Новая технология извлечения оксида железа из стекольного кварцевого песка Текст научной статьи по специальности «Физика»

УДК 622.7

новая технология

ИЗВЛЕЧЕНИЯ ОКСИДА жЕЛЕЗА ИЗ СТЕКОЛЬНОГО КВАРЦЕВОГО ПЕСКА

С.И. Евдокимов*, В.С. Евдокимов**

Аннотация.Объектом исследований являлись стекольные кварцевые пески, содержащие 97,07 % SiO2, 0,34 % Fe2O3, 1,06 % Мр, 0,09 % ТЮ2, 0,007 % Сг20Т 0,31 % СаО, 0,27 % МдО, 0,03 % МпО, 0,14 % К20, 0,07 % Na2Ю, 0,09 % S03, 0,52 % п.п.п. В песках преобладает фракция крупностью (-0,315+0,100) мм, выход которой составляет 79,64 %; выход мелких фракций (крупностью < 0,100 мм), в том числе минералов глины, не превышает 12 %.

Для обезжелезнения песков использован способ флотации паровоздушной смесью по схеме «в две струи»: из 1А части песков выделяют пенный продукт I струи флотации и смешивают его с другой 1А частью песков - II струей флотации. Отличительной особенностью II струи флотации является использование в качестве газовой фазы смеси воздуха с горячим (>100 0С) водяного пара, что позволяет получать пески марки ВС-030-В (массовая доля оксида кремния Si02не менее 98,5 %, оксида железа Fe203 не более 0,03 %, оксида алюминия А1203 не более 0,6 %). Расход греющего пара при использовании технологии паровоздушной флотации составляет 1,79 кг/т песка (9,7* 10-4 Гкал/т песка).

Ключевые слова: стекольная промышленность, кварцевый песок, добыча оксида железа, флотации смеси пара и воздуха.

Актуальность решаемой проблемы связана с новой экономической и технической ситуацией в России: рост производства стеклянной тары в 14 раз, листового стекла в 1,7 раза вызвал необходимость расширения сырьевой базы с вовлечением в хозяйственный оборот кварцевых песков сложного вещественного состава, которые по содержанию оксидов железа не отвечают требованию стекольной промышленности.

Традиционные решения построения технологических схем обогащения [1] некондиционных по содержанию примесей кварцевых песков становятся малоэффективными, прежде всего вследствие изменения технологических и экономических критериев. Цель работы - вопросы проектирования схемы эффективного обезже-лезнения стекольных кварцевых песков на основе использования современных достижений в области флотационной техники и технологии.

Объектом исследований являлась малотоннажная проба стекольных кварцевых песков месторождения Ивановское-2 (Пензенская обл.). Из результатов исследования гранулометрического состава песков следует, что в них преобладает фракция крупностью (-0,315+0,100) мм, выход которой составляет 79,64 %; выход мелких фракций (крупностью < 0,100 мм), в том числе

йШ С.И. Евдокимов В.С. Евдокимов

минералов глины, не превышает 12 % (табл. 1).

основная масса зерен кварца представлена полу- и прозрачными разновидностями, имеют ровный, реже зазубренный контур. Но есть блестящие, серые, бурые и серо-желтые зерна кварца изометричной и ксеноморфной формы,

Таблица 1 Результаты гранулометрического

анализа песков

Размер фракции, мм Выход фракции, %

+1,0 0,46

-1+0,63 0,63

-0,63+0,40 2,56

-0,40+0,315 5,38

-0,315+0,200 14,84

-0,200+0,160 37,33

-0,160+0,100 27,47

-0,100+0,063 4,05

-0,063 7,28

* Евдокимов С. И. - к. т. н., доцент кафедры «Обогащение полезных ископаемых» Северо-Кавказского горнометаллургического института (государственного технологического университета) ([email protected]).

* Евдокимов В. С. - бакалавр ООО «НПП ГЕОС», кафедра «Обогащение полезных ископаемых» СевероКавказского горно-металлургического института (государственного технологического университета)

([email protected] ).

ТОМ 15

а также зубчатого и полигонального очертания. Встречаются зерна кварца с поверхностными примазками железа и чистые прозрачные зерна с внутренними включениями железа, сростки кварца с темноцветными минералами.

Проведено фракционирование материала пробы песков в растворах тяжелых жидкостей (М-45 и бромоформе) по плотности. Легкая фракция песков представлена кварцем и полевыми шпатами. В тяжелой фракции концентрируются ильменит, циркон, слюда, дистен, рутил, турмалин, ставролит, в том числе слабо- (гематит, мартит) и немагнитные (сидерит, гетит, лимонит) минералы железа.

В песках содержится 97,07 % SiO2, 0,34 % Fe2O3, 1,06 % А1203, 0,09 % ТЮ2, 0,007 % Сг207, 0,31 % СаО, 0,27 % МдО, 0,03 % МпО, 0,14 % К20, 0,07 % №20, 0,09 % SO3, 0,52 % п.п.п. Спектральным анализом установлено присутствие небольших количеств меди и свинца.

Минералы железа и кварц могут быть селективно разделены флотацией с использованием нетоксичных оксигидрильных собирателей анионного типа, эффективность применения которых для обогащения стекольных кварцевых песков исследована на основе флотации мономинералов, выделенных из песков месторождения Ивановское-2.

Опыты по флотации мономинералов выполнены в аппарате для беспенной флотации (трубке Халлимонда объемом 150 см3); приведенная скорость подачи воздуха - 1,76 см/с, объемный расход воздуха - 0,014 см3/с (режим истечения воздуха в аппарат - квазистатический), диаметр отрывающихся от капилляра пузырьков - 0,97 мм (рассчитан из условия равновесия подъемной силы пузырька и силы, удерживающей пузырек на отверстии). Флотацию выполняли в водопроводной воде (табл. 2).

исследована флотируемость гематита (в виде двух разновидностей - спекулярита (железного блеска) с хорошо выраженными кристаллами, имеющими металлический блеск, и

Таблица 2

Химический состав и рН воды, применяемой для флотации

Наименование показателя Значение показателя Наименование показателя Значение показателя

запах, баллы 0 цинк, мг/дм3 0,076

прозрачность, мм <30 натрий, мг/дм3 9-10

Цвет бесцветная калий, мг/дм3 1,2-1,5

рН 7,05-7,99 общая жесткость, моль/дм3 3,2-3,3

хлориды, мг/дм3 11,0-13,0 сухой остаток, мг/дм3 250

сульфаты, мг/дм3 28,0-30,0 общее микробное число (ОМЧ), КОЕ/1 мл отсутствие

железо общее, мг/дм3 0,19 термотолерантные бактерии, КОЕ/100 мл отсутствие

медь, мг/дм3 0,02 общие колиформные бактерии, КОЕ/100 мл отсутствие

марганец, мг/дм3 0,008

массивного, плотного красного железняка), сидерита и кварца крупностью (-0,315+0,100) мм с удельной поверхностью соответственно, см2/г: 4 734, 2 777 и 21 141. В качестве собирателя использовали олеиновую кислоту, полученную из смеси кориандрового и рапсового масла марки «Олеин Б». Олеиновую кислоту применяли в виде раствора (из расчета 100 г/т) в керосине (марки ТС1) в соотношении 1:1. Для создания рН использовали кальцинированную соду в сочетании с известью. Установлено (рис. 1), что

Рис. 1. Флотация гематита (1), сидерита (2) и кварца (3) олеиновой кислотой при разных значениях рН

iv4

При флотации пузырьками, заполненными насыщенным водяным паром, вследствие контакта жидкости и пара начинается конденсация. Температура TS на границе, по которой произошло соприкосновение двух сред, определяется их теплофизическими свойствами [2-4]:

T " т2)

Ts -T1 +

(1)

где индекс «1» относится к горячему (пар), а «2» - к холодному (жидкость) теплоносителю. Здесь

1

k = -± I-2 = Л2\ a1 Pi c

P1 Pi

P2 P2

(где А, а, р, с - коэффициенты теплопроводности, кгм/(К-С), и температуропроводности, кг/ (м-с2); плотность, кг/м3, и теплоемкость при постоянном давлении, м2/(Кс2).

Радиус пузырька г (м)

1

г (х, Ti) =

3 F1 p (х)

х), Т

4 ж

(2)

связан с параметрами пара в пузырьке (V1 - объем пузырька пара, м3; р1 - давление пара в пузырьке, Па; Т1 - температура пара в пузырьке, К; х - координата, м) уравнением состояния идеального газа Менделеева-Клапейрона

m

Рис. 2. Схема колонной флотомашины I, II - колонна с эжектором; III, IV - желоба для пенного и камерного продуктов; V - эрлифт 1,2 - подача воздуха и пара Подача исходного питания (А), разгрузка пенного (В) и камерного (С) продуктов, промывная вода (Д) и дренаж (G)

минералы железа и кварц могут быть разделены флотацией при значении pH ~ 9,5.

Исследования по обезжелезнению песков проведены с применением лабораторной колонной флотомашины противоточного типа (рис. 2) производства ООО «НПП ГЕОС». Колонная флотомашина имеет высоту 7,4 м и диаметр 0,3 м, глубину подачи питания - 1,4 м, высоту зоны минерализации - 6 м [Паньшин A.M., Евдокимов С.И. Усовершенствование процесса цинковой флотации с использованием теплового кондиционирования пульпы // Обогащение руд. 2009. № 1. С. 29-34]. Отличительной особенностью конструкции колонны является то, что аэрация осуществляется смесью воздуха с теплоносителем - горячим (> 100 0С) насыщенным водяным паром.

1

Pi F1 = wx RT1

(3)

^ - универсальная газовая постоянная, Дж/ (мольК); т1 - масса пара в пузырьке, кг; М1 -молярная масса, кг/моль; р = Р0 + Р2 8^о " х) -давление пара в пузырьке, где р0 - давление над поверхностью жидкости; р^ g _ х) - давление столба h0 (м) жидкости плотностью р2 (кг/м3); д -ускорение свободного падения, м/с2).

Уравнение конвективного теплообмена между паром в пузырьке и жидкостью

dT

1

dt

c1 г (х, тЦР1 (х, T1)Т Ti)

(4)

(а - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2К); с1 - коэффициент теплоемкости пара, м2/(Кс2); t - время, с) получено из закона Ньютона-Рихмана

d Q = a T - Ti)F dt = m1 c^ dT1

(5)

где dQ - количество переданной энергии (Дж) за время dt через поверхность теплообмена площадью F (м2).

Согласно (3), плотность пара р1 выражается

ТОМ 15

как функция координаты х и температуры Т1:

, X тт -РкХ,

1 Vх' т\!- V - вт

1х т1=тх= -Щ ■ (6)

а размер пузырька г связан с объемом V1 выражением

- х рт

(7)

для численного решения уравнение (5) запишем в форме:

йТ

1

йг

с1 г (х, тЦр1 (х, Т1)Т Т2) .

(8)

Из результатов расчетов (рис. 3) следует, что температура пара в пузырьках достигает своего равновесного состояния в течение ~10-3 с.

Время контакта частиц и пузырьков флотационных размеров тк в условиях промышленного процесса составляет первые десятки милисе-кунд, т. е. при условии тк < тинд (тинд - минимально необходимое время для прилипания частицы к пузырьку с образованием конечного краевого угла смачивания - время индукции) частица не закрепляется на поверхности пузырька.

В начальный момент времени размер пузырька уменьшается за счет конденсации пара с переносом тепла в граничный слой пузырька и образованием пленки конденсата [5-7]. При критической толщине пленки тепломассообмен между паром и жидкостью ухудшается, и тепло конденсации не уходит полностью в жидкость [8-11]. Пар перегревается (конденсация сменя-

5,5-10*

ется испарением), давление в пузырьке повышается, соответственно которому увеличивается размер пузырька. Слой теплой жидкости в граничном слое растущего пузырька, смешиваясь с недогретой жидкостью, утоньшается, неоднородность температуры в нем уменьшается, и процесс конденсации возобновляется - пузырек совершает затухающие колебания [12-14]. движущей силой процесса колебаний является существенное различие в теплопроводности жидкости и ее пара (способности подводить и отводить тепло), а градиент температуры в граничном слое пузырька имеет подчиненное значение.

для оценки времени полной конденсации пара в пузырьках tk экспериментально апробированную зависимость изменения радиуса пузырька от времени [10, 11]:

-Й = г

(где

1 -

6

л/л

Ja х Ре1/2 х Ев

2/3

(9)

с р. ДТ Ja = р 2 р1 -к

- критерий Якоба (ср - теплоемкость при постоянном давлении холодного теплоносителя, Дж/ (кгК); АТ - разность температур горячего и холодного теплоносителей, К; гк - удельная теплота конденсации, Дж/кг);

0 с р с г п 2 ю г р ^ 2 Ре = -= —-

а ¿2

- критерий Пекле (ш - скорость потока жидкости относительно поверхности теплообмена с начальным размером г0, м/с; Л2- коэффициент теплопроводности холодного теплоносителя, кгм/(Кс3); а - коэффициент температуропроводности холодного теплоносителя, м2/с);

Ев = -

а г,

4 г

2

- критерий Фурье) приведем к выражению, соответствующему предельному случаю схлопыва-ния пузырька от максимального размера до нуля

2/3

1 -

6 л/п

Ja х Ре1/2 х Ев

10*

^ 6 Jа хРе1/2 х Ев = 1, ып

(10)

Рис. 3. Температура граничного слоя пузырька подставим в него значения критериев в развер-пара в недогретой жидкости как функция времени нутом виде

— Ja2 х Ре х Ев2 =-п

36 (ср Р 2 А Т)2 2 щ г (a г)2

(11)

16 п (р 1 гк)2 a г 4

= 1

гк =

4 ж

(р1 гк Ьг

2 „3

9 (ср р2 А Т)2 2 ю

1/2

(12)

г, =

4x3,14[и79х10~3 х2258х103 |х| 0,6х10"3

6 a (=р Р2 ^ Т)2 г 4 г3 V

3 77 г г

(14)

Значение скорости конденсации пара определим

и получим выражение для расчета времени, необходимого для полной конденсации пара в пузырьках

=_ 20,57 , (15)

й г

продифференцировав по времени зависимость объема пузырька пара V от времени нахождения его т в холодной воде

V = 163,96 - 20,57 х г ,

(16)

Для пузырьков размером г = 0,6 * 10-3 м, всплывающих со скоростью ш = 16,7 * 10-2 м/с, время выравнивания температуры пара в пузырьках и окружающей жидкости при теплофизических и режимных параметрах паровоздушной флотации составляет:

полученную прямой аппроксимацией результатов исследования (где t изменяется от 0 до 8 мкс) [5, 14, 15]. Тогда среднее расстояние, пройденное пузырьком до полной конденсации пара шt при его сопряженном тепломассообмене с холодной водой,составит:

6х1,44х10"7 Г 4,182х103 х998х87^2 ах г

1/2

9[4Д82х103 х 998,2х 871 х 2x16,7x10 2 х1,44х10"7

1,579х10"3 х2258х103

-3

= -20,57^»хг = 2,3x10 -"м

= 1,9х10"2 с

При наличии теплообмена между фазами время tk , необходимое для полной конденсации пара, может быть определено также из соотношения

,2

гк =

Т1

(13)

(где

Т

a; у =

2,48x10

-2

р1 с1 0,592х2034,0

= 2,06х10-5 м2/с

- коэффициент температуропроводности пара; А1 = 2,48 * 10-2 кгм/Ксек3 - коэффициент теплопроводности; с1 = 2034,0 м2/Ксек2 - коэффициент теплоемкости при постоянном давлении; р1 = 0,592 кг/м3 - плотность насыщенного пара). Расчет

0,6x10

-3

гк =-

2

,-5

■ = 1,7х10-2 с

2,06x10"

по (12) дает близкий результат к (13). Из (11) следует, что:

что близко к результату шt = 16,7 * 10-2 * 1,7 * 10-2 = 2,8 * 10"3 м.

Из результатов расчетов по (1), (10), (11) и (15) следует, что к моменту контакта частицы с пузырьком температура на поверхности пузырька Т3 отличается от температуры жидкости в объеме Т0 на 10-15 0С и составляет 15-20 % от их начальной разности. Таким образом, доказана возможность изменения результатов флотации за счет нагрева граничного слоя пузырьков конденсирующимся водяным паром в условиях, моделирующих промышленный пенно-агитационный процесс. силовым фактором, обеспечивающим изменение устойчивости смачивающих пленок при повышении температуры, являются «не-ДЛФО»-силы [16] (структурные силы гидрофобного притяжения и гидрофильного отталкивания [17-19], входящие в суммарную изотерму расклинивающего давления. Рост дальнодействия

Рис. 3. Схема эжектора 1 - рабочее воздушное сопло; 2, 3 - две ступени инжекции воздуха; 4, 5 - конфузор и диффузор

2

3

о.

ТОМ 15

сил притяжения связан с выделением на гидрофобных поверхностях нанопузырьков газа, растворенного в воде, и их коалесцен-цией с пузырьком пара [20-25].

Для диспергации в объеме колонны составной паровоздушной струи (спутных потов воздуха и водяного пара) на пузырьки разработан эжектор, снабженный парогенератором.

Применен новый способ снижения технологической неоднородности извлекаемых минералов при смешении продуктов во флотационном каскаде: разделив исходное питание на две струи, из ЛА его части выделяют черновой концентрат I струи флотации, смешивают его с другой ЛА частью питания и выделяют готовый концентрат II струи флотации. Струйный принцип смешения продуктов обеспечивает высокое содержание минералов железа за счет наиболее флота-ционно активного его морфотипа, что является причиной высокого извлечения.

В табл. приведены результаты извлечения оксида железа из кварцевого песка двумя способами флотации.

Во флотацию подавали соду (2,33 кг/т), жидкое стекло (0,560 кг/т) и сырое таловое масло (1,05 кг/т); при струйной флотации расход сырого талло-вого масла снижали на 10 %, при струйной паровоздушной флотации - на 15 %.

Рис. 4. Принципиальная схема парогенератора:

1 - емкость для воды; 2 - смеситель пара и воды; 3, 4 - подвод соответственно основного и барботажного пара; 5, 6 - барботажное и предохранительно-сливное устройства; 7 -устройство для измерения уровня воды в емкости; 8 - опоры; А, Б - подвод греющего пара и воздуха; С - отвод паровоздушной смеси; Д - дренаж; Е - подвод воды; G, Р, Т - измерения соответственно расхода, давления и температуры

Таблица

Результаты обезжелезнения кварцевого песка методом флотации

Наименование продукта Выход продукта, % Содержание, % Извлечение, %

Ре20э 8102 Ре20э 8102

Колонная флотация

Пенный (железосодержащий) продукт 11,56 2,54 83,79 86,21 10,01

Камерный продукт (обезже-лезненные пески) 88,44 0,053 98,47 13,79 89,99

Исходный песок 100,0 0,34 96,77 100,0 100,0

Струйная колонная флотация

Пенный (железосодержащий) продукт 9,80 2,96 80,23 87,97 8,11

Камерный продукт (обезже-лезненные пески) 90,20 0,044 98,77 12,03 91,89

Исходный песок 100,0 0,33 96,95 100,0 100,0

Струйная колонная паровоздушная флотация

Пенный (железосодержащий) продукт 7,82 4,03 73,98 92,68 5,96

Камерный продукт (обезже-лезненные пески) 92,18 0,027 99,03 7,32 94,04

Исходный песок 100,0 0,34 97,07 100,0 100,0

ВЫВОДЫ:

1. При флотации оксида железа из стекольного кварцевого песка анионным собирателем в присутствии соды и жидкого стекла содержание Fe2O3 в песке уменьшается с 0,34 до 0,053 %.

2. Разработан способ построения конфигурации схемы флотации, в соответствии с которым исходные пески делят на два потока (струи) и пенный продукт первой струи направляют в исходное питание второй струи. Показано, что применение струйной схемы флотации позволяет уменьшить содержание Fe2O3 в песке с 0,33 до 0,034 %. 2 3

3. Разработан способ флотации, отличи-

тельной особенностью которого является использование в качестве газовой фазы смеси воздуха с горячим (> 100 0С) водяного пара. Показано, что применение технологии струйной паровоздушной колонной флотации для обезжелезнения стекольных кварцевых песков, содержащих 0,34 % Fe2O3, позволяет получать пески марки ВС-030-В (массовая доля оксида кремния SiO2 не менее 98,5 %, оксида железа Fe2O3 не более 0,03 %, оксида алюминия А1203 не более 0,6 %). Расход греющего пара при использовании технологии паровоздушной флотации составляет 1,79 кг/т песка (9,7 х 10-4 Гкал/т песка).

ЛИТЕРАТУРА

1. Тихонов О.Н. Теория разделения минералов. - Санкт-Петербург: Изд-во Санкт-Петербургского горного института им. Г.В. Плеханова, 2008. 514 с.

2. Ненаездников А.Ю. Повышение эффективности атмосферных деаэрационных установок с барабанными устройствами / Дисс. ... канд. техн. наук. Иваново. Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина, 2014.

3. Вавилов С.Н., Жатухин А.В., Киреева А.Н. Исследование контакта холодного теплоносителя с перегретой поверхностью //Тепловые процессы в технике. 2011. № 3. С. 118-121.

4. Барочкин Е.В., Жуков В.П., Ненаездников А.Ю., Беляков А.Н., Росляков А.Н. Оптимальное управление межфазной поверхностью в барботажной ступени атмосферных деаэраторов //Вестник ИГЭУ. 2012. Вып. 4. С. 1-5.

5. Королев А.В. Особенности скачка давления в пароводяных инжекторах // Энергетика: Изв. высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2009. № 6. С. 31-36.

6. Евдокимов С.И., Дациев М.С., Подковыров И.Ю. Разработка новой схемы и способа флотации руд Олимпиадин-ского месторождения // Изв. вузов. Цветная металлургия. 2014. № 1. С. 3-11.

7. Simpson H.C. Collapse of steam bubbles in sub-cooled water /H.C. Simp-son, G.C. Beggs, O.M. Isikan //European Two-Phase . Flow Group Metting/ Session A. - Rome, June, 1984. P. 19191924.

8. Жуков В.П., Барочкин Е.В., Ненаездников А.Ю., Беляков А.Н., Росляков А.Н. Эволюция межфазной поверхности тепломассообмена в барботируемом слое //Вестник ИГЭУ. 2012. Вып. 4. С. 1-5.

9. Петушков В.А., Мельситов А.Н. Двухфазное парожид-костное течение в переходных режимах // Математическое моделирование. 2003. Т. 15. № 10. С. 109-128.

10. Мельситов А.Н., Петушков В.А. Высокоскоростная динамика двухфазной газожидкостной среды с теплообменом между фазами // Математическое моделирование. 2000. Т. 12. № 12. С. 35-54.

11. Масикевич А.Ю., Райко В.Ф., Шапиро В.П., Лопухина О.А. О формировании барботажного слоя при кипении недо-гретой жидкости и динамика паровых пузырей //ВосточноЕвропейский журнал передовых технологий. 2005. № 1А (13). С. 107-110.

12. Клименко Л.С. Гэнерация течения и поведение частицы около пузырька в колеблющейся жидкости / Автореферат дисс. ... канд. физико-математических наук. - Пермь: ФГБОУ ВПО «Пермский государственный национальный исследовательский университет, 2011. 15 с.

13. Лепихин С.А. Волновые течения пузырьковой жидкости в каналах переменного сечения / Автореферат дисс. ... канд. техн. наук. - Тюмень: Тюменский государственный университет, 2007. 20 с.

14. Логинов В.С., Озерова И.П. Оценка нестационарной теплоотдачи при пленочной конденсации пара на вертикальной стенке // Известия Томского технологического университета. 2003. Т. 306. № 6. С. 67-69.

15. Ястребов А.К. Конденсация пара при внезапном контакте с холодной жидкостью в существенно неравновесных условиях // Тепловые процессы в технике. 2009. Т. 1. № 12. С. 519-522.

16. Бойнович Л.Б. Дальнодействующие поверхностные силы и их роль в развитии нанотехнологии // Успехи химии. 2007. Т. 76. № 5. С. 510-528.

17. Евдокимов С.И., Паньшин А.М. Поверхностные силоы в процессах агрегации и флотации частиц // Изв. вузов. Цветная металлургия. 2009. № 3. С. 7-11.

18. Паньшин А.М., Евдокимов С.И., Артемов С.В. Исследования в области флотации паровоздушной смесью //Изв. вузов. Цветная металлургия. 2012. № 1. С. 3-10.

19. Чураев Н.В. Поверхностные силы и физикохимия поверхностных явлений // Успехи химии. 2004. Т. 73. № 1. С. 26-38.

20. Nataliya A. Mishchuk. The model of hydrophobic attraction in the framework of classical DLVO forces // Advances in colloid and Interface Science. Vol. 168, Issues 1-2, 14 October 2011, p. 149-166.

21. L. Pan, S. Jung, R.-H. Yoon. Effect of hydrophobicity on the stability of the wetting films of water formed on gold surfaces // Journal of Colloid and Interface Science. Vol. 361, Issue 1, 1 September 2011, p. 321-330.

22. Adam Cohen Simonsen, Per Lyngs Hansen, and Beate Klosgen. Nanobubbles give evidence of incomplete wetting at a hydrophobic interface // Journal of Colloid and Interface Science 273 (2004), p. 291-299.

23. M. A. Hampton, A.V. Nguyen. Nanobubbles and the nanobubble bridging capillary force // Advances in colloid and Interface Science. Vol. 154, Issues 1-2, 26 Febriary 2010, p. 30-55.

ТОМ 15

24. Krassimir D. Danov, Peter A. Kralchevsky. Capillary forces between particles at a liquid interface: General theoretical approach and interactions between capillary // Advances in Colloid and Interface Science. Vol. 154, Issue 1-2, 26 Febriary 2010, p. 91-103.

25. Jialin wang, Roe-Hoan Yoon, John Morris. AFM surface measurements conducted between gold surface treated in xanthate solutions //International Journal of Mineral Processing. Vol. 122, 10 July 2013, p. 13-21.

A NEW TECHNOLOGY OF EXTRACTION IRON OXIDE FROM GLASS SILICA SAND S.I. Evdokimov*, V.S. Evdokimov**

* Candidate of technical sciences, associate Professor of «Mineral processing» North-Caucasian mining and metallurgical Institute (state technological University), Vladikavkaz. ([email protected]).

** Bachelor of LLC «Scientific-production enterprise GEOS», Department of «Mineral processing» North-Caucasian mining and metallurgical Institute (state technological University), Vladikavkaz. ([email protected]).

Abstract.The object of research is glass quartz sands containing 97,07 % SiO2, 0,34 % Fe2O3, 1,06 % Al2O3, 0,09 % TiO,, 0,007 % Cr2OT 0,31 % CaO, 0,27 % MgO, 0,03 % MnO, 0,14 % K2O, 0,07 % Na2O, 0,09 % SO^ 0,52 % loi. In the sands dominated by grain size fraction (-0,315 + 0,100) mm, the output of which is 79,64 %; yield fines (particle size < 0,100 mm), minerals including clay does not exceed 12 %.

Deironing sands used for flotation process steam mixture on a «two-jet»: A part of the sands emit foam product I jet flotation and mixed with the other 1A of the sand - II jet flotation. A distinctive feature of the flotation stream II is used as the gas phase of the mixture with hot air (> 100 0C) steam. This allows sands mark HS-030-B (mass fraction of silicon oxide SiO2 is not less than 98,5 % of iron oxide Fe2O3 is not more than 0,03 % of aluminum oxide Al2O3 is not more than 0,6 %). Heating steam consumption by using the technology of steam-air flotation is 1,79 kg / tonne of sand (9,7 • 10-4 Gcal / tonne of sand).

Keywords: glass industry, quartz sand, extraction of iron oxide, flotation, jet flotation circuit, a flotation mixture of steam and air.

TOM IS

№ I

2 О I S