СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ СУЛЬФИДНЫХ МЕДНО-ЦИНКОВО-ПИРИТНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ, СОДЕРЖАЩИХ АКТИВИРОВАННЫЕ КАТИОНАМИ МЕДИ И КАЛЬЦИЯ СУЛЬФИДЫ ЦИНКА Российский патент 1996 года по МПК B03D1/18 

Изобретение относится к обогащению медно-цинковых и полиметаллических руд и продуктов и может быть применено при флотационном разделении пиритсодержащих сульфидных руд и продуктов цветных металлов, а также при обезмеживании и обезжелезнении цинковых концентратов.

При обогащении полиметаллических руд флотация сфалерита подавляется обычно в щелочной среде при введении в пульпу сернистого натрия, соды и сульфата цинка (патент ЧССР N 103674, кл. I c, 10/01, 1962; авт. св. СССР N 175454, кл. I c, 10/01, 1963), сульфата цинка и соды (авт. св. N 105856, кл. I c, 1956), сульфата цинка, соды и гидросульфита натрия (патент СССР N 51851, кл. I c, 10/10, 1968), сульфата цинка и цианида (авт. св. СССР N 107921, кл. I c, 8/01, 1950), гидроокиси аммония, водорастворимого цианида и сульфата цинка (патент США N 2660307, кл. 209-167, 1952).

Известны способы флотационной очистки цинковых концентратов от примесей металлов сульфидов меди, железа, свинца путем обработки концентрата сернистым натрием для десорбции собирателя, последующей тщательной отмывки, обработки концентрата цинковым купоросом до рН 8-8,5 для депрессии сфалерита и флотации в содовой среде примесей [1]
Однако эффективность известных способов флотационного разделения пиритсодержащих медно-цинковых продуктов (обусловлена в каждом конкретном случае целым рядом факторов (вещественным составом наличием различных типов сульфидов меди первичных, вторичных, а также сульфидов цинка с различным содержанием железа в кристаллической решетке сфалерита и различной степенью активации катионами меди, серебра, кальция) и использование их для других типов руд и схем не всегда возможно и эффективно.

Наиболее близким по технической сущности и принятым нами в качестве прототипа является способ флотационного разделения медно-цинковых пиритсодержащих продуктов, включающий кондиционирование пульпы в щелочной среде с цинксодержащим реагентом-депрессором сфалерита, агитацию с ксантогенатом и вспенивателем, флотацию сульфидов меди (и пирита) в пенный продукт и получение цинкового концентрата камерным продуктом [2]
По известному способу после доизмельчения коллективного пиритсодержащего медно-цинкового концентрата и классификации по содержанию класса минус 44 мкм, пульпу перед агитацией с известными реагентами-собирателями ксантогенатом и вспенивателем Т-80 кондиционируют с сернистым натрием (остаточное содержание 250-400 мг/л) и цинковым купоросом (до рН пульпы 8-8,5), используемыми в качестве депрессоров сульфидов цинка при соотношении их соответственно 1: 1,5-2, затем сульфиды меди и железа флотируют в пенный продукт, а камерным продуктом получают товарный цинковый концентрат.

Недостатком данного способа является относительно невысокая селективность разделения сульфидов меди и цинка при обогащении пиритсодержащих медно-цинковых продуктов, цинк в которых присутствует в виде сульфидов с различным содержанием в них железа (клейофан, сфалерит, марматит) и связанной с этим различной степенью активации сульфидов цинка катионами меди и кальция, что приводит к значительным потерям преимущественно железосодержащих разновидностей сфалерита в медно-пиритном пенном продукте. Кроме того, наличие помимо халькопирита вторичных сульфидов меди (борнита, халькозина) приводит к ухудшению качества товарных цинковых концентратов вследствие их попутной депрессии со сфалеритом в условиях значительных расходов депрессоров (сернистого натрия и особенно цинкового купороса). Кроме того, значительные расходы сернистого натрия и цинкового купороса приводят к необходимости специальной очистки от сульфоксидных соединений стоков обогатительной фабрики в условиях ее работы с водооборотом.

Задача изобретения повышение технологических показателей за счет усиления селективной депрессии сульфидов цинка в присутствии халькопирита и вторичных сульфидов меди при разделении коллективных медно-цинковых пиритсодержащих продуктов флотации, в которых все формы сульфидов цинка предварительно активированы ионами меди и кальция, а также снижения расхода основного депрессора цинкового купороса.

Это достигается тем, что в известном способе флотационного разделения сульфидных медно-цинковых концентратов, включающем кондиционирование пульпы с сернистым натрием и сульфатом цинка в щелочной среде, введение ксантогената и вспенивателя, флотацию сульфидов меди и пирита в пенный продукт и получение цинкового концентрата камерным продуктом, согласно заявляемому предложению в процесс кондиционирования пульпы дополнительно вводят меркаптобензотиазол, при этом соотношение расходов сернистого натрия, сульфата цинка и меркаптобензотиазола составляет от 1:4,66:0,007 до 1:2,33:0,027.

Известно применение меркаптобензотиазола в качестве собирателя при флотации в щелочной среде сульфидных минералов меди и цинка, при флотации окисленных медных руд совместно с сернистым натрием (Глембоцкий В.А. Классен В. И. и Плаксин И.Н. Флотация. М. Госгортехиздат, 1961, с. 110; Клебанов О.Б. Шубов Л. Я. и Щеглова Н.К. Справочник технолога по обогащению руд цветных металлов. М. Недра, 1974, с. 344; патент ПНР N 64057, кл. В 03 D 1/06, 1969).

Сущность изобретения заключается в следующем. Исходный медно-цинково-пиритный концентрат с крупностью частиц 90% минус 74 мкм и содержащий цинк в виде сульфидов, предварительно активированных катионами меди и кальция, кондиционируют в щелочной среде в присутствии цинкового купороса с дополнительно введенным меркаптобензотиазолом, затем в присутствии ксантогената и вспенивателя флотируют сульфиды меди (и пирит) в пенный продукт, в то время как в этих условиях сульфиды цинка депрессируются.

Достигаемый технический результат состоит в следующем.

Введение в кондиционирование пульпы меркаптобензотиазола позволило значительно сократить расход основного депрессора цинка цинкового купороса и неожиданно повысить извлечение цинка в цинковый концентрат, снизить его потери в медно-пиритном продукте при разделительной флотации сульфидного медноцинкового продукта.

При этом созданы условия усиления селективной депрессии сфалерита за счет установленного в ходе исследования гидрофилизирующего действия меркаптобензотиазола в присутствии сернистого натрия и цинкового купороса, которое, как показали результаты экспериментов, не перекрывается гидрофобизирующим действием последующей сорбции собирателя-ксантогената, задаваемого в таком количестве, когда соотношение сорбированного собирателя и депрессоров на сульфидах меди и пирита уже вызывает флотацию последних.

П р и м е р 1 (реализация предлагаемого способа). Коллективный медно-цинковый концентрат, полученный из руды Гайского месторождения, содержащий 12,3% меди, 15,5% цинка, кондиционируют с 1500 г/т cернистого натрия в течение 10 мин (до ост. концентрации 270 мг/л), затем в течение 3 мин с 3500 г/т цинкового купороса (рН пульпы при этом равен 10,8), после чего в кондиционирование пульпы вводят меркаптобензотиазол (МБТ) 40 г/т (t_конд. 3 мин), вводят ксантогенат 50 г/т, Т-80 20 г/т агитируют 1 мин и флотируют в течение 10 мин сульфиды меди (и пирит), после перечистки получают готовый медный концентрат, хвосты контрольной медно-пиритной флотации (расход ксантогената 25 г/т, время флотации 5 мин) это кондиционный цинковый концентрат. Опыты проведены в замкнутом цикле (см. таблицу).

В результате флотации получены
медный концентрат с содержанием меди 15,73% цинка в нем 4,41% и извлечением меди 98,0% и цинка 21,8% выход медного концентрата 76,6%
цинковый концентрат с содержанием цинка 51,8% меди в нем 1,05% и извлечением цинка 78,2% и меди 2% выход цинкового концентрата 23,4%
П р и м е р 2 (реализация способа-прототипа). Коллективный медно-цинковый концентрат того же состава (см. пример 1) кондиционируют 10 мин с сернистым натрием 1500 г/т до ост. его концентрации в пульпе 270 мг/л, затем добавляют цинковый купорос 8000 г/т (до рН пульпы 8,6) и после агитации с ксантогенатом 50 г/т и Т-80 20 г/т флотируют по схеме 1 сульфиды меди Эи пирит) в пенный продукт, а камерным получают цинковый концентрат.

В результате флотации получены
медный концентрат с содержанием меди 15,0% цинка в нем 6,32% и извлечением меди 98,0% цинка 32,8% выход медного концентрата 80,4%
цинковый концентрат с содержанием цинка 53,1% меди 1,26% и извлечением цинка 67,2% меди 2,0% выход цинкового концентрата 19,6%
В таблице приведены экспериментальные данные, показывающие влияние дополнительного депрессора МБТ в зависимости от соотношения расходов цинкового купороса и сернистого натрия на результаты селекции медно-цинкового пиритсодержащего концентрата.

И в способе-прототипе, и в предлагаемом способе разделения коллективного медно-цинкового пиритсодержащего концентрата в качестве основного депрессора сфалерита применяют сульфат цинка. Как видно из опыта 1 таблицы, для создания оптимальных условий депрессии в способе прототипа необходим расход цинкового купороса 8000 г/т при исходном расходе сернистого натрия 1500 г/т.

Снижение расхода цинкового купороса до 7000 3500 г/т ухудшает условия депрессии сфалерита, что приводит к увеличению потерь цинка с медно-пиритным концентратом (см. таблицу, опыты 2 и 5). Добавление меркаптобензотиазола 10 г/т к 7000 г/т цинкового купороса и 40 г/т МБТ к 3500 г/т цинкового купороса (см. опыты 3 и 4) позволяет значительно снизить потери цинка в медно-пиритном концентрате, видимо, за счет усиления депрессии сфалерита совместным действием МБТ и цинкового купороса.

Подача в процесс после кондиционирования пульпы с 1500 г/т cернистого натрия и доведения рН среды до 8,6 добавлением любой, например, серной кислоты (именно при таком рН флотируются сульфиды меди и пирита после десорбции собирателя сернистым натрием и добавления цинкового купороса в способе прототипа) 40 г/т меркаптобензотиазола при полном исключении цинкового купороса обеспечивает флотацию сульфидов меди, железа и цинка в пенный продукт (см. опыт 6).

Как видно из приведенной таблицы (опыты 7 и 8), снижение расхода сульфата цинка до 2500 г/т приводит к нарушению процесса селекции, добавление в этих условиях 100 г/т МБТ практически не улучшает технологических показателей. Эксперименты показали, что оптимальным является следующее соотношение расходов сернистого натрия, сульфата цинка и меркаптобензотиазола 1:(4,66-2,33):(0,007-0,027).

Преимущества предлагаемого способа разделения коллективного медно-цинкового концентрата следующие:
возможность получения высоких технологических показателей разделения сульфидов цинка и меди, независимо от степени предварительной активации сульфидов цинка катионами меди и кальция;
сокращение затрат в связи с существенным сокращением расхода основного депрессора цинкового купороса.

Использование: обогащение полезных ископаемых, флотация руд. Сущность изобретения: пульпу кондиционируют с сернистым натрием и сульфатом цинка в щелочной среде, вводят собиратель и вспениватель, проводят флотацию, выводят сульфиды меди и пирит в пенный продукт, получают цинковый концентрат камерным продуктом. В кондиционирование пульпы дополнительно вводят меркаптобензотиазол. Соотношение расходов сернистого натрия, сульфата цинка и меркаптобензотиазола составляет от 1,000 : 4,660 : 0,007 до 1,000 : 2,330 : 0,027. 1 табл.

СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ СУЛЬФИДНЫХ МЕДНО-ЦИНКОВО-ПИРИТНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ, СОДЕРЖАЩИХ АКТИВИРОВАННЫЕ КАТИОНАМИ МЕДИ И КАЛЬЦИЯ СУЛЬФИДЫ ЦИНКА, включающий кондиционирование пульпы с сернистым натрием и сульфатом цинка в щелочной среде, введение собирателя и вспенивателя, флотацию сульфидов меди и пирита в пенный продукт и получение цинкового концентрата камерным продуктом, отличающийся тем, что в кондиционирование пульпы дополнительно вводят меркаптобензотиазол, при этом соотношение расходов сернистого натрия, сульфата цинка и меркаптобензотиазола составляет от 1,000 : 4,660 : 0,007 до 1,000 : 2,330 : 0,027.