CC BY
107
----------------------------------- © В.А. Бочаров, В.А. Игнаткина,
2005
УДК 622.765
В.А. Бочаров, В.А. Игнаткина
ФЛОТАЦИЯ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ СУЛЬФИДНЫХ РУД С НОВЫМИ СОБИРАТЕЛЯМИ
Семинар № 19
Флотируемость золота и золотосодержащих сульфидных минералов определяется их природой, технологическими особенностями, среди которых важными являются - крупность, геометрическая форма частиц золота, химический состав поверхности золотин и сульфидных минералов. Выбор собирателей и подавителей флотации труднообогатимых золотосодержащих сульфидных руд становится актуальным в связи с увеличением объемов их переработки.
В классическом процессе селективной флотации сульфидных руд цветных металлов (медно-цинковых, полиметаллических) в качестве подавителей и собирателей часто применяют цианид, сульфат цинка и ксантогенаты соответственно. С переходом на технологии с полным исключением цианида, как основного подавителя сфалерита и пирита, и применением малоселективного собирателя - бутилового ксантогената, возникли значительные проблемы с депрессией основного рудообразующего минерала сульфидных руд - пирита. Модификации пирита со скрытокристаллической, метаколлоидной структурой, кол-ломорфные, разрушенные с неровной поверхностью, легко шламующиеся и становятся флотоактивными.
Сернистый натрий, используемый вместо цианида, при концентрациях менее 50-100 мг/л практически является не подавителем, а активатором флотации
сульфидных минералов. Установлено, что сернистый натрий при расходах 3050 г/т руды активирует флотацию сульфидных и окисленных минералов цветных металлов и сульфидов железа.
Исключение из процесса селективной флотации сульфидных руд цианида и замена его сернистым натрием активирует флотацию многих модификаций пирита, способствует накоплению его в промпродуктах и образованию значительных циркуляционных нагрузок во флотации (до 500 %), особенно в циклах цинковой флотации.
Недостатком ксантогенатов является то, что они проявляют высокие собирательные свойства практически ко всем сульфидным минералам, что естественно создает значительные трудности при селективном разделении минералов меди, свинца, цинка и особенно пирита.
В последние десятилетия в связи с возросшими требованиями к токсичности технологических режимов цианид исключен из процесса флотации и заменен сернистым натрием или другими серосодержащими модификаторами. С переходом на бесцианидные технологии возникли проблемы в получении качественных концентратов при селективной флотации медно-цинковых руд и коллективных концентратов.
Вследствие высокой флотоактивно-сти отдельных разновидностей пирита
*Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ.
содержание меди в медных концентратах не превышает 14-18 %. Значительная часть пирита в медном концентрате (более 50 %) представлена свободными от сростков зернами. Попытки снижения содержания пирита в медном концентрате с применением тепловой обработки, использование сочетаний различных депрессоров, не улучшает результатов селекции, но снижают извлечение меди и золота.
Применение в качестве собирателей сочетания ксантогенатов - бутилового и изопропилового в этом режиме подавления флотации сфалерита и пирита иногда становится малоэффективным. Попытки найти условия повышения эффективности этой пары, подбирая pH, соотношение расходов и концентраций собирателя и подавителя, модифицирование флотореагентов, температурный режим ит. д., пока не дали ощутимых результатов.
Нами выполнены исследования по поиску собирателей более селективных по отношению к пириту.
Выбор собирателей для флотации пи-ритных медно-цинковых руд определяется технологическими особенностями минерального сырья. Наиболее характерные из них: наличие многообразия модификаций пирита и минералов меди, присутствие в руде одновременно при-родно-активирован-ной и трудно флотируемой разновидностей сфалерита; неравномерная вкрапленность сульфидных минералов. Отмеченные факторы должны определять выбор таких собирателей, которые имели бы высокую собирательную способность применительно к сульфидным минералам меди, цинка, благородным металлам, обладали бы высокой селективностью по отношению к пириту - основному рудообразующему минералу. В последние годы в практике флотации руд применяют сочетания собирателей с сильными и слабыми собирательными свойствами. Положительный опыт смеси использования таких
собирателей имеется при обогащении медно-молибденовых руд на обогатительной фабрике СП «Эрдэнэт» (Бераф-лот 3026) и медно-никелевых руд на обогатительных фабриках «Норильский никель», где испытывались собиратель «S-703»; а в последнее время реагент
дмдк.
Для руд Гайского месторождения институтами Гинцветмет и МИСиС в разные периоды исследованы индивидуально и в сочетании собиратели: бутиловый и изопропиловый ксантогенаты (1:1), на которых в настоящее время работают обогатительные фабрики Гайского ГОКа и других предприятий Уральского региона; бутиловые ксантогенат и аэрофлот; меркаптобензотиозол (МКБТ) и бутиловый ксантогенат, модифицированный галогенидами и многие другие режимы. Показано, что все они в сочетании с бутиловым ксантогенатом или индивидуально улучшают показатели обогащения.
Исследованы образцы синтезированных в институте Гинцветмет различные собиратели серии «СИГ» и «СГМ». Предварительно исследованы собиратели фирмы «Minerals international reagents» - S-703, S-701, F-100 и др., в состав которых входят 1-3 компонента, имеющие различные физико-химические характеристики. Например, в собиратель S-703G входят компоненты диалкилди-тиофосфат, диалкилсульфид и алкиловый эфир полипропиленгликоля. Его российские аналоги, например собиратель «Бе-рафлот 3026», имеют похожий состав. Они исследованы и испытаны на медномолибденовых рудах СП «Эрдэнэт» (Херсонский М. И.) и нами на медноцинковых рудах ОАО «Гайский ГОК» испытана другая модификация «Бераф-лота».
Таблица 1
Результаты коллективной флотации с новыми собирателями в сочетании с ксантогенатом при соотношении 1,33 :1 (общий расход 40-30 г/т) (схемные опыты)
Расход собирателя Выход, Содержание, % Извлечение, %
Продукты % Си Zn Аи Аё Си Zn Аи Аё
Бутиловый ксантогенат, 80 г/т Медно-цинковый к-т 12,3 12,4 6,2 6,16 79,1 84,7 78,3 51,9 56,9
Хвосты 87,7 0,31 0,24 0,85 8,4 15,3 21,7 48,1 43,1
Руда 100,0 1,79 0,97 1,47 17,1 100 100 100 100
Бутиловый ксантогенат + собиратель 1 Медно-цинковый к-т 11,7 13,5 6,65 7,7 91,0 85,6 82,0 60,0 63,0
Хвосты 88,3 0,29 0,19 0,66 7,1 14,4 18,0 40,0 37,0
Руда 100,0 1,85 0,95 1,49 17,0 100 100 100 100
Бутиловый ксантогенат + собиратель 5 Медно-цинковый к-т 10,5 15,2 7,5 9,0 97,0 86,6 82,8 59,4 60,0
Хвосты 89,5 0,28 0,18 0,70 7,6 13,4 17,2 40,6 40,0
Руда 100,0 1,85 0,95 1,52 17,0 100 100 100 100
Таблица 2
Результаты селективной флотации с новыми собирателями (схемные опыты)
Расход собирателя Выход, Содержание, % Извлечение, %
Продукты % Си Zn Аи Аё Си Zn Аи Аё
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Бутиловый ксантогенат, 70 г/т Медный к-т 10,3 15,0 3,65 7,0 84,2 84,7 39,6 48,1 51,2
Цинковый к-т 1,2 3,0 40,7 4,0 90,0 1,9 49,3 3,0 6,1
Коллективные хвосты 54,6 0,2 5 0,47 5,5 6,0 5,7 17,2 17,7
Селективные хвосты 34,0 0,4 0,10 1,40 12,5 7,5 5,4 31,7 25,1
Руда 100 1,83 0,95 1,49 17,0 100 100 100 100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Бутиловый ксантогенат 40г/т + собиратель 1,30 г/т Медный ск-т 10,2 15,4 3,35 7,9 100 84,8 36,1 53,9 60,0
Цинковый к-т 1,3 3,2 39,2 4,5 93,0 2,2 53,7 3,9 7,1
Коллективные хвосты 52,0 0,15 0,09 0,44 4,0 4,2 5,0 15,3 12,3
Селективные хвосты 36,5 0,44 0,14 1,1 9,6 8,7 5,2 26,9 20,6
Руда 100 1,85 0,95 1,49 17,0 100 100 100 100
Бутиловый ксантогенат 40г/т + собиратель 5,30 г/т Медный к-т 10,5 15,0 3,77 7,7 97,4 85,7 41,9 53,5 60,5
Цинковый к-т 1,1 2,8 41,6 4,5 94,0 1,7 48,4 3,3 6,1
Коллективные хвосты 53,4 0,1 0,08 0,45 4,0 2,9 4,5 15,9 12,6
Селективные хвосты 35,0 0,51 0,14 1,18 10,0 9,7 5,2 27,3 20,7
Руда 100 1,84 0,95 1,51 16,9 100 100 100 100
Таблица 3
Результаты схемных замкнутых опытов на руде текущей переработки
Расход собирателя Выход, Содержание, % Извлечение, %
Продукты обогащения % Си Zn Аи Аё Си Zn Аи Аё
Бутиловый ксантогенат, 35+25+10 г/т Медный к-т 8,0 14,56 2,6 3,6 44,2 82,6 28,4 27,3 33,7
Цинковый к-т 1,0 4,8 45,0 4,4 99,6 3,2 60,1 4,0 9,0
Хвосты 21,0 0,22 0,09 0,8 6,6 14,2 11,5 68,7 57,3
Руда 100 1,41 0,71 1,06 10,5 100 100 100 100
Бутиловый ксантогенат, 15+25+10 г/т Медный ск-т 8,4 14,1 27,5 3,4 45,2 84,0 31,1 29,8 36,9
Цинковый к-т 1,0 3,72 43,3 4,0 99,6 2,5 58,7 4,0 9,3
Хвосты 90,6 0,21 0,08 0,7 6,1 13,5 10,2 66,1 53,7
Руда 100 1,41 0,71 0,96 10,3 100 100 100 100
Собиратель 8-703 проверен на многих типах руд цветных металлов других месторождений РФ. Замена 30-40 % расхода бутилового ксантогената и снижение общего расхода собирателей на 20 % обеспечивает прирост извлечения меди 1,0-1,5 %, золота - 1,5-3,0 %. Однако, перечисленные собиратели не нашли практического применения на предприятиях РФ или из-за высокой стоимости, превышающей цену ксантогената в 4-5 раз, или отсутствия в РФ базы производства этих флотореагентов.
На синтезированном в Гинцветмете собирателе серии СИГ проведены лабораторные исследования и промышленные испытания в сочетании с бутиловым ксантогенатом на одной из секций обогатительной фабрики ОАО Гайский ГОК. В сравнении с одним ксантогенатом получен прирост извлечения меди, золота, цинка. В последние годы в институтах Гинцветмет и МИСиС синтезированы собиратели серии СГМ. На образцах собирателей этой серии в лабораториях институтов МИСиС, Гинцветмет и Гайского ГОКа на пробах медноцинковых руд выполнены исследования по различным схемам коллективноселективной флотации.
По результатам серийных опытов исследуемые собиратели как при индивидуальном применении, так и в сочетании с ксантогенатом обеспечивают повышение извлечения металлов и качества концентратов.
В условиях схемных опытов показано, новые собиратели в сочетании с бутиловым ксантогенатом при общем расходе 70 г/т и соотношении 1:1 обеспечивают получение достаточно качественных концентратов и прирост извлечения металлов (табл. 1 и 2).
Исследованные собиратели эффективны и обладают большей селективностью по отношению к модификациям
пирита. Один из собирателей рекомендован для промышленных испытаний.
По результатам схемных опытов извлечение меди в медный концентрат выше на 0,8-1,4 %, золота на 1,5-2,5 %, серебра до 3 % (табл. 3).
Исследованиями также показано, что новый собиратель при замене им ксантогената в операции выделения «медной головки» и в цикле разделения медноцинкового концентрата позволяет полностью исключить ксантогенат.
За период промышленных испытаний расход собирателя составил 25-30 % от общего расхода собирателей. Извлечение меди из шахтных руд за базовый период составило 80,8 %, за испытываемый период с собирателем 1 - 82,8 %. При одном и том же содержании металлов в руде получен селективный медноцинковый концентрат более высокого качества, т.е. имеется прирост содержания металлов: меди (+0,3 %); цинка (0,2 %); золота (+0,7 %).
Выводы:
• исследованные собиратели в сравнении с ксантогенатами более селективны по отношению к пириту;
• в сочетании с ксантогенатом при замене его на 20-30 % новые собиратели обеспечивают повышение извлечения цветных и благородных металлов;
• новые собиратели по токсичности сопоставимы с ксантогенатами, выпускаются на химических заводах РФ по цене, близкой к ксантогенатам;
• применение сочетания сильного и слабого собирателей обеспечивает технологический результат, установлена высокая собирательная способность новых собирателей к халькопириту и селективность по отношению к пириту. Это подтверждено измерениями краевых углов смачивания на мономинеральных фракциях.
-------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бочаров В.А. Разработка малотоксичных режимов селективной флотации руд цветных металлов на основе изучения механизма окисления компонентов сульфидных пульп. Известия ВУЗов «Цветная металлургия», №1, с. 3-6, 1997, М., МИСиС.
2. Давааням С., Баатархуу Ж., Сатаев И.Ш., Десятое А.М., Херсонский М.И., Цветков И. Т. Разработка технологии обогащения руд месторождения «Эрдэтийн-Овоо» с применением аэрофлотов // Цветные металлы. 1998, №9, с. 1821.
3. Острожная Е.Е., Хромцова И.Н. О совместном применении диметилдитиокарбамата и бутилового ксантогената при флотации сульфидных медно-цинковых руд. // Цветные металлы. 1999, №5, с. 14-15.
4. Бочаров В.А., Игнаткина В.А., Чанту-рия Е.Л., Лапщива О.У., Мельникова С.И. Технология комплексного обогащения труднообогати-мых золотосодержащих руд. М., Цветная металлургия, изв. ВУЗов, 2004 г., №5, с. 4-9.
— Коротко об авторах --------------------------------------
Бочаров В.А., Игнаткина В.А. - Московский институт стали и сплавов.
---------------------------------- © Г. С. Крылова, Г.В. Седельникова,
Н.В. Ибрагимова, Е.А. Кошель,
Л.П. Старчик, В.В. Петренко,
2005
УДК 622.7
Г.С. Крылова, Г.В. Седельникова, Н.В. Ибрагимова,
Е.А. Кошель, Л.П. Старчик, В.В. Петренко
ПРИМЕНЕНИЕ РАДИАЦИОННО-ХИМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ПРИ ОБОГАЩЕНИИ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ
Семинар № 19
стощение запасов легкообогати-мых руд привело к необходимости вовлечения в эксплуатацию руд коренных месторождений, представленных, в основном, упорными рудами. Существующие способы переработки таких руд достаточно сложные и включают в себя комплекс операций (гравитацию, флота-
цию, цианирование). Для переработки концентратов обогащения обычно используются пирометаллургические или гидрохимические (автоклавные) способы, весьма энергоемкие и имеющие серьезные экологические ограничения.
В то же время, исследования специалистов различных организаций (отраслевых
