Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ СУЛЬФИДНЫХ СВИНЦОВО-ЦИНКОВЫХ РУД

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при переработке сульфидных свинцово-цинковых руд с использованием флотации.

Известен способ переработки сульфидных свинцово-цинковых руд по схеме селективной флотации с последовательным выделением свинцового и цинкового концентратов, в частности способ флотационного обогащения полиметаллических руд, включающий измельчение руды, введение модификаторов, депрессоров, собирателя и выделение сульфидных минералов свинца в пенный продукт (RU, патент №2280509, кл. B03D 1/02, 2005 г.).

Недостатками известного способа являются большие затраты на электроэнергию и реагенты, так как весь поток руды, поступающей на переработку, вынужден проходить через всю технологическую схему. Также недостатком известного способа является большие потери цинка с хвостами обогащения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ флотации полиметаллических сульфидных руд, включающий измельчение руды в слабощелочной среде в присутствии ксантогената, коллективную флотацию свинца и цинка с получением коллективного концентрата и отвальных хвостов и последующее разделение коллективного концентрата на медный, цинковый и свинцовый (Бочаров В.А., Игнаткина В.А. Технология обогащения полезных ископаемых, т. 1. М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2007, - 472 с.).

Недостатком прототипа является то, что существующие традиционные способы подготовки коллективных концентратов характеризуются большими расходами реагентов, значительными затратами на электроэнергию, а также большинство используемых реагентов экологически небезопасны.

Технический результат, на достижение которого направлено настоящее техническое решение, заключается в повышении эффективности процесса флотации сульфидных свинцово-цинковых руд с повышением технико-экономических показателей обогащения и в экологической безопасности процесса.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе флотации полиметаллических сульфидных руд, включающем измельчение руды в слабощелочной среде в присутствии ксантогената, коллективную флотацию с получением коллективного концентрата и отвальных хвостов и последующее разделение коллективного концентрата, согласно изобретению измельченный продукт, не обработанный ксантогенатом, поступает на предварительную свинцовую флотацию в безреагентном режиме с получением чернового свинцового концентрата и камерного продукта, который поступает в коллективную флотацию.

Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что в качестве реагентов-собирателей в коллективной флотации применяют бутиловый ксантогенат и дизельное топливо в соотношении 1:1,5.

Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что коллективный концентрат перед циклом селекции подвергают бактериальной обработке консорциумом, состоящим из Ochrobactrum anthropi и Pseudomonas aeruginosa JCM 5962 в соотношении 1:1 с общим расходом 0,0625 г/т по сухому весу бактерий при времени контактирования 24 ч.

Способ флотационного обогащения сульфидных свинцово-цинковых руд, осуществляемый согласно настоящему изобретению, позволяет:

- снизить материальные затраты за счет предварительной свинцовой флотации в безреагентном режиме;

- снизить потери свинца и цинка с отвальными хвостами коллективной свинцово-цинковой флотации;

- снизить затраты на электроэнергию и на реагенты при подготовке коллективного концентрата;

- снизить негативное влияние реагентов на окружающую среду.

На чертеже изображена принципиальная технологическая схема предлагаемого способа флотационного обогащения свинцово-цинковой сульфидной руды (Фиг. 1).

Способ осуществляется следующим образом.

Исходная руда (1) подвергается измельчению в слабощелочной среде. Измельченная руда (2) до размеров вскрытия свинцовых и цинковых минералов подается в операцию предварительной свинцовой флотации в безреагентном режиме с получением чернового свинцового концентрата (3) и камерного продукта (4). Камерный продукт (4) предварительной свинцовой флотации поступает в коллективную свинцово-цинковую флотацию с получением коллективного концентрата (5) и отвальных хвостов (6). Коллективную свинцово-цинковую флотацию ведут с добавкой бутилового ксантогената и дизельного топлива в соотношении 1:1,5 и пенообразователя. В цикле пульпоподготовки коллективный концентрат (5) в течение 24 ч обрабатывают бактериями Ochrobactrum anthropi и Pseudomonas aeruginosa JCM 5962 в соотношении 1:1 (при общем расходе 0,0625 г/л по сухому весу). Обработанный коллективный свинцово-цинковый концентрат (5) направляют в цикл селекции по традиционной схеме, где ведут последовательную флотацию с выделением свинцового (7) и цинкового (8) концентратов и хвостов (9).

Пример.

Флотационные опыты проводились на свинцово-цинковой руде Горевского месторождения, содержащего 4,6% свинца и 2,2% цинка.

Результаты исследований по предварительному снятию свинцовой головки перед циклом коллективной свинцово-цинковой флотации представлены в таблице 1.

Результаты исследований (таблица 1) показывают, что при отсутствии бутилового ксантогената (расход бутилового ксантогената 0 г/т) за счет природной гидрофобности галенита (минерал свинца) можно извлечь более 40% свинца в пенный продукт с содержанием свинца ~34,5%.

Введение предварительной свинцовой флотации в безреагентном режиме позволит снизить общий расход реагентов-собирателей, а также получить свинцовую головку, поверхность которого не «загрязнена» реагентами-собирателями. Отношение содержаний свинца и цинка в камерном продукте предварительной свинцовой флотации равняется 1:1, что благоприятно для дальнейшего применения цикла коллективной свинцово-цинковой флотации.

Проведены исследования по изучению влияния добавки дизельного топлива на технологические показатели коллективной флотации. Определено, что добавка в процесс 86,5 г/т дизельного топлива обеспечивает снижение потерь металлов с хвостами на 1,5-2% по извлечению.

В таблице 2 представлены результаты коллективной свинцово-цинковой флотации камерного продукта предварительной свинцовой флотации с добавкой дизельного топлива при расходе 86,5 г/т к бутиловому ксантогенату при расходе 60 г/т.

Результаты исследований (таблица 2) свидетельствуют о том, что применение дизельного топлива (расход 86,5 г/т) с бутиловым ксантогенатом (60 г/т) в цикле коллективной свинцово-цинковой флотации позволяет получить отвальные хвосты: содержание свинца и цинка 0,41% и 0,3% соответственно.

С целью десорбции остаточных концентраций дизельного топлива с поверхности коллективного концентрата, коллективный концентрат обрабатывался смесью бактерий Ochrobactrum anthropi и Pseudomonas aeruginosa JCM 5962 в соотношении 1:1 с целью десорбции остаточных концентраций дизельного топлива с поверхности коллективного свинцово-цинкового концентрата. Состав питательной среды для культивирования бактерий (г/л): KН₂РO₄ - 0,6; Na₂HPO₄ - 1,4; MgSO₄ - 0,2; KNO₃ - 2,0; 5 мл раствора микроэлементов (состав в г/л: FeCl₃⋅6H₂O -5,4; ZnSO₄ - 1,44; MnSO₄ - 1,11; CuSO₄⋅5H₂O - 0,25; CoSO₄⋅7H₂O - 0,28),1 литр водопроводной воды, pH среды 6,7 - 7,0.

Опыты проводились на пробах коллективного свинцово-цинкового концентрата, полученного с помощью дизельного топлива (86,5 г/т) и бутилового ксантогената (60 г/т) из хвостов предварительной свинцовой флотации в безреагентном режиме. Каждая проба коллективного свинцово-цинкового концентрата дополнительно обрабатывалась дизельным топливом с расходом 86,5 г/т. Опыты проводились в безреагентном режиме с добавкой бактерий Ochrobactrum anthropi и Pseudomonas aeruginosa JCM 5962 в соотношении 1:1 при расходе от 0 до 0,0625 г/т по сухому весу (время взаимодействия бактерий с каждой пробой 24 ч). Результаты опытов представлены в таблице 3.

Результаты опытов (таблица 3) показали, что загидрофобизированные в коллективном цикле минералы с увеличением расхода бактерий резко теряют свои флотационные свойства. Определено, что добавка бактерий с расходом 0,0625 г/т, приводит к снижению суммарного извлечения в пенный продукт на ~62%. Это свидетельствует о том, что дизельное топливо теряет свои флотационные свойства. Использование бактерий Ochrobactrum anthropi и Pseudomonas aeruginosa JCM 5962 в соотношении 1:1 при общем расходе 0,0625 г/т по сухому весу, по сравнению с существующими способами подготовки коллективного концентрата, позволит значительно уменьшить энергозатраты, а также исключить подачу экологически небезопасных и дорогостоящих реагентов.