Вопрос 84

Практика флотации руд редких металлов.

Урановые руды (U).(Канада, ЮАР, США, Франция, Намибия)

Месторождения делятся на: эндогенные(пегматитовые, гидротермальные) иэкзогенные(осадочные, осадочно – метаморфические и месторождения выветривания).

Промышленное значение имеют:

1. группа уранита (главным образом урановая смолка и урановая чернь) nUO₂иUO₃

2. группа урановых слюдок (фосфаты, арсенаты, ванадаты. Яркий представитель – карнолит)

Различают первичные, окисленные и смешанные урановые руды.

Супербогатые содержат >0,3%U, богатые 0,1 – 0,3%, рядовые 0,05 – 0,1%, убогие 0,03 – 0,05%.

Эти руды используются в атомной промышленности в качестве ядерного топлива.

Механическое обогащение является подготовительной стадией для последующей переработки руд и концентратов:

1. радиометрическое обогащение (простой и дешевый)

Применяют покусковую, порционную, поточную, радиометрическую сортировку.( крупность 25 – 250мм)

2.гравитационные процессы (концентрация на столах, винтовых сепараторах, отсадочных машинах, тяжелых суспензиях). Применяется для первичныхUруд: уранита и урановой смолки, имеющих высокую плотность и крупную вкрапленность.

3. флотацияизвлекаютUминералы в пенный продукт жирными кислотами и их мылами и выделяют из них сульфиды и минералы вмещающей породы при рН=5 – 7,5. Депрессоры вмещающей породы – кремнефтористыйNaи ж.ст..

4. избирательное измельчениеприменяется в основном для вторичныхUминералов, обладающих малой твердостью и легкой шламуемостью

Основным методом переработкиUруд являетсяхимические (гидрометаллургические) процессы(кислотное выщелачивание разбавленнойH₂SO₄;оно дает выше извлечение, чем щелочное).

Сложные комплексные Uруды предусматривают комбинированную технологию. (Пример: при переработкеAu–Uруд применяют гравитационные процессы, цианирование, амальгамацию, флотацию и кислотное выщелачивание)

Сподуменовые (литиевые) руды.

Основными источниками сырья для производства Liявляются промышленные руды, содержаниеLiв которых 0,2 – 0,5% и выше, и соляные растворы. Практическое значение для обогащенияLiруд имеют:

1. селективная добыча руды и ручная сортировка еепри наличии крупнокристаллических минералов (метод основан на различии в цветеLiминералов)

2. термическое обогащение или декрипитация используется для сподуменовых руд ( метод основан на способность сподумена переходить при нагревании руды до 950 - 1100°С из α – модификации в β – модификацию, в следствии чего сподумен растрескивается и рассыпается. Отделяют его от минералов породы грохочением или воздушной сепарацией.).

3. обогащение в тяжелых суспензияхприменяется редко только для сподуменовых руд (метод основан на различии удельного веса сподумена (3,2 т/м³) и минералов породы (2,4 т/ м³))

4.флотация. Необходимо проводить обесшламливание, чтобы извлечь выветрелый легкошламующийся сподумен и минералы вмещающей породы. Применяют прямую флотацию с применением жирных кислот, их мыла в щелочной среде и обратную флотацию с применением катионных собирателей для минералов вмещающей породы; рН пульпы 6,5 – 8,5.

Отделение сподумена от слюды, кварца, полевых шпатов при флотации олеатом Naзначительно улучшается, если обработать измельченную руду щелочными модификаторами (фторсиликатом, фосфатом или силикатомNa),NaOHв плотной пульпе с последующем удалением шламов.

Обработка измельченной руды в растворе 5% плавиковой кислоты, с последующей промывкой ее избытка, улучшает отделение сподумена от минералов вмещающей породы.

5. магнитная сепарацияприменяется для выделения слабомагнитного минерала – уливальдита, содержащего до 12,5%Fe, а также доводочных операциях для выделения магнитных минералов, не содержащихLi.

6. химические процессы в сочетании с флотацией или без нее:

А. при обогащении рассолов метод состоит из упарки рассолов, дробной кристаллизации и получении различных солей. При этом Liвыпадает в виде мельчайших частиц двойного фосфатаLi, который обрабатывают растворами мыла, далее раствор насыщают воздухом и флотируют с добавлением флотомасла.

Б. химическая обработка Liруд с последующим водным выщелачиванием легко растворимых солейLiи дальнейшее осаждение и выделение солейLiв виде карбоната или других труднорастворимых продуктовLi.