Вестник МГТУ. 2020, Т. 23, № 2.

УДК 622.793 Использование анионного флокулянта в процессе подготовки оборотной воды для флотации апатит-нефелиновых руд А. В. Артемьев*, Г. В. Митрофанова *Горный институт КНЦРАН, г. Апатиты, Мурманская обл., Россия; e-mail: sashaartemev2009@yandex.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9833-3350 Реферат В настоящее время актуальной проблемой является совершенствование способов очистки технологических вод обогатительного производства от взвешенных частиц и водорастворимых примесей с помощ ью полиакриламидных флокулянтов. В ходе исследования процессов адсорбции из водных растворов ионов Н+ и ОН осуществлен анализ кислотно-основных свойств поверхности твердой фазы самого загрязненного технологического продукта - слива сгустителя апатитового концентрата, минеральный состав которого на 90 % представлен апатитом. Результаты оценки влияния реагентов, присутствующих в технологии обогащения (жирнокислотного собирателя, железного купороса), на количественное соотношение кислотно­ основных центров на поверхности апатита показали, что взаимодействие этих реагентов с минералом создает предпосылки для большей эффективности действия флокулянтов анионного типа. С целью определения условий, при которых флокулянты различного типа находятся в максимально ионизированном состоянии, проведены исследования по изменению вязкости раствора полиэлектролита при различных значениях рН; изучено положение изоионной точки для образцов катионного и анионного флокулянтов в присутствии реагентов, применяемых при флотации апатита и обезвоживании апатитового концентрата. Эксперименты с использованием модельных и реальных суспензий в оборотной воде для широкого ряда катионных и анионных флокулянтов позволили определить кинетические и концентрационные зависимости флокулирующей способности исследуемых реагентов, подтвердившие большую эффективность реагентов анионного типа. Поиск наиболее эффективных реагентов способствует обеспечению оптимальных показателей воды по содержанию взвеш енных частиц и катионов жесткости при внедрении технологии замкнутого водооборота. Артемьев А. В. и др. Использование анионного флокулянта в процессе подготовки оборотной воды для флотации апатит-нефелиновых руд. Вестник МГТУ. 2020. Т. 23, № 2. С. 150-159. DOI: 10.21443/1560-9278-2020-23-2-150-159 The use of anionic flocculant in water treatment for flotation of apatite-nepheline ores Alexander V. Artemiev*, Galina V. Mitrofanova *Mining Institute KSC RAS, Apatity, Murmansk region, Russia; e-mail: sashaartemev2009@yandex.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9833-3350 Abstract Currently, an urgent problem is the improvement of methods for purification o f industrial water from concentrates of suspended particles and water-soluble impurities using polyacrylamide flocculants. By studying the adsorption processes from aqueous solutions of H+ and OH ions, the acid-base properties of the surface o f the solid phase of the most contaminated technological product have been analyzed, i. e. discharge o f the thickener of apatite concentrate, the mineral composition of which is 90 % represented by apatite. The influence of reagents present in the processing technology (fatty acid collector, iron sulfate) on the quantitative ratio of acid-base centers on the surface of apatite has been evaluated. It has been shown that the interaction of these reagents with the mineral creates prerequisites for greater efficiency of the anion-type flocculant. In order to determine the conditions under which flocculants of different types are in the maximally ionized state, studies have been carried out to change the viscosity of the polyelectrolyte solution at different pH values. The position of the isionic point for samples o f cationic and anionic flocculants in the presence of reagents used in apatite flotation and dehydration of apatite concentrate has been studied as well. Studies on model and real suspensions in recycled water for a wide range o f cationic and anionic flocculants have been performed. Kinetic and concentration dependencies of flocculating capacity of analyzed reagents have been determined; the experiments have confirmed the more efficient operation of anionic-type reagents. The search for the most effective reagents will make it possible to provide optimal water values for the content of suspended particles and hardness cations when introducing closed water circulation technology. Artem iev, А. V. et al. 2020. The use o f anionic flocculant in water treatment for flotation o f apatite- nepheline ores. Vestnik o f MSTU , 23(2), pp. 150-159. (In Russ.) DOI: 10.21443/1560-9278-2020­ 23-2-150-159 Article info Received 04.02.2020; received in revised 15.04.2020 Key words: apatite-nepheline ores, recycling water supply, water treatment, waste water treatment, flocculation, anionic flocculants For citation Информация о статье Поступила в редакцию 04.02.2020; получена после доработки 15.04.2020 Ключевые слова: апатит-нефелиновые руды, оборотное водоснабжение, водоподготовка, очистка сточных вод, флокуляция, анионные флокулянты Для цитирования