
Settore tecnico: La presente invenzione riguarda un metodo di arricchimento, in particolare un metodo di arricchimento del minerale di berillo.
Immagine di sfondo: Il berillo è un minerale silicato, che si forma prevalentemente nei giacimenti di pegmatite, ed è utilizzato principalmente per la produzione del metallo raro berillio e dei suoi composti. Il berillio e i suoi composti sono materie prime importanti per molti settori dell’economia nazionale. Ad esempio, le leghe di berillio-rame presentano i vantaggi di elevata durezza, elevata resistenza e buona conduttività termica, e costituiscono materiali importanti per l’industria elettronica, elettrica e automobilistica; l’ossido di berillio presenta una buona conduttività termica e una bassa conduttività elettrica, il che lo rende adatto alla realizzazione di radiatori e isolanti elettrici utilizzati nella produzione di microprocessori, radar e dispositivi a transistor; il berillio metallico presenta i vantaggi di un elevato punto di fusione, bassa densità, elevata resistenza specifica, resistenza all’ossidazione a temperatura ambiente, basso coefficiente di dilatazione, buona stabilità dimensionale, ecc., ed è ampiamente utilizzato come materiale strutturale nell’industria aerospaziale, come materiale di schermatura nei reattori nucleari e per la preparazione di sorgenti di neutroni, diventando così un importante “metallo spaziale”. I metodi esistenti di arricchimento del berillo sono per lo più processi acidi o alcalini e utilizzano principalmente acidi forti o alcali forti per la separazione; richiedono inoltre riscaldamento, lavaggio con acqua e disidratazione durante il processo di arricchimento, nonché la rimozione preliminare dei minerali magnetici e di quelli facilmente flottanti. Questi metodi non solo presentano processi complessi, schemi di processo lunghi, ingenti investimenti in attrezzature, elevato consumo energetico e scarsi benefici economici; inoltre, gli acidi forti o gli alcali forti causano una significativa corrosione delle attrezzature, influenzando direttamente la loro durata e aumentando i costi operativi. Ancora più grave è il fatto che gli acidi o gli alcali forti causano anche un grave inquinamento ambientale. Inoltre, nella società odierna, in cui le risorse minerarie sono sempre più scarse, come utilizzare pienamente ed efficacemente i minerali a basso tenore o gli sterili è anch’esso un importante argomento di ricerca. Pertanto, è necessario migliorare la tecnologia esistente per soddisfare i requisiti della produzione industriale e dell’ambiente ecologico.
Sintesi dell'invenzione: Lo scopo della presente invenzione è quello di superare le carenze della tecnica precedente e di fornire un metodo caratterizzato da un processo semplice, uno schema di lavorazione conciso, l’assenza di inquinamento ambientale, bassi costi operativi, un’elevata resa e in grado di produrre concentrato di berillio da minerali poveri o da sterili.
La presente invenzione raggiunge l'obiettivo sopra indicato attraverso le seguenti soluzioni tecniche: prevede la concentrazione per gravità degli sterili o dei minerali poveri e la flottazione della fluorite, caratterizzata dall'aggiunta al minerale dei seguenti componenti:
Carbonato di sodio 300-800 g/t, collettore 400-1300 g/t,
silicato di sodio 200–1200 g/t, idrossido di sodio 50–300 g/t, solfato di alluminio 250–1000 g/t, sale di ferro 100–600 g/t, agente schiumogeno 10–30 g/t e collettore cationico 50–200 g/t. Dopo la flottazione della fluorite, viene effettuata la flottazione inversa del berillo per ottenere un concentrato di ossido di berillio.
Le fasi specifiche del processo oggetto della presente invenzione sono le seguenti:
Nel metodo di processo oggetto della presente invenzione, il collettore è costituito da sapone di paraffina ossidato o da acido oleico. L’agente schiumogeno è l’olio di pino. Il sale di ferro è cloruro ferrico, solfato ferrico o solfato ferroso. Il collettore cationico è un'ammina primaria, un'ammina secondaria o una diammina eterea con 10–18 atomi di carbonio.
Rispetto allo stato dell'arte, la presente invenzione presenta i seguenti vantaggi ed effetti benefici:
Pertanto, la presente invenzione rappresenta una nuova svolta nella flottazione del berillo dai giacimenti di pegmatite, risolvendo in modo definitivo molti problemi legati alla produzione e all'applicazione pratica di tali giacimenti e consentendo un utilizzo completo ed efficace di preziose risorse minerarie.
La figura 1 rappresenta lo schema di processo della presente invenzione.

La presente invenzione viene descritta più dettagliatamente di seguito con riferimento ad alcune forme di realizzazione.
Esempio 1
Come materia prima sono stati selezionati gli sterili provenienti dalla miniera di tungsteno di Hutiaoxia, nella contea di Zhongdian, provincia dello Yunnan, in Cina. La composizione chimica degli sterili era la seguente: WO₃ > 0,73%, BeO > 1,3%, CaF₂ > 42,4%, Al₂O₃ 2,4%, CaO 4,6%, ganga contenente quarzo 43,42%, mica 2%, calcite 8,2%, materia organica 3,5%, pirite 15% e tracce di altri minerali. Le fasi specifiche del processo sono state:
L'ottadecilammina utilizzata nelle fasi 4 e 5 era un'ammina primaria contenente 18 atomi di carbonio.
I gradi e i rendimenti del concentrato di ossido di berillio, del concentrato di tungsteno e del concentrato di fluorite ottenuti erano i seguenti:
| Prodotto | Voce (%) | Recupero (%) |
|---|---|---|
| BeO | 9.62 | 72.47 |
| WO₃ | 70.81 | 72.86 |
| CaF₂ | 97.40 | 84.90 |
La tabella seguente riporta i dosaggi dei reagenti per ciascuna fase degli Esempi 2, 3 e 4. Le fasi e i metodi di processo erano gli stessi dell’Esempio 1. L’Esempio 2 illustra i dosaggi dei reagenti utilizzati in una prova di scalabilità, in cui sono state trattate complessivamente 500 tonnellate di residui di tungsteno, ottenendo i seguenti indici:
| Prodotto | Voce (%) | Recupero (%) |
|---|---|---|
| BeO | 8.70 | 65 |
| WO₃ | 65.00 | 50 |
| CaF₂ | 97.80 | 62 |
Dosaggi dei reagenti per gli esempi 2, 3 e 4 (g/t):
| Passaggio | Reagente | Esempio 2 | Esempio 3 | Esempio 4 |
|---|---|---|---|---|
| Fase 2 | Carbonato di sodio | 400 | 800 | 600 |
| Silicato di sodio | 1200 | 150 | 300 | |
| Solfato di alluminio | 800 | 200 | 100 | |
| Sapone alla paraffina ossidata | 600 | 400 | 800 | |
| Fase 3 | Sapone alla paraffina ossidata | 200 | 200 | 100 |
| Schiumatore (olio di pino) | 20 | 20 | 25 | |
| Fase 4 | Idrossido di sodio | 180 | 300 | 100 |
| Cloruro ferrico | 500 | 600 | 200 | |
| Ottadecilammina | 160 | 200 | 100 | |
| Schiumatore (olio di pino) | 20 | 15 | 12 | |
| Fase 5 | Ottadecilammina | 40 | 40 | 60 |
| Schiumatore (olio di pino) | 10 | 8 | 10 |