Principalele proprietăți tehnologice ale baritei, care au determinat aplicarea sa largă în diverse industrii, sunt: conținut ridicat de bariu, densitate ridicată, alb, inerție chimică, capacitatea de adsorbție a razelor X, toxicitatea compușilor de bariu.
06.12.2019 Rubrica: Minerit și materii prime chimice Autor: Paxey
În acest articol
Conținut
Proprietăți și aplicații ale baritei
Principalele proprietăți tehnologice ale baritei (BaSO4), care au determinat aplicarea sa largă în diverse industrii, sunt
- conținut ridicat de bariu;
- densitate ridicată;
- albeață;
- inerție chimică;
- capacitatea de adsorbție a razelor X;
- toxicitatea compușilor de bariu.
Densitatea ridicată a baritei (aproximativ 4 500 kg/m 3 ) determină utilizarea acesteia ca agent de ponderare pentru soluțiile de argilă în forajul petrolier, precum și ca agent de ponderare în tipuri speciale de hârtie și carton, cauciuc și mase plastice.
Conținutul ridicat de bariu din barit (67,5 %) a determinat utilizarea acestuia ca materie primă naturală de înaltă calitate pentru obținerea diferitelor săruri și preparate de bariu utilizate în pirotehnie, tăbăcărie, producția de zahăr, producția de hârtie fotografică, ceramică pentru producția de emailuri, pentru topirea sticlelor speciale, în medicină etc.
Albul baritei a condus la utilizarea acesteia la fabricarea litoponei, a vopselelor deschise la culoare și a diferitelor lacuri, a unor tipuri speciale de hârtie albă.
Inerția chimică a baritei face posibilă utilizarea acesteia ca umplutură în cauciuc, hârtie, vopsele și lacuri.
Datorită capacității baritei de a adsorbi razele X, aceasta este utilizată în compoziția materialelor de construcție speciale utilizate pentru izolarea camerelor cu raze X. Aceeași proprietate permite baritei să fie utilizată în medicină pentru diagnosticarea bolilor interne.
Otrăvirea compușilor solubili de bariu determină utilizarea lor în agricultură ca mijloc de combatere a rozătoarelor.
Caracterizarea zăcămintelor și a tipurilor de minereuri de barit
Zăcămintele industriale de barit sunt subdivizate în zăcăminte hidrotermale, meteorice și sedimentare.
Depozitele hidrotermale sunt reprezentate de depozite groase de barit însoțite de carbonați, sulfuri de fier, zinc, plumb și cupru, cuarț, fluorit; printre aceste depozite se disting depozitele venoase și metasomatice. Depozitele din Georgia, Turkmenia, Kazahstan, Khakassia etc. aparțin acestui tip. În depozitele metasomatice, barita formează de obicei un fenocrist împrăștiat în calcar și, prin urmare, depozitele de acest tip nu au o importanță industrială independentă. Importanța industrială a depozitelor sedimentare este, de asemenea, nesemnificativă. Zăcământul Medvedevskoe din Urali aparține depozitelor meteorice.
Minereurile de barit sunt împărțite în următoarele tipuri tehnologice:
- după asociațiile minerale:
- cuarț-barit;
- calcite-barită;
- sulfură-barită;
- fluorit-barit;
- minereuri de barit care conțin oxizi de fier — minerale magnetice de fier, limonit și alte minerale ocroase;
- minereuri cu granulație grosieră, din care, atunci când sunt zdrobite la 100-25 mm, este posibil să se separe bucăți cu conținut condiționat de barit;
- minereuri cu granulație medie, din care este posibil să se izoleze particule cu conținut de barit condiționat atunci când minereul este zdrobit la 1,5-2 mm;
- minereuri cu granulație fină, în care masa principală de minerale iese la iveală prin măcinare la 0,5 mm sau mai fin.
- barit moale — cristalin, cu clivaj pronunțat distinct, bine pretabil la măcinare, utilizat în principal pentru a produce barit măcinat;
- barit dur — cristalin ascuns, dens, dificil de măcinat, utilizat în principal pentru prelucrarea chimică.
Metode de îmbogățire a minereului de barit
Îmbogățirea minereurilor de barit constă în separarea baritei de impuritățile asociate. În funcție de proprietățile minereului, se folosesc diferite metode pentru a atinge acest obiectiv.
Îndepărtarea impurităților argiloase și ocroase se realizează prin spălarea minereului. Pentru curățarea mai completă a baritei de impuritățile colorante, aceasta este tratată cu soluții de acizi minerali (cel mai adesea clorhidric și sulfuric). Grosimea materialului prelucrat depinde de gradul de dispersabilitate al impurităților.
Separarea baritei de incluziunile relativ mari de cuarț și calcit, datorită diferenței suficiente de densitate, se realizează cu ușurință prin metode de concentrare gravitațională. Galena, care prezintă diferențe semnificative de densitate, poate fi ușor separată de barit prin aceleași metode. Sedimentarea este utilizată pentru materialul relativ grosier, în timp ce concentrarea pe masă este utilizată pentru materialul mai fin.
Silicații și sulfurile diseminate subțire datorită flotării diferite a acestor minerale sunt separate de barit prin flotare. Xantogenatele sunt utilizate ca colectori pentru flotarea sulfurilor, în prezența cărora barita nu este flotată. Acizii grași, săpunurile lor și sulfații de alchil sunt utilizați pentru flotarea baritei în condiții care asigură separarea sa eficientă de mineralele de rocă.
Minereurile de barit care conțin cantități semnificative de fier sunt adesea îmbogățite prin sortarea minereurilor. Uneori, un astfel de minereu este supus separării magnetice cu prăjire magnetizantă preliminară. Pentru a separa mineralele de fier din barit, concentrarea gravitațională, flotarea sau dizolvarea în acizi a straturilor subțiri de minerale de fier și alte minerale pe planurile de clivaj ale baritei au fost utilizate cu succes în unele cazuri.
Pentru îmbogățirea minereurilor de barit clar cristalin, se utilizează încălzirea (decriptarea), care determină spargerea baritului într-o pulbere fină. Temperatura necesară este de 400-500°, dimensiunea minereului inițial este de 25 mm. Cuarțul și mineralele feroase rămân sub formă de granule mari. Separarea pulberii fine de barit de impuritățile cu granulație grosieră se realizează prin screening.
Tehnologia de îmbogățire a minereului de barit
Minereurile de cuarț-barită cu granulație grosieră se îmbogățesc prin spălare cu sortare ulterioară, minereurile cu granulație medie — prin sedimentare, iar minereurile cu granulație fină — prin concentrare pe mese, în aparate centrifugale sau prin flotare.
De obicei, barita se flotează în mediu alcalin cu acid oleic, tall oil amestecat cu parafină, ulei sulfat, acizi naftenici sau sulfați de alchil în proporție de 0,5-1,5 kg/t. Sulfații de alchil cu lungimea lanțului apolar conținând 15-17 atomi de carbon au cea mai mare selectivitate.
Barita se extrage cel mai ușor din minereuri, a căror rocă reziduală este reprezentată de cuarț și silicați, ușor de depresurizat deja la sarcini mici de sticlă lichidă, activând ușor flotarea baritei.
Consumul de depresor crește brusc (până la 1,5-4 kg/t) odată cu creșterea conținutului de carbonați de calciu și magneziu din minereu. Consumul tuturor reactivilor este redus dacă se utilizează sulfat de alchil ca colector (100-150 g/t), ceea ce oferă, în plus, posibilitatea flotării în apă dură fără deslimitarea preliminară a materialului de flotare.
Îmbogățirea minereurilor de calcit-barit cu granulație medie și grosieră se realizează prin sortarea minereurilor și prin metode gravitaționale. Pentru îmbogățirea minereurilor cu granulație fină de acest tip se utilizează flotarea.
Deoarece concentrațiile crescute de sticlă lichidă au un efect deprimant asupra flotării baritei, este recomandabil să se trateze fie produsele intermediare într-un ciclu separat, fie concentratul de barită brută conform metodei lui N.S. Petrov, dacă există o cantitate semnificativă de carbonați de calciu și magneziu în minereu. Metoda constă în aburirea concentratului preliminar îngroșat la 50-60% din solid timp de 30-60 de minute într-o soluție de sticlă lichidă (0,3-2%) la o temperatură de 80-85 ° C, diluarea cu apă rece la 25-40 ° C și flotarea ulterioară a baritei. În aburire, colectorul este desorbit de pe suprafața particulelor minerale de calciu care contaminează concentratul, iar flotarea lor este aproape complet deprimată.
Minereurile sulfuroase de barit sunt îmbogățite prin flotare. Flotarea selectivă a acestor minereuri permite obținerea concentratelor de sulfuri (plumb, zinc) și a concentratelor de barit de înaltă calitate, cu un conținut de 89-93 % BaSO4.
În acest caz, flotarea baritei se realizează în mediu sodic (pH 11) cu colector carboxilic, folosind metasilicat de sodiu ca depresor de oxizi de fier (0,5-1 kg/t).
Minereurile de fluorită-barită sunt îmbogățite cel mai eficient prin flotare. În același timp, se pot obține concentrate de barit și fluorit condiționate. Sulfurile de metale grele pot fi separate din aceste minereuri prin flotare preliminară cu utilizarea de xantogenat. Prezența calcitului complică procesul de flotare a minereurilor de fluorit-barit.
Minereurile de barit care conțin oxizi de fier sunt dificil de îmbogățit. La un conținut scăzut de fier, minereurile cu granulație grosieră de acest tip se îmbogățesc prin spălare și spargere, iar cele cu granulație fină — prin concentrare pe mese sau încălzire, dacă barita are capacitatea de a se fisura. Limonita și alte minerale ocroase sunt spălate cu acid, iar mineralele magnetice de fier sunt separate prin separare magnetică. Îmbogățirea minereurilor de barit care conțin cantități mari de fier este foarte dificilă.
În majoritatea cazurilor, barita este extrasă din minereuri polimetalice, ceea ce sporește complexitatea utilizării acestora. Concentratele de barit rezultate sunt utilizate în industria chimică ca agent de ponderare pentru forarea sondelor petroliere. Concentratele de barit de înaltă calitate pentru industria chimică conțin până la 95% barit. Densitatea concentratului pentru industria petrolieră trebuie să fie de 4100-4300 kg/m 3 , iar conținutul de calitat e-10 mm nu trebuie să depășească 5-7 %.
Schemele de flotare pentru extracția baritei sunt relativ simple. Acestea includ de obicei flotarea principală și de control și două sau trei purificări ale concentratului. Uneori, concentratul de la ultima epurare este supus clasificării în hidrocicloane, ale căror nisipuri sunt concentrate pentru industria petrolieră. Din scurgerea hidrociclonului după două sau trei reepurări, se obține un concentrat adecvat pentru industria chimică.
