CC BY
19
--------------------------------- © Ю.А. Мамаев, Т.Н. Александрова,
Н.Г. Ятлукова, Н.М. Литвинова, 2007
УДК 622.7
Ю.А. Мамаев, Т.Н. Александрова, Н.Г. Ятлукова,
Н.М. Литвинова
К ИССЛЕДОВАНИЮ ОБОГАТИМОСТИ РУД, СОДЕРЖАЩИХ ХАДЬКОГЕНИДНЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ
Семинар № 25
и елью исследования является разработка безобжиговой технологии переработки золотомышьяковых руд, основанной на активации измельчением и дающая возможность извлечения ценных компонентов при оставлении мышьяка в твердом остатке в труднорастворимой форме.
Для оценки влияния приложенных воздействий при измельчении руд на технологические показатели, проводили обогащение подготовленного материала методом флотации.
Объект исследования - руда Алба-зинского месторождения. Общим признаком данного типа руд является тонкая прожилково-вкрапленная сульфидная минерализация (пирит, арсенопирит). Вещественный состав исследуемой пробы представлен следующими породообразующими минералами (95%): кварц, полевые шпаты, карбонаты, амфиболы, хлориты, слюды, установлено наличие углистого вещества. Среди рудных минералов наиболее распространены пирит, арсенопирит, присутствует пирротин, магнетит, ильменит. Циркон, апатит, анатаз, лейкоксен, галенит, хромит -акцессории. Золото тесно ассоциирует с пиритом, арсенопиритом (на 7585 %) и блеклой рудой. При минералогическом анализе установлено наличие свободного (размер частиц ме-
нее 0,1 мм, крайне редко - 0,3-0,4 мм) и тонковкрапленного золота в пирите и арсенопирите, золота в сростках (цианируемое), покрытое оксидными пленками и заключенное в карбонатах, в кварце и пустой породе (размер частиц менее 0,001 мм). Характерно преобладание доли тонкого и тонкодисперсного золота над относительно крупным.
Раскрываемые при измельчении частицы золота представлены пластинчатыми, лепешковидными, столбчатопластинчатыми, иногда изомет-ричными формами. Цвет золотин - от серовато до ярко - желтого, редко с красным налетом. Микропримеси в золоте: БЬ, Дэ, Си, Ре, Нд.
Упорность исследуемой руды обусловлена несколькими факторами: наличием золотоносных сульфидов и арсенидов; углисто-глинистых алевролитов, крайней неравномерностью сульфидной минерализации, что переводит руду в категорию чрезвычайно упорных, требующих особых условий рудоподготовки. Рациональный анализ на золото исходной руды Ал-базинского месторождения показывает, что всего цианируемого золота в руде только 18,5 %, а остальное количество золота находится в весьма упорной форме. Вредной примесью в руде является мышьяк, другие эколо-
Рис. 1. Схема исследования: 1 - измельчение на стержневой мельнице; 2 - флотация
гически вредные элементы в заметных количествах не обнаружены.
Для априорной оценки процесса обогащения руды примем последовательную модель процесса
Обозначения:
Q, C, T - вес соответственно исходного материала, концентрата, хвостов; а, в, 0 - содержание ценного компонента в исходной руде, концентрате, хвостах; ук, ух - выход концентрата и хвостов; \ - извлечение в концентрат, в хвосты.
С использованием методов математической статистики проведена интерпретация экспериментальных данных, которая позволила получить априорные зависимости для оценки содержание золота в концентрате и хвостах:
рк = 0,033-х2 - 4,173- х + 193,29 рх = 0,0018-х2 - 0,295-х + 15,7
где х = 19,5-10-029; t - время измельчения.
При а = const = 13 г/т (содержание золота в руде по данным химического анализа), для ук и ух получим расчетные зависимости:
ук = 13 р -100%
Гх =
в ~Р> в -13
-100%
в -в
Учитывая, что ук + ух =1, решение системы уравнений дает х = 91.9, откуда получаем оптимальное время измельчения с позиции максимального извлечения золота:
1 = ((1п 81.9) - (1п19.5))/0.029 = 49.4 мин.
Ранее установлена возможность интенсификации процесса измельчения путем применения химических добавок [2, 3]. Применение трехкомпонентной щелочной добавки, как показано в табл. 1, позволяет повысить содержание золота в черновом концентрате с 72,25 г/т до 103,76 г/т.
Анализ результатов экспериментальных исследований, приведенных на рис. 2, показывает высокую сходимость расчетных и экспериментальных данных.
Механизм воздействия комплексной добавки можно представить следующим образом: на первой стадии
Таблица 1
Результаты флотации после измельчения на стержневой мельнице (мест. Албазино, 1 кг)
Способ интенсификации измельчения Выход класса -0,1 мм при измельчении, % Выход проду ктов фло- тации, % Содержание Ре,%/Аи, г/т (данные хим. ан.) Извлечение Ре/Аи, % Содержание Аи, г/т/ Ре,%,
в черновом концентрате в хвостах
І.Измельчение без добавок, время измельчения-15 мин Основной концентрат Контрольный концентрат Хвосты 46 1,41 9,2 89,39 6,83/117,5 30,03/65,3 8,36/5,9 0,93/12,80 26,74/46,4 72,33/40,7 72,25/26,94 5,9/14,2
2.Измельчение с добавкой смеси реагентов: №ОИ - 50 г/т; №2Б - 50 г/т; 12 - 10 г/т, время измельчения-15 мин Основной концентрат Контрольный концентрат Хвосты 90,17 6,06 3,43 90,15 25,2/120 22,77/75 6,33/3,45 19,00/56,08 9,72/19,84 71,28/24,0 103,76/41,3 3,45/12
происходит адсорбция гидроксил-ионов на поверхности частиц серы. Есть основания полагать, что активация каждого атома серы требует одного гидроксил-иона. Далее в растворе присоединяется еще один гидроксил-ион, и весь комплекс (ОИ-Б -ОН) претерпевает превращения, включающие перераспределение кислорода:
3(ОН-Б - ОН) = БО32- + 2Б2- + ЗН2О
С повышением концентрации сульфид- и сульфит-ионов возрастает их роль в непосредственной активации поверхности с образованием тиосульфат- и полисульфид-ионов.
Измельчение материала, содержащего золотонесущие пирит и арсенопирит, при введении в мельницу смеси реагентов: гидроксида натрия (50 г/т), сернистого натрия (50 г/т) и йо-
да (10 г/т), сопровождается локальным нагреванием поверхности минеральных частиц, интенсифицирующим развитие окислительных процессов, что в условиях постоянного обновляющейся поверхности, характерных для процесса измельчения, позволяет получать более однородный гранулометрический состав по готовому классу, способствует снижению доли «трудных классов». Присутствие сернистого натрия в количестве 10 г/т позволяет более эффективно подготовить поверхность халькогенидов к последующей флотации.
Были проведены также экспериментальные исследования по интенсификации флотационных процессов с введением новых реагентов в процесс флотации.
Рис. 1. Схема исследования: 1 - измельчение на стержневой мельнице; 2 - флотация
46 81 93 98,5
Выход класса -0.1
Рнс. 2. Графическая интерпретация экспериментальных данных
Наиболее показательные результаты были получены при использовании отходов масложирового производства, а именно реагента «ФУЗ».
В табл. 2 представлены результаты флотации с применением нового реагента.
Анализ данных показывает, что замена классического бутилового ксан-тогената названным выше реагентом не дает положительных результатов, а в комплексе эти реагенты дают прирост извлечения золота в черновой концентрат (при соотношении 1:5 соответственно «ФУЗ» и бутилового
Таблица 2
Результаты флотации с применением «ФУЗ»
Режим флотации Выход продуктов флотации, % Содержание в центі черновом кон-рате
Fe, % Au, г/т
Флотация: бутиловый ксантогенат 100 г/т Т-80 40 г/т Концентрат Хвосты 3,27 96,73 29,63 72,86
Флотация: «ФУЗ» 100 г/т Т-80 40 г/т Концентрат Хвосты 3,82 96,18 23,06 31,2
Флотация: бутиловый ксантогенат 100г/т «ФУЗ» 20 г/т Т-80 40 г/т Концентрат Хвосты 3,12 96,88 29,32 128,9
ксантогената). Следует предположить, что реагент «ФУЗ» обладает определенной селективностью по отношению к золоту. Необходимо продолжить исследования в плане поиска оптимальной концентрации реагентов.
Таким образом, предложена методика априорной оценки технологических свойств рудных золотосодержа-
щих материалов. Выявлено, что наиболее интенсивное воздействие на процессы рудоподготовки и обогащения оказывают реагенты на основе гидроксидов металлов и галогенидов. Показано, что добавка некоторых отходов МЖК к основному собирателю обеспечивает повышение качественно-количественных показателей обогащения.
------------ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Букетов ЕА., У горец М.З. Гидрохимическое окисление халькогенов и халькогени-дов. Алма-Ата, «Наука» КазССР, 1975, 326 с.
2. Литвинова Н.М., Ятлукова Н.Г., Мельникова Т.Н., Данилов Е.И. Интенсификация процессов измельчения труднообогати-мой золотосодержащей руды Албазинского месторождения. Горный информационно-
аналитический бюллютень. Региональное приложение Дальний Восток. 2005, с. 300306.
3. Мельникова Т.Н., Ятлукова Н.Г., Литвинова Н.М. К вопросу оптимизации процесса измельчения руд. «Обогащение руд», №4, 2006, с. 5-8.
— Коротко об авторах-------------------------------------------------------------
Мамаев Ю.А. - профессор, доктор технических наук, директор,
Александрова Т.Н. - кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории ПИПKPP,
Ятлукова Н.Г. - старший научный сотрудник лаборатории ПИПKPP,
Литвинова Н.М. - научный сотрудник лаборатории ПИПKPP,
Институт горного дела ДВО PAH, Xабарoвск.
