Спосіб підготовки концентрату до флотації

Реферат: Винахід належить до збагачення мінеральної сировини та може бути використаний при підготовці концентратів до флотації. Спосіб підготовки концентрату до флотації включає обробку пульпи концентрату високовольтними імпульсними розрядами з заданими енергією та частотою слідування імпульсів. Згідно з винаходом, обробку пульпи з частками концентрату до 1 мм здійснюють з енергією 0,350-2,0 кДж, при цьому питомі витрати енергії обробки складають 2-10 кВт·год./т, а частота слідування імпульсів дорівнює 1-16 Гц. Технічний результат: інтенсифікація ударного впливу гідравлічних потоків на частки концентрату, що забезпечує підвищення селективності розкриття концентрату з частинками мінералів, що вкраплені в нього, за рахунок чого досягається підвищення ефективності флотації та ступеня вилучення придатного продукту при одночасному зменшенні витраченої енергії. UA 105833 C2 (12) UA 105833 C2 UA 105833 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до збагачення мінеральної сировини та може бути використаний при підготовці до флотації концентратів. Відомий спосіб підготовки до флотації концентрату галеніту та сфалериту, [див. Вплив електричних розрядів на флотацію сульфідних мінералів. /Леонов С.Б., Полонський С.Б., Катишев В.В. та ін. // Збірник наукових праць ін-та "Унипромедь": Удосконалювання схем і режимів переробки мідних і мідно-цинкових руд. Свердловськ, вид. "Унипромедь", 1986. стор. 79-83], що включає обробку пульпи концентратів високовольтними імпульсними розрядами із заданими енергією та частотою слідування імпульсів і наступну флотацію мінералів при концентрації збирача 1 та 3 мг/л відповідно для галеніту і сфалериту. Відомий спосіб здійснюється при таких параметрах обробки сировини електричними імпульсами: час обробки - 60 с; величина енергії імпульсу - 0,8 Дж (0,8 Вт·с); частота слідування -2 -6 імпульсів - 1-150 Гц; довжина імпульсів 10 с; витрати імпульсів на обробку 5 г (5·10 т) 3 3 -6 9 сульфідних мінералів - 6·10 ; питомі витрати імпульсів на обробку: 6·10 /5·10 =1,2·10 імп./т 9 8 сировини; питомі витрати електроенергії на обробку: 0,8 Дж/імп - 1,2·10 , імп/т=9,6·10 Дж/т = 8 9,6·10 Вт·с=270 кВт·год./т при 1 кВт·год.=3,6·10 Вт·с. При підготовці сировини до флотації відомим способом використовують імпульси з енергією -2 0,8 Дж (0,8 Вт·с) та довжиною 10 с, розвивають потужність 0,8 Вт·с/0,01 с=80 Вт. 9 Обробка галеніту та сфалериту імпульсами N=80 Вт з витратами 1,2·10 імпульсів на тонну мінералів в водному середовищі, що містить ксантогенат у кількості, відповідно, 1 та 3 мг/л, збільшує сорбцію збирача поверхнею сульфідів та їх флотоактивність, що приводить до зростання ступеня вилучення свинцю і цинку флотацією, відповідно, від 0 до 5 % та від 0 до 6 %. Недоліками способу є низькі техніко-економічні показники збагачення сировини флотаційним методом, зокрема високі витрати енергії на процес підготовки мінеральної сировини до флотації та недостатньо високий ступінь вилучення цінних компонентів з концентрату. Найбільш близьким за технічною суттю та результатом, що досягається, до винаходу, що заявляється, є спосіб підготовки концентрату мінеральної сировини до флотації [див. п. РФ № 2287373, заявл. 10.11.2005 р., опубл. 20.11.2006 р., МПК В03В 1/00], що включає електрогідравлічну обробку сировини - пульпи концентратів високовольтними імпульсними розрядами із заданими енергією та частотою слідування імпульсів. При цьому обробку ведуть імпульсами з енергією 1-3 Дж при витраті імпульсів у межах від 6 7 8 9 10 до 10 імпульсів на тонну сировини і застосовують імпульси потужністю від 10 Вт до 10 Вт при частоті слідування імпульсів від 150 Гц до 1000 Гц. Для обробки використовують імпульси -9 наносекундного діапазону тривалості t≈10 с з Е=1-3 Дж. При заявлених параметрах імпульси -9 9 7 впливають на сировину потужністю 1-3 Вт·с/10 с=(1-3)·10 Вт, тобто в (1,25-3,75)·10 разів більше ніж аналог. Недоліком відомого способу є низькі техніко-економічні показники збагачення сировини, зокрема, високі витрати енергії на процес підготовки мінеральної сировини та недостатньо високий ступінь вилучення цінних компонентів з концентрату. В основу винаходу, що заявляється, поставлена задача удосконалення способу підготовки концентрату до флотації шляхом оптимізації режимів проведення операцій, що забезпечує інтенсифікацію ударного впливу гідравлічних потоків на частки концентрату, що підвищує селективність розкриття концентрату з частинками мінералів, вкраплених в нього, за рахунок чого досягається підвищення ефективності флотації та ступеня вилучення придатного продукту при одночасному зменшенні витраченої енергії. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі підготовки концентрату до флотації, що включає обробку пульпи концентрату високовольтними імпульсними розрядами із заданими енергією та частотою слідування імпульсів, згідно з винаходом, новим є те, що обробку пульпи з частками концентрату до 1 м м здійснюють з енергією 0,350-2,0 кДж, при цьому питомі витрати енергії обробки складають 2-10 кВт·год./т, а частота слідування імпульсів дорівнює 1-16 Гц. Причинно-наслідковий зв'язок між заявленою сукупністю суттєвих ознак та технічним результатом, що досягається, пояснюється таким. Те, що обробку пульпи, яка складається з часток концентрату, що знаходяться в рідині, здійснюють, згідно з винаходом, високовольтними імпульсними розрядами при оптимальних режимах виконання операцій із заданими енергією та частотою слідування імпульсів, а саме: - обробку пульпи з частками концентрату до 1 мм здійснюють з енергією 0,350-2,0 кДж; - при цьому питомі витрати енергії обробки складають 2-10 кВт·год./т; - а частота слідування імпульсів дорівнює 1-16 Гц, 1 UA 105833 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 у сукупності з відомими ознаками заявленого технічного рішення забезпечує підвищення селективності розкриття концентратів за рахунок інтенсифікації ударного впливу гідравлічних потоків, внаслідок чого досягається підвищення ефективності флотації та ступеня вилучення придатного продукту при одночасному зменшенні витраченої енергії. Пробій пульпи електричними імпульсами з енергією, що заявляється, призводить до появи в пульпі серії потужних ударних хвиль. Генерація ударних хвиль викликає розвиток напруги тиску в частках мінеральної сировини при набіганні на них піку хвилі тиску. Після проходження хвилі навантаження на частки різко порушується рівновага між силою тиску та силою пружності, під впливом чого в частках після зняття навантаження виникають напруги, що розтягують. Під дією імпульсної обробки відбувається руйнування часток в ослаблених зонах, до яких відносяться поверхні зрощення різних мінералів з високою концентрацією природних дефектів та мікротріщин. Руйнування зростків в межах зрощення підвищує селективність розкриття мінералів та ступінь вилучення металів і їх сполук з концентрату. Використання імпульсів з енергією менше 0,350 кДж зменшує їх вплив на сировину, використання імпульсів з енергією більше 2 кДж призводить до швидкої ерозії електродів, внаслідок чого виникає необхідність проведення частих профілактичних ремонтів. Те, що частота слідування імпульсів дорівнює 1-16 Гц, дозволяє забезпечити обробку пульпи в залежності від фракційного складу вихідного матеріалу та його твердості. Експериментально встановлено та доведено в таблиці, яка наведена нижче, що обробка пульпи, що містить частки концентрату, яку здійснюють з енергією, що заявляється, та при цьому частота слідування імпульсів дорівнює від 1 Гц до 16 Гц, забезпечує підвищення селективності розкриття концентрату за рахунок інтенсифікації ударного впливу гідравлічних потоків, внаслідок чого досягається підвищення ефективності флотації та ступеня вилучення придатного продукту при одночасному зменшенні витраченої енергії. Спосіб здійснюють таким чином. З мідного, цинкового та золотого концентратів готують пульпу, яка складається з твердої фази - часток концентрату та рідини (води) у відношенні 1:10 відповідно. Пульпу подають до розрядної камери та при подачі на електроди високої напруги здійснюють її обробку високовольтними імпульсними розрядами. Оптимальні параметри здійснення високовольтних імпульсних розрядів визначені дослідним шляхом по максимальному виходу придатного продукту. Обробку пульпи, яка містить частки, розмір яких дорівнює 1 мм і менше, здійснюють з енергією в діапазоні від 0,350 кДж до 2,0 кДж, при цьому питомі витрати енергії обробки складають 2-10 кВт·год./т. Така енергія дозволяє одержати хвилі з величиною тиску, яка забезпечує руйнування часток концентрату до необхідного для флотації розміру. Частота слідування імпульсів дорівнює 1-16 Гц в залежності від фракційного складу та твердості матеріалу. Результати підготовки мідного, цинкового та золотого концентратів до флотації за допомогою електрогідророзрядної обробки пульпи представлені в таблиці, де показана залежність ступеня вилучення металевої складової концентратів від режимів обробки. Результати, представлені в таблиці, отримані на основі визначення масової частки елементів у порошкових пробах, що одержані при флотації після електрогідророзрядної обробки концентратів атомно-абсорбційним методом. Випробування були проведені на мідних концентратах Урупського гірничо-збагачувального комбінату, що містять мідь у середній кількості 17,16 кг на тонну та цинк у середній кількості 60 кг на тонну, та золотовмісних концентратах Березівського гірничо-збагачувального комбінату, що містять золото в середній кількості 22 г на тонну. Кількість міді, цинку та золота, вилучених з цих руд за допомогою способу за прототипом, прийняті за 100 %. У таблиці наведене відносне підвищення кількості вилучених металів. При цьому в дослідах змінювали енергію (досліди №№ 1-3), питомі витрати енергії обробки (досліди №№ 6, 7) та частоту слідування імпульсів (досліди №№ 10, 11) в заявлених режимах. Додатково досліджували режими, що виходять за заявлені межі (досліди №№ 4, 5, 8, 9, 12), в яких були одержані значно нижчі результати. 2 UA 105833 C2 Таблиця №/№ Розмір Енергія, досл. часток, мм кДж 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 5 10 2 до 1 до 1 до 1 до 1 до 1 до 1 до 1 до 1 до 1 до 1 до 1 до 1 3 0,350 1,250 2,00 2,500 0,250 1,250 1,250 1,250 1,250 1,250 1,250 1,250 Підвищення Підвищення Підвищення Питомі кількості кількості кількості витрати Частота, відносно відносно відносно енергії Гц вилученого за вилученого за вилученого за обробки, прототипом прототипом прототипом Аu, кВт·год./т Сu, % Zn, % % 4 5 6 7 8 6 8 115 106 120 6 8 131 119 119 6 8 118 108 125 6 8 98 99 101 6 8 109 102 105 2 8 132 120 122 10 8 126 115 126 1 8 100 102 101 14 8 102 105 107 6 1 131 119 129 6 16 126 115 122 6 18 97 98 100 Таким чином, запропонований спосіб підготовки концентратів до флотації шляхом оптимізації режимів проведення операцій дозволяє інтенсифікувати ударний вплив гідравлічних потоків на частки концентрату, що забезпечує підвищення селективності розкриття концентрату з частинками мінералів, що вкраплені в нього, за рахунок чого досягається підвищення ефективності флотації та ступеня вилучення придатного продукту при одночасному зменшенні витраченої енергії. Спосіб підготовки концентрату до флотації, що заявляється, може бути здійснений на відомому устаткуванні з використанням відомих засобів, що підтверджує промислову придатність об'єкта. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 Спосіб підготовки концентрату до флотації, що включає обробку пульпи концентрату високовольтними імпульсними розрядами з заданими енергією та частотою слідування імпульсів, який відрізняється тим, що обробку пульпи з частками концентрату до 1 мм здійснюють з енергією 0,350-2,0 кДж, при цьому питомі витрати енергії обробки складають 2-10 кВт·год./т, а частота слідування імпульсів дорівнює 1-16 Гц. 20 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3