Исследование и подбор реагента-депрессора для флотации бедных сподуменовых руд

Федотов Е.Н., младший научный сотрудник лаборатории обогащения руд, отдел обогащения минерального сырья АО "Иргиредмет"

Уразова Ю.В., младший научный сотрудник лаборатории обогащения руд, отдел обогащения минерального сырья АО "Иргиредмет"

Тиунов М.Ю., старший научный сотрудник лаборатории обогащения руд, отдел обогащения минерального сырья АО "Иргиредмет"

Бурдонов А.Е., доцент кафедры обогащения полезных ископаемых и охраны окружающей среды им. С.Б. Леонова, ИРНИТУ, канд. техн. наук

В статье представлены результаты исследования по флотации бедных сподуменовых руд с содержанием полезного компонента (Li₂O) в исходном продукте 0,3 %, проанализировано влияние различных реагентов-депрессоров на основные параметры обогащения.

Литий является ключевым элементом современных экологичных технологий: электромобилей, систем хранения энергии, возобновляемых источников. Высокая удельная емкость, низкий вес и способность к быстрой зарядке сделали этот металл незаменимым. Во многих странах литий включен в список критически важных полезных ископаемых, а спрос на него постоянно растет по всему миру.

Рост спроса ставит перед горнодобывающей промышленностью вопрос освоения низкокачественных ресурсов лития. Традиционные методы, такие как добыча подземных рассолов и переработка твердых пород, эффективны при высоком содержании полезного компонента, однако не показывают удовлетворительных результатов при использовании бедного по литию сырья.

Для удовлетворения растущей потребности и обеспечения устойчивых поставок лития необходимо исследовать альтернативные источники и разрабатывать новые технологии извлечения этого металла из низкокачественного сырья. Одним из многообещающих подходов является изучение новых флотационных реагентов, которые могут эффективно депрессировать пустую породу, отделяя ее от литийсодержащих минералов и повышая тем самым кондицию получаемых концентратов.

В данном направлении проведен ряд экспериментальных исследований по определению оптимального реагента-депрессора пустой породы на материале руды с исходным содержанием Li₂O 0,3 %. Основным минералом лития являлся пироксен сподумен – LiAl[Si₂O₆].

При проведении лабораторных экспериментов, опираясь на результаты предыдущих работ с рассматриваемой рудой, был разработан режим флотации [1,2]. Опыты выполнялись согласно действующим методикам, применяемым при лабораторных флотационных исследованиях, с использованием флотомашин механического типа с объемом камер 1, 2, 3 л, на навесках массой 1 кг, при содержании твердого 25 %.

Исследуемая руда измельчалась в щелочной среде, обесшламливалась и поступала на флотационное обогащение, включающее основные операции и доводку черновых концентратов. Схема проведения опытов приведена на рис 1, результаты флотации – в табл. 1 и на рис. 2.

Рисунок 1. Схема проведения флотационных опытов по подбору реагента-депрессора

Таблица 1. Результаты флотационных опытов по подбору реагента-депрессора

Рисунок 2. Результаты флотационных опытов по подбору реагента-депрессора

Из приведенных данных следует, что картофельный крахмал показывает наилучшие результаты и обеспечивает требуемый уровень качества концентрата (1,96 % Li₂O) и извлечения Li₂O (59,28 %). Результаты определения расхода этого реагента на основную сподуменовую флотацию представлены в табл. 2, на перечистную флотацию – в табл. 3.

Таблица 2. Определение расхода картофельного крахмала на основную сподуменовую флотацию

Таблица 3. Определение расхода картофельного крахмала на перечистную флотацию

По данным табл. 2 и 3 можно сделать вывод, что требуемый расход реагента-депрессора на основную сподуменовую флотацию составляет 4 кг/т, на каждую стадию перечистки – 2,5 кг/т.

В ходе лабораторных исследований установлено, что картофельный крахмал является эффективным депрессором для литийсодержащей руды. Его использование увеличивает извлечение Li2O до 58,21 % при содержании 2 %.

Эффективность картофельного крахмала обусловлена его уникальной способностью образовывать прочные поверхностные комплексы с частицами пустой породы, которые предотвращают сорбцию на нее ценных минералов лития, уменьшая их флотируемость и улучшая селективность процесса. Кроме того, картофельный крахмал является недорогим и возобновляемым ресурсом, что делает его экономичной и экологичной альтернативой синтетическим депрессорам.

Список использованной литературы

1. Самойлик В. Г. Исследования полезных ископаемых на обогатимость: учебное пособие – Донецк: ДонНТУ, 2018 – 190 с.
2. Федотов, Е. Н. Извлечение литийсодержащих минералов из бедных руд комбинированным методом / Е. Н. Федотов, М. Ю. Тиунов // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья : материалы XХVIII Международной научно-технической конференции, проводимой в рамках XXI Уральской горнопромышленной декады, Екатеринбург, 06–07 апреля 2023 года / Уральский государственный горный университет ; Горно-металлургическая секция РАЕН; ООО "Таилс КО". – Екатеринбург: ООО "Типография ФортДиалог", 2023. – С. 247–251. – EDN CUJPTT.

"ЗОЛОТОДОБЫЧА" № 9 (310), СЕНТЯБРЬ 2024 ГОДА

© АО "Иргиредмет", 2024