СПОСОБ ФЛОТАЦИИ МЕДНО-ПИРИТНЫХ РУД, СОДЕРЖАЩИХ БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ Российский патент 1997 года по МПК B03D1/14 B03D103/02 

Предлагаемое изобретение относится к области обогащения золотосодержащих сульфидных и смешанных руд и может быть применено при флотационном обогащении золотосодержащих руд и руд цветных металлов.

Известны способы обогащения руд, в которых золотосодержащую сульфидную руду измельчают (как правило, в известковой среде), классифицируют по определенному классу крупности, пульпу перемешивают с известными реагентами - собирателями, реагентами вспенивателями, а флотацию минералов меди и золотосодержащего пирита осуществляют после кондиционирования пульпы в щелочной среде с реагентами активаторами, такими как комплексная соль, представляющая соединение перекиси водорода и мочевины (авт. св. СССР N 740285, кл. В 03 D 1/02, 1978), фосфат натрия или калия (авт. св. СССР N 168212, кл. 1 с, 10/01, 1963).

Однако эффективность известных способов флотационного обогащения определенных типов руд обусловлена в каждом конкретном случае целым рядом факторов (наличием сульфидных и окисленных минералов меди, присутствием свободного и тонкодисперсного в сульфидах золота, наличием самостоятельных минералов серебра, а также сульфидов железа с измененной поверхностью и др.) и использование их для других типов руд не всегда возможно и эффективно.

Наиболее близким по технической сущности является принятый нами в качестве прототипа способ флотации медно-пиридных руд, содержащих благородные металлы, включающий измельчение в известковой среде, классификацию, кондиционирование пульпы в щелочной среде с медьсодержащим активатором минералов меди, пирита и благородных металлов, перемешивание с сульфидгидрильными собирателями и вспенивателем и выделение минералов меди, пирита и благородных металлов в коллективный концентрат (А. А. Абрамов. Технология обогащения руд цветных металлов. М. Недра, 1983, с. 116, 121). По известному способу медно-пиритную руду, содержащую золото и серебро, измельчают и классифицируют в известковой среде. С целью повышения извлечения золота и серебра пульпу кондиционируют с медным купоросом в качестве активатора халькопирита и пирита, затем перемешивают с сульфидгидрильными собирателями ксантогенатом и меркаптобензотиазолом и вспенивателем Т-80 и выделяют минералы меди, пирита и благородных металлов в коллективный концентрат.

Недостатками данного способа являются:
низкая эффективность использования в известковой среде в качестве активатора полезных минералов медного купороса, приводящая к значительным потерям в отвальных хвостах флотации меди, серы пиритной, золота и серебра;
высокие расходы медного купороса (35 140 г/т), что снижает селективность процесса.

Предлагаемое изобретение решает задачу получения более высоких технологических показателей за счет усиления селективной активации минералов меди, серебра и золотосодержащего пирита при их флотации в известковой среде, а также значительного снижения затрат на активатор.

Отмеченный выше технический результат достигается тем, что в известном способу флотации медно-пиритных руд, содержащих благородные металлы, включающем измельчение, классификацию, кондиционирование пульпы в щелочной среде с медьсодержащим активатором минералов меди, пирита и благородных металлов в коллективный концентрат согласно заявляемого предложения, в качестве активатора минералов меди, пирита и благородных металлов в кондиционирование пульпы вводят водорастворимые комплексы полифосфата меди.

Известна группа фосфорсодержащих соединений полифосфаты, например, пирофосфат Na₄P₂O, триполифосфат Na₅P₃O₁₀, соль Грэма (известна под техническим названием "гексаметафосфат") и др. относящиеся к конденсированным фосфатам линейной структуры формулы M_п+2 P_пO_3п+1, где число атомов фосфата п ≥ 2, и отличающиеся от других фосфорсодержащих соединений особенностью наличием присущих только пилофосфатам ценных практических свойств - разжижающей способности, ингибирующего, диспергирующего и стабилизирующего и др. действий (Е. А. Продан, Л. И. Продан, Н, Ф. Ермоленко. Триполифосфаты и их применение. Изд-во "Наука и техника", г. Минск, 1969, с. 8 13, 119, 412 - 413). Кроме того, известна способность полифосфатов (так называемая секвестирующая или маскирующая способность) удерживать в растворе поливалетные катионы, а при определенных количественных соотношениях катиона металла и аниона полифосфата в определенном диапазоне рН среды образовывать прочные растворимые комплексы с этими катионами, в частности, при значительном избытке пирофосфата, триполифосфата, соли Грэма катион меди образует комплексные анионы в растворе (Cu(P₂O₇)₂)^5- и (Сu(P₃O₁₀)₂)^8- в слабощелочной среде, при рН 7 - 8,5 (Ваграмян Т. А. Гусева Г. Н. Ковалева О. И. Процесс электролитического латунирования. Тр. Моск. хим.-техн. института им. Д. И. Менделеева N 124, с. 120 132). Полифосфатные комплексы меди используют в промышленности, в частности, при бурении скважин в качестве эффективных пластификаторов и проч. (Е. А. Продан и др. Триполифосфаты и их применение. Изд-во "Наука и техника", г. Минск, 1969, с. 119 120, м 224, 339 341, 412).

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем: исходную медно-пиритную руду, содержащую свободное и тонкодисперсное в сульфидах меди и пирите золото, а также теллуриды серебра, измельчают в известковой среде (содержание св. СаO до 35 мг/л), классифицируют по классу 74 мкм; пульпу с крупностью частиц 72% класса минус 74 мкм кондиционируют в щелочной среде при рН 8,5 9,0 с новым активатором минералов меди, пирита и благородных металлов водорастворимым комплексом полифосфата меди, затем в присутствии сульфгидрильных собирателей ксантогената и меркаптобензотиазола и вспенивателя Т-80 выделяют минералы меди, пирита и благородных металлов в коллективный концентрат.

Достигаемый технический результат состоит в следующем.

Проведенные исследования показали, что введение в кондиционирование пульпы медно-пиритной руды, содержащей благородные металлы, при высокой щелочности пульпы (рН 8,5 9,0) нового активатора минералов меди, пирита и благородных металлов водорастворимого комплекса полифосфата меди неожиданно позволило получить более высокие технологические показатели за счет снижения потерь с отвальными хвостами коллективной флотации меди, серы пиритной, золота и серебра. В ходе исследований было установлено, что при этом создаются условия усиления селективного закрепления ксантогената на полезных минералах в присутствии водорастворимого комплекса полифосфата меди;
уровень щелочности пульпы при разделении (рН 8,5 9,0) обеспечивает условия нахождения в жидкой фазе пульпы и активное взаимодействие с поверхностью минералов меди, золотосодержащего пирита и теллуридов серебра медно-полифосфатных комплексных анионов ("ноу-хау" предлагаемого способа), способствующих селективному закреплению на этих поверхностях собирателя;
совпадение уровней щелочности пульпы и нахождения в жидкой фазе медно-полифосфатных комплексных анионов позволяет значительно сократить расход активатора для получения оптимального технологического эффекта.

Существенным отличием предлагаемого решения от прототипа и его преимуществом является то, что в предложенном способе в качестве нового активатора минералов меди и серебра свободного золота и золотосодержащего пирита в кондиционирование щелочной пульпы вводят водорастворимый комплекс полифосфата меди, применение которого в качестве флотационного реагента не выявлено при изучении патентной и научно-технической литературы.

Ниже приведены примеры, подтверждающие возможность осуществления заявляемого изобретения.

Пример 1 (реализация предлагаемого способа).

Медно-пиритную руду, содержащую 1,53% меди, 1,3 г/т золота, 14,8 г/т серебра и 21,9% пиритной серы, измельчают в известковой среде (содержание св. СаO ≅ 35 мг/л), после классификации пульпу с крупностью частиц 72% класса минус 74 мкм кондиционируют в течение 3 мин в щелочной среде при рН 9,0 с водорастворимым комплексом пирофосфата меди (расход по фосфат-иону 20 г/т), затем вводят собиратели: ксантогенат 70 г/т и меркаптобензотиазол 30 г/т, после перемешивания в течение 3 мин в присутствии вспенивателей Т-80 16 г/т выделяют в пенный продукт минералы меди, серебра и золотосодержащий пирит в течение 10 мин; после перечистки в течение 7 мин в присутствии 20 г/т ксантогената получают коллективный медно-пиритный концентрат, содержащий золото и серебро: камерным продуктом коллективной флотации являются отвальные хвосты. Опыты проведены в замкнутом цикле.

В результате флотации получены:
коллективный концентрат с содержанием меди 4,32% золота 3,34 г/т, серебра 39,55% и серы 47,3% и извлечением в него меди 96,12% золота 87,3% серебра 90,86% и серы 73,48% выход колл. концентрата 34%
отвальные хвосты с содержанием меди 0,09% золота 0,25 г/т, серебра - 2,05 г/т, серы 8,8% и извлечением меди 3,88% золота 12,7% серебра - 9,14% и серы 26,5- (см. таблицу, оп. 4).

Пример 2 (реализация способа прототипа).

Пульпу медно-пиритной, содержащей благородные металлы, руды того же состава (см. пример 1), кондиционируют в известковой среде (св. CaO ≅ мг/л) с медным купоросом 100 г/т в течение 3 мин, затем перемешивают с собирателями ксантогенатом 70 г/т и меркаптобензотиазолом 30 г/т, затем в присутствии вспенивателя Т-80 16 г/т флотируют в пенный продукт минералы меди, серебра и золотосодержащий пирит в течение 10 мин; после перечистки в течение 7 мин в присутствии 20 г/т ксантогената получают коллективный медно-пиритный концентрат, содержащий золото и серебро; камерным продуктом выделяют отвальные хвосты.

В pезультате флотации получены:
коллективный концентрат с содержанием меди 4,42% золота 3,09 г/т, серебра 37,6 г/т и серы 42,2% и извлечением в него меди 92,97% золота 78,04% серебра 83,34% и серы 61,83%
отвальные хвосты с содержанием меди 0,16% золота 0,42 г/т, серебра - 3,60 г/т, серы 12,47% и извлечением меди 7,03% золота 21,96% серебра - 16,66% и серы 38,17% (см. таблицу, оп. 1).

В таблице приведены результаты коллективной флотации в различных условиях активации минералов меди, серебра и золотосодержащего пирита: в присутствии пирофосфатного комплекса меди при соотношении меди и пирофосфата 1:5 10 г/т по фосфат-иону (оп. 2), 15 г/т (оп. 3), 20 г/т (оп. 4) 30 г/т (оп. 5); в присутствии пирофосфатного комплекса меди при соотношении меди и пирофосфата 1:10 20 г/т по фосфат-иону (оп. 6; а присутствии триполифосфатного комплекса меди при соотношении меди и трифолифосфата 1 5 15 г/т по фосфат-иону (оп. 7); в присутствии гексаметафосфатного комплекса меди при соотношении меди и гексаметафосфата 1 5 15 г/т по фосфат-иону (оп. 8); в присутствии смеси меди и пирофосфата в соотношении 1 2 (при этом соотношении выпадает осадок) 20 г/т по фосфат-иону (оп. 9).

Как видно из оп. 9, применение в качестве активатора пирофосфата меди, представляющего собой при соотношении меди и пирофосфата 1 2 тонкодисперсный осадок, ухудшает показатели флотации по сравнению со способом прототипа, в котором используют медный купорос в щелочной среде (оп. 1).

Как показали результаты опытов (2 8), применение полифосфатных комплексов меди в качестве активатора обеспечивает в равной степени эффективную флотацию меди, золота, серебра и серы независимо от количества атомов фосфата в полифосфатном анионе.

Существует определенный предел оптимальных соотношений меди и пирофосфатных ионов, обеспечивающий присутствие в растворе максимального количества водорастворимых комплексов полифосфатов меди (оп. 4, 6, 9), а также оптимальный расход активатора (оп. 2, 3, 4, 5).

Преимущества предлагаемого способа флотации медно-пиритных руд, содержащих благородные металлы:
возможность получения высоких технологических показателей флотации минералов меди, серебра, золотосодержащего пирита из известковых пульп за счет усиления селективности процесса;
снижение затрат в связи с низкими расходами нового реагента активатора.

Использование: обогащение золотосодержащих сульфидных и смешанных руд. Флотация золотосодержащих руд и руд цветных металлов. Сущность изобретения: пульпу кондиционируют в щелочной среде с медьсодержащим активатором минералов меди, пирита и благородных металлов. Перемешивают с сульфгидрильными собирателями и вспенивателем. Выделяют минералы меди, пирит и благородные металлы в коллективный концентрат. В качестве активатора минералов меди, пирита и благородных металлов в кондиционирование пульпы вводят водорастворимые комплексы полифосфата меди. 1 табл.

Способ флотации медно-пиритных руд, содержащих благородные металлы, включающий измельчение, классификацию, кондиционирование пульпы в щелочной среде с медьсодержащим активатором минералов меди, пирита и благородных металлов, перемешивание с сульфгидридными собирателями и вспенивателем и выделение минералов меди, пирита и благородных металлов в коллективный концентрат, отличающийся тем, что в качестве активатора минералов меди, пирита и благородных металлов в кондиционирование пульпы вводят водорастворимые комплексы полифосфата меди.