CC BY
53
------------------------------ © Т.Н. Матвеева, А.В. Подгаецкий,
2009
Т.Н. Матвеева, А.В. Подгаецкий
ВЛИЯНИЕ РЕАГЕНТНОГО РЕЖИМА НА СЕЛЕКТИВНОСТЬ ВЫДЕЛЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ФАЗ ПРИ ФЛОТАЦИИ Аи-СОДЕРЖАЩЕЙ МАЛОСУЛЬФИДНОЙ РУДЫ
Изложены результаты экспериментальных исследований по оценке возможности количественного анализа перераспределения рудных и породных минеральных фаз в процессе флотации малосульфидной золотосодержащей руды с использованием метода рентгенофазовой дифрактометрии. Эксперименты выполнены при различных реагентных режимах флотации проб руды месторождения Сухой Лог. Показано, что использование метода рентгенофазовой дифрактометрии при наличии коллекции минералов-образцов схожих типов месторождений позволяет количественно оценить распределение минеральных фаз в исходных пробах руды и продуктах обогащения.
Ключевые слова: золотосодержащие руды, рентгенофазовый анализ, флотация, пирит, полевой шпат, доломит.
ценка запасов руд благородных металлов во многом определяются технологическими достижениями по извлечению из них полезного компонента. Разработка новых технологий становится особенно актуальной в связи с наметившейся в последние два десятилетия тенденцией разведки и ввода в эксплуатацию месторождений с низким содержанием золота [1].
Преобладающая часть запасов коренного золота месторождений России представлена месторождениями двух геологопромышленных типов с относительно низким содержанием металла: золото-сульфидным (Сухой Лог) и золото-кварцевым малосульфидным (Наталкинское) [1]. Среди золоторудных удельный вес месторождения Сухой Лог в производстве рудного золота составит в ближайшие годы около 45% в связи с отсутствием в настоящее время альтернативных, близких по масштабам добычи рудных объектов [2]. Руды месторождения представлены минеральной ассоциацией сульфидов с кварцем, слюдой, карбонатами и полевыми шпатами. Среди сульфидов преобладает пирит, среди карбонатов - доломит (анкерит) [3].
Основная масса «промышленного» золота связана с прожилко-во-вкрапленной сульфидной минерализацией. При этом среднее содержание золота не превышает 2,5 - 3 г/т [4].
Задача исследования состояла в оценке возможностей метода рентгеновской дифрактометрии для количественного анализа распределения присутствующих в исходной руде минералов по продуктам флотации при изменении реагентного режима.
С целью определения влияния режимов флотации на выделение отдельных минеральных фаз в процессе обогащения руды месторождения Сухой Лог проведено рентгенографическое изучение продуктов флотации. Метод рентгеновской дифрактометрии широко используется для контроля состава пород и руд. Поскольку диагностика фаз основана на индивидуальности дифракционного спектра каждой минеральной фазы, с его помощью можно надежно диагностировать все раскристаллизованные минеральные фазы и количественно оценивать их содержание. Определение состава проводилось по дифракционным спектрам порошковых проб на дифрактометре ДРОН - 3,0. Приведены усредненные результаты по 3 - 5 измерениям. Препараты для съемки готовились путем истирания проб до крупности - 0,063 мм и креплением в смеси с вазелином в кварцевой кювете. Съемка велась непрерывно в интервале 10 - 80° 20. Условия съемки: CuKa- излучение, U -35 kV; I - 20 цА, монохроматор, вращение, скорость счетчика 2 °/мин. Регистрация и обработка спектра проводилась на РС по программе «X-ray» (МГУ).
Для количественного расчета содержания минералов по указанной программе была создана лабораторная эталонная коллекция образцов.
Лабораторные эксперименты выполнены на пробе руды месторождения Сухой Лог с содержанием пирита около 20%, измельченной до крупности 60% -0,074 мкм. Навеска руды - 50 г, объем флотокамеры - 150 мл. Флотация проводилась по 3-х стадиальной схеме при переменном расходе реагентов-собирателей с получением 3-х концентратов и отвальных хвостов. Общее количество флотационных экспериментов при различных реагетных режимах - 20; минералогический анализ продуктов флотации был выполнен на выборке из 3-х лабораторных опытов при постоянных расходах собирателя и вспенивателя.
Минеральный состав исходной пробы руды приведен в табл. Минеральный состав пробы руды месторождения Сухой Лог (в %)
Пирит Слюда Кварц Полевой шпат Доломит Прочие
(мусковит) (альбит) (анкерит)
Из нерудных минералов в качестве основного присутствует кварц (53%), в меньших количествах - карбонаты, представленные доломитом и его железистой разновидностью - анкеритом СаFе[СОз]2, или СаСО3 ТеСО3 (13%). Алюмосиликаты присутствуют также в виде полевого шпата - альбита №[А^3О8] (7%) и слюдистых минералов - мусковита КА12[А^3О10][ОН]2, или К2О3А12О3^Ю2Н2О (5%). В незначительных количествах (около 2%) встречаются тальк и сидерит.
Первая стадия флотации проводилась в присутствии аполярно-го собирателя (керосина) в количестве 100 г/т и вспенивателя - соснового масла 50 г/т. Целью этой операции было удалить в концентрат (№1) флотоактивную часть породных минералов. Минералогический анализ концентрата №1 показал, что он на 56 -59% состоит из кварца, 7-10 % мусковита, 8-12 % доломита, 6-7% альбита. При этом в нем содержится около 12% пирита.
Из хвостов 1-й стадии флотации в присутствии сульфгидриль-ного собирателя - ксантогената (100 г/т) и вспенивателя (50 г/т) получали концентрат №2. Ожидалось, что в этот концентрат будет извлекаться пирит, однако, минералогический анализ показал, что и в этой операции продолжают активно флотировать минералы породообразующие минералы. В концентрате №2 содержится до 50% кварца, 20-25% суммарно слюды, доломита и полевого шпата; содержание пирита составило 23-25%.
Хвосты 11-й флотации подвергались следующей стадии флотации при введении дополнительно ксантогената (100 г/т) и вспенивателя (50 г/т).
Дифрактограмма флотационного концентрат №3 с максимальным содержанием пирита приведена на рис. 1, а.
Как видно из рис. 1, а, в спектре сульфидного концентрата преобладают рефлексы пирита. Рассчитанное по результатам рентгенофазового анализа количество пирита составило 79,1%. Из породных минералов преобладает кварц (14 %). Содержание слюды (мусковита), доломита и полевого шпата
Рис. 1. Дифрактограммы продуктов флотации: а - концентрат № 3; б- хвосты флотации, П - пирит, Кв - кварц.
(альбита) составило 5-6 %. Количество талька и сидерита не превысило 1 %.
Результаты распределения пирита и рудообразующих минералов во флотационных концентратах при 3-х стадиальной флотации представлены на рис. 2.
к-т 1 к-т 2 к-т 3
Рис. 2. Содержание минеральных фаз во флотационных концентратах
Из графиков следует, что максимальная концентрация пирита наблюдается в последнем, 3-ем концентрате. Около 12% наиболее флотоактивного пирита извлекается аполярным реагентов в 1-й концентрат.
Активная флотация пирита сульфгидрильным собирателем начинает наблюдаться только после того, как предварительно был удален флотоактивный кварц.
На дифрактограмме хвостов флотации наиболее выражены рефлексы кварца, содержание которого составило 65%. Остальные 35% в сумме составили другие породообразующие минералы. Извлечение породообразующих минералов в отвальные хвосты составило 50-70% (рис. 3).
Содержание пирита в хвостах составило менее 1%. Поскольку большая часть золота ассоциирована с пиритом, такие хвосты являются отвальными и при их выходе 40-42% могут быть выведены из дальнейшей переработки.
Таким образом, в результате выполненного исследования установлена возможность количественного анализа распределения рудных и породообразующих минеральных фаз в процессе флотации малосульфидной золотосодержащей руды с использованием метода рентгенофазовой дифрактометрии.
пирит кварц мусковит доломит альбит
Рис. 3. Извлечение минеральных фаз в хвосты флотации
Эксперименты, выполненные на пробе руды месторождения Сухой Лог, показали, что при стадиальной схеме флотации в различных реагентных режимах возможно вывести в отвальные хвосты до 40% исходной руды с содержанием пирита менее 1%.
------------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Беневольский Б.И., Мызенкова Л.Ф., Августинчик И.А. Минеральносырьевая база благородных металлов - ретроспектива и прогноз // Руды и металлы, 2007, № 3, с. 25-91.
2. Карпенко И.А., Мигачев И.Ф., Михайлов Б.К. и др. Современная геологоэкономическая оценка месторождения Сухой Лог //Руды и металлы, 2006, № 2, с. 22-27.
3. РусиновВ.Л., Русинова О.В., Борисовский С.Е., Алышева Э.И. Состав мета-соматических минералов золоторудного месторождения Сухой Лог как критерий его генетической связи с базит-гипербазитовым магматизмом. //ДАН, 2005,том 405, № 5, с. 661-665.
4. Шаров Г.Р., Башлыкова Т.В., Пахомова Г.А. Технология извлечения благородных металлов из руд месторождений основных геолого-промышленных типов, Атлас, книга 2, С 69-77. ЕШ
Matveeva T.N., Pogaetskiy A. V
THE INFLUENCE OF REAGENT REGIME ON THE SELECTIVE EMISSION OF MINERAL PHASES DURING FLOTATION OF GOLDBEARING LOW-SULFIDATION ORE
In the article the results of experimental researches are expounded as evaluated by possibility of quantitative analysis of redistribution of ore and pedigree mineral phases in the process flotation of low sulfide gold-containing ore with the use of method of X-ray diffractometry. Experiments are executed at the different flotation reagent modes of ore samples from Sukhoy Log deposit. It is demonstrated that the use of X-ray diffractometry method using the collection of minerals-standards of similar types of ore helps in number to estimate quantities of distributing mineral phases in the initial ore samples and products of its processing.
Key words: gold bearing ore, x-ray phase analysis, flotation, pyrite, feldspar, dolomite.
— Коротко об авторах -------------------------------------------------
Матвеева Т.Н. - кандидат технических наук, заведующий лабораторией, tmatveyeva@mail.ru
Подгаецкий А.В. - кандидат технических наук, старший научный сотрудник, podgan@mail.ru ИПКОН РАН.
