РОЗДІЛ 2
ВИВЧЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЖОВНОВИХ ФОСФОРИТОВИХ РУД ЯК ОБ'ЄКТУ
ДОСЛІДЖЕНЬ
Об’єктом досліджень є жовнові фосфоритові руди Волинської області,
Ново-Амвросіївської ділянки і Південно-Осиковського родовища Донецької області,
як найбільш перспективніші для освоєння з метою створення нової сировинної бази
фосфору України.
2.1. Методика проведення досліджень
При проведенні досліджень використовувалися стандартні методики, застосовувався
комплекс сучасних і фізичних методів аналізу, описаних у діючих методиках і
стандартах. Для вивчення технологічних властивостей руди і продуктів збагачення
застосовувалися: напівкількісний спектральний, термічний і гравітаційний
аналізи. Речовинний склад проб вивчався за допомогою хімічного і фазового
хімічного аналізів, досліджень під мікроскопом у відображеному світлі, що
проходить, а також шляхом визначення фізичних і фізико-механічних властивостей:
дійсної щільності, дроблення, роботи руйнування. Кількісний, мінеральний склад
продуктів збагачення розрахований за результатами хімічного і фазового
аналізів.
Відбір і підготовка проб для хімічного аналізу і визначення масової частки
вологи проводилися згідно з ДОСТ 16598-80.
Схема вивчення фізико-механічних властивостей руди включала визначення
показників: вологості вихідної руди (ДОСТ 15054–84), насипної щільності, кута
природного укосу, гранулометричного складу матеріалу.
Подрібнення проводили в умовах відкритого і замкнутого циклів за методикою
Тунцова-Широкінського [101]. Седиментаційний аналіз виконувався для визначення
гранулометричного складу продуктів крупністю менше 0,04 мм методом Сабаніна при
масовій долі твердого не більше 1%.
З метою глибшого вивчення речовинного складу і кількісної оцінки розподілу
фосфору виконувався гравітаційний аналіз.
Магнітний аналіз руди здійснювався за допомогою електромагнітного роликового
сепаратора 138Т-СЕМ. Магнітний аналіз виконувався послідовно з виділенням
магнітної фракції при підвищенні напруженості магнітного поля від 320 кА/м до
960 кА/м.
Мокре магнітне збагачення для виділення сильномагнітної фракції проводилося на
барабанному сепараторі 237-СЕ.
Дослідження за визначенням впливу температури на змочування мінералів водою
проводилися в лабораторних умовах. Крайові кути змочування вимірювалися на
природних гранях кристалів (кварц, кальцит, франколіт), на природних поверхнях
твердих речовин (скло) і на шліфах графіту. Ретельно відмиті зразки зберігалися
в сухому вигляді, а перед вимірюваннями додатково неодноразово відмивалися
дистильованою, гарячою і холодною водою. Перед промивкою дистильованою водою
поверхня кварцу і скла відмивалася гарячою сірчаною кислотою, а поверхня
графіту оновлювалася. Зміна змочування твердих тіл водою залежно від
температури вивчалася при відсутності будь-яких флотаційних реагентів.
Досліджувані зразки, спеціально відібрані і відмиті, зберігалися в сухому
стані. Перед вимірюваннями вони знову ретельно відмивалися і поміщалися в
кювет. Дистильована вода, використана у вимірюваннях, мала електропровідність
близько 2 • 10 ом–1 см--1. На поміщений у воду зразок за допомогою капілярного
утримувача в різних точках поверхні осаджувалося декілька бульбашок діаметром
3,0 мм. На гідрофобних поверхнях бульбашки сиділи вільно; до гідрофільних
поверхонь вони притискалися утримувачем, причому розміри бульбашки і ступінь
його притиснення контролювалися з точністю до ±0,05 мм. Час від посадки
бульбашки на поверхню до вимірювань складав у всіх випадках 5 хвилин. Було
встановлено, що за цей час крайовий кут змочування набуває стабільного
значення, яке не змінюється надалі навіть через добу після початку досліду.
Крайові кути вимірювалися праворуч і ліворуч на декількох бульбашках. Вивчалася
зміна крайового кута змочування при збільшенні температури дистильованої води
від 1 до 60 °С і при зменшенні її у зворотному напрямі. В обох випадках, щоб
умови дослідів були абсолютно однаковими, вода заздалегідь заморожувалася, а
потім доводилася до 1°С або до 60 °С. Час, починаючи з відтавання до перших
вимірювань крайового кута складав 1 год.
Було вивчено властивості розчинів омилених каустичною содою реагентів та їх
сумішей: група жирно-кислотних збирачів – дистильована талова олія (ДТО), сира
талова олія листяних порід (СТОл), сира талова олія хвойних порід (СТОхв),
сульфатне мило; реагент класу алкілсульфонатів на основі синтетичних жирних
первинних спиртів (СЖПС); реагент класу оксіетилованих алкілфенолів, який
застосовувався у вигляді емульсії ОП-4; талактам – загальна формула
RCONH(CH2)5COONa), продукт конденсації талової олії натрієвою сіллю
амінокарбонової кислоти; АБСК — реагент класу алкілсульфонатів; ОП-4 — реагент
класу оксіетілованих алкілфенолів, який застосовувався у вигляді емульсії.
Для визначення оптимальних режимів флотації експерименти виконувалися у
відкритому циклі. Після встановлення оптимальних умов і схеми флотації досліди
відпрацьовувалися в штучно-замкненому циклі з метою вивчення формування складу
зворотної води і впливу накопичення реагентів на вихід і якість концентрату за
схемою, що включає основну операцію та операцію перечищення пінного продукту.
Для оцінки поверхнево-активних властивостей реагентів використовувався
стандартний метод вивчення поверхневих явищ – метод відриву кільця (метод
де-Нуї).
У технологічних дослідженнях використовувалася водопровідна вода, сольовий
склад якої наведено в табл.2.1.
Дослідження механізму адсорбції збирачів, що є поверхнево активними речовинами
(ПАР), проводилося вивченням ізотерм адсорбції Ленгрюме.
Таблиця 2.1
Склад водопровідної води
Загальна
- Київ+380960830922