Научная статья на тему 'Исследование флотационных свойств мономинеральных фракций сульфидов цветных металлов с использованием различных сульфгидрильных собирателей с разной молекулярной структурой'

Исследование флотационных свойств мономинеральных фракций сульфидов цветных металлов с использованием различных сульфгидрильных собирателей с разной молекулярной структурой Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
471
65
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФЛОТАЦИЯ / АДСОРБЦИЯ / СУЛЬФГИДРИЛЬНЫЕ СОБИРАТЕЛИ / СУЛЬФИДЫ / КСАНТОГЕНАТ / КОНСТАНТА СКОРОСТИ АДСОРБЦИИ / ТЕННАНТИТ / FLOTATION / ADSORPTION / SULFHYDRYL COLLECTORS / SULFIDE / XANTHATE / CONSTANT RATE OF ADSORPTION / TENNANTITE

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Каюмов Абдуазиз Абдурашидович, Игнаткина Владислава Анатольевна, Бочаров Владимир Алексеевич, Аксенова Дарья Дмитриевна, Милович Филипп Олегович

Приведены результаты флотационных, адсорбционных, СЭМ, ПЭМ, ИКС исследований сульфидов цветных металлов на примере сфалерита, минералов группы блеклых руд теннантита и наиболее распространенного в рудах месторождений Урала и Горного Алтая сульфида железа пирита. В исследованиях использованы ионогенные сульфгидрильные собиратели бутиловый ксантогенат, диизобутиловый дитиофосфат, малополярные сульфгидрильные собиратели О-изопротил-^тионокарбамат, Аэро 5100 и Аэро 9863 (Cytec, США). Представлены экспериментальные результаты исследований флотоактивности сульфидов в условиях беспенной флотации, кинетики адсорбции собирателей на минералах в термостатированной ячейке. Результаты исследований методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) продуктов беспенной флотации позволили определить характер пленки собирателя (БутКх) на поверхности теннантита при разных флотационных условиях. Определены удельные поверхности соответствующих сульфидных минералов методом низкотемпературной адсорбции азота на установке Nova. Показано аномально высокая удельная поверхность теннантита равным 10,122 м2/г, поскольку удельная поверхность других сульфидов не превышает 1 м2/г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Каюмов Абдуазиз Абдурашидович, Игнаткина Владислава Анатольевна, Бочаров Владимир Алексеевич, Аксенова Дарья Дмитриевна, Милович Филипп Олегович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

RESULTS STUDY OF FLOTATION PROPERTIES MONO-MINERAL FRACTIONS OF SULFIDES NON-FERROUS METALS WITH USING A VARIETY OF SULFHYDRYL COLLECTORS WITH DIFFERENT MOLECULAR STRUCTURE

At present the challenge facing of mining industries are the problem of increasing effectiveness of technology processing of mineral raw materials, an increasing the complexity of its use in the conditions of environmental protection as the increases continuously needs of industry in the non-ferrous, rare, precious and ferrous metals and deteriorating the quality of extracted ores, harshly to acute the environmental situation. The paper presents results physicochemical studies of flotation sulfide minerals of nonferrous metals as sphalerite, minerals group fahl ores tennantite and the most common in Urals and Altai Mountains ore deposits of iron sulfide pyrite. In the studies used ionic sulfhydryl collectors butyl xanthate (But Kx), diisobutyl dithiophosphate (DTP), low polar sulfhydryl collectors izoprotil O-N-thionocarbamates (ITC), Aero 5100 Aero 9863 (Cytec, USA). The author's represented studies result of floatability studies of sulfides by nonfrothing flotation, kinetics of collector's adsorption on minerals in a thermostatic cell. The effect of material composition, the original surface oxidation of sulfides, pH of the liquid phase, and the compositions of sulfhydryl collectors of different molecular structure and regulatory of liquid phase in floatability of sulfides non-ferrous metals and pyrite are shown. The studies of constants rate of adsorption ButKx on samples tennantite treatment with NaOH and without it allowed to define the apparent energy activated adsorption of ButKx on sulfide in different conditions. Consequently, the apparent energy activated adsorption of ButKx (£ads = 4.67 and 15 kJ / mol) on tennantite points to physical form of the sorption collector. The authors represented the study's results of transmission electron microscopy which allowed to makes clear a character skin ButKx on the surface of tennantite in different flotation regimes. Also identified the specific surface of sulphide minerals by adsorption of nitrogen in low-temperature on equipment Nova and shown abnormally high specific surface of tennantite equal to 10,122 m2/g as other sulphides specific surface not more than 1 m2/g.

Текст научной работы на тему «Исследование флотационных свойств мономинеральных фракций сульфидов цветных металлов с использованием различных сульфгидрильных собирателей с разной молекулярной структурой»

УДК 622.765

А.А. Каюмов, В.А. Игнаткина, В.А. Бочаров

ИССЛЕДОВАНИЕ

ФЛОТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ

МОНОМИНЕРАЛЬНЫХ

ФРАКЦИЙ СУЛЬФИДОВ

ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

РАЗЛИЧНЫХ

СУЛЬФГИДРИЛЬНЫХ

СОБИРАТЕЛЕЙ

С РАЗНОЙ МОЛЕКУЛЯРНОЙ

СТРУКТУРОЙ*

Приведены результаты флотационных, адсорбционных, СЭМ, ПЭМ, ИКС исследований сульфидов цветных металлов на примере сфалерита, минералов группы блеклых руд - теннантита и наиболее распространенного в рудах месторождений Урала и Горного Алтая сульфида железа - пирита. В исследованиях использованы ионо-генные сульфгидрильные собиратели - бутиловый ксантогенат, диизобутиловый дитиофосфат, малополярные сульфгидрильные собиратели О-изопротил-^тионокарбамат, Аэро 5100 и Аэро 9863 (Cytec, США). Представлены экспериментальные результаты исследований флотоактивности сульфидов в условиях беспенной флотации, кинетики адсорбции собирателей на минералах в термостатированной ячейке. Результаты исследований методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) продуктов беспенной флотации позволили определить характер пленки собирателя (БутКх) на поверхности теннантита при разных флотационных условиях. Определены удельные поверхности соответствующих сульфидных минералов методом низкотемпературной адсорбции азота на установке Nova. Показано аномально высокая удельная поверхность теннантита равным 10,122 м2/г, поскольку удельная поверхность других сульфидов не превышает 1 м2/г.

Ключевые слова: флотация, адсорбция, сульфгидрильные собиратели, сульфиды, ксантогенат, константа скорости адсорбции, теннантит.

* Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 14-17-00393). В работе принимали участие Д.Д. Аксенова, Ф.О. Милович.

ISSN 0236-1493. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2016. № 11. С. 226-237. © 2016. А.А. Каюмов, В.А. Игнаткина, В.А. Бочаров.

Введение

Флотационный метод обогащения полезных ископаемых является одним из широко применяемых технологических процессов в горной промышленности. На данном этапе развития технологий рационального природопользования задачи комплексного освоения месторождений и переработки минерального сырья усложняются в связи со значительным увеличением доли бедных труднообогатимых руд.

Практика флотации достигла значительных успехов, но в настоящее время многие закономерности флотоактивности и флотируемости минералов полностью не раскрыты [1, 2]. Проблема повышения контрастности технологических свойств минералов, обладающих близкими физико-химическими свойствами, при их флотации по-прежнему актуальна.

Сульфидные мышьяковисто-сурьмянистые медные руды встречаются на месторождениях Уральского региона. Отдельные самостоятельные месторождения блеклых руд до настоящего времени не известны. Мышьяковистый медный минерал — тен-нантит, присутствует в медных, медно-цинковых, медно-цинко-во-колчеданных и полиметаллических свинецсодержащих рудах. Химическая формула теннантита в общем виде может быть представлена как 3Cu2S • As2O3, но более определенно отражает химический состав — Cu12(As, Sb)4S13. Массовая доля меди в теннантите выше, чем в халькопирите, и составляет в среднем 41—51% [3, 4]. В технологии переработки сульфидов, потери тен-нантита с хвостами флотации приводит к снижению содержания меди в концентрат коллективной флотации, в связи с этим выделение минералов группы блеклых руд из медьсодержащего сырья является актуальной задачей, которая до настоящего времени нерешена.

Методы и объекты исследований

В проведенных исследованиях были использованы мономинеральные фракции сульфидных минералов, таких как: тен-нантит, пирит, сфалерит крупностью фракций -74+44 мкм и -44+10 мкм, которые были отобраны из руд месторождений Уральского региона. Элементный состав сульфидов цветных металлов и пирита определялся сканирующей электронной микроскопией (СЭМ) на установке JEOL JSM 5910LV Япония с приставкой EDX Oxford instruments X-MAXN и представлен в табл. 1.

Удельная поверхность сульфидных минералов была определена методом низкотемпературной адсорбции азота на уста-

Таблица 1

Элементный состав сульфидов цветных металлов и пирита

Теннантит Сфалерит Пирит

элементы массовая доля,% элементы массовая доля,% элементы массовая доля,%

Cu 45,7 Cu 0,4 Cu -

Fe 8,3 Fe 4,32 Fe 46,23

Zn 0,7 Zn 65 Zn -

As 16,7 As - As -

Sb 1,2 Sb - Sb -

S 27,4 S 30,28 S 53,77

новке Nova с программным обеспечением Quantachrome instruments и представлена в табл. 2.

В работе были использованы сульфгидрильные собиратели — бутиловый ксантогенат (БутКх), диизобутиловый дитио-фосфат (ДТФ) и малополярные сульфгидрильные собиратели О-изопротил^-тионокарбамат (ИТК) и Аэро 5100 — смесь ^аллил-О-(н и изо)-бутилтионокарбамат (Cytec) и Аэро 9863 — смесь N-аллил-О-изо-бутилтионокарбамат и O- изопропил-N-этил-тионокарбамат (Cytec) и регуляторы среды — гидроксид натрия, сода, или известковое молоко.

В исследованиях для проведения сравнительных опытов применены методы — беспенной флотации, адсорбции в статических условиях, ИКС и ПЭМ продуктов беспенной флотации. Выполнены кинетические исследования сорбции собирателей в термостатированной ячейке с механическим перемешиванием со скоростью 100 об/мин и контролем значений pH и Eh жидкой фазы пульпы [7]. Определение поверхностных соединений

Таблица 2

Удельная поверхность сульфидных минералов, применяемых в исследованиях

Минерал Удельная поверхность, м2/г

Теннантит 10,133

Сфалерит 0,617

Пирит 0,1

собирателей осуществлялся на ИК-спектрофотометре (Спе-корд М-80) с приставкой МНПВО с пластиной KRS 5 с а = 55°; контроль исходной и остаточной концентрации собирателей в жидкой фазе проведен на УФ спектрофотометре (УФ-Вид-НИР Сагу-60001) [14-15].

Предварительная подготовка сульфидов крупностью фракций -74 +44 мкм и -44+10 мкм для исследований, проведена по методикам, представленным в работах [5, 6].

Беспенная флотация сульфидов крупностью -44+10 мкм была выполнена в трубке Халлимонда емкостью 50 мл, отношение Т:Ж = 1:100, диаметр пузырьков воздуха менее 1 мм [9]. Продолжительность перемешивания сульфида с собирателем до подачи воздуха определялось предварительными исследованиями: для теннантита - 10 мин, для пирита - 15 мин, для сфалерита — 15 мин, а объем расходуемого воздуха при флотации — 3,1 см3/мин. Рабочий раствор собирателей готовился методом разбавления из раствора концентрацией 10-2 М с использованием рН-воды. Щелочная среда создавалась гидроксидом натрия или известковым молоком; кислая — серной кислотой.

Схема комплексных исследований представлена на рис. 1.

Сульфид кл. крупности -41 + 10 мкм

Су,'|ьфгмд|>н.1м1мй собиратель

К-тГ

Фильтрование

I-

\ I = 4, й. Я. «в- 12, 12,5 Перемешивание

Воздух

\ I

Бесценная флегация

1 Хв. Фильтрование

Фмлырш УФС

-1

Минерал

Сушка и эксикаторе

I

Взвешивание ПЭМ ИКС

Фильтрат

I

УФС

-1

Минерал

Сушка в эксикаторе

Взвешивание

ПЭМ икс

Рис. 1. Принципиальная схема комплексных флотационных исследований мономинеральных фракций сульфидов цветных металлов и пирита

Таблица 3

Флотируемость и абсолютная адсорбция БутКх на теннантите при установленных значениях pH среды

Бут Кх (№ОН) с щелочной обработкой рН 8, % А, 10-6 моль/г Бут Кх (Са(ОН)2) с щелочной обработкой рН 8, % А, 10-6 моль/г

4 5,7 2,7 4 2,93 3,6

6 11,2 5,5 6 6,2 5,6

8 14,2 7,9 8 8,3 5,9

10 11,5 7,2 10 6,6 4,6

12 5,3 6,2 12 4,0 3,5

Результаты и их обсуждения

В табл. 3 приведены полученные результаты флотируемости и абсолютной адсорбции бутилового ксантогената на теннантите с предварительной щелочной обработкой и без, при разных значениях pH среды создаваемых гидроксидом натрия или известковым молоком.

Установлено, что от нейтральной до сильнощелочной среды в условиях беспенной флотации показатели уменьшения абсолютной адсорбции собирателя согласуется со снижением фло-тоактивности теннантита. Как видно, оптимальные значения pH среды в условиях беспенной флотации установились в сла-

Рис. 2. Зависимость флотоактивности теннантита от значений pH среды при использовании различных сульфгидрильных собирателей в условиях беспенной флотации

бощелочной области. Флотоактивность теннантита со специальной обработкой зависит от значений рН, типа регуляторов среды — гидроксида натрия или извести.

На рис. 2 представлены зависимости флотоактивности теннантита при использовании различных сульфгидрильных собирателей от значений рН среды создаваемой известковым молоком.

Установлено, что флотоактивность теннантита в условиях беспенной флотации при использовании различных собирателей — ДТФ, БутКх, ИТК, Аэро 9863 и Аэро 5100 повышается с ростом естественной окисленности поверхности и рН среды. Как видно из зависимостей флотируемость теннантита с ИТК невысокая, наибольшее извлечение более чем 16% наблюдается в кислой области при рН = 4. Извлечение теннантита при использовании Аэро 5100 в условиях специальной предварительной обработки составляет более 35%, что выше в сравнении с Аэро 9863 при аналогичных условиях более чем на 15%.

На рис. 3 приведены зависимости флотоактивности пирита, сфалерита и теннантита со специальной предварительной обработкой поверхности минералов и без обработки при использовании Аэро 5100 и Аэро 9863 при разных значениях рН среды создаваемой известью.

По условно полученным данным Бергера и Абрамова установлено, что свежеобнаженная поверхность пирита обладает

Рис. 3. Сравнение флотоактивности мономинеральных фракций сульфидов цветных металлов и пирита от значений pH среды при использовании собирателей Лэро 5100 и Аэро 9863 в условиях беспенной флотации

высокой естественной гидрофобностью [8]. Частично окисленная поверхность положительно сказывается при флотации бутиловым ксантогенатом в кислых и слабощелочных средах [10, 13]. Как видно из рис. 3. флотоативность пирита на пробах с естественной окисленной поверхностью в сильнощелочной известковой среде при использовании Аэро 5100 в сравнении с теннантитом ниже более чем на 21%, а при использовании Аэро 9863 более чем на 16%. По полученным экспериментальным данным установлено, что в высокощелочных известковых средах флотоактивность сфалерита при использовании Аэро 5100 составляет 13,5% что ниже в сравнение с Аэро 9863 на 9%.

На рис. 4. приведены результаты просвечивающей электронной микроскопии — изображение пленок собирателей на концентратах беспенной флотации теннантита при использовании бутилового ксантогената в слабо и сильнощелочных известковых средах.

На ПЭМ ажурной пленки при разрешении 5 нм почти не видны, что можно объяснить малой концентрацией собирате-

шо Н)2~ н бутКх 10"4 М

5^пт 1 2 гачЗЗТвя* 3 * 5 " Б 7 9 Ш И 12 тэО

Рис. 4. Изображения продуктов (концентрат) беспенной флотации теннантита при просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ)

а) II 1411) 20(1 31.10 41111 5(10 Ш 700 б) I) НИ) 200 ЗОН 4011 500 ООО 700

Вр™я, с В рем и, с

♦ Т-20 ШТ=50 *Т=20 ШТ=50

Рис. 5. Линейные кинетические зависимости адсорбции бутилового ксан-тогената на теннантите с предварительной специальной обработкой (а) и без обработки (б) в логарифмических координатах при разных значениях температуры жидкой фазы пульпы

ля. Рентгеновские спектры показывают, что в концентрате есть пики углерода, кислорода, серы, которые относятся к органике.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Кинетические исследования сорбции собирателей осуществлялись на автоматизированной установке. Отношение Т:Ж 1:100, крупность фракций мономинерала -74+44 мкм. На рис. 5. приведены кинетические зависимости адсорбции бутилового ксан-тогената на мономинеральных фракциях теннантита со специальной обработкой и без в слабощелочной среде (рН№0Н = 8) в логарифмических координатах при разных значениях температуры жидкой фазы пульпы. Константа скорости адсорбции собирателя определялась графическим методом, как угол наклона прямой в координатах 1п(Л — Л) = [11]. В табл. 4 представлены полученные данные костанты скорости адсорбции бутКх на теннантите при разных условиях.

Полученные экспериментальные данные кинетики адсорбции бутКх на теннантите показали, что на константу скорости

Таблица 4

Константы скорости адсорбции бутилового ксантогената на теннантите с предварительной специальной обработкой и без от температуры жидкой фазы прирН^ОН = 8

Т, С К, с-1 Т, С К, с-1

Теннантит с №ОН 20 0,00467 Теннантит без №ОН 20 0,00525

обработ- 30 0,00493 обработ- 30 0,00556

кой 40 0,00591 кой 40 0,00638

50 0,00601 50 0,00756

адсорбции собирателя в слабощелочной среде, влияет не только температура жидкой фазы пульпы, но и исходная окислен-ность поверхности сульфида. Как видно из табл. 4 константа скорости адсорбции имеет максимум при температуре 50 °С и составляет 0,00756 с-1, что выше при сравнении с теннантитом с NaOH обработкой на 20%.

Кажущуюся энергию активированной адсорбции (Е ), определяли по уравнению Аррениуса, которая для бутилового ксан-тогената на теннантите без специальной обработки составила 7,19 КДж/моль (1,76 ккал/моль); на пробе теннантита со специальной обработкой составила 5,69 КДж/моль (1,35 ккал/моль), значения Еадс лежат в диапазоне физической адсорбции, а лимитирующей стадией является диффузия.

Выводы

Проведенные экспериментальные флотационные и физико-химические исследования на мономинеральных фракциях пирита, сфалерита и теннантита показали, что в условиях беспенной флотации флотоактивность сульфидов повышается с ростом естественной окисленности поверхности. Показано, что с ростом температуры жидкой фазы пульпы константа скорости адсорбции бутКх на теннантите увеличивается. Полученные расчетные данные кажущейся энергии активированной адсорбции бутКх на теннантите без специальной обработки поверхности — 7,19 КДж/моль (1,76 ккал/моль) указывает на физическую форму сорбции собирателя.

Необходимо продолжить изучение механизма действия суль-фгидрильных собирателей разной молекулярной структуры для повышения контрастности флотационных и физико-химических свойств сульфидов цветных металлов и пирита месторождений Уральского региона.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абрамов А. А. Технология комплексной переработки и обогащения руд и россыпей металлических полезных ископаемых. — М.: МГИ, 1990. - 172 с.

2. Богданов О. С., Максимов И. И., Поднек А. К. и др. Теория и технология флотации руд / Под общ. ред. О. С. Богданова. — М.: Недра, 1980. — 431 с.

3. Бочаров В. А., Игнаткина В. А., Каюмов А. А. Флотационное обогащение блеклых руд // ФТПРПИ. — 2015. — № 3. — С. 130—137.

4. Jens Wenzel Andreasen, Emil Makovicky, Bente Lebech, Sven Karup Möller. The role of iron in tetrahedrite and tennantite determined by Rietveld

refinement of neutron powder diffraction data // Physics and Chemistry of Minerals. September 2008, Volume 35, Issue 8, pp. 447-454.

5. Игнаткина В. А., Бочаров В. А., Дьячков Ф.Г. Исследование собирательных свойств диизобутилового дитиофосфината при флотации сульфидных минералов из колчеданных руд // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2013. — № 5. — C. 138-146.

6. Митрофанов С. И. Исследование руд на обогатимость. — М.: Гор-техиздат, 1954. — 495 с.

7. Самыгин В. Д., Григорьев П. В., Филиппов Л. О. Реактор с автоматизированным контролем кинетики образования // Известия вузов. Цветная металлургия. — 2002. — № 4. — С. 72—77.

8. Бергер Г. С. Флотируемость минералов. — М.: Госгортехиздат, 1962. — 255 с.

9. Мелик-Гайказян В. И., Абрамов А. А., Рубинштейн Ю. Б. и др. Методы исследования флотационного процесса. — М.: Недра, 1990. — 301 с.

10. Конев В. А. Флотация сульфидов. — М.: Недра, 1985. — 262 с.

11. Богданов О. С., Чантурия В. А., Классен В. И. и др. Физико-химические основы теории флотации. — М.: Наука, 1983. — 264 с.

12. Хан Г. А., Габриелова Л. И., Власова Н. С. Флотационные реагенты и их применение. — М.: Недра, 1986. — 271 с.

13. Lee K., Archibald D, McLean J., Reuter M. A. Flotation of mixed copper oxide and sulphide minerals with xanthate and hydroxamate collectors // Minerals Engineering. 2009. Vol. 22, issue 4. pp. 395—401.

14. Keiko Sasaki, Koichiro Takatsugi, Kazuhiro Ishikura et al. Spectroscopic study on oxidative dissolution of chalcopyrite, enargite and tennantite at different pH values // Hydrometallurgy. Vol. 100, issue 3—4. pp. 144—151.

15. Himawan T. B.M. Petrus, Tsuyoshi Hirajima, Keiko Sasaki, Hideyuki Okamoto. Effect of pH and diethyl dithiophosphate (DTP) treatment on chalcopyrite and tennantite surfaces observed using atomic force microscopy (AFM) // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2011. Vol. 389, issues 1—3. pp. 266—273. ЕШЗ

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

Каюмов Абдуазиз Абдурашидович1 — аспирант, e-mail: maliaby_92@mail.ru,

Игматкина Владислава Анатольевна1 — доктор технических наук, профессор, e-mail: woda@mail.ru,

Бочаров Владимир Алексеевич1 — доктор технических наук,

профессор, e-mail: woda@mail.ru,

Аксенова Дарья Дмитриевна1 — инженер,

Центр ресурсосберегающих технологий

и минерального сырья,

e-mail: jokime@rambler.ru,

Милович Филипп Олегович1 — кандидат

физико-математических наук, инженер,

e-mail: filippmilovich@mail.ru,

1 НИТУ «МИСиС».

UDC 622.765

Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2016. No. 11, pp. 226-237.

A.A. Kayumov V.A. Ignatkina, V.A. Bocharov

RESULTS STUDY OF FLOTATION

PROPERTIES MONO-MINERAL FRACTIONS

OF SULFIDES NON-FERROUS METALS

WITH USING A VARIETY

OF SULFHYDRYL COLLECTORS

WITH DIFFERENT MOLECULAR

STRUCTURE

At present the challenge facing of mining industries are the problem of increasing effectiveness of technology processing of mineral raw materials, an increasing the complexity of its use in the conditions of environmental protection as the increases continuously needs of industry in the non-ferrous, rare, precious and ferrous metals and deteriorating the quality of extracted ores, harshly to acute the environmental situation.

The paper presents results physicochemical studies of flotation sulfide minerals of nonfer-rous metals as sphalerite, minerals group fahl ores - tennantite and the most common in Urals and Altai Mountains ore deposits of iron sulfide - pyrite.

In the studies used ionic sulfhydryl collectors - butyl xanthate (But Kx), diisobutyl dithi-ophosphate (DTP), low polar sulfhydryl collectors izoprotil O-N-thionocarbamates (ITC), Aero 5100 Aero 9863 (Cytec, USA). The author's represented studies result of floatability studies of sulfides by nonfrothing flotation, kinetics of collector's adsorption on minerals in a thermostatic cell.

The effect of material composition, the original surface oxidation of sulfides, pH of the liquid phase, and the compositions of sulfhydryl collectors of different molecular structure and regulatory of liquid phase in floatability of sulfides non-ferrous metals and pyrite are shown. The studies of constants rate of adsorption ButKx on samples tennantite treatment with NaOH and without it allowed to define the apparent energy activated adsorption of ButKx on sulfide in different conditions.

Consequently, the apparent energy activated adsorption of ButKx (£ads = 4.67 and 15 kJ / mol) on tennantite points to physical form of the sorption collector. The authors represented the study's results of transmission electron microscopy which allowed to makes clear a character skin ButKx on the surface of tennantite in different flotation regimes. Also identified the specific surface of sulphide minerals by adsorption of nitrogen in low-temperature on equipment Nova and shown abnormally high specific surface of tennantite equal to 10,122 m2/g as other sulphides specific surface not more than 1 m2/g.

Key words: flotation, adsorption, sulfhydryl collectors, sulfide, xanthate, constant rate of adsorption, tennantite.

AUTHORS

Kayumov A.A.1, Graduate Student, e-mail: maliaby_92@mail.ru, Ignatkina V.A}, Doctor of Technical Science, Professor, e-mail: woda@mail.ru,

Bocharov V.A.1, Doctor of Technical Science, Professor, e-mail: woda@mail.ru,

Aksenova D.D.1, Engineer, Center Resource-Saving Technologies and Mineral Raw Materials, e-mail: jokime@rambler.ru,

Milovich F.O.1, Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Engineer, e-mail: filippmilovich@mail.ru, 1 National University of Science and Technology «MISiS», 119049, Moscow, Russia.

ACKNOWLEDGEMENTS

The work is executed at financial support of the Russian Research Foundation (project no. 14-17-00393). In studies took part Aksenova D.D., Milovich F.O.

REFERENCES

1. Abramov A. A. Tekhnologiya kompleksnoy pererabotki i obogashcheniya rud i rossypey metallicheskikh poleznykh iskopaemykh (Technology of complex processing and enrichment of ore and placers of metallic mineral), Moscow, MGI, 1990, 172 p.

2. Bogdanov O. S., Maksimov I. I., Podnek A. K. Teoriya i tekhnologiya flotatsii rud. Pod red. O. S. Bogdanova (Theory and technology of ore flotation, Bogdanov O. S. (Ed.)), Moscow, Nedra, 1980, 431 p.

3. Bocharov V. A., Ignatkina V. A., Kayumov A. A. Fiziko-tekhnicheskiyeproblemy raz-rabotkipoleznykh iskopayemykh. 2015, no 3, pp. 130—137.

4. Jens Wenzel Andreasen, Emil Makovicky, Bente Lebech, Sven Karup Moller. The role of iron in tetrahedrite and tennantite determined by Rietveld refinement of neutron powder diffraction data. Physics and Chemistry of Minerals. September 2008, Volume 35, Issue 8, pp. 447-454.

5. Ignatkina V. A., Bocharov V. A., D'yachkov F. G. Fiziko-tekhnicheskiye problemy razrabotkipoleznykh iskopayemykh. 2013, no 5, pp. 138-146.

6. Mitrofanov S. I. Issledovanie rud na obogatimost' (Study of ores dressability), Moscow, Gortekhizdat, 1954, 495 p.

7. Samygin V. D., Grigor'ev P. V., Filippov L. O. Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metallur-giya. 2002, no 4, pp. 72-77.

8. Berger G. S. Flotiruemost' mineralov (Floatability minerals), Moscow, Gosgortekh-izdat, 1962, 255 p.

9. Melik-Gaykazyan V. I., Abramov A. A., Rubinshteyn Yu. B. Metody issledovaniya flotatsionnogoprotsessa (Methods of study of the flotation process), Moscow, Nedra, 1990, 301 p.

10. Konev V. A. Flotatsiyasul'fidov (Flotation of sulfides), Moscow, Nedra, 1985, 262 p.

11. Bogdanov O. S., Chanturiya V. A., Klassen V. I. Fiziko-khimicheskie osnovy teorii flotatsii (Physical and chemical bases of the theory of flotation), Moscow, Nauka, 1983, 264 p.

12. Khan G. A., Gabrielova L. I., Vlasova N. S. Flotatsionnye reagenty i ikh primenenie (Flotation reagents and their use), Moscow, Nedra, 1986, 271 p.

13. Lee K., Archibald D., McLean J., Reuter M. A. Flotation of mixed copper oxide and sulphide minerals with xanthate and hydroxamate collectors. Minerals Engineering. 2009. Vol. 22, issue 4. pp. 395-401.

14. Keiko Sasaki, Koichiro Takatsugi, Kazuhiro Ishikura et al. Spectroscopic study on oxidative dissolution of chalcopyrite, enargite and tennantite at different pH values. Hydrometallurgy. Vol. 100, issue 3-4. pp. 144-151.

15. Himawan T. B.M. Petrus, Tsuyoshi Hirajima, Keiko Sasaki, Hideyuki Okamoto. Effect of pH and diethyl dithiophosphate (DTP) treatment on chalcopyrite and tennantite surfaces observed using atomic force microscopy (AFM). Colloids and Surfaces A: Physico-chemical and Engineering Aspects. 2011. Vol. 389, issues 1-3. pp. 266-273.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.