Результат интеллектуальной деятельности: Способ флотационно-магнитного обогащения сульфидных свинцово-цинковых руд

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть наиболее эффективно использовано при переработке сульфидных свинцово-цинковых руд.

Известен способ флотационного обогащения свинцово-цинковых руд, включающий рудоподготовку, коллективную флотацию с последующим флотационным разделением коллективного свинцово-цинкового концентрата. Перед циклом коллективной флотации проводят предварительную свинцовую флотацию с получением свинцового концентрата и камерного продукта, направляемого далее на коллективную флотацию. Коллективную флотацию осуществляют с добавкой бутилового ксантогената и дизельного топлива в соотношении 1:1,5. Полученный коллективный концентрат обрабатывают бактериями Ochrobactrumanthropic и PseudomonasaeruginosaJCM 5962 в соотношении 1:1 в течение 24 ч [Патент RU №2639347, от 09.11.2016, опубл. 21.12.2017 Бюл. №36,, 2017 МПК B03D 1/02].

Недостатками этого способа являются: необходимость длительного (24 ч) контактирования коллективного концентрата с бактериями, а также сложность управления микробиологическим процессом.

Известен способ отделения слабомагнитных минералов от немагнитных минералов методом высокоградиентной магнитной сепарации (highgradient magnetic separation, HGMS). Который заключается в том, что измельченную пульпу минералов пропускают через насадку ферромагнитных тел, находящихся в магнитном поле. При этом зерна слабомагнитных минералов притягиваются к осаждающим элементам, а немагнитные минералы проходят через матрицу с ферромагнитными телами за счет сил тяжести и смывной воды. Затем рабочая матрица выводится из зоны воздействия внешнего магнитного поля, и магнитная фракция смывается водой с осадительных элементов, образуя магнитный продукт. Этот способ используется, например, для обогащения железных руд [Кармазин В.В., Кармазин В.И. Магнитные, электрические и специальные методы обогащения полезных ископаемых учебник для вузов. Т. 1. Магнитные и электрические методы обогащения полезных ископаемых.- М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2005. - 669 с.].

Известен способ извлечения методом высокоградиентной магнитной сепарации сфалерита, потерянного в свинцовом концентрате, полученном по схеме прямой селекции или по схеме коллективно-селективной флотации свинцово-цинковых руд. При этом основное разделение сфалерита и галенита в соответственно цинковый и свинцовый концентраты производится флотационным методом. Полученный флотационный свинцовый концентрат подвергают доводке на высокоградиентном магнитном сепараторе. В магнитную фракцию при этом извлекается сфалерит, а галенит остается, в основном, в немагнитном продукте. Способ позволяет доизвлечь в магнитную фракцию 90% Zn с содержанием в ней 23%. [J. Jirestigand, Е. Forssberg Magnetic separation of sulphide // Miner. Metall. Proc. №11, 1993. P. 176]

Достоинством способа является более точное, чем при флотационной селекции, выделение в отдельный продукт сфалерита и сростков сфалерита с другими минералами, что обусловлено высокой контрастностью магнитных свойств сфалерита и галенита. Это влечет значительное повышение качества свинцового концентрата. К недостаткам следует отнести повышенные потери свинца с магнитной фракцией из-за образования флокул галенита и сфалерита.

Наиболее близким к предлагаемому способу по совокупности существенных признаков является способ, включающий измельчение руды, коллективную флотацию свинца и цинка с получением коллективного концентрата и отвальных хвостов, последующее флотационное разделение коллективного концентрата с получением свинцового и цинкового концентрата и хвостов [Адамов Э.В. Технология обогащения руд цветных металлов / Э.В. Адамов. - М.: Недра, 2010. - 450 с.]. Взято за прототип.

Недостатками данного способа является: затруднительная депрессия активированного и сфлотированного сфалерита, необходимость введения операции десорбции коллективного концентрата, использование экологически небезопасных реагентов в цикле селекции свинцово-цинкового концентрата для подавления флотации сфалерита.

Основная задача изобретения, заключается в повышении эффективности и экологической безопасности процесса обогащения сульфидных свинцово-цинковых руд.

Достигается это двумя вариантами:

Вариант 1: Способ флотационно-магнитного обогащения свинцово-цинковых руд, включающий измельчение руды, коллективную флотацию с получением коллективного свинцово-цинкового концентрата, его измельчение и дальнейшую селекцию на свинцовый и цинковый концентраты, согласно изобретению, коллективный концентрат измельчают 75-100% кл. -44 мкм, осуществляют его селекцию при помощи высокоградиентной магнитной сепарации, напряженностью магнитного поля 360-880 кА/м.

Вариант 2: Способ флотационно-магнитного обогащения свинцово-цинковых руд, включающий измельчение руды, коллективную флотацию с получением коллективного свинцово-цинкового концентрата, его измельчение и дальнейшую селекцию на свинцовый и цинковый концентраты, согласно изобретению, коллективный концентрат измельчают до крупности 75-100% кл. -44 мкм, добавляют жидкое стекло в количестве 300-700 г/т, осуществляют селекцию при помощи высокоградиентной магнитной сепарации, напряженностью магнитного поля 360-880 кА/м.

Пояснение способа флотационно-магнитного обогащения сульфидной свинцово-цинковой руды представлено на Рис.

Способ осуществляется следующим образом

Использовалась свинцово-цинковая руда, содержащая 4,15% свинца и 2,92% цинка. Руда относится к пирротин-сфалерит-галенитовому минеральному типу. Основными ценными минералами являются галенит и сфалерит.

Исходную руду измельчают до крупности, обеспечивающей раскрытие сростков рудных минералов - сфалерита и галенита и пустой породы, коллективную флотацию минералов свинца и цинка. Коллективный свинцово-цинковый концентрат измельчают и подвергают высокоградиентной магнитной сепарации с получением свинцового и цинкового концентрата.

Пример 1

Исходную руду измельчают до крупности, обеспечивающей раскрытие сростков рудных минералов - сфалерита и галенита и пустой породы, проводят коллективную флотацию минералов свинца и цинка. Коллективный свинцово-цинковый концентрат измельчают перед селекцией до крупности 100% класса -44 мкм и подвергают высокоградиентной магнитной сепарации при напряженности магнитного поля 880 кА/м. Измельчение коллективного концентрата до крупности 100% класса -44 мкм перед селекцией высокоградиентной магнитной сепарацией при напряженности магнитного поля 880 кА/м позволяет наиболее полно раскрыть сростки галенита со сфалеритом и повысить извлечение цинка в цинковый концентрат (таблица 1).

Пример 2.

Способ осуществляется как в примере 1, отличием является то, что в данном опыте высокоградиентная магнитная сепарация проводится при напряженности магнитного поля 360-880 кА/м. Данные (таблица 2) свидетельствуют, что увеличение значений напряженности магнитного поля позволяет увеличить извлечение цинка в магнитную фракцию и снизить содержание цинка в свинцовом концентрате. При этом лучшие технологические показатели достигаются при напряженности магнитного поля 880 кА/м.

Пример 3.

Способ осуществляется как в примере 1, отличием является то, что в данном опыте для интенсификации процесса селекции добавляют жидкое стекло в качестве диспергатора. Результаты опытов (таблица 3) показали, что добавление жидкого стекла в качестве диспергатора перед высокоградиентной сепарацией позволяет снизить потери свинца с цинковым концентратом. При этом лучшие технологические показатели достигаются при расходе 600 г/т.

Заявленный способ обогащения сульфидных свинцово-цинковых руд экологически безопасен, поскольку не требует применять цианистые соединения для депрессии минералов цинка.