Комбинированный способ переработки труднообогатимой окисленной свинецсодержащей руды Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

© А.Ю. Дамбаева, И.Г. Антропова, А.Н. Гуляшинов, П.Л. Палеев, Г.И. Хантургаева, 2011

УДК 669.2/8:66.093:622.782

А.Ю. Дамбаева, И.Г. Антропова, А.Н. Гуляшинов,

П.Л. Палеев, Г.И. Хантургаева

КОМБИНИРОВАННЫЙ СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТРУДНООБОГАТИМОЙ ОКИСЛЕННОЙ СВИНЕЦСОДЕРЖАЩЕЙ РУДЫ

Предложена принципиальная схема переработки труднообогатимой окисленной свинецсодержащей руды по комбинированному способу, включающая сульфидизирующий обжиг окисленной руды в атмосфере водяного пара с использованием в качестве сульфидизатора некондиционного пиритного концентрата, ультразвуковую обработку огарка, коллективную сульфидную флотацию и мокрую магнитную сепарацию с целью выделения образовавшегося в процессе обжига магнетита в отдельный продукт. Данный способ переработки позволяет значительно увеличить извлечение основных полезных компонентов из сырья, содержащего плюмбоярозит, гетит и другие окисленные минералы.

Ключевые слова: окисленная руда, флотационное обогащение, мокрая магнитная сепарация, флотируемость.

Т'/'астояшая работа посвящена решению актуальной и слабо разработанной технологической проблемы

- переработки труднообогатимых окисленных свинецсодержащих руд на примере месторождения «Озерное». В мировой практике при переработке труднообогати-мых окисленных руд тяжелых цветных металлов намечается тенденция к применению комбинированных методов, включающих операции гидро- или пирометаллургии в сочетании с флотационным или гравитационным обогащением в зависимости от особенностей вещественного состава руд [1, 2].

По данным рентгенофазового, минералогического анализов установлено, что основными минералами в представленных пробах руды являются кварц ^Ю2), гетит (HFeO2), калиевый полевой шпат К[А^308], биотит (К206 (Mg, Fe) А1203 6SiO2•2H2O), плюмбоярозит

^еб(ОНЬ№)4), церуссит (РЬСОз), англезит (PbSO4) и гетеролит ^пМп204). Показано, что основными ценными компонентами окисленной руды являются свинец (3,6 %), серебро (100 г/т) и цинк (0,53%). Серебро распределяется по минералам аргентит (Ag2S) и кераргирит (AgQ), которые в виде пленок обволакивают отдельные зерна окисленного галенита. Основными химическими составляющими руды являются оксиды кремния (37,3%), железа (29,2%) и алюминия (7,8%), за ними следуют оксиды магния (1,88%), кальция (0,87%), калия (2,2%), марганца (3,98%). Серы содержится в руде 1,37 %, содержание вредных примесей - мышьяка - десятые и тысячные доли процента.

Фазовым анализом установлено, что основным носителем свинца является плюмбоярозит. Количество свинца, приходящегося на плюмбоярозит, составля-

ет 86,78 %, остальное количество свинца находится в форме англезита и церусси-та. Плотность плюмбоярозита - 3,7 г/см3. Относительная плотность руды составляет 3,22 г/см3.

Особенности минералогического состава представленной пробы окисленной руды, в частности, нахождение значительной доли ценного компонента руды

- свинца в форме плюмбоярозита (труд-нообогатимый минерал для гравитационных и флотационных методов обогащения), предопределили применение комбинированного метода переработки, включающий процесс пирометаллургии в сочетании с традиционными методами обогащения. Одним из эффективных способов обработки плюмбоярозита, позволяющего изменить его физикомеханические свойства (флотируемость) является его сульфидирование при обжиге в атмосфере пе-регретого водяного пара. В качестве сульфидизатора используется некондиционный пиритный концентрат [3]. Сульфидизирующий обжиг труднообогатимой окисленной руды в атмосфере перегретого водяного пара обеспечивает декрипитацию сложных минералов с одновременной их диссоциацией, а затем сульфидирование продуктов диссоциации труднообогати-мых минералов свинца и цинка.

По данным рентгенофазового анализа огарков основными конечными продуктами взаимодействий являются галенит (PbS), магнетит ^е304), следы сфалерита (ZnS), гематита ^е203) и пирротина ^е^).

По данным минералогического анализа вновь образованный галенит образует пластинки 0,08 - 0,5 мм, которые формируют полиминеральные и моно-минеральные агрегаты. Полиминераль-ные агрегаты овальной формы, сложены

пластинчатым галенитом (0,080,5 мм), часто в срастании с тоже пластинчатой формы (0,2-0,7 мм). Они также содержат включения кварца, сфалерита и почти повсеместно покрыты тончайшей коркой окиси марганца. В общей массе всего галенита мономинеральные скопления составляют 3-5 %, слагая рыхлые с пустотами агрегаты овальной формы и гладкой блестящей поверхностью, содержащие включения серебряных минералов. Кроме пластинчатого отмечается тонкозернистый галенит в виде примазок, находящийся в тесном срастании с магнетитом.

Сфалерит образует мелкие (до 0,8-2 мм) кристаллы изометричной формы, которые находятся в срастании с кварцем, полевыми шпатами, мелкими зернами галенита, магнетита.

Огарок в небольшом количестве содержит также моносульфид железа FeS. Это пористый коричневого цвета, матовый минерал кубического габитуса, свойственного пиритам. Физические свойства данного минерала обусловлены разными соотношениями Fe и S. В разрезах его зерен наблюдается дефицит серы в их центральных частях и, возможно, пирротиновая структура. Он находится в срастании со сфалеритом. Железистые минералы огарка образуют между собой тесные срастания в коло-морфных и тонкозернистых агрегатах.

В связи с тем, что в процессе пиро-сульфидирования окисленной руды образуются полиминеральные агрегаты, в которых вновь образованные галенит и сфалерит находятся в тесной ассоциации с минералами железа, кварцем, сульфиди-зированный продукт перед флотацией подвергается ультразвуковой обработке с целью вскрытия ценных составляющих огарка.

окисленная руда

водяной пар, пиритный концентрат

сульфидизирующий об:

огарок

ультразвуковая обработка

коллективная сульфидная флотация

коллективный сульфидный концентрат

мокрая магнитная сепарация

магнетитовый железный продукт

Рис. 1. Технологическая схема обогащения окисленной свинецсодержащей руды по комбинированному способу

Проверка диспергированного ультразвуком сульфидизированного продукта на флотируемость проводился по коллективной схеме флотации (без перечи-стных и контрольных операций). Наилучшие результаты флотационного обогащения получены при pH 8 и плотности пульпы 17 % твердого. Реагентный режим: регулятор среды - сода, 200 г/т; сульфид натрия - 200 г/т; жидкое стекло - 120 г/т; бути-

ловый ксантогенат - 120 г/т; сосновое масло - 80 г/т.

На основании полученных данных, обогащение окисленной руды проводилось по схеме, приведенной на рис. 1. Согласно принципиальной схеме, сульфидизированный продукт подвергается ультразвуковой обработке, затем диспергированный материал флотируется по коллективной схеме сульфидной флотации. Хвосты флотации с целью выделения магнетита в отдельный продукт разделяются на магнитном анализаторе АМ-1. Процесс мокрой магнитной сепарации ведется при напряженности магнитного поля 45 кА/м.

При применении данной схемы обогащения извлечение свинца и серебра в коллективный концентрат составляет 94,67 % и 90,8 % соответственно, при содержании свинца 28,83 %. Железо извлекается в магнетитовый концентрат на 92,11 % при содержании 48,86 %, в магнетитовый концентрат переходит 87,65 % марганца (полезная примесь) руды. Содержание серы в железном концентрате составляет 0,15 %, что допустимо для железных концентратов (до 0,2 %).

1. Абрамов А.А. Технология переработки и обогащения руд цветных металлов. М.: Изд-во МГГУ. Т.Ш. 2005. - С. 169-171.

2. Чантурия ВЛ, Трофимова ЭА Переработка окисленных руд. М.: Наука. 1985. С. 69-71.

---------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

3. Патент РФ № 2364639. Способ переработки труднообогатимой окисленной свинцовой руды / Антропова И.Г., Гуляшинов А.Н., Ламуев В.А., Палеев П.Л. - 2009. Бюл. № 23.

1^Е.1=1

в отвал

— Коротко об авторах --------------------------------------------------------------------

Дамбаева А.Ю. - аспирант, [email protected]

Антропова И.Г. - к.т.н., научный сотрудник старший преподаватель Восточно-Сибирского государственного технического университета, [email protected]

Гуляшинов А.Н. - к.т.н., старший научный сотрудник, доцент Восточно-Сибирского государственного технического университета, [email protected] Палеев П.Л. - к.т.н., ведущий инженер, [email protected]

Хантургаева Г.И. - к.х.н., зав. лабораторией, доцент Бурятского государственного университета, [email protected]

Лаборатория химии и технологии природного сырья Байкальского института природо___пользования СО РАН____________________________________________________________________