Способ осаждения суспензии фосфоритового концентрата — SU 768420 (original) (raw)
О П И С А Н И Е г 11 г 76842 ОИЗОБР ЕТЕ Н И Я Союз Советских Социалистических Республик) Приоритет -Государственный комит по делам изобретенишнякова Заявите ТА Л(54) СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ ФОСФОРИТОВОГО КОН УСП НТР Изобретение относится к области обогащения полезных пскопаемых и может быть использовачо на предприятиях горной химии с целью обезвоживания продуктов обогащения, в частности, флотоконцентрата при переработке фосфоритовых руд.Известны способы интенсификации процессов сгущения, осветлсния и фильтрования, в которых предлагается обработка суспензии различными реагентами: флокулянтами и крагулянтами, например для очистки рассолов используется закисное железо, силикат натрия и поверхностно-активное вещество 11,Недостатком этого способа является необходимость использования дефицитных и дорогостоящих реатентов.Известен также способ осаждения твердых частиц суспензии апатитового концентрата путем обработки простым электролитом, в качестве которого используют раствор железного купороса, и затем поверхностно-активным веществом - полиакриламидом. Железный купорос и полиакриламид подают в суспензпю в количестве 700 и 25 г/т соответственно 21.Недостатками этого спосооа являются: невысокая скорость оседания твердой фазы - 2 бО ляг/мин, наличие значительных количеств твердого в осветленном слое -7,5 г/г, продолжительность стадии фильтрования сгущенного продукта - 9 мин.Целью изобретения является увеличениескорости осаждения и осветления и сокра 5 щенпе продолжительности стадии фильтрации.Поставленная цель достигается тем, чтов предложенном способе происходит последовательная обработка суспензии фосфорпг 0 товото концентрата электролитами, сначаласерной кислотой и хлористым кальцием,взятых в количестве 400 в 15 г/т и 200 -750 г/т соответственно, а затем полиакриламидом при расходе последнего 15 - 25 г/тгб с последующим фильтрованием сгущенногопродукта.Отличие предложенного способа от известного заключается в том, что в качествеэлектролита используют серную кислоту и20 хлористый кальций, которыми предварительно обрабатывают суспензию при расходе серной кислоты 400 в 15 г/т и хлористого кальция 200 в 7 г/т,В результате предварительного воздей 25 ствпя на поверхность частиц суспензии серной кислоты активные ионы водорода способствуют нарушению гидратных оболочеки двойного электрического слоя у поверхности минерала, что создает условия длязв более интенсивной и прочной последующей768420 3фиксации ионов кальция. Таким образом, происходит модификация поверхности: сдвиг потенциала отрицательно заряженной по. верхности в положительную сторону. Снижение отрицательного, заряда, т. е. приближение к изоэлектрической точке - идеального состояния для эффективной коагуляции, создает благоприятные условия взаимодействия анионактивнаго поверхностно- активного вещества с поверхностью частиц суспензии. Полимерные молекулы разворачиваются и образуют мостиковую связь между отдельными частицами, образуя крупные прочные флокулы, которые быстро оседают под действием силы тяжести В процессе образования флокул участвуют в этом случае и самые тонкие частицы. Образуется структура осадка с увеличенными размерами капилляров, способствующая более быстрому удалению воды пр,и фильтровании сгущенного продукта,При совместной подаче серной кислоты и хлористого кальция происходят нежелательные реакции в жидкой фазе пульпы вдали от поверхности твердых частиц, в частности, образование гипса и разложение поверхностно-активного вещества, что приводит к непроизводительному расходу ионов Таблица Реагентный режим Содержание твердого в осветленном слое,гл,О 15 О 15,3 164 6,0 6,1 6,9 7,0 7,2 7,3 3,8 3,9 3,8 36 40 41 39 4 О 438 520 550 690 2 О,О 19,5 7,0 6,8 7,5 7,5 71 8,О Железный купоросПолиакриламидСерная кислотаХлористый кальцийПолна кр илам ядСерная кислотаХлористый кальцийПолиакриламид(совместная подача)Хлористый кальцийСерная кислотаПолиакриламидПолиакриламидСерная кислотаХлоргстый кальцийСерная кислотаПолиакриламидСерная кислотаПолиакриламидХлористый кальцийПолиакриламидХлористый кальцийПолиакриламщдСерная кислотаХлористый кальцийСерная кислотаХлористый кальцийСерная кислотаСерная кислотаХлористый кальцийХлористый кальцийПолиакрггламидПолиакриламидПолиакриламидПолиакриламид 16 2 О 0 5 ОО 15 15 5010 200 500 6 700 1 Б 200 15 700 Р 5 500 200 7 ОО 7 ОО БОО 700 200 7 ОО15 26 50 ООкальция и полиакриламида. Изменение порядка подачи реагентов дает отрицательные результаты.При воздействии сначала поверхностноактивного вещества, а затем серной кислоты и хлористого кальция, флокулянт плохо взаимодействует с твердой фазой, а коагулянты затем не могут уже нарушить сложившуюся систему. Общий эффект значи тельно снижается.В результате подачи реагентов в порядке: хлористый кальций, серная кислота, поверхностно-активные вещества происходит ухудшение результатов обезвоживания, так 15 как ионы кальция без предварительногоутончения гидратных оболочек и обкладки двойного электронного слоя вокруг твердых частиц не в состоянии приблизиться к поверхности и прочно закрепиться. При по следующей подаче серной кислоты происходит десорбция слабо закрепленных ионов кальция и вторичная адсорбция их после воздействия ионов водорода на поверхность твердых частиц, Параллельно непроизводи тельно выводятся ионы кольция в результате выпадения в осадок в виде гипса,Порядок обработки суспензии реагентами отражен в табл. 1.768420 ной фабрике п/о фосфорит. Опыты проведены на свежеотобранной суспензии по стандартной методике в цилиндре объемом 500 мл. Пульпу с содержанием твердото 35% помешают в цилиндр, затем добавляют реагенты: серную кислоту, хлористый кальций и,полиакриламид (ПАА) в виде растворов с концентрацией первых двух - 1%, полиакриламид - 0,1%. После добавления каждото реагента производят перемещивание вертикальными возвратно-поступательными движениями дисковой мешалки с перфорированными отверстиями. Таким образом, предложенный способ по сравнению с известным дает улучшение по всем трем параметрам обезвоживания: увеличение скорости оседания частиц суспензии в два с половиной раза, почти в три раза снижает содержание твердого в осветленном слое и время фильтрования. Каждый из реагентов в отдельности,или в других сочетаниях и порядке подачи показывает результаты значительно хуже, чем заявляемое сочетание,Предложенный способ позволяет увеличить скорость оседания до 600 - 621 ям/лин, снизить содержание твердого в осветленном слое до 2,1 - 2,2 и сократить продолжительнось стадии фильтрования до 3 - 4 мин. Фильтрование сгущенного продукта осушествляют на заливной воронке при вакууме 0,7 кгс/с,и,П р и м е р. Предлагаемый способ испытан в лабораторных условиях на сливе гидроциклона мельницы домола, который является питанием сгустителя на обогатительРасход реагентов, скорость осаждения частиц, содержание твердого в осветленном слое и время фильтрования отражены в табл, 2. Таблица 2 Расход, г/т сериои кис-Скоростьоседания, ,и Чиин 500, 250, 5 БОО, 250, И 500, 250, 25 600 2501, 50 500, 250, ОО 6,9 7314,27,3 12,0 3,7 24 2,5 3.9 90 4 БО 6 СЮ 5% 420 При обработке суспензии фосфоритового концентрата последовательно серной кислотой, хлористым кальцием и ПАА при всех расходах соотношение серной кислоты и хлористого кальция необходимо соблюдать приблизительно 2: 1. Это связано с термодинамикой физико-химических процессов, происходящих на поверхности. Положительный эффект наблюдается в пределах расходов коагулянтов 400 - : 11500 г/т и ПАА - 15 - :25 г/т. дения н осветления, сокращения продолжи. тельности стадии фильтрации, в качестве электролита используют серную кислоту и хлористый кальций, которым последовательно обрабатывают суспензию.2. Способ по п. 1, отл и ч аю щийс я тем, что серную кислоту берут в количестве 400 в 15 г/т, хлористый кальций 200 - 750 г/т, полиакриламид - 15 - 25 г/т. 25 30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР Хо 367873,кл, В 01 Э 21/01, 1973.2. Классен В. И., Ратобыльская Л, Д., Салинская И С. и др. - Отчет по теме 17-011/72-74 Разработка эффективных схем оборотного водоснабжения на предприятиях горнохимической промышленности (комбинат Апатит), Люберцы, Фонд ГИГХС, М 9487, 1972, с. 85 (прототип). изобретен ия Формула1 Способ осаждения суспензии фосфоритового концентрата, включающий обработку суспензии электролитом и полиакриламидом, и последующее фильтрование стущенной суспензии, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения скорости осаж 35 40 СО, БО, Ь 5 200, ОО, 16 300, 150, 5 400, 200, 16 500, 250, 16 600, ЗОО, 15 ВОО, 400, 15 1000, 500, 15 А 7 ЕО 5 2 ССЮ, ИОО, 115 25 С 1 О, 2 Ю Ь 41 О 450 500 ВСЮ 618 620 630 621 600 580 510 З,б 3.5 3,3 2,2 2, 21 2,1 2 2,2 3,2 3,4 7,1 7,0 5, 4.0 З,О З,С З,.С 3,0 4,0 4,8 Г