Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ФЛОТАЦИИ СУЛЬФИДНЫХ МИНЕРАЛОВ ЦИНКА

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом флотации и может быть использовано при переработке сульфидных полиметаллических, медно-цинковых и свинцово-цинковых руд.

В настоящее время это является серьезной проблемой при флотации полиметаллических, медно-цинковых и свинцово-цинковых руд на различных горнообогатительных предприятиях и решается она по-разному в зависимости от их вещественного состава. Флотация сфалерита из хвостов медно-свинцового, медного или свинцового цикла имеет объективные трудности из-за низкого его содержания в этом продукте по сравнению с минералами пустой породы и пирита, а также характером его вкрапленности с сульфидными и нерудными минералами.

Минералы пустой породы разубоживают сульфидные цинковые концентраты в результате двух различные механизмов: естественной флотации и механического захвата.

Естественная флотация происходит в результате прилипания частиц к воздушным пузырькам и зависит от гидрофобности поверхности частиц, в то время как захват зависит от таких свойств пульпы, как крупность частиц и ее плотности. Нерудные минералы по-разному ведут себя под воздействием этих процессов.

Пироксен не является флотоактивными минералом, но активно сорбирует собиратель, даже присутствуя в относительно небольших количествах, тем самым вызывая необходимость его дополнительной дозировки, что в свою очередь нарушает селективность процесса разделения, создавая сильную пену и увлекая другие нерудные минералы в концентраты.

Результаты изучения влияния различных ионов на флотируемость кварца в присутствии ксантогената показали, что ионы тяжелых металлов, такие как Fe³⁺, Cu²⁺, и Pb²⁺ могут вызывать его активную флотацию сульфгидрильными собирателями в щелочной среде, в то время как ионы Ca²⁺, Mg²⁺ и Fe²⁺ не оказывают никакого существенного влияния. Воздействовать на этот процесс физико-химическими методами в цинковом цикле флотации невозможно, так как процесс флотации ведется в щелочной среде в присутствии медного купороса, что оказывает благоприятное действие на активацию кварца.

Депрессоры на основе полисахаридов типа карбоксиметилцеллюлозы и измененных гуаровых смол используют для предотвращения флотации нерудных минералов, которые были активированы ионами тяжелых металлов. Тем не менее доказано, что в присутствии большого количества ионов кальция в питании цинковой флотации наблюдается депрессия пироксена, хромита этими реагентами, но не происходит депрессии кварца.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ флотации сульфидных минералов цинка, включающий введение модификаторов, собирателя, вспенивателя и выделение сульфидных минералов цинка в пенный продукт (RU, патент №1610647, кл. B03D 1/004, 1988 г.).

Предварительно пульпу обрабатывают модификатором, затем кондиционируют с сульфгидрильным собирателем - бутиловым ксантогенатом, вводят вспениватель и выделяют цинковые минералы в пенный продукт. В кондиционирование дополнительно вводят сернисто-азотистый концентрат (САК) нефти при соотношении с бутиловым ксантогенатом от 1:1 до 2:1. Реагент САК содержит в основном сернистые соединения тиофенового характера (68-70%) и азотистые соединения (производные пиридина). При введении САК в пульпу возрастает потенциал кварцевых шламов, что улучшает степень диспергирования шламов и снижает их вредное влияние на процесс флотации. Способ повышает извлечение цинка в концентрат на 3,3-7,9% при улучшении его качества на 1,1-5,1%

Недостатками известного способа являются:

- низкие качественно-количественные показатели флотации сульфидных минералов цинка;

- сложная композиция собирателей.

Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в повышении качества цинкового концентрата за счет снижения в нем диоксида кремния и увеличении операционного извлечения цинка.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе флотации сульфидных минералов цинка, включающем введение модификаторов, собирателя, вспенивателя и выделение сульфидных минералов цинка в пенный продукт, согласно изобретению, дополнительно вводят операцию цинк-пиритной флотации, перед которой проводят операцию оттирки в присутствии активированного угля.

Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что в качестве собирателя для сульфидных минералов цинка используют селективный реагент на основе модифицированного дитиокарбоната;

а также тем, что перед операцией основной цинковой флотации используют операцию оттирки;

и также тем, что флотацию сульфидных минералов цинка проводят при температуре не менее 30°C.

Предложенный способ флотации сульфидных минералов цинка позволяет получать высокого качества цинковые концентраты с минимальным содержанием диоксида кремния (менее 1,5%).

На чертеже изображена технологическая схема предлагаемого способа флотации сульфидных минералов цинка.

Способ флотации сульфидных минералов цинка осуществляют следующим образом.

Исходное питание - хвосты медно-свинцового цикла флотации поступают в операцию оттирки для предотвращения налипания тонких классов минералов пустой породы, тем самым избегая «механического захвата» в пенный продукт. Операцию оттирки проводят в присутствии активированного угля, извести и медного купороса. Введение активированного угля применяется для восстановления флотоактивности задепрессированных минералов цинка в предыдущих циклах флотации, и для раскрытия простых сростков. Затем подготовленная пульпа направляется на кондиционирование пульпы с селективным собирателем для флотации сульфидных минералов цинка на основе модифицированного дитиокарбоната и вспенивателем на основе метил-изобутил-карбинола, после обработанная реагентами пульпа направляется на цинк-пиритную флотацию.

Пенный продукт цинк-пиритной флотации направляется в операцию оттирки в присутствии извести и медного купороса, далее подготовленный материал контактирует с селективным собирателем минералов цинка на основе модифицированного дитиокарбоната, который избирательно относится к флотации диоксида кремния, и отправляется на основную цинковую флотацию.

Пенный продукт основной цинковой флотации подвергается контактированию с известью в присутствии селективного собирателя минералов цинка на основе модифицированного дитиокарбоната и направляется на I цинковую перечистку.

Хвосты основной цинковой флотации кондиционируют с медным купоросом и селективным собирателем минералов цинка на основе модифицированного дитиокарбоната затем отправляют на контрольную цинковую флотацию.

Хвосты I цинковой флотации и пенный продукт контрольной цинковой флотации направляют в питание основной цинковой флотации.

Хвосты основной цинк-пиритной флотации и хвосты контрольной цинковой флотации являются отвальными.

Пенный продукт I цинковой флотации подвергается II и III цинковым перечисткам в присутствии извести. Хвосты II цинковой перечистки направляются в питание I цинковой перечистки. Хвосты III цинковой перечистки отправляются в питание II цинковой перечистки. Пенный продукт III цинковой перечистки является готовым высококачественным цинковым концентратом с содержанием диоксида кремния менее 1,5%.

Способ поясняется конкретными примерами его осуществления. Исходным питанием являлись хвосты медно-свинцового цикла флотации полиметаллической руды.

Пример 1. Реализация способа флотации сульфидных минералов цинка по способу-прототипу.

Основную цинковую флотацию проводили в щелочной среде, создаваемой известью (4 кг/т) в присутствии медного купороса - 400 г/т, ксантогената - 40 г/т и САК -40 г/т. Операцию I контрольной флотации осуществляли с добавлением извести - 500 г/т, ксантогената - 15 г/т и САК - 10 г/т (1:1). Операция II контрольной флотации проводилась в присутствии ксантогената - 10 г/т и САК 10 г/т (1:1).

Пример 2. Реализация способа флотации сульфидных минералов цинка по заявленному способу.

Хвосты медно-свинцового цикла флотации полиметаллической руды подвергались обработки реагентами - модификаторами, собирателями, вспенивателями в оттирочном комплексе, с последующей цинк-пиритной флотацией. Пенный продукт цинк-пиритной флотации направлялся в операцию оттирки в присутствии медного купороса и извести. Обработанный материал поступал в операцию основной цинковой флотации в присутствии собирателя - модифицированного дитиокарбоната. Пенный продукт основной цинковой флотации отправлялся в цикл цинковых перечисток с получением кондиционного цинкового концентрата.

Результаты флотации сульфидных минералов цинка по способу-прототипу и предлагаемому способу приведены в таблице 1 и таблице 2 соответственно.

Как показали проведенные исследования, только такое сочетание технологических операций и соответствующих реагентных режимов обогащения позволяет осуществить способ флотации сульфидных минералов цинка из хвостов медно-свинцового цикла флотации, при переработке полиметаллических руд.

По предложенной технологической схеме получается цинковый концентрат с содержанием цинка 60%, диоксида кремния - 0,49%, при извлечении цинка - 93,68%.

Таким образом, заявляемый способ флотации сульфидных минералов цинка обладает простым решением исполнения схемы, а также позволяет получать высокого качества цинковые концентраты с минимальными содержаниями диоксида кремния (менее 1,5%), пирита и других «штрафных» примесей.

Поэтому данный способ может быть рекомендован и использован для промышленного применения на обогатительных фабриках при переработке полиметаллических, медно-цинковых и свинцово-цинковых руд.