В работе представлены результаты исследований по изменению свойств ряда диамагнитных и парамагнитных минералов (бериллы разных генераций, сподумен, флюорит, шеелит) путем обработки их поверхности флотационными реагентами для усиления их магнитных свойств в условиях полиградиентной магнитной сепарации.
Магнитную сепарацию чистых минералов и руд осуществляли на лабораторном полиградиентном сепараторе. В качестве ферромагнитной матрицы использовали железные и гуммированные полиуретаном шарики диам. 3-6 мм. Напряженность магнитного поля между полюсами составляла 0,3 Тл, что обеспечивало напряженность в зоне сепарации ~1,0-1,2 Тл. Магнитную восприимчивость образцов измеряли по методу Фарадея с использованием в качестве эталона соли Мора.
Подготовка минералов и руд к полиградиентной магнитной сепарации включала последовательную обработку щелочным регулятором (содой, едким натром, сернистым натрием) и жирнокислотным собирателем в смеси с углеводородными маслами в условиях отвечающих оптимальным условиям флотации соответствующего минерала.
Магнитная восприимчивость минералов до и после обработки реагентами без наложения магнитного поля различается незначительно. Исходные минералы без обработки реагентами извлекаются в магнитную фракцию в указанных выше условиях напряженности магнитного поля в небольшом количестве (0,5-5%). После обработки реагентами выход минералов в магнитную фракцию возрастает до 30-80%. При этом магнитная фракция характеризуется более высокой магнитной восприимчивостью по сравнению с исходным минералом (в ~3-9 раз) и тем более с немагнитной фракцией. При повышении магнитного поля в зоне сепарации до 1,4-1,6 Тл выход минералов в магнитную фракцию возрастает до 70-98%. Во флотационных экспериментах данные минералы после соответствующей обработки их поверхности флотационными реагентами извлекаются в пенный продукт на 93-99%.
Следовательно, выделение минералов после обработки их поверхности флотационными реагентами в магнитную фракцию является следствием двух процессов: формирования на их поверхности гидрофобного слоя и наложения магнитного поля высокой напряженности, что в совокупности обеспечивает возникновение в приповерхностном слое нового магнитного состояния.
Возможность практического применения нового метода выделения минералов на реальных рудах проверена на трех типах редкометальных руд при крупности –0,2 мм. Обработку реагентами проводили в условиях, соответствующих условиям флотационного обогащения данных руд. Магнитную сепарацию вели при напряженности магнитного поля 1,0-1,2 Тл на исходной руде, на руде после обработки реагентами и на пенном продукте флотации.
Магнитная сепарация исходной руды позволяет извлечь берилл, сподумен и касситерит в магнитную фракцию всего лишь на 1,25-12,3%. После обработки руды реагентами извлечение данных минералов в магнитную фракцию возрастает до 65-91,5%. Сходная картина наблюдается при сепарации пенного продукта флотации. Извлечение колумбита-танталита, обладающего природными магнитными свойствами, в результате предварительной обработки реагентами возрастает в магнитную фракцию с 70-75% до 90%. Наблюдается достаточно высокая степень концентрации названных минералов в соответствующую магнитную фракцию после обработки реагентами, представляющую собой коллективный концентрат. Следовательно, формирование на поверхности минералов сорбционного слоя тем или иным способом существенно повышает эффективность магнитной сепарации рудного комплекса
Таким образом, на стыке флотационного и магнитного методов установлен новый эффект, позволяющий достаточно эффективно извлекать в магнитную фракцию немагнитные и слабомагнитные минералы. Это представляет достаточный интерес для дальнейшего углубленного его изучения.