI, сильно обогащены галлием. [39]
В качестве реагентов-собирателей применяют анион-активные, катионактивные и неионогенные поверхностно-активные вещества. Собиратели ориентированно адсорбируются на границе минерал - вода так, что полярные группы обращены к минералу, а апо-лярные - в воду, вследствие чего минеральная поверхность гидрофобизуется. Для минералов - сульфидов меди, свинца, никеля, золота, железа, цинка - реагентами-собирателями могут служить различные вещества, содержащие двухвалентную серу в виде тполовой ( - SH), тионовой ( S) или дисульфидной ( - S-S -) групп. Эти соединения сильно адсорбируются указанными рудными минералами и слабо - минералами пустой породы. [40]
Руды, применяемые для выплавки чугуна, содержат в своем составе минеральные примеси, состоящие из SiO2 кварца, кварцита, песка, глины, из карбонатов СаСОз, MgCOs и СаСОз - MgCOs, из силикатов, фосфатов и минералов, содержащих серу. Эти примеси называются пустой породой. Пустая порода и зола кокса в процессе доменной плавки должны быть отделены от получающегося вследствие восстановления входящих в руду окислов железа, чугуна. Для этого в шихту вводят так называемые карбонатные породы - известняки или доломиты, которые диссоциируют в доменной печи. Известь вступает во взаимодействие с минералами пустой породы, образуя силикаты и алюминаты кальция, a MgO соответственно образует силикаты и алюминаты магния. [41]
Пустая порода и зола кокса в процессе доменной плавки должны быть расплавлены и отделены от получающегося, вследствие восстановления входящих в руду окислов железа, чугуна. Для этого в шихту вводят так называемые плавни или флюсы. Большей частью ими являются карбонатные породы-известняки или доломиты. В доменной печи сначала происходит диссоциация углекислого кальция. Окись же кальция вступает во взаимодействие с минералами пустой породы, образуя силикаты и алюминаты кальция. Окись магния, получающаяся при диссоциации карбоната магния или доломита, образует силикаты и алюминаты магния. В результате при температуре 1300 - 1500 получается расплавленная масса-шлак, который стекает в низ доменной печи и сосредоточивается вследствие своего значительно меньшего удельного веса над слоем чугуна. [42]
В процессах обогащения сульфидных полиметаллических руд галлий преимущественно накапливается в цинковых концентратах. Другие получаемые из руд концентраты - медные, свинцовые, как правило, содержат галлий в меньшей концентрации, чем исходная руда. Однако степень извлечения галлия из руды невелика - зачастую большая часть галлия остается в хвостах обогащения. Это связано с тем, что галлий входит в алюмосиликатные минералы пустой породы. [43]
В литературе нет прямых указаний, для какого типа споду-меновых руд следует применять схему прямой или обратной флотации. По-видимому, для решения этого вопроса необходимо проведение экспериментальных работ для каждого частного вида сырья. Предположительно можно сказать, что для бедных руд ( содержание Li2O 0 5 - 0 6 %) схема прямой флотации сподумена может оказаться более экономичной. Руды, в которых сподумен представлен кристаллами, содержащими в виде тонких прожилок кварц и слюду, по режиму прямой флотации обогащаются неудовлетворительно. В этом случае более благоприятной может оказаться схема флотации минералов пустой породы от сподумена. [44]
Выбор поверхностно активного вещества - собирателя - в каждом отдельном случае зависит от рода флотируемого материала и пустой породы, характера подавителя и других факторов. При флотации минералов основного характера применяются анионоактивные ПАВ, а для кислых минералов - катионные ПАВ. В качестве собирателей применяются жирные кислоты и их соли, алкилсульфаты и соли четырехзамещенных аммониевых оснований с длиной углеводородной цепи 12 и более углеродных атомов. Хорошими собирателями являются также анионные ПАВ, содержащие в полярной группе тиоловую ( - SH) или тионовую ( S) серу. Эти вещества сильно адсорбируются минералами свинца, меди, сульфидов никеля, железа и цинка н практически не адсорбируются минералами пустой породы. Типичными представителями этой группы собирателей являются ксантогенаты. [45]