CC BY
39
A.A. Лавриненко, Н.И. Глухова, E.B. Лапин, 2012
УЛК 622.765
A.A. Лавриненко, Н.И. Глухова, Е.В. Папин
ПРИМЕНЕНИЕ ФЛОКУЛЯНТОВ ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ФЛОТАЦИИ ТОНКИХ ЧАСТИЦ ПИРРОТИНА
Представлены результаты исследований флокуляции и флотации тонких частиц пирротина в присутствии гидрофобного бутадиен-стирольного сополимера и частично гидрофобного полиоксиэтилена с молекулярной массой 4 млн. Показано, что применение гидрофобного полимера в сочетании с бутиловым ксантогенатом повышает флокуляцию и флотируемость минерала. Полиоксиэтилен оказывает более слабое влияние на флокулообразование и флотацию шламовых частиц пирротина.
Ключевые слова: пирротин, флокуляция, гидрофобизация, флотация, полиокси-этилен, бутадиен-стирольный сополимер.
В последние годы в переработку вовлекается все более труднообогатимое, тонкодисперсное природное и техногенное сырьё, что требует разработки новых технологических процессов для его обогащения.
Отвальные хвосты обогащения медно-никелевой руды на Талнахской обогатительной фабрике, выделяемые в никель-пирротиновом цикле, представляют интерес с точки зрения использования их для приготовления закладочной смеси вместо специально добываемых на Норильском горнометаллургическом комбинате скальных пород [1]. Однако в виду наличия в них сульфидной серы до 8 %, связанной, в основном, с пирротином, и рассеянных в пирротине форм металлов платиновой группы (МПГ), содержание которых достигает 1,3 г/т, необходимо предварительное извлечение сульфидов. Это позволит избежать потерь ценных компонентов, в том числе МПГ, и снизить содержание вредной примеси — сульфидной серы — в материале, идущем на закладку выработанных пространств.
Низкая эффективность флотации пирротина из отвальных хвостов обогащения связана с преобладанием тонких, поверхностно-окисленных частиц пирротина и выражается в неудовлетворительной селективности процесса разделения и малой скорости флотации.
Повышение эффективности флотации шламов может быть достигнуто за счет их укрупнения с помощью селективной флокуляции. Наиболее простым для переработки шламов является предложенный Рубио и Китченером метод селективной флокуля-ции, основанный на использовании гидрофобных взаимодействий [2].
Исследована возможность флоку-ляции тонких частиц основного рудного минерала медно-никелевой руды — пирротина, содержание которого в хвостах обогащения богатых руд достигает 12,5 %, гидрофобным и частично гидрофобным полимерами.
В качестве гидрофобного полимера был испытан бутадиен-стирольный сополимер СКС-30 ОХ, представляющий собой водную эмульсию, стабилизированную олеатом калия,
то
II 1 2 5 4 5 к'динентрашт реагента, чг',1
Рис. 1. Зависимость светопропускаиия суспензии пирротииа от коицеитрации реагеитов:
1 — бут. ксантогенат; 2 — СКС-30 ОХ; 3— 5 мг/л бут. ксантогенат, СКС-30 ОХ
с размерами глобул 80 нм. Частично гидрофобный полимер был выбран из испытанных образцов полиокси-этиленов (ПОЭ) компании Доу Ке-микл с молекулярной массой от 600 тыс. до 4 млн. Как показали проведенные ранее исследования по фло-куляции халькопирита, наиболее эффективным оказался водораство-
римый ПОЭ марки ШБН 301 с молекулярной массой 4 млн.
Флокуляция суспензии тонко измельченного пирротина оценивалась по изменению светопропускания суспензии на спектрофотометре Бресо^ М 400.
Флотируемость пирротина крупностью -0,04+0 мм под действием полимеров исследовалась на лабораторной флотационной машине «Ме-ханобр» с объемом камеры 100 см3 при концентрации бутилового ксан-тогената калия — 5 мг/л, вспенивате-ля МИБК — 1 мг/л и рН пульпы 6,5.
Установлено, что СКС-30 ОХ обладает высокой флокулируюшей способностью по отношению к шламам пирротина (рис. 1, кр.2), которая возрастает при предварительной гидро-фобизации поверхности минерала бутиловым ксантогенатом (рис. 1, кр.3).
Практически полная флокуляция пирротина бутадиен-стирольным сополимером достигается при его концентрации 1 мг/л (рис. 1, кр.2). Бутиловый ксантогенат при исследованных концентрациях незначительно улучшает флокуляцию пирротина (рис. 1, кр.1).
Рис. 2. Изображеиие флокул пирротииа при различиых коицеитрациях СКС-30 ОХ:
а — 0 мг/л; б — 1,0 мг/л
Рис. 3. Зависимость светопропускания суспензии пирротииа от коицеитрации ПОЭ: 1 — ПОЭ; 2 — 5 мг/л бут. ксантоге-нат, ПОЭ
Изображение флокул пирротина при различных концентрациях СКС-30 ОХ представлено на рис. 2.
Частично гидрофобный ПОЭ оказывает меньшее влияние на флокуло-образование пирротина. Максимальное его действие наблюдается при концентрации, равной 0,32 мг/л (рис. 3, кр. 1). В присутствии 5 мг/л бутилового ксантогената, флокуляция пирротина под действием ПОЭ возрастает (рис. 3, кр. 2).
Флотационные исследования показали, что применение добавки гидрофобного флокулянта СКС-30 ОХ при флотации пирротина крупностью -40+0 мкм позволяет увеличить выход концентрата (рис. 4, кр. 2). Флоку-лянт ПОЭ практически не влияет на конечный выход концентрата (рис. 4, кр. 3), но способствует увеличению скорости флотации в первые минуты. Из полученных результатов следует, что для интенсификации процесса флотации шламов пирротина, наиболее эффективно применение бутади-ен-стирольного сополимера СКС-30 ОХ. Повышение концентрации сополимера до 2 мг/л приводит к повышению выхода концентрата с 21 до 55 % (рис. 5).
Рис. 4, Кинетика флотации пирротина при использовании флокулянта:
1 — 5 мг/л бут. ксантогената; 2 — 5 мг/л бут. ксантогената, 0,5 мг/л СКС-30 ОХ; 3 — 5 мг/л бут. Кх, 5 мг/л ПОЭ
О 0,1 0,2 <и 0,4 0,5 Концентрация реагента, мг/л
Рис. 5. Зависимость выхода концентрата от концентрации флокулянтов в присутствии 5 мг/л бутилового ксантогената: 1 — ПОЭ; 2 — СКС-30 ОХ
Таким образом, выявлено преимущество флокулирующего действия полностью гидрофобного бутадиен-стирольного сополимера СКС-30 ОХ и его влияния на флотацию шламов пирротина бутиловым ксантогенатом
по сравнение с частично гидрофобным полимером ПОЭ. Флотация шламов пирротина бутиловым ксантогенатом (5 мг/л) в присутствии 2 мг/л СКС-30 ОХ позволяет повысить извлечение пирротина на 30 %, в случае применения ПОЭ
при его концентрации 10 мг/л — на 10 %.
Полученные результаты позволяют рекомендовать для повышения фло-тируемости шламов пирротина добавки бутадиен-стирольного сополимера СКС-30 ОХ.
1. Малинин A.M., Хубулов О.Ю., Ху-цишвили В. И. Состояние и перспективы закладочных работ Талнахских рудников // Цветные металлы. — 2007. — № 7. — С. 13—15.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
2. Rubio J., Kitchener J.A. New Basis for Selective Flocculation of Mineral Slimes. // Trans. / Inst. of Mining and Metallurgy. — Sec. C. Mineral Processing and Extractive Metallurgy 3 1977. —v. 86. —P. C. 96—C100. EEE
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Лавриненко A.A. — доктор технических наук, зав. лабораторией, lavrin_a@mail.ru, Глухова Н.И. — студент, младший научный сотрудник Лапин Е.В. — студент, младший научный сотрудник,
Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук, info@ipkonran.ru
А
РУКОПИСИ,
ДЕПОНИРОВАННЫЕ В ИЗДАТЕЛЬСТВЕ «ГОРНАЯ КНИГА»
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗОНЫ ВРЕДНОГО ВЛИЯНИЯ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ
(№921/09-12 от 01.06.12, 09 с.)
Наумов А. С. — аспирант, goltyikot@yandex.ru,
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный».
DEFINITION OF AREA HARMFUL INTERFERENCE IN COMMUNICATIONS CONSTRUCTION UNDERGROUND
Naumov A.S.
