Интенсификация технологии флотационного обогащения сильвинитов Тюбегатанского месторождения

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются вопросы использования новых флотореагентов из местного сырья в процессе извлечения хлорида калия из низкосортного сильвинита при флотационном способе обогащения. На основе проведенных исследований показано, что импортные флотореагенты  - жидкий парафин и терпеновое масло минимум на 50%  можно заменить флотореагентами из местных материалов.

ABSTRACT

The article discusses the use of new flotation reagents from local raw materials in the process of extracting potassium chloride from low-grade sylvinite during flotation enrichment. Based on the studies, it was shown that imported flotation reagents - liquid paraffin and terpene oil can be replaced by at least 50% flotation reagents from local materials.

Ключевые слова: сильвинит, хлорид калия, флотация, флотореагент

Keywords: sylvinite, potassium chloride, flotation, flotation reagent

Большое значение в жизнедеятельности растений принадлежит калию. Калий — макроэлемент, без которого невозможно нормальное развитие растений. В присутствии калия усиливается образование сахаров в растениях. Кроме того, он способствует синтезу белковых веществ.

Калийные соли - основное минеральное богатство Узбекистана, важнейший экспортный товар. Дехканабадский завод является единственным производителем КCl в Республике Узбекистан. Сырьем для получения хлорида калия служат сильвинитовые руды месторождения Тюбегатан. Истощение месторождения приводит к снижению качества исходного сырья, увеличению содержания примесей NaCl и MgCl₂ и глинистого шлама (водонерастворимых веществ K[AlSi₃O₈], Fe₂O₃, Ca(Mg(CO₃)₂, CaSO₄, CaSO₄·0,5H₂O, Mg(CO₃)₂, гидрослюды), а следовательно, к увеличению много тоннажного отхода - NaCl [1].

Наличие запасов калийных солей и потребность в калийных удобрениях обуславливают необходимость переработки руды. Стратегия развития минерально-сырьевой базы калийной промышленности заключается не только в наращивании разведанных запасов, но и во внедрении новых технологий добычи и переработки калийных солей.

Поэтому весьма актуальной задачей является разработка ресурсосберегающих технологий переработки калийных солей. Повышение эффективности работы горнообогатительного комплекса определяется не только уровнем развития техники и технологии переработки минерального сырья, но и степенью подготовки квалифицированных трудовых ресурсов.

В настоящее время модернизации действующих производств удобрений и адаптации их к новым видам сырья придается важное значение. Основным методом получения хлорида калия на отечественных и зарубежных предприятиях является флотационное обогащение сильвинитовых руд [2].

Флотореагенты, используемые для производства калийных удобрений, ООО “Дехканабадский калийный завод” закупает за валюту из-за рубежа, что приводит к повышению себестоимости продукции. Снизить себестоимость калийных удобрений возможно за счет использования вместо импортных местные сырьевые материалы для производства флотореагентов с получением большой прибыли [3].

C целью изучения влияния новых флотореагентов из местного сырья на процесс извлечения хлорида калия из низкосортного сильвинита (таблицa 1) при флотационном способе обогащения в лабораторных условиях были проведены исследования по  изучению  влияния состава композиций флотореагентов проведено с заменой терпенового масла и жидкого парафина на эфирноальдегидную фракцию и пиролизный дистиллят соответственно.

С этой целью были приготовлены составы композиций флотореагентов из местного сырья Ф-1 – Ф-8 (таблицa 2) и изучены их пенообразующие и флотационные способности (таблицa 3).

Таблица 1.

Минералогический состав исходного сырья

Таблица 2.

Состав композиций флотореагентов с добавками компонентов местного происхождения

По результатам опытов самый высокий показатель пенообразования показали композиции флотореагентов Ф-2, Ф-3, Ф-6, Ф-7, в которых устойчивость пены составила 0,8-10мм/мин.

Процесс флотации проводили с помощью лабораторной установки XFD серии на одножелобчатой флотационной машине, при скоростях скребка 30,20 r/min и крыльчатки 30-20 r/min и 0-2800 r/min соответственно со значениями интенсивности 30, 40, 50 Вт/см². Флотомашина XFD может быть использована как при основной флотации, так и при перечистке.

Соотношение Т:Ж сильвинита к маточному раствору составило 1:3.

Первая и вторая стадия обесшламливания объединяются и вместе подаются в бак смешивания флотомашины перед флотацией, затем самотеком направляются на флотацию. В бак флотомашины смешивания добавляется депрессор шламов, собиратель сильвина добавляется в питательный карман основной флотации. Время перемешивания длилось 3 минуты. Полученную пенную суспензию отфильтровывали и отделяли концентрат от жидкой фазы.

После сушки концентрата определялся выход продукта (таблица 3).

Таблица 3.

Основные показатели технологической схемы одностадийной флотационной переработки сильвинита при измельчении  до - 1,60 + 1,25 мм:

Как показали результаты, при полной замене терпенового масла на эфирноальдегидную фракцию (композиции Ф-3, Ф-4) содержание  KCl в концентрате снижается на 1,5-2,5%, а выход повышается на 2-3%. При замене жидкого парафина на пиролизный дистиллят (композиция Ф-5) содержание хлорида калия и технологический выход снижается от 75,95 и 25,0 до 72,56 и 22,10% соответственно.

(а)

(б)

Рисунок 1. Рентгенограмма исходной сильвинитовой руды месторождения Тюбегатан (а) и продукционного хлорида калия (б)

Но при 100%-ной замене терпенового масла и 150%-ной добавке пиролизного дистиллята, несмотря на снижение содержания KCl в продукт на 1,7%, выход продукта увеличивается на 3,63%.

В ходе экспериментов нами были использованы образцы низкосортных сильвинитов Тюбегатанского месторождения. Для исследования фракционного состава сильвинитовых руд и продукционного хлорида калия компоненты подвергли рентгенографическому анализу (рисунок 1, таблица 4).

Таблица 4.

Рентгенограммы фракционного состава сильвинитовых руд и продукционного хлорида калия

Результаты рентгенографического анализа образцов низкосортных сильвинитов Тюбегатанского месторождения и продукционного хлорида калия показывают, что они состоят в основном из NaCl, KCl и CaSO₄.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что импортные флотореагенты - жидкий парафин и терпеновое масло хотя бы на 50%  можно заменить на флотореагенты из местных материалов и даже можно выбрать флотореагентный режим для получения продукта с диаметром частиц ≥ 1÷1,25 мм.

Список литературы:
1. Ибрагимов Г.И.,Эркаев А.У., Якубов Р.Я.,Туробжонов С.М. Калий хлорид технологияси. – Т .: 2010. – 200 б.
2. Адилова М.Ш., Бойтўраев Р.М., Байраева Д.А., Эркаев А.У. Махаллий хом ашёлар асосидаги флотореагент-композицияларни флотация жараёнига таъсири. Материалы международной научно-технической конференции по теме: “Ресурсо- и энергосберегающие, экологически безвредные композиционные материалы”. –Ташкент, 2013, С. 18-19
3. Богданов О.С. Теория и технология флотации руд. 2-е изд. — М.: Недра, 1990. — 363 с.