ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВЯЗКОСТИ ПУЛЬПЫ НА ПРОЦЕСС ОБРАТНОЙ КАТИОННОЙ ФЛОТАЦИИ МАГНЕТИТОВЫХ РУД

INVESTIGATION OF THE INFLUENCE OF PULP VISCOSITY ON THE REVERSE CATIONIC FLOTATION OF MAGNETITE ORES

Введение

Интенсификация процесса флотации в настоящее время является актуальной задачей в обогащении полезных ископаемых [1, 2]. Вязкость пульпы является одним из наиболее важных модификаторов в процессе флотации [3]. Более высокая вязкость пульпы может приводить к снижению извлечения и качества концентрата в результате малоэффективной диспергации пульпы пузырьками воздуха [4].

Целью работы является исследование влияния вязкости пульпы на процесс флотации железных руд.

Методы и материалы исследования

Для определения зависимости извлечения ценного продукта в концентрат были проведены опыты с исходными навесками железорудного концентрата магнитного обогащения магнетитовых руд. В связи с большим содержанием железа в исходной руде (64,8%), выбор был сделан в пользу обратной катионной флотации (рис. 1) [1, 5].

Опыты проводились при разных температурах воды (10, 20, 30 °С). Была замерена вязкость для исходной пульпы и после добавления реагентов (декстрин, LilaFlot) на вискозиметре SV 10 производства компании A&D (Япония).

http://meridian-journal.ru/uploads/2184-3.PNG

Рис. 1. Схема опытов

Содержание железа в продуктах обогащения оценивалось методом рентгенофлуоресцентного анализа на Shimadzu EDX 7000.

Обсуждение результатов

 Результаты определения изменения вязкости в зависимости от температуры и реагентов представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Влияние температуры пульпы и реагентов на вязкость

Температура,˚С

Вязкость, мПа∙с

Вода

Пульпа

Пульпа+декстрин

Пульпа +декстрин+LilaFlot

30

0,79

1,60

1,58

1,51

20

1,00

1,73

1,60

2,00

10

1,30

2,30

1,92

2,10

http://meridian-journal.ru/uploads/2186-1.PNG

Рис. 2. Зависимость вязкости от температуры

С повышением температуры, вязкость воды и пульпы уменьшается. Реагент декстрин оказывает наибольшее влияние на вязкость пульпы при температуре 10˚С, причем он во всех случаях понижает вязкость пульпы. Реагент LilaFlot наибольшее влияние на вязкость пульпы оказывает при температуре 30˚С. При этом при данной температуре добавка этого реагента повышает вязкость, а при проведении опытов при другой температуре – понижает.

При температуре 20˚С вязкость пульпы с обоими реагентами являлась максимальной, а при температуре 10˚С – минимальной. При температуре 30˚С добавление реагентов практически не приводит к изменению вязкости.

В таблице 2 представлены результаты проведенных опытов флотации при разных температурах пульпы.

Таблица 2 – Технологические показатели

Температура

Материал

Q, г

γ, %

βFe, %

εFe, %

10˚С

Концентрат

52,29

0,95

66,48

97,54

Хвосты

2,71

0,05

43,76

3,33

Исходная руда

55

100

64,8

100

20˚С

Концентрат

52,11

0,95

65,03

95,08

Хвосты

2,89

0,05

36,14

2,93

Исходная руда

55

100

64,8

100

30˚С

Концентрат

51,83

0,94

66,5

96,71

Хвосты

3,17

0,06

39,98

3,56

Исходная руда

55

100

64,8

100

На рисунке 3 представлена зависимость содержания и извлечения железа в концентрат от температуры. 

http://meridian-journal.ru/uploads/2108-3.PNG

Рис. 3. Зависимость содержания и извлечения железа в концентрат от температуры

Как следует из полученных зависимостей, максимальное извлечение железа в концентрат наблюдается при температуре 10°С.

При температуре 20°С содержание и извлечение железа в концентрат являются минимальными.

Заключение

Данные, полученные при проведении эксперимента, подтвердили положение о том, что при увеличении вязкости пульпы происходит снижение извлечения и качества концентрата. При максимальной вязкости пульпы были получены худшие значения извлечения и содержания в концентрате.

При минимальной вязкости (температура 10°С) было получено максимальное значение извлечения железа в концентрат. Значение содержания железа близко к максимальному. Снижение содержания в данном опыте может быть обусловлено более высокой диспергацией, следовательно, и флотационной активностью пузырьков в данных условиях.

Работа выполнена при поддержке гранта Президента Российской Федерации МК-5915.2018.5.

Список литературы

  1. Александрова Т.Н., Кусков В.Б, Львов В.В, Николаева Н.В. Обогащение полезных ископаемых [Текст]: ученик/ Александрова Т.Н., Кусков В.Б, Львов В.В, Николаева Н.В. - Санкт-Петербург, 2015. – 528 с.
  2. Александрова Т.Н., Семенихин Д.Н., Потемкин В.А., Кузнецов В.В. Оценка эффективности флотационной сепарации методом интерпретации данных моделирования. // «Горная книга», Москва, 2018.
  3. Кусков В.Б., Львов В.В. Обогащение и переработка железных руд различного генезиса. // «Горная книга», Москва, 2018.
  4. Aplan F.F., Fuerstenau D.W. Priinciples of Non-metallic mineral flotation. In froth flotation, 50th Anniversary Volume, ed. Fuerstenau D.W., 170-215, New York, NY: AIME. – 1962.
  5. Nikolaeva N., Aleksandrova T., Semenikhin D. Study of specific surface energy of ores at disintegration with the use of chemical reagents / International Multidisciplinary Scientific GeoConference: SGEM, Sofia. Том 17, изд. 1.1. – 20.