Badania procesu flotacji krajowych rud barytowych

(1)

ZESZYTY N A UK OW E POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ Seria: GÓRNICTWO z. 135

________ 1985 N r kol. 836

S ławomir SOBIERAJ

BADA N IA PROCESU FLOTACJI K R A J O WY CH R U D BARYTOWYCH

Część pierwsza - FLO TA CJ A CZY ST Y CH M IN ERAŁÓW BARYTU I FLUORYTU

S t r e s z c z e n i e , w a rtykule tym przedstawiono p ierwszą część badań, ma j ąc yc h na celu opracowanie technologii flotacji po lskich rud ba

rytowych. Technologia ta ma zapewnić otrzymywanie wysokiej jakości koncentratów ba ry to w yc h oraz umożliwić odzysk minerałów towarzyszą

cych - fl uorytu i sre br on oś n yc h siarczków. Przebadano, metodą mikro- flotacji w rurce Hallimcnda oraz techniką flotacji olejowej, szereg d etergentów i d epresorów produkow a ny ch w kraju i określono ich przy

datność do flotacji ba rytu i fluorytu. Badania te um oż l iw ił y w y t yp o

wanie odczynników fl o tacyjnych do dalszych prób w większej skali.

1. WSTĘP

Obecnie, w świecie niewiele jest już eksploatowanych złóż barytu, któ

ry w stanie sur ow ym może znaleźć pełne przemysłowe zastosowanie. Stąd też, od w ie l u już lat, obserwuje się rosnące zainteresowanie sprawą technolo

gii w zb og ac a ni a rud barytowych. G ł ówny nacisk, w prac ac h dotyczących tego zagadnienia, kładzie się na: po d wy ż s z a n i u uzysk u operacji wzbogacania, z większaniu jakości p r o d uk t u oraz odzyskiwaniu minerałów często towarzy

szących barytowi, takich jak: fluoryt, galena, celestyn i hematyt. Jedną z metod wzbogacania, dającą najwyższe jakości koncentratu, niezależnie od jakości surowca, jest flotacja. Meto da ta znalazła szerokie zastosowanie w technologii przeróbki rud b ar yt o wy ch jako uzupełnienie wz bogacania gra

witacyjnego, bądź też jako jedyny sposób.

P l a n o w a n y w najbl iż sz y m czasie znaczny rozwój kopalnictwa baryt u w P ol

sce oraz budowa nowego zakładu przeróbczego, stały się bod źc em do po d ję  cia prac b a da wc z yc h nad op r ac owaniem nowej technologii flotacji rud b a r y  towych. P r ac e takie prowad z on e był y w latach 1974-1978 przez Instytut Przeróbki Kopalin P ol it echniki Śląskiej w Gliwicach, początkowo na zlece

nie Kopalni Bary tu Boguszów, a następnie OBRSChem. - Kraków oraz Zakładów POLI F AR B - Z ło ty Stok, prz y dużym wsp ół ud zi a le tych jednostek w próbach

t ec hnologicznych oraz pracach projektowych. Znaczną część badań p odstawo

w y c h wy ko n an o w ramach prac w ł a sn yc h pracowników Instytutu Przeróbki K o  palin .

N i n i ej s zy referat stanowi próbę podsumowania części rezultatów tych b adań i oparty jest na materi ał ac h [i-5] .

(2)

2. WPROWADZENIE

Baryt występuje głównie w przyrodzie w połączeniu z krzemianami i tlen

kami żelaza oraz fluorytem i kalcytem. We flotacji rudy barytowej jako zbieracze stosuje się głównie kwasy karboksylowe i ich sole oraz kwasy al- kilosiarkowe i alkilosulfonowe i ich sole. Minerały zasocjowane z barytem w m n iejszym lub w i ę k s zy m stopniu flotują z tymi zbieraczami, dlatego też p roblemy wzbogacania rud b a rytu sprowadzają się głównie do znalezienia odpowiednio selektywnego w danym układzie zbieracza oraz d o bo ru depresorów.

2 e względu na dużą rozmaitość rud barytowych, proces wzbogacania musi być oddzielnie opracowany dla każdej grupy mineralnej. Dla danego złoża na l e

ży dobrać najkorzystniejsze warunki flotacji.

E ksploatowane w Polsc e rud y barytowe ze złóż w Boguszowie i S t a n i s ł a  wowie, pomimo istotnych różnic w wa ru n ka ch ich powstawania oraz w ł a s n o ś  ciach fizycznych, m ożemy zaliczyć do mineralizacji b a r y t o w o -f lu or y to we j.

Charakterystyczne dla obu złóż jest występowanie w nich kwarcu i małyc h ilości siarczków metali ciężkich oraz brak minerałów węglanowych. Z tego też w z gl ęd u można założyć, że optymalne technologie flotacji tych rud n i e  wiele bę dą się różniły.

Do niedawna, do flotacji tego typu rud, stosowano dla barytu i fluory

tu te same odczynniki - głównie kwas olejowy, bądź olej talowy. Otrzymany kolektywny koncentrat ba ry to w o- fluorytowy zakwaszono do pH 3-4, celem zdepresowania b arytu i odflotowywano fluoryt, pozostawiając baryt w pro

dukcie dolnym. Takie prowadzenie procesu w zb ogacania nie dawało koncen

tratu barytowego dobrej jakości, a kwaśne w o d y obiegowe powodowały okre

ślone trudności w pr owadzeniu ruchu zakładu.

Obecnie, w przypadku r ud y b a r y t o w o - f l u o r y t o w e j , stosuje się zasadni

czo dwa w a r ia nt y w z b ogacania flotacyjnego.

W p ie rwszym flotowany jest najpierw fluoryt, przy użyciu jako zbiera

cza kwasu karboksylowego, pr zy Jednoczesnym depresowaniu barytu, za pomo

cą dekstryny, ka rb oksymetylocelulozy lub sulfonowanej ligniny. Do depre

sji b a r yt u stosuje się też często chromiany oraz polifosforany.

W drugim flotuje się najpierw baryt, stosując Jako zbieracze sole kwa

sów alkilosiarkowych, alkiloarylosulfonowych, bądź alkilosulfonowych i depresując fluoryt za pomo cą mieszanin szkła wodnego z trójwartościowymi metalami (Al^+ , C r ^ + , ? e ^ + ) , bądź naturalnymi garbnikami lub kwasem cy

trynowym. Stosowane są również kompozycje tych regulatorów. W obu tych warian ta ch stosuje się też flotacje siarczków (głównie g a l e n y ) , przy u ż y  ciu ksantogenianów przed flotacją zasadniczą oraz stosuje się również ak

tywatory flotacji - dla b arytu BaClg i fluorytu NaF, NagSiF^.

Porównując - na przykł ad a ch opisanych w literaturze - obie te metody można stwierdzić, że wari a nt pie rw sz y daje lepsze uzyski i lepszą jakość koncentratu fluorytowego, natomiast odwrotna procedura pozwala na otrzy

manie czystszych koncentratów barytowych, przy czym uzysk tego minerału

(3)

Badania p r o c e s u flotacji krajowych rud barytowych 29

w y r a źn ie się poprawia. Dlatego też, g dy zawartość bary tu w rudzie jest znacznie wię ks za niż fluorytu, najchętniej posł ug u je my się w ar i an te m d r u  gim.

W Polsce, sprawie technologii flotacji rud barytowych sporo uwagi w swoim czasie poświ ęc i ło C en tralne La bo ratorium K o p a l ny c h Surowców C he

m i c z ny c h w Wa r sz aw ie (6-9] . W latach s ze śćdziesiątych prace tego ośrodka dopr ow a dz ił y do zastosowania w m i ej sc u małoselektywnej oleiny, nowych zbieraczy z grupy alkilosiar cz an ó w typu siarczanu cetylowego i preteponu.

Po z wo li ło to na otrzymywanie z rud z awierających do 2$ C a ? 2 koncentratów, zawieraj ąc yc h powyżej 95£ BaSO^ i poniżej 0,2^6 CaFg. Metoda ta jednak, p o c z ą w s z y od r o k u 1975, z uwagi na znaczny w z ro s t fl uorytu w rudzie z Kopa ln i St anisławów (do 151>) okazała się mało skuteczna. Koncentrat flo

t acyjny zawierał fluoryt w ilościach w iel o kr ot ni e przek r ac za ją c yc h d o p u  szczalne normy i nie znajdował zbytu na rynku. Zaszła w t e d y konieczność opracowania w trybie aw ar yj n ym zmian w technologii flotacji b arytu w Za

kładach w Z ł ot y m Stoku, oraz w pe r sp ektywie dalszej, opracowanie nowej technologii wzbog ac a ni a rudy barytowej w b u do wanym w tym czasie nowym zakładzie przeróbki baryt u w Boguszowie.

3. OMÓ WI E NI E P R O W AD ZO N YC H BADAÓ

3.1. Badania laboratoryjne w zakresie do boru optymalnych odczynników fl ot acyjnych do flotacji barytu

J ak w y k a z an o wcześniej, selektywne zbieracze dla barytu, to przede w s z y s t k i m pochodne alifatyczne i ar omatyczne kwasu siarkowego. P r z e p r o w a  dzone ro zpoznanie produkcji tych związków w Z je dn oczeniu Chemii G o s p o d a r  czej "Polena" oraz Z je dn oczeniu P r z e m y s ł u O rg a nicznego wykazało, że prze

my s ł nasz wytw ar za duże ilości detergentów, które m o g ły by znaleźć zasto

s owanie jako selektywne zbieracze dla barytu.

Po wnikliwej analizie katalogów, p rospektów oraz norm technologicznych Jak również po pr ze pr o wa dz en i u rozmów i konsultacji z jednostkami zajmują cymi się badaniami w tym zakresie, do badań proce su flotacji b arytu w y t y  powa no n as tępujące detergenty:

1. Kery l ob en ze n os ul fo n la n sodu - pasta KBS 2. Siarczanol N-2

3. S tr eminal ML

4. Sulfobursz ty ni a n olejowy SBO

5. Sól sodowa kwasu do de cy l osiarkowego SLS 6. Deterol

7. Pret ep o n G 8. Roka n ol T-16 9. Kamis o l OC 10. Olejan sodu

(4)

W charakterze depresorów skały płonnej oraz fluorytu, postanowiono przebadać następujące substancje:

1. Kwas cytrynowy 2. Kwas w inowy 3. Kwas szczawiowy 4. Garbnik D 5. Quebracho S 6. Szkło wodne 7. Kwas gallusowy 8. Garbnik M

9. Chlorek żelaza i glinu

3.2. Flotacje w rurce Hallimonda

Do badań w rurce Hallimonda stosowano czyste m inerały w ydzielone r ę c z  nie z rudy stanisławowskiej (baryt i fluoryt) oraz boguszowskiej (baryt).

M inerały te mielono w młyn k u agatowym i następnie wydzielono klasę ziar

nową 0,075-0,2 mm.

Do flotacji sporządzano r oztwory odczynników o stężeniu 0,1 g/dcm^, które bezpośrednio przed flotacją rozcieńczano w o d ą destylowaną, dla u z y  skania założonej masy zbieracza (depresora), przypadającej na tonę floto

wanego minerału.

Flotację prowadzono w aparacie Hallimonda o p oj em  ności 60 cm^, stosując na- ważkę minerału 1 g, przy stałym natężeniu przepływu powietrza wynoszącym 1 cm^/s.

Zawiesinę mineralną m i e s z a  no przed flotacją z depreso- rem i zbieraczem odpowiednio po 300 sekund, następnie w prowadzono do aparatu H a l  limonda i mierzono ilość m i  nerału, który wyflotował w czasie 300 sekund.

Wyniki flotacji bezpia- nowej ba rytu przy zastoso

w an iu jako zbieracza Prete- ponu G przedstawiono na rys.

1, krzywa 1. Krzywa 2 z te

go rysunku przedstawia wpływ Quebracha S na uzyskiwane wyniki. Na rys. 2 zamieszczono analogiczne dane dla fluorytu.

& [%1 100

8 0^-

60

40

20

R y s ,

i — r 10 12 pH

barytu od 1. Zależność flotowalności

pH zawiesiny

krzywa 1 - Pretepon G - 500 g/Mg krzywa 2 - Quebracho S - 250 g/Mg Pretepon G - 500 g/Mg

(5)

Badania pro ce su flotacji krajowych rud baryto wy c h 31

Uzys k an e wyniki wskazują, że pr zy stałej dawce zbieracza, wynoszącej 500 g/Mg, baryt dobrze flotuje w szerokim zakresie pH 3-12, natomiast w pr z yp ad ku f luorytu m ożna zaobserwować znaczne obniżenie wyniesienia pow y

żej pH 8. Quebracho S w znacz ny sposób zmienia flotacyjne zachowanie się minerałów.

P or ów na n ie rys. 1 i 2 w y k a  zuje, że posiada ono depresu- jące własności w s tosunku do obu minerałów. Depresujący wpływ Quebracha jest szcze

gólnie w i d o c z n y w środowisku obojętnym i alkalicznym.

Przedst a wi on e dane pr owadzą do wniosku, że Quebracho S w bad an y ch w a r u n ka ch nie wpł y wa w sposób istotny na b e z  wz ględne różnice w w y n i es ie  niu b a r yt u i fluorytu, nato

miast godny podkreślenia w y  daje się być fakt, że depre

sor ten oddziałuje w p roce

sie flotacji przez obniżenie optymalnego zakresu w kierunku n iższych wartości pH. Wiado mo bowiem, że zbieracze typu Pretepon tworzą stosunkowo w y so k ą i stabilną pianę, przy po d wy żs zo n yc h w a rt oś ci a ch pH, co w z nacznym stopniu utrudnia prowadzenie proc es u selektywnej flotacji. Tak więc wy daje się, że zastosowanie do flo

tacji Qu e bracha może w istotny sposób wpłyn ąć na poprawę tego procesu.

Na rys. 3 pr ze ds tawiono flotowalność fluorytu i baryt u w zależności od pH r o z tw or u olej an u sodu. Wynika z nich, że fluoryt flotuje w znacznie szerszym zakresie pH, w yn os z ą c y m od poniżej 4 do 10, natomiast baryt w zakresie od około 6,5 do 8,5.

Na rys. 4 i 5 p rzedstawiono wpływ depresorów - d ek s tr yn y i glikocelu na flotowalność b a rytu i fluorytu, pr zy zastosowaniu zbieracza olejanu sodu. D ep resujące działanie d ek stryny objawia się szczególnie wy r aź ni e w a lk alicznym oraz kwaśnym środowisku mętów flotacyjnych. Pr zy p H powyżej 8 obserwuje się p e łn ą depresję barytu, natomiast p rz y wa rtości pH około 9 silnie spada wyni es i en ie fluorytu. W środowisku kwaśnym następuje sil

na depresja barytu, p og ł ębiająca się w miarę obniżania pHj natomiast fluo

ryt nadal flotuje dobrze.

Znacznie mni e js zą czułość na czynnik pH wyk az uj e glikocel (rys. 5).

W p rz ypadku zastosowania do flotacji tego odczynnika, obserwuje się cał

kowity zanik flotacji obu minerałów w środowisku kwaśnym, natomiast w r oztworach o bojętnych oraz a lk al icznych depre so wa n y jest głównie baryt.

Rys. 2.„Zależność flotowalność! fluorytu od pH zawiesiny

krzywa 1 - Pretepon 6 - 500 «/ Mg krzywa 2 - Quebracho S - 250 g/Mg P retepon G - 500 g/Mg

(6)

Rys. 3. Zależność flotowalności fluorytu i barytu od pH zawiesiny Olejan sodu - 500 g/Mg

krzywa 1 - fluoryt, krzywa 2 - baryt

Rys. 4. Wpływ dekstryny na flotowalność fluorytu i barytu olejan sodu - 500 g/Mg, dekstryna - 500 g/Mg

krzywa 1 - fluoryt, krzywa 2 - baryt

(7)

Badania proce su flotacji krajowych rud barytowych 33

krzywa 1 - fluoryt, krzywa 2-baryt

P ow yż sz e wyni k i wsk a zu ją na znaczną przewagę gl ik ocelu nad dekstryną, ja

ko depresora barytu w bada ny m układzie flotacyjnym.

Wyniki flotacji p r zy użyc iu Jako zbieracza Siarc z an ol u N-2 zamieszczo

no na rys. 6. Zbieracz ten dobrze flotuje baryt w obszarze obojętnym i al

kalicznym. N at o miast w obszarze kwaśnym stwierdza się całkowity zanik flo

tacji. W prz yp ad k u fluorytu, po p r zekroczeniu pH około 9, można zauważyć spadek flotowalności tego minerału. Porównując wyniki flotacji otrzymane pr z y u ż yc i u S ia rc za n ol u N-2 z analogicznymi dla Pr et ep o nu G, można z auwa

żyć istotne różnice polegające na zaniku flotacji barytu w obszarze kwa ś  nym oraz w p r z es u ni ęc iu zakresu dobrej flotacji fluorytu w kierunku w y ż  s zych wart oś ci pH. Zbieracz ten działa również w sposób bardziej efektyw

ny, co w y raża się znacznie m ni e js zy m zużyciem tego odczynnika w porów na  niu do Preteponu. Zaobser wo wa n o też, że w p rz y padku stosowania Si ar cz an o  lu, powstające pęcherzyki piany są znacznie mniej stabilne i silniej zmi- neralizowane.

Wyniki flotacji prz y użyc i u zbieracza s ul f obursztynianu o l e jowego(SBO) p rzedstawiono na rys. 7. Zużycie tego zbieracza w stosunku do Pr et ep o nu

jest niższe, a c harakterystyka otrzymanych kr zywych w obszarze obojętnym

(8)

£ /%]

100

.

90.

80.

70- 60.

50.

40.

30.

20. 10.

3

4 5 6

7

a 9

10 11 12

Rys. 6. Zależność flotowalności fluorytu i barytu od pH zawiesiny Siarczanol N-2 - 250 g / M g

krzywa 1 - baryt, krzywa 2 - fluoryt

100

.

3 0 .

80.

70.

6 0 . 5 0 . 40.

30.

20^. 10.

3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 12

PH

R y s. 7 . Z a le ż n o ść flo t o w a l n o ś c i f l u o r y t u i b a r y tu od pH z a w ie sin y S.B.O. - 250 g/Mg

(9)

Badania p r oc es u flotacji krajowych rud barytowych 35

i alka l ic zn ym Jest podobna. Od czynnik ten charakteryzuje się przy tym sto

sunkowo ma ł ą s kłonnością do pienienia.

Na rys. 8 zamieszczono wyniki uzyskane przy utyc iu zbieracza Stremina- lu Ml. Można zaobserwować całkowity brak selektywności flotacji barytu i fluorytu w b adanych zakresach pH. Poza tym, w trakcie prowadzenia flota

cji, obserwowano po wstawanie bardzo stabilnej piany, co stanowi dodatkowy czynnik elimi nu ją cy ten zbieracz z d alszych badań.

Rys. 8. Zależność flotowalności fluorytu i b arytu od pH zawiesiny Streminal M L - 2 50 g/Mg

Na rys. 9 p rzedstawiono wyniki flotacji uzyskane przy zastosowaniu ja

ko zbieracza p as ty K.B.S. W tym przypadku, w środowisku alkalicznym, w i  dać w y r aź ną selekcję rozdziału obu minerałów. W obszarze tym działanie zbieracza jest bardzo zbliżone do Preteponu, Siarc z an ol u oraz S.B.O. P o  w stające pr zy flotacji pęcherzyki piany są jednak bardzo stabilne, a p i a  na posiada tendencje do szybkiego narastania.

Re z ul ta ty flotacji uzyskane przy zastosowaniu soli sodowej kwasu dode- cylosiarkowego (S.l.S.) pokazano na rys. 10. C ha rakter krzywych opisują

cych flotację jest podobny, jak w omówionym poprzednio przypadku; należy Jednak podkreślić znacznie wyra ź ni ej sz y zanik flotowalności fluorytu w obszarze słabo alkalicznym.

(10)

Rys.

fcf%]

100.

90.

00

70.

60 5 0.

W 3 0-

2 0^- 10-1

; 5 i 7 8 ‘9 ó h " Ł F *

Zależność flotowalności fluorytu i barytu od pH zawiesiny Pasta K.B.S. - 250 g/Mg

10. Zależność flotowalności fluorytu i barytu od pH zawiesiny S.L.S. - 250 g/Mg

(11)

B adania p r o ce su flotacji krajowych rud barytowych 37

Wyniki flotacji uzyskane przy użyciu zbieracza kationowego K amisolu OC p rzedstawiono na rys. 11 do 13. Zdolność zbierająca tego zbieracza jest znacznie m niejsza od omówionych poprzednio, stąd też wynika większe jego zużycie. F lotacje p rowadzone bez użycia depresorów (rys. 11) wykazały, że w całym badan ym zakresie pH nie obserwuje się różnic we flotowalności bary tu i fluorytu. Za st osowanie d e ks tryny (rys. 12) powoduje silne zde- presowanie ba rytu w obszarze obojętnym i alkalicznym, przy czym nie obser

wuje się wyraźnej depresji fluorytu. Stosując jako depresor Glikocel (rys.

13) stwierdzono, że depresuje on baryt w szerokim zakresie pH. Fluoryt jest równi eż depresowany, lecz depresja jego w środowisku obojętnym oraz kwaśnym jest znacznie niższa od depresji barytu w tym samym obszarze.

Rys. 11. Zależność flotowalności fluorytu i barytu od pH zawiesiny K am is ol OC - 500 «/Mg

Rys. H obrazuje rez ul t at y flotacji uzyskane przy użyci u R okanolu T-16.

P r z y s tosowaniu tego zbieracza nie osiągnięto maksymalnego wychodu, zarów

no dla barytu, jak i dla fluorytu. Zdolność zbierająca tego odczynnika jest zdecydowanie mniejsza od w s zy st k i c h pr ze badanych uprzednio zbieraczy.

W tej części pracy p rzebadano flotacyjne zachowanie się b arytu i fluo

rytu w obecności zbieraczy aniono wy ch grupy kwasów karboksylowych (Olejan sodu), grupy a lk i losiarczanów (S.L.S., P r etepon G, Siarczanol N - 2 ) , grupy a lkilosulfonianów (SBO, Streminal ML) oraz grupy alkiloarylosulfonianów (KBS) .

(12)

6 [% 1 100

90 80 70 60 50 hQ

30 2 0 . 10 ■

ph Rys. 12. Zależność flotowalności fluorytu i barytu od pH

Dekstryna - 500 g/Mg, Kamisol OC - 500 g/Mg krzywa 1 - baryt, krzywa 2-fluoryt

ć[%]

100.

90.

60 70 60 50.

hO.

30.

20.

10.

3 h 5 6 7 8 9 10 11 11

P

Rys. 13. Zależność flotowalności fluorytu i barytu od pH Glikocel - 250 g/Mg, Kamisol OC - 500 g/Mg

zawiesiny

(13)

Bada n ia p r o c e s u flotacji k ra jowych rud b ar y to w y c h 39

Rys. 14. Zależność f l o to wa l no śc i fl uo r yt u i b a r y tu od pH z aw iesiny R o k a n o l Ł-1 6 - 500 g/ Mg

Stwierdzono, te Olejan so du w y k a z u j e znacznie s ilniejsze wła sn o śc i z bierające w s t o s u n k u do f l u or y tu niż dla barytu. Dlatego też odczynnik ten w y t y p o w a n o do d a l s zy c h pr ób flotacji f l u o r yt u z odpa du po flotacji barytu.

Biorąc pod u wagę wyniki u z y s k a n e p r z y zast o so wa ni u alki lo s ia rc za n ów m ożna stwierdzić, że są one pozytywne, prz y czym zdolność zbierająca S i a r c z a n o l u N- 2 w y d a j e się b yć w i ę k s z a niż dla P r et ep on u . Oba te p r od u k

ty technic zn e w yt yp o w a n o do d a l s z y c h badań.

Z g r up y z b i e r a c z y typu a l k i l o s u l fo nl an ó w odczynnik SBO posia da z nacz

nie ba rdziej selekty wn e d z i a ł a ni e we flotacji. C ha ra k t e r y z u j e się pr zy tym te n dencją dp tworzenia niestabilnej piany, co d od atkowo prz e ma wi a za tym, b y s pr awdzić dzi ał a ni e jego w wi ększej skali.

J e d y n y z b a d a n y c h zbi er ac z y z grupy al ki lo a ry lo s u l f o n i a n ó w - pasta KBS, w y k a z a ł s to su n ko wo w y s o k ą selektywność r o z d z i a ł u w ś ro d ow is ku a l k a  licznym, jednak jego n ie zwykle silne w ł a s n o ś c i pian ot wó r cz e w tych w a r u n  kach z p e w n o ś c i ą nie p o zw o lą na stosow an ie go samego, bez czynników z m n i e js za j ąc yc h stabilność piany.

W p r a c y p r ze ba d a n o r ó w n ie ż flotacy jn e zachowanie się b a r y t u i f l u o r y  tu w o be cności z bi eracza k at i on ow eg o K a m i s o l u OC w p o ł ą c z e n i u z depreso- rami d e k s t ry n ą i glikocelem. U z y s k a n e r e z u l t a t y w s k a z u j ą na mo żl iwość za-

(14)

stosowania tego odczynnika wraz z badanymi depresorami dla flotacji fluo

rytu. Zbieracz ten wytyp o wa no do dal sz y ch b adań flotacji fluorytu.

Zbieracz n i ej onogenny Rokan ol Ł-16 w y ka z ał w badanym układzie s t os un  kowo niskie wł as ności flotacyjne; z tego też w z g lę d u zrezygnowano z dal

szych jego badań.

3.3. Badanie depresującego w p ły wu garbników na flotację b arytu 1 fluorytu za pomocą techniki flotacji olejowej

Badania te przeprowadzono w celu sprawdzenia, czy istnieje możliwość zwiększenia selektywności rozdziału barytu od fluorytu prz y zastosowaniu do flotacji zbieraczy alkilosia rk ow y ch poprzez użycie depresorów z grupy tanin. W y bó r techniki badawczej po dyktowany został tym, że flotacja ole

jowa charakteryzuje się stosunkowo w y s ok ą czułością, tzn. przebiega już dobrze przy bardzo niewielkich ilościach zbieracza. Dla osiągnięcia de

presji flotacji wym ag a ny jest odczynnik w y ka zu j ąc y silne własności depre- sujące, tak więc spodziewano się otrzymać jednoznaczną odpowiedź na py ta  nie, czy możliwe jest zastosowanie tanin dla regulacji procesu flotacji.

Badania te pr zeprowdzono zgodnie z metodyką opisaną w p ra cy [

10

] . Uzyskane wyniki zamieszczono na rys. 15 do 19. Wsk az u ją one, że baryt i fluoryt przy stałej ilości zbieracza (S.L.S), wynoszącej 150 g/Mg, flo

tują całkowicie w szerokim zakresie pH, zawartym po

m i ę d zy 6 a 11. Z a s t os ow a

nie do flotacji garbników w ilości 100 g/Mg powoduje całkowity zanik flotowalno- ści obu minerałów w środo

w i s k u alkalicznym, przy czym można zauważyć, że fluoryt jest z reguły sil

niej d e pr e so wi ny niż baryt.

W ośrodku obojętnym oraz kwaśnym flotowalność ba ry  tu i fl uorytu je3t wysoka.

Charakterystyczne dane o pi

sujące depresujące działa

nie b a danych tanin p r ze d

stawiono w tabeli 1. A n a l i  za ich prowadzi do wniosku, że w badanych w a runkach Rys. 15. Wpływ Quebracha S na flotowalność istnieją pomiędzy nimi pew

fluorytu i baryt u ne różnice, polegające na Quebracho S - 100 g/Mg, S.L.S. - 150 g/Mg zmianie położenia punktu krzywa 1 - baryt, krzywa 2 - fluoryt, krzy- pH, w którym wyniesienie

wa 3 - baryt i fluoryt bez quebracha

(15)

Badania procesu flotacji krajowych rud baryto wy c h 41

Rys. 16. Wpływ taniny na flotowalność fluorytu i barytu Tanina - 100 g/Mg, S.L.S. - 150 g/Mg

krzywa 1 - baryt, krzywa 2 - fluoryt, krzywa 3 - baryt i fluoryt bez que- bracha

Rys. 17. Wpływ kwasu gallusowego na flotowalność fluorytu i barytu Kwas g al l usowy - 100 g/Mg, S.L.S. - 150 g/Mg

(16)

Rys. 18. Wpływ Garbnika D na flotowalnofeć fluorytu i barytu Garbnik D - 100 g/Mg, S.L.S. - 150 g/Mg

que-

PM

Rys. 19. *pływ Garbnika M na flotowalność fluorytu i barytu Garbnik M - 100 g/Mg, S.L.S. - 150 g/Mg

1 - baryt, krzywa 2 - fluoryt, krzywa 3 - baryt i fluoryt bez bracha

(17)

Badania procesu flotacji krajowych rud barytowych 43

Tablica 1 Porówn an ie c h ar akterystycznych punktów opiBujących

depresujące działanie tanin oraz kwasu gallusowego na flotację baryt u i fluorytu

L p . Rodzaj depresora

pH, dla którego w y  niesienie minerału

równe jest 50%

Wyniesienie minerału przy pH = 10

BaSO,

4 C a P 2 BaSO^ C a P 2

1 Q ue bracho S 9,6 9,2 40% 5%

2 Tanina 9,1 9,1 20% 10%

3 Kwas gallusowy 8,4 9,0 10% 5%

4 Garbn i k D 10,0 9,6 69% 25%

5 Garbnik M 3,9 10,3 57% 10%

rozpatrywanego min er ał u spada do wartości 50%. I tak dla b a rytu punkt ten mieści się w p rzedziale pH 8,4 do powyżej 10, a dla fluorytu p omiędzy pH 9,0 a 10,3.

Biorąc pod uwagę wynie si en i e b arytu i fluorytu przy pH 10 można zauwa

żyć, że trzy z badanych garbników, a mianowicie: Quebracho S, Garbnik D i Garbnik M wyk a zu ją stosunkowo największe różnice i stwarzają nadzieję na poprawę r o zd ziału fl o ta cyjnego tych minerałów. Dlatego też wytypowano je do sprawdzenia w w iększej skali.

4. PODSUMOWANIE

Badania proc es u flotacji barytu i fluorytu, w aparacie Hallimo nd a oraz techniką flotacji olejowej, po zwoliły na znaczne zawężenie liczby odczy n  ników zbierających i depresujących, d ostępnych na rynku krajowym. Na ich podstawie do dalszych prób wytypowano, jako zbieracze baryt u - P retepon G, Siarczanol N-2 oraz Su l fobursztynian olejowy.

W ydaje się również, że pasta KBS wraz z czynnikami destabilizującymi pianę flotacyjną może znaleźć zastosowanie jako selektywny zbieracz b a r y  tu. W y kazano ponadto, że d e presory z grupy tanin skutecznie obniżają flo- towalność fluorytu, co w rezultacie korzystnie wpł yn ie na jakość ko ncen

tratu barytowego. P o zostałe przebadane w tej części pracy de pr esory b a r y  tu - dekstryna i glikocel, mog ą być przydatne w procesie flotacji fl uory

tu z mat er ia ł u odpadowego z flotacji barytu.

(18)

LITERATURA

[1] Sobieraj S., Iskra J.: Otrzymywanie czystych koncentratów barytowych z jednoczesnym odzyskiem minerałów towarzyszących. Sprawozdanie In

stytutu Przeróbki Kopalin Politechniki Śląskiej, Gliwice 1974.

[2] Sobieraj 3. i inni: Poprawa jakości koncentratu flotacyjnego przez obniżenie zawartości fluorytu na bazie istniejącej instalacji prze

róbczej w Złotym Stoku. Sprawozdanie Ośrodka Badawczo-Rozwojowego Górnictwa Surowców Chemicznych, Etap I, II i III. Kraków 1975.

[3] Sobieraj S.: Badania procesu flotacji rudy barytowc-flucrytowej ze Stanisławowa. Fizykochemiczne Problemy Przeróbki Kopalin. Zeszyt Nr 9 Wrocław 1975.

[4] Sobieraj S. i inni: Badania nad technologią flotacji krajowych rud barytowych z równoczesnym odzyskiem minerałów towarzyszących. Spra

wozdanie Instytutu Przeróbki Kopalin Politechniki Śląskiej, Etap I, II, III, Gliwice 1976.

Tb] Nawrocki J. i inni: Opinie w sprawie odzysku barytu z frakcji szla

mowej przelewu zagęszczacza "Dorra". Zespół Rzeczoznawców SITG, Zle

cenie Nr 369/76, Katowice 1976.

[6] Salwach E.: Próby flotacji rudy barytowej za pomocą alkilosulfatów stosowanych w ZSRR. Sprawozdanie Zakładowego Laboratorium Badawczego Zakładów Górniczo-Chemicznych. Złoty Stok 1967.

[7] Gustkowicz S. i inni: Współpraca przy wdrażaniu technologii flotacyj

nego wzbogacania rudy barytowej pozwalającej na otrzymywanie koncen

tratów o zawartości CaF- nie przekraczającej 0,2$. Sprawozdanie Nr 48/67 - CLKS C h e m . / Warszawa 1967.

[9] Czajkowska T.: Flotacja rudy barytowej Preteponem G - skala labora

toryjna. Sprawozdanie Nr 23/68 CLKS Chem., Warszawa 1968.

[9] Szymańska I.: Wdrożenie preteponu i cetylosiarczanu sodowego do flo

tacji barytu w Z.G.Chem. Złoty Stok. Sprawozdanie Nr 15/69 - CLKS Chem., Warszawa 1969.

|io] Sobieraj S.: Selektywna aglomeracja olejowa barytu z mułów odpado

wych. Fizykochemiczne Problemy Przeróbki Kopalin, Zeszyt Nr 10, ss. 39-50, Wrocław 1976.

Recenzent: Dr hab. inż. Janusz GIRCZYS

Wpłynęło do Redakcji w listopadzie 1964 r.

H CejuáUUbA H M n Ú P 0U E C C A «JIU TAUM H 0 'l'E 4E C T i)¿H H jaiX EAPZ'±'Ü.üí¿X p y * 4 A C T L IlfciPhA.4 - í>JlU l’A _ jlK HACTolA .vMHEPAJIOB fjA P JT A /. uJU U P U Ta

P e 3 ki m e

B p a ó o i e n p e a c T a B J i e H a n e p s a a u a c T b z c c j i e , s o B a H H ż , H M t u o i n i i x u e j i b p a 3 p a ó o - T a T b T e x H O J i o r m o ( í j i o i a u n H n o j i b C K H x ó a p z T O B H x p y A . T e x H o s o r z a s i a A a c i b o 3 - M o s c H O C T b n o j i y * t H T b C a p H T O B h i e K O H u e H T p a T b i B h i c o K o r o K a u e c T a a a i a K * : e x a c i b o 3 - M O K H O C T b B e p H y i b o ó p a T H O H e K o i o p h i e M M H e p a j i u , H B x a i o c i H e c H ¡ i p z M e o b i o j J x y o p z T a

•a c e p e ü p o H O C H u x c y j i b ( t H * O B .

(19)

Badania procesu flotacji krajowych rud barytowych 45

M e T O A O U M H K p o i f J i o T a u H H b i p y f i K e X a j j j i H M O H A a a T a x a e ( p A O T a u H H c a c n u J i b3o - B a H M e u u a c x a a c c j i e A O B a H p h a A e i e p r e H T O B u A e n p e c c o p o B n p o n3B O A H M U x b C T p a - K e . O n p e A e j i e u a h x n p n r o A H O C T j * a a a 4>A0i a u H H o a p m a h i p x y o p m a . U p o E e A e H H b ie

HCCAeAoBaHHa AaxK bo3 uoxhocti> BuOpaTB ixoiauHOHHue peareHTu ajm AaxBHertmnx

n p o6 b y a e A H M e H H O u M a c m T a C e .

STUDIES OF THE FLOTATION PROCESS OF LOCAL BARITE ORES

PART ONE - THE FLOTATION OF THE PURE BARITE AND FLUORITE MINERALS

S u n m a r y

In the paper is presented the first part of studies aiaing at elabora

tion of flotation technology of Polish barite ores. This technology ie to ensure obtaining high quality barite concentrates end aake it possible to recover the accompanying minerals - fluorite and silver-bearing sulphides.

A number of detergents and depressors produced in the country have been tested by the micro-flotation method in Hallimond’a tube and by means of oil flotation technique, and their usability for the flotation of barite and fluorite has been determined. The studies made it possible to select the flotation reagents for further investigations on a larger scale.