СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЛЮОРИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к способам химического обогащения карбонатно-флюоритовых концентратов с получением флюоритового концентрата высокой степени чистоты.
Сущность способа заключается в химической конверсии карбоната кальция во фтористый кальций.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к способам химического обогащения карбонатно-флюоритовых концентратов с получением флюоритового концентрата высокой степени чистоты.
Известен ряд способов химического обогащения карбонатно-флюоритовых руд и концентратов, условно разделяемых на водные и неводные, целью которых является очистка от карбоната кальция (кальцита) посредством применения соляной, серной, сернистой, олеиновой кислот, кальцинированной соды, сернистого натрия, жидкого стекла и других реагентов-депрессоров кальцита [1,2,3,4,5].
Указанные способы [2,3,4] характеризуются сложностью операций (флотация, выпаривание), необходимостью использования дорогостоящих реагентов [1,5], подбор которых зависит от специфики химического и минералогического составов руд и карбонатного модуля (отношение массовой доли CaF2 к массовой доле СаСОз), и, как правило, не обеспечивают глубокой очистки исходного материала от кальцита.
В качестве прототипа выбран способ очистки флюоритового концентрата двухстадийной термической обработкой бифторидом аммония [6]. Способ позволяет полностью очистить флюоритовый концентрат от кальцита (по утверждению авторов), но при этом характеризуется относительной сложностью операций, проводимых в 2 этапа, и большими энергозатратами для достижения требуемой температуры в 400-600 0С.
Целью изобретения является упрощение процесса очистки карбонатно-флюоритовых концентратов с получением высококачественного флюоритового концентрата при минимальных энергозатратах.
Поставленная цель достигается разложением карбоната кальция плавиковой кислотой с образованием флюорита.
Способ осуществляют следующим образом.
Карбонатно-флюоритовый концентрат смешивают со слабым водным раствором (2-6%) плавиковой кислоты, взятой в стехиометрическом соотношении к кальциту. Взаимодействие карбоната кальция с плавиковой кислотой осуществляется по уравнению реакции с конверсией кальцита во флюорит:
CaCO3 + 2HF = CaF2 + CO2 + H2O (1)
Полученный в результате химического обогащения флюоритовый концентрат, вне зависимости от исходного значения карбонатного модуля, содержит 98,6-99,0% CaF2, при этом содержание CaCO3 снижается до 0,2-0,3%.
Пример:
В смеситель периодического действия последовательно загрузили 500 кг карбонатно-флюоритового концентрата Такобского ГОКа (флюорит – 97%, кальцит – 2,2%) и 75 кг 5%-ного раствора плавиковой кислоты, перемешали до образования гомогенной массы влажной рассыпчатой структуры и при выключенной мешалке выдержали реакционную смесь в течение 10 мин., до прекращения выделения углекислого газа. Содержание флюорита в полученном продукте составило 98,7%, кальцита – 0,2%.
Привлекательность предложенного способа заключается в его простоте, отсутствии побочных продуктов реакции и в непосредственной конверсии вредной примеси – кальцита, во фтористый кальций, при этом содержание фтористого водорода в воздухе рабочей зоны не превышает нормативных значений ПДК. Способ позволяет обогащать карбонатно-флюоритовые концентраты в широком диапазоне значений карбонатного модуля.
Результаты лабораторных исследований показали, что полученный флюоритовый концентрат соответствует нормативным требованиям, предъявляемым к сырью для производства плавиковой кислоты, и может быть использован в производственном цикле предприятия «ТАлКо Кимиё» для последующего получения криолита и фтористого алюминия, при этом расходуемая на конверсию плавиковая кислота возвращается в производственный цикл после обработки флюоритового концентрата серной кислотой. Кроме того полученный концентрат можно использовать в черной металлургии, сварочном производстве и ряде других производств, использующих флюорит высокой степени чистоты.
Успешной реализации предложенного технического решения будет способствовать компактное размещение флюоритового месторождения, обогатительного комбината и завода по производству фтористого водорода.

1. АС СССР №497237. Способ очистки
плавикового шпата.
2. Патент на изобретение RU 2259888 Способ
обогащения карбонатно-флюоритовых руд и
поточная линия для его осуществления.
3. Патент на изобретение RU 2192314. Способ
флотации кальцито-флюоритовых руд.
4. Патент на изобретение RU 2286850. Способ обогащения флюоритовых руд.
5.Дегодя Е.Ю. Обогащение труднообогатимых руд Суранского м/р. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. Магнитогорск - 2006.
6. АС СССР №1723036. Способ очистки флюоритового концентрата.