4.5.7. Выбор схемы обогащения фосфатного сырья

Промышленное значение для производства фосфатных удобре­ний имеют апатиты и фосфориты.

Апатитовые руды делятся на три типа: апатито-нефелиновые, сфено-апатито-нефелиновые и полевошпато-нефелино-апатитовые. Апатито-нефелиновые руды характеризуются значительным разнооб­разием текстурных разновидностей. Минеральный состав апатитовых руд: апатит, нефелин, пироксены (эгирин и эгирин – авгит), сфен, ти­таномагнетит.

Принципиальная схема обогащения апатитовых руд включает трехстадиальное дробление до 4 – 5 % класса плюс 25 мм, одностади­альное измельчение в замкнутом цикле с классификацией и флотацию измельченной руды. Флотация включает основную, перечистные и контрольные флотации (рис. 4.39,а). Развитие схемы флотации может осуществляться в сторону увеличения количества перечистных опе­раций, перераспределения операций флотации и увеличения фронта контрольной флотации. С целью наиболее полного использования сырья за счет увеличения степени раскрытия сростков перспективной является схема с доизмельчением промпродуктов (рис. 4.39,б). Такая схема позволяет повысить селективность разделения и уменьшить на 15 – 18 % циркулирующие нагрузки.

Фосфоритные руды образованы осадочными хемогенными образованиями (фосфоритами). Фосфат различных фосфоритов относится к одной фторапатитовой группе с общей формулой [Ca₁₀(PO₄)₆F₆], он не образует ярко выраженных минералов, а представляет целую гамму соединений переменного состава, зависящего от изоморфных замещений в молекуле фосфата.

Рис. 4.39. Принципиальная схема обогащения (а) и технологические схемы

флотации (б, в) апатито-нефелиновой руды

В фосфоритах, наряду с фосфатами, выделяются также другие минералы: кварц, глауконит, кальцит, доломит. Органическое веще­ство фосфоритов содержит от 0,16 до 0,9 % углерода и состоит из би­тумов, гуминовой кислоты и остаточного угля.

Часто в небольших количествах в фосфоритовых рудах присут­ствует пирит, сидерит и шамозит. К группе минералов, образую­щихся в процессе преобразования фосфоритов, относятся бурые гид­роокислы железа, гипс, кальцит, тремолит.

В результате обогащения фосфоритных руд получают фосфорит­ную муку, которая используется без дальнейшей перера­ботки, и концентраты для дальнейшей химической или термической переработки.

Для получения фосфоритной муки фосфоритные руды подвер­гают дезинтеграции и промывке. Промывка – первая и обязательная стадия обогащения руд платформенных желваковых месторождений. Эффективность промывки невелика. Это объясняется тем, что при промывке должны соблюдаться противоречивые требования: доста­точно полное отделение дисперсных материалов при минимальном истирании кусковых материалов. Кроме того, поверхность крупных зерен имеет много впадин, заполненных отмываемым материалом.

Для промывки фосфоритных руд в зависимости от промывисто­сти руды применяют бутары, скрубберы, корытные мойки и спираль­ные классификаторы. Для сохранения крупных кусков промывку осуществляют в несколько последовательных операций. Принципи­альная схема промывки фосфоритной руды приведена на рис. 4.40.

Мытый концентрат чаще всего не является кондиционным для получения фосфоритной муки. В этом случае его следует подвергнуть дообогащению флотацией.

Схемы флотационного обогащения фосфоритных руд отдельных месторождений существенно различаются между собой.

Питание

Так, ракушечные фосфориты Прибалтики содержат фосфатное вещество, представляющее собой фторкарбонатапатит органического происхождения (остатки раковин моллюсков). Основной вмещающей породой является кварц. Схема обогащения включает операции дроб­ления, грохочения, дезинтеграции, измельчения, классификации и обесшламливания, флотации. Желваковые фосфоритные руды на Ло­патинском руднике перерабатываются промывкой и флотацией тон­ких отходов промывки (эфелей).