Повышение технологических показателей флотации бедных тонковкрапленных шеелитовых руд

Изложены результаты исследований повышения контрастности технологических свойств кальцита и шеелита за счет совместного применения жидкого стекла с солями сульфатов алюминия, цинка, железа, магния, смеси жидкого стекла и хлористого кальция, карбоксиметилцеллюлозы натрия (КМЦ), сочетаний олеата натрия с малополярными соединениями (неонол, жирные изоспирты), а также данные по ультразвуковой обработке жидкой фазы и олеата. При флотации мономинеральной фракции кальцита в механической флотомашине наименьшее извлечение кальцита достигается при совместном использовании соли железа (II) и жидкого стекла (3(4) : 1). При флотации бедной шеелитовой руды с высоким карбонатным модулем на водопроводной воде совместное применение жидкого стекла и CaCl2 снижает флотоактивность кальцита. На оборотной воде добавка хлористого кальция к жидкому стеклу приводит к некоторому росту выхода чернового концентра (с 13,8 до 14,1 %) при значительном снижении извлечения WO3 в готовый концентрат селекции (с 72,7 до 53,3 %) и ухудшении качества концентрата. Замена жидкого стекла на КМЦ не показало удовлетворительных результатов. УЗ-обработка пульпы, жидкой фазы, собирателя обуславливает некоторое повышение флотоактивности кальцита – возможно, за счет роста температуры жидкой фазы, увеличения доли ионной формы олеата. Использование неонолов в реагентном режиме флотации шеелитсодержащей руды с высоким карбонатным модулем не подтвердило снижения флотоактивности кальцита, полученного при исследовании мономинеральных фракций кальцита, в отличие от жирных изоспиртов, которые позволили получить более качественные концентраты в цикле селекции в сравнении с одним олеатом.

1. Барский Л.А., Кононов О.В., Ратмирова Л.И. Селективная флотация кальцийсодержащих минералов. М.: Недра, 1979. Barsky L.A., Kononov O.V., Ratmirova L.I. Selective flotation of calcium-bearing minerals. Moscow: Nedra, 1979 (In Russ.).

2. Полькин С.И., Адамов Э.В. Обогащение руд цветных металлов. М.: Недра, 1983. Polkin S.I., Adamov E.V. Mineral proccesing of nonferrous metals. Moscow: Nedra, 1983 (In Russ.).

3. Бочаров В.А., Игнаткина В.А. Технология обогащения полезных ископаемых. Т. 1. М.: Руда и металлы, 2007. Bocharov V.A., Ignatkina V.A. Mineral processing technology. Vol. 1. Moscow: Ruda i metally, 2007 (In Russ.).

4. Шепета Е.Д., Саматова Л.А., Воронова О.В. Перспективные направления развития технологий обогащения вольфрамсодержащих руд и техногенных образований. Горн. журн. 2018. No. 10. C. 67—71. Shepeta E.D., Samatova L.A., Voronova O.V. Prospective trends in the development of mineral processing technologies for tungsten-containing ores and technogenic formations. Gornyi zhurnal. 2018. No. 10. P. 67—71 (In Russ.).

5. Bo F., Xianping L., Jinging W., Pengcheng W. The flotation separation of scheelite from calcite using acidified sodium silicate as depressant. Miner. Eng. 2015. Vol. 80. P. 45—49.

6. Shi Q., Feng Q., Zhang G., Deng H. A novel method to improve depressants actions on calcite flotation. Miner. Eng. 2014. Vol. 55. P. 186—189.

7. Kupka N., Rudolph M. Froth flotation of scheelite. A review. Int. J. Mining Sci. Technol. 2018. Vol. 28. Iss. 3. P. 373—384. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijmst.2017.12.001.

8. Рязанцева М.В., Бунин И.Ж., Копорулина Е.В. Использование импульсных энергетических воздействий для модифицирования структурно-функционального состояния поверхности и технологических свойств кальцийсодержащих минералов. Физ.-техн. пробл. разраб. полез. ископаемых. 2016. No. 6. С. 134—141. Ryazantseva M.V., Bunin I.Zh., Koporulina E.V. Impulse energy inputs to modify subsurface structure and functions and process properties of calcium-bearing minerals. J. Miner. Sci. 2016. Vol. 52. No. 6. P. 1168—1175. https://doi.org/10.1134/S106273911606170X.

9. Игнаткина В.А., Усиченко С.Д., Милович Ф.О. Влияние неионогенных оксигидрильных соединений и их смесей с олеатом на флотоактивности кальцита. Горн. инф.-анал. бюл. 2018. No. 5. С. 169—179. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-10-0-169-179. Ignatkina V.A., Usichenko S.D., Milovich F.O. Effect of nonionic oxyhydryl compounds and their mixtures with oleate on flotation activity of calcite. Mining Inform. Anal. Bull. 2018. Vol. 5. P. 169—179. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-10-0-169-179 (In Russ.).

10. Шепета Е.Д., Игнаткина В.А., Саматова Л.А. Повышение контрастности свойств кальцийсодержащих минералов при флотации шеелит-карбонатных руд. Обогащение руд. 2017. No. 3. C. 41—49. DOI: 10.17580/or.2017.03.07. Shepeta E.D., Ignatkina V.A., Samatova L.A. Calcium minerals properties contrast increase in scheelite-carbonate ores flotation. Obogashchenie rud. 2017. No. 3. P. 41—49. DOI: 10.17580/or.2017.03.07 (In Russ.).

11. Liu Ch., Feng Q., Zhang G., Chen W., Chen Y. Effect of depressants in the selective flotation of scheelite and calcite using oxidized paraffin soap as collector. Int. J. Miner. Process. 2016. Vol. 157. P. 210—215.

12. Mohamed A.M. Abdall, Huiqing Peng, Hussein A. Younus, Di Wu, Leena Abusin, Hui Shao. Effect of synthesized mustard soap on the scheelite surface during flotation. Colloids Surf. A. 2018. Vol. 548. P. 108—116. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2018.01.055.

13. Ignatkina V.A. , Shepeta E.D., Samatova L.A., Milovich F.O. Flotation of а sheelite-carbonate ore with wide range of carbonate module. In: Proc. 29th Intern. Mineral Processing Congress IMPC 2018 (Moscow, 17—21 Sept. 2018). Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum, 2019. P. 1014—1025.

14. Foucaud Y., Filippova I.V., Filippov L.O. Investigation of the depressants involved in the selective flotation of scheelite from apatite, fluorite, and calcium silicates: Focus on the sodium silicate/sodium carbonate system. Powder Technol. 2019. Vol. 352. P. 501—512. DOI: 10.1016/j.powtec.2019.04.071.

15. Deng L., Zhao G., Zhong H., Wang S., Liu G. Investigation on the selectivity of N-((hydroxyamino)-alkyl) alkylamide surfactants for scheelite/calcite flotation separation. J. Ind. Eng. Chem. 2016. Vol. 33. P. 131—141. DOI: 10.1016/j.jiec.2015.09.027.

16. Gao Z., Bai D., Sun W., Cao X., Hu Y. Selective flotation of scheelite from calcite and fluorite using a collector mixture. Miner. Eng. 2015. Vol. 72. P. 23—26. DOI: 0.1016/j.mineng.2014.12.025.

17. Filippov L.O., Filippova I.V., Lafhaj Z., Fornasiero D. The role of a fatty alcohol in improving calcium minerals flotation with oleate. Colloids Surf. A. 2019. Vol. 560. P. 410—417. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2018.10.022.

18. Hanumantha Rao K., Forssberg K.S.E. Mixed collector systems in flotation. Int. J. Miner. Process. 1997. Vol. 51. Iss. 1—4. P. 67—79.

19. Filippov L.O., Shokhin V.N., Yenbaeva L.I., Ignatkina V.A. Improvement of engineering data for flotation of scheelite using combination of sodium oleate and Exol-B. Tsvetnye Metally. 1993. No. 1. P. 60—64.

20. Gao Y., Gao Z., Sun W., Yin Z., Wang J., Hu Y. Adsorption of a novel reagent scheme on scheelite and calcite causing an effective flotation separation. J. Colloid Interface Sci. 2018. Vol. 512. P. 39—46. DOI: 10.1016/j.jcis.2017.10.045.

21. Filippov L.O., Foucaud Y., Filippova I.V., Badawi M. New reagent formulations for selective flotation of scheelite from a skarn ore with complex calcium minerals gangue Miner. Eng. 2018. Vol. 123. P. 85—94. DOI: 10.1016/j.mineng.2018.05.001.

22. Atademir M.R., Kitchener J.A., Shergold H.L. The surface chemistry and flotation of scheelite. II. Flotation «collectors». Int. J. Miner. Process. 1981. Vol. 8. Iss. 1. P. 9—16. DOI: 10.1016/0301-7516(81)90003-X.

23. Chun B.J., Lee S.G., Choi J.I., Jang S.S. Adsorption of carboxylate on calcium carbonate (1014) surface: Molecular simulation approach. Colloids Surf. A. 2015. Vol. 474. P. 9—17. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2015.03.003.

24. Cooper T.G., De Leeuw N.H. A computer modeling study of the competitive adsorption of water and organic surfactants at surfaces of the mineral scheelite. Langmuir. 2004. Vol. 20. Iss. 10. P. 3984—3994. DOI: 10.1021/la049796w.

25. Deng L., Zhao G., Zhong H., Wang S., Liu G. Investigation on the selectivity of N-((hydroxyamino)-alkyl) alkylamide surfactants for scheelite/calcite flotation separation. J. Ind. Eng. Chem. 2016. Vol. 33. P. 131—141. DOI: 10.1016/j.jiec.2015.09.027.

26. Gao Z.-Y., Sun W., Hu Y.-H., Liu X.-W. Surface energies and appearances of commonly exposed surfaces of scheelite crystal. Trans. Nonferr. Met. Soc. China (Engl. Ed.). 2013. Vol. 23. Iss. 7. P. 2147—2152. DOI: 10.1016/S1003-6326(13)62710-7.

27. Gao Z., Sun W., Hu Y. New insights into the dodecylamine adsorption on scheelite and calcite: An adsorption model. Miner. Eng. 2015. Vol. 79. No. 4664. P. 54—61. DOI: 10.1016/j.mineng.2015.05.011.

28. Marinakis K.I., Kelsall G.H. The surface chemical properties of scheelite (CaWO4). II. Collector adsorption and recovery of fine scheelite particles at the iso-octane/water interface. Colloids Surf. 1987. Vol. 26 . P. 243—255. DOI: 10.1016/0166-6622(87)80119-1.