Спосіб збагачення техногенної графітвмісної сировини

Спосіб збагачення техногенної графітвмісної сировини, включаючий подрібнення вихідної сировини, пінну сепарацію подрібненого матеріалу, магнітне збагачення пінного продукту, вилужування зольних домішок, промивку, фільтрування та сушку концентрату, відрізняє ться тим, що вилужування зольних домішок здійснюється соляною кислотою концентрації 15-17% в присутності фториду амонію, взятому в кількості 10% від маси концентрату при температурі не менше 80°С і співвідношенні твердої маси концентрату до рідини, рівному 1:3. (19) (21) 2000073935 (22) 04.07.2000 (24) 15.05.2001 (33) UA (46) 15.05.2001, Бюл. № 4, 2001 р. (72) Воробйов Микола Костянтинович, Сидоренко Володимир Дмитрович, Коваленко Василь Миколайович, Лободіна Зоя Володимірівна, Воробйова Лідія Сергійовна, Рильков Сергій Олексійович, Вітовтов Юрій Олександрович, Рилькова Альбіна Станіславівна, Дмуховська Світлана Всеволодівна (73) ВАТ НДПІ "Механобрчормет" 38441 та сполук заліза з кремнієм сполуки з фтором, а також розкладання сполук кремнію з утворенням летких сполук кремнію з фтором. Використання солі - фториду амонію - обумовлено його безпеч Способи Відомий Запропонований ністю та виключає утворення домішок натрію та калію. В таблиці 1 наведені чинники збагачення техногенного графітвмісного матеріалу відомим та запропонованим способами. Таблиця 1 Масова частка зольних речовин в графітвмісному пилу 90 90 Масова частка зольного залишку у графітовому концентраті, % 10,2 9,8 Як виходить з наведених в табл.1 чинників збагачення, запропонований спосіб дає можливість знизити масову частку зольного залишку в концентраті і значно збільшити /на 18%/ витяг графіту в концентрат. В таблиці 2 наведені чинники вилужування зо Витяг графіту в концентрат, % 56,7 74,0 льних домішок з графітового концентрату механічного збагачення /після пінної сепарації та магнітного збагачення/ розчинами соляної кислоти різної концентрації в присутності 10% фториду амонію. Масова частка зольного Концентрація соляної кизалишку в графі товому слоти, % концентраті механічного збагачення, % 9,8 7 9,8 15 9,8 17 9,8 20 Кількість фториду амонію від маси графітового концентрату, % 10 10 10 10 Як виходить з чинників, наведених з таблиці 3, концентрація соляної кислоти - 15-17% є оптимальною для вилужування зольних домішок і дозволяє отримати концентрат високої якості з вмістом зольних домішок 0,5-0,24%, що відповідає вимогам до акумуляторного графіту марок ГАК-1,2. Зниження концентрації кислоти /наприклад, до 7%/ призводить до збільшення масової частки домішок в концентраті до 2,6%, а збільшення - до неефективного використання реагенту. Таблиця 2 Масова частка зольного залишку у графітовому концентраті після вилужування, % 2,6 0,5 0,24 0,16 Фторид амонію додається до соляної кислоти за стехіометричним розрахунком з надлишком. Його витрати становлять 10% від маси концентрату. В таблиці 3 наведені чинники вилужування зольних домішок 15% розчином соляної кислоти в присутності різної кількості фториду амонію. Таблиця 3 Масова частка зольного Концентрація соляної ки- Кількість фториду амонію, Масова частка зольного залишку в графі товому слоти, % доданого до соляної залишку в графі товому концентраті після механікислоти, % концентраті після чного збагачення, % вилужування, % 9,8 15 5 3,2 9,8 15 10 0,5 9,8 15 15 0,2 Як виходить з табл.3 оптимальна кількість фториду амонію, доданого до соляної кислоти при вилужуванні, становить 10% від маси концентрату. Менша кількість /5%/ підвищує масову частку зольного залишку з 0,5% до 3,2%, а більша - до неефективного використання реагенту. Температура вилужування, яка дорівнює 80°С - є необхідною і оптимальною для інтенсивного розкладання сполук заліза /за аналітичною методикою/ та ефективного процесу вилужування. Співвідношення кількості твердої маси /концентрату/ - Т до кількості рідини /води, розчину соляної кислоти/ - Р, яке дорівнює 1:3, є найбільш оптимальним з технологічної точки зору. Зниження Т:Р до 1:2 погіршує перемішування та фільтрацію пульпи, а збільшення /1:4¸1:5/ ускладнює подальші процеси сушки і т. ін. Запропонований спосіб може бути використаним в промислових умовах. Графітвмісну техногенну сировину подрібнюють до 0,5 мм, подрібнений матеріал направляють на пінну сепарацію з перечисткою. Пінний продукт перечищають магнітною сепарацією. Одержаний графітовий концентрат, що вміщує до 90% вуглецю у вигляді графіту і до 10% зольного домішку, піддають хімічному доробку вилужуванням зольних домішок соляною кислотою концентрації 1517% в присутності фториду амонію при температурі 80°С і співвідношенні кількості твердої маси концентрату до рідини, рівному 1:3. Далі концент 2 38441 рат одмивають водою, фільтрують, а одержаний осадок висушують. Масова частка вуглецю в концентраті дорівнює 99%, а зольного залишку 0,7%. Приклад: Проба графітвмісного пилу металургійного виробництва масою 100 кг з масовою частиною графіту - 10% та зольних домішок - 90% подрібнювали в кульковому млині до 0,5 мм. Подрібнений матеріал прямували на пінну сепарацію з використанням спінювача Т-80, який дозувався на пульпу. Одержаний пінний продукт збагачувався в магнітному полі напругою 800-1000 ерстед. Одержаний графітовий концентрат з вмістом зольного залишку 9-6% вилужували у реакторі з мішалкою і нагрівом. У реактор додавали концентрат 100 кг по сухому, нагріто до 80-100°С вода /120 дм 3/ соляна кислота 180 кг та фторид амонію - 10 кг. Час вилужування - 1,5 години. Фільтрування пульпи виконували на НУТЧфільтрі. Одмитий водою концентрат висушували в електропечі до вмісту вологи - 2% і складували. Висушений концентрат мав масову частку вуглецю /графіту / - 99%, а зольного залишку - 0,7%. Запропонований спосіб збагачення техногенної графітвмісної сировини дозволяє одержати графітовий концентрат високої якості за змістом зольних домішок, придатний до використання в акумуляторній промисловості, а запропонована хімічна доводка концентрату спрощена, зменшує час збагачення, витрати на енергозатрати та реагенти. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3