RU2123889C1

RU2123889C1 - Method of adhesive separation

Info

Publication number: RU2123889C1
Application number: RU98103236A
Authority: RU
Inventors: В.А. Чантурия; Г.П. Двойченкова; Э.А. Трофимова; В.И. Богачев; К.Н. Трубецкой; В.П. Дюкарев; В.М. Зуев; В.Т. Калитин; А.В. Зуев; А.Ф. Махрачев; О.И. Кобылкин; В.Б. Кубалов; С.Г. Пономарева
Original assignee: Институт проблем комплексного освоения недр РАН; Акционерная компания "Алмазы России-Саха"
Priority date: 1998-03-04
Filing date: 1998-03-04
Publication date: 1998-12-27

Abstract

FIELD: concentration of diamond-containing raw materials, ores of nonferrous and ferrous metals and nonmetalliferous raw materials. SUBSTANCE: method includes rubbing of materials surface by mixing dense pulps with removal of formed material fraction sizing less than 0.5 mm, separation of material sizing above 0.5 mm. Pulp mixing is carried out for 2-10 min in the presence of electrolysis product of service water produced with applied electricity from 0.01 to 0.1 Ah/l. EFFECT: provision of higher diamond recovery. 4 cl

Description

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых методом липкостной (жировой) сепарации и может быть использовано для алмазосодержащего сырья, руд цветных и черных металлов, а также горнохимического и нерудного сырья. The invention relates to the field of mineral processing by the method of sticky (fat) separation and can be used for diamond-containing raw materials, non-ferrous and ferrous metals, as well as mining and non-metallic materials.

Известен способ обогащения на липких поверхностях, в котором для повышения извлечения полезного компонента проводится предварительная активация поверхности полезного компонента (алмаза) жирными кислотами при поддержании pH среды около 9 в процессе липкостной сепарации (Mining Journal, Diamond Recovery by Grease Belt. August, 1955, vol. 241, N 6155, p. 169). There is a method of enrichment on sticky surfaces, in which, to increase the recovery of the beneficial component, the surface of the beneficial component (diamond) is pre-activated with fatty acids while maintaining a pH of about 9 during the sticky separation process (Mining Journal, Diamond Recovery by Grease Belt. August, 1955, vol 241, N 6155, p. 169).

Недостатком этого способа являются невысокие технологические показатели, обусловленные большими расходами жирных кислот и щелочей, вследствие значительной сорбции жирных кислот вмещающими породами и растворения последних в щелочной среде, а также сложностью поддержания указанного значения pH. The disadvantage of this method is the low technological parameters due to the high consumption of fatty acids and alkalis, due to the significant sorption of fatty acids by the host rocks and the dissolution of the latter in an alkaline environment, as well as the difficulty of maintaining the specified pH value.

Известен способ липкостной сепарации, в котором изменение состояния поверхности не прилипающих к жиру кристаллов достигается посредством их химической обработки при погружении в растворы азотной или серной кислот, а также сульфата натрия при pH менее 4, после чего гидрофобность поверхности заметно повышается. Однако при загрузке кислот в концентрат, содержащий помимо алмазов породообразующие минералы, ожидаемого повышения извлечения не наблюдается (И. И.Куренков. О свойствах поверхности алмаза в связи с извлечением из руд. Труды Института горного дела. - М.: Изд-во АН СССР, 1957, т. IV, с. 243). A known method of sticky separation, in which the change in the surface state of non-fat-adhering crystals is achieved by their chemical treatment when immersed in solutions of nitric or sulfuric acids, as well as sodium sulfate at pH less than 4, after which the surface hydrophobicity significantly increases. However, when loading acids into a concentrate containing rock-forming minerals in addition to diamonds, the expected increase in recovery is not observed (I. I. Kurenkov. On the surface properties of diamond in connection with extraction from ores. Proceedings of the Institute of Mining. - M.: Publishing House of the USSR Academy of Sciences , 1957, v. IV, p. 243).

Известен способ гидрофобизации поверхности алмазосодержащих концентратов перед их обогащением на липких поверхностях или флотацией с использованием нагрева обрабатываемого материала в автоклаве с последующим созданием в нем вакуума в пределах 0,01 - 0,001 мм рт.ст. (В.С. Алексеев и И.Н. Плаксин, а. с. СССР N 127961, БИ, 1969, N 9). A known method of hydrophobization of the surface of diamond-containing concentrates before enrichment on sticky surfaces or flotation using heating of the processed material in an autoclave, followed by the creation of a vacuum in it in the range of 0.01 - 0.001 mm Hg (V.S. Alekseev and I.N. Plaksin, A.S. USSR No. 127961, BI, 1969, No. 9).

Недостатком этого способа являются высокие энергетические затраты, невысокие технологические показатели, а также сложность оборудования для создания и поддержания указанных условий активации. The disadvantage of this method is the high energy costs, low technological parameters, as well as the complexity of the equipment to create and maintain these activation conditions.

Наиболее близким к предложенному является способ липкостной сепарации, включающий оттирку поверхности полезного минерала перемешиванием плотных пульп с удалением образующегося класса крупностью менее 0,5 мм перед основной и контрольной сепарацией (А.И. Берлинский. Разделение минералов. М.: Недра, 1988, с. 184). Closest to the proposed method is a sticky separation method, including scrubbing the surface of a useful mineral by mixing dense pulps with the removal of the resulting class with a particle size of less than 0.5 mm before the main and control separation (A.I. Berlinsky. Separation of minerals. M .: Nedra, 1988, p. . 184).

Однако при обогащении с использованием этого способа труднообогатимых алмазосодержащих кимберлитов из различных трубок Якутии извлечение алмазов в процессе липкостной сепарации составляет 50 - 60%, а при подшихтовке к ним хвостов и россыпей извлечение алмазов еще ниже. However, when enriching diamond-rich kimberlites from various pipes of Yakutia using this method is used, the extraction of diamonds during sticky separation is 50-60%, and when tailings and placers are cut to them, the extraction of diamonds is even lower.

Задачей изобретения является повышение технологических показателей - повышение извлечения алмазов. The objective of the invention is to increase technological parameters - increase diamond recovery.

Технический результат состоит в увеличении силы когезии между контактирующими поверхностями (алмазожировая поверхность), вследствие специфического действия электрохимически обработанных водных систем, обеспечивающего изменение вязкости поверхностного слоя жирового покрытия, исключение налипания на него тонкодисперсных шламов и гидрофобизацию поверхности алмазов за счет десорбции различных примесей и прорыва гидратной оболочки. Это увеличивает площадь контакта и прочность прилипания алмаза к жировому покрытию в процессе липкостной сепарации. The technical result consists in increasing the cohesion force between the contacting surfaces (diamond-fat surface), due to the specific action of electrochemically treated aqueous systems, providing a change in the viscosity of the surface layer of the grease coating, eliminating the sticking of fine sludges on it and hydrophobization of the surface of diamonds due to desorption of various impurities and breakthrough of the hydration shell . This increases the contact area and the adhesion strength of the diamond to the fat coating during the sticky separation process.

Технический результат достигается тем, что в способе липкостной сепарации, включающем оттирку поверхности материала перемешиванием плотных пульп с удалением образующейся фракции материала крупностью менее 0,5 мм, разделение материала крупнее 0,5 мм на жировых поверхностях, перемешивание плотных пульп ведут в течение 2-100 мин в присутствии продукта электролиза технической воды при количестве электричества от 0,01 до 0,1 А•ч/л. The technical result is achieved in that in the method of sticky separation, including scrubbing the surface of the material by mixing dense pulps with the removal of the resulting fraction of material with a particle size of less than 0.5 mm, the separation of material larger than 0.5 mm on fat surfaces, mixing dense pulps is carried out for 2-100 min in the presence of an electrolysis product of industrial water with an amount of electricity from 0.01 to 0.1 A • h / l.

В табл. 1 приведены данные, характеризующие изменение когезионных сил взаимодействия жировой поверхности с алмазами и кимберлитом после перемешивания каждого из них с продуктами электролиза воды, полученными в различных режимах в бездиафрагменном аппарате. In the table. Figure 1 shows data characterizing the change in the cohesive forces of the interaction of the fat surface with diamonds and kimberlite after mixing each of them with water electrolysis products obtained in various modes in a diaphragmless apparatus.

Заметное увеличение соотношения сил прилипания к жировой поверхности алмаза и кимберлита наблюдается после обработки каждого из них продуктом электролиза воды, полученным в бездиафрагменном аппарате при количестве электричества от 0,01 до 0,1 А•ч/л: в сравнении с исходным это соотношение возрастает с 2,19 до 2,80, а затем до 3,76 (при количестве электричества 0,1 А•ч/л), практически не изменяясь в дальнейшем. A noticeable increase in the ratio of adhesion forces to the fat surface of diamond and kimberlite is observed after each of them is treated with a water electrolysis product obtained in a non-diaphragm apparatus with an amount of electricity from 0.01 to 0.1 A • h / l: in comparison with the original, this ratio increases with 2.19 to 2.80, and then to 3.76 (with the amount of electricity 0.1 A • h / l), practically unchanged in the future.

Специфическое действие продуктов электролиза воды, полученных в диапазоне изменения количества электричества 0,01-0,1 А•ч/л, на жировое покрытие состоит в том, что кинематическая вязкость поверхностного слоя парафинового состава уменьшается с 80 до 74,8 м²/с (при 100^oC). Это обусловливает увеличение когезионных сил взаимодействия с алмазами в 1,1 - 1,23 раза и уменьшение этих сил для кимберлита в 1,15 - 1,39 раз (в сравнении с нулевым опытом).The specific effect of water electrolysis products obtained in the range of changes in the amount of electricity of 0.01-0.1 A • h / l on the grease coating is that the kinematic viscosity of the surface layer of the paraffin composition decreases from 80 to 74.8 m ² / s (at 100 ^o C). This leads to an increase in the cohesive forces of interaction with diamonds by 1.1 - 1.23 times and a decrease in these forces for kimberlite by 1.15 - 1.39 times (in comparison with zero experience).

Для интенсификации липкостной сепарации алмазосодержащего сырья (концентрата) используют следующие продукты электролиза технических вод в виде осветленных сливов (после отстаивания и удаления осадка из гидроксидов металлов и скоагулированных шламов, образовавшихся в результате электролиза):
- продукт электролиза технической воды после обработки ее в бездиафрагменном аппарате;
- кислый продукт электролиза технической воды после обработки ее в диафрагменном аппарате, анолит с pH 2 - 5 после хранения не менее 3 суток;
- щелочной продукт электролиза технической воды после обработки ее в диафрагменном аппарате - католит с pH 9 - 12 при хранении его не более одних суток.To intensify the sticky separation of diamond-containing raw materials (concentrate), the following industrial water electrolysis products are used in the form of clarified plums (after settling and removal of sediment from metal hydroxides and coagulated sludges formed as a result of electrolysis):
- the product of electrolysis of industrial water after processing it in a diaphragmless apparatus;
- acidic product of electrolysis of industrial water after processing it in a diaphragm apparatus, anolyte with pH 2-5 after storage for at least 3 days;
- the alkaline product of electrolysis of industrial water after processing it in a diaphragm apparatus - catholyte with a pH of 9 - 12 when stored for no more than one day.

Результаты липкостной сепарации с использованием указанных продуктов электролиза приведены в табл. 2. The results of sticky separation using these electrolysis products are given in table. 2.

Количество электричества в процессе электролиза воды во всех трех опытах колеблется от 0,01 до 0,1 А•ч/л; расход электроэнергии не превышает 1 кВт•ч/м³.The amount of electricity in the process of electrolysis of water in all three experiments ranges from 0.01 to 0.1 A • h / l; power consumption does not exceed 1 kW • h / m ³ .

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Измельченную руду или концентрат гравитационного обогащения крупностью -5+1 мм подают в барабан или мельницу без дробящих тел, в приемный бункер сепаратора, а также в транспортную трубу или другое питающее устройство, куда подают также предварительно обработанную электрохимическим методом воду (осветленный слив) для перемешивания в течение 2-20 мин с рудой при соотношении Т: Ж=10:1; обработанная вода частично попадает в процесс липкостной сепарации; электролиз технической воды проводят при количестве электричества от 0,01 до 0,1 А•ч/л. Полученные результаты приведены в табл. 3. The crushed ore or gravity concentration concentrate with a particle size of -5 + 1 mm is fed into a drum or mill without crushing bodies, into the receiving hopper of the separator, as well as into a transport pipe or other feeding device, where water is also pretreated with an electrochemical method (clarified discharge) for mixing within 2-20 minutes with ore at a ratio of T: W = 10: 1; treated water partially enters the sticky separation process; electrolysis of industrial water is carried out with an amount of electricity from 0.01 to 0.1 A • h / l. The results are shown in table. 3.

Из представленных в табл. 3 результатов видно, что извлечение алмазов в условиях заявленного способа в среднем составляет 91,5%, что в 1,74 раза больше чем в условиях прототипа, при одновременном увеличении степени сокращения в 1,2 раза, что свидетельствует о повышении селективности процесса липкостной сепарации. Of the presented in table. 3 results shows that the extraction of diamonds in the conditions of the claimed method averages 91.5%, which is 1.74 times more than in the conditions of the prototype, while increasing the degree of reduction by 1.2 times, which indicates an increase in the selectivity of the sticky separation process .

Claims

1. The method of sticky separation, including rubbing the surface of the material by mixing dense pulps with the removal of the resulting fraction of the material with a particle size of less than 0.5 mm, the separation of the material with a particle size of more than 0.5 mm on fat surfaces, characterized in that the mixing of dense pulps is carried out for 2-10 min in the presence of an electrolysis product of industrial water obtained with an amount of electricity from 0.01 to 0.1 A • h / l.

2. The method according to claim 1, characterized in that the product obtained by electrolysis in a diaphragmless apparatus is used as the product of electrolysis of industrial water.

3. The method according to claim 1, characterized in that catholyte with a pH from 9.5 to 12.0 is used as the product of electrolysis of industrial water.

4. The method according to claim 1, characterized in that the anolyte with a pH from 2.0 to 5.0 is used as the product of electrolysis of industrial water.