СПОСОБ ФЛОТАЦИИ СУЛЬФИДНЫХ РУД, СОДЕРЖАЩИХ ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ, МЫШЬЯК И ЖЕЛЕЗО Российский патент 1997 года по МПК B03D1/02 B03D101/02 B03D103/02 

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

Известен способ флотации сульфидной руды, содержащей свинец, мышьяк и железо, включающий аэрационное кондиционирование в присутствии извести и перманганата калия, последующую флотацию без собирателя или при его минимальном расходе с введением соснового масла [1]
Существенным недостатком известного способа являются недостаточно высокие флотационные показатели процесса разделения галенита от арсенопирита и пирита, полученные на пробе руды Акжальского месторождения, кроме того, крайняя дороговизна процесса вследствие использования значительных количеств дорогого реагента перманганата калия.

Наиболее близким по технической сущности является принятый нами в качестве прототипа способ флотации сульфидных руд, содержащих медь, мышьяк и железо, включающий измельчение, классификацию, флотационное выделение сульфидов в коллективный концентрат с последующим аэрационным кондиционированием в известковой среде, с собирателем и флотационное разделение [2]
По известному способу сульфидная руда, содержащая медные минералы, железосодержащий халькопирит, халькозин и ковеллин, мышьяковистые минералы, представленные железосодержащим арсенопиритом предварительно измельчалась, классифицировалась и флотировалась бутиловым ксантогенатом калия и пенообразователем Т-66 в коллективный концентрат. Дальнейшее разделение полезных медных минералов от мышьяка и железа осуществлялось по схеме, включающей аэрационное кондиционирование воздухом в течение 30 мин в присутствии извести при концентрации 1-1,5 г/л и активированного угля (10 кг/т), флотацию с реагентом-собирателем 0-алкил-N-аллилтионокарбаматом (ААТК) формулы

где R углеводородный радикал, содержащий до 6 атомов углерода.

Недостатками данного способа являются:
применение больших расходов (10 кг/т) активированного угля;
высокая концентрация извести в пульпе (1,5 г/л) pH (pH≥12;
значительные расходы ААТК;
недостаточная эффективность применения реагента ААТК в процессе обезмышьякования (извлечение мышьяка снижается в 3 раза), что при высоких содержаниях мышьяка (>2%) недостаточно.

Предлагаемое изобретение решает задачу получения более высоких технологических показателей за счет увеличения степени селективности флотации минералов цветных металлов по отношению к минералам мышьяка и железа, т.е. обезмышьякования и обезжелезнения.

Отмеченный выше технический результат достигается тем, что в известном способе флотации сульфидных руд, содержащих цветные металлы, мышьяк и железо, включающем измельчение, классификацию, флотационное выделение сульфидов в коллективный концентрат с последующим аэрационным кондиционированием в известковой среде с собирателем и флотационное разделение, отличающемся тем, что кондиционирование пульты проводят при pH 8,5-9,0 с введением в качестве собирателя этилдитиокарбаматов общей формулы

где R циклоалкил, алкил, арил.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем: исходную сульфидную руду, содержащую цветные металлы, мышьяк и железо измельчают, классифицируют по классу 74 мкм. Пульпу с крупностью 74 мкм флотируют с известными собирателями, в частности ксантогенатом калия и известным вспенивателем Т-80, с выделением сульфидов в коллективный концентрат, который подвергают аэрационному кондиционированию в известковой среде при pH 8,5-9,0 в течение 5 мин с введением указанного выше реагента ДС в кондиционирование с расходами 5-12 г/т, затем проводится флотация.

Достигаемый технический результат состоит в следующем. Проведенные исследования показали, что введение в кондиционирование пульпы сульфидной руды, содержащей цветные металлы, мышьяк и железо при щелочности пульпы, создаваемой известью pH 8,5-9,0, нового собирателя минералов цветных металлов N-монозамещенных S-цианоэтилдитиокарбаматов, реагента ДС, неожиданно позволило получить более высокие технологические показатели за счет увеличения селективности флотации минералов цветных металлов по отношению к минералам мышьяка и железа.

В ходе исследований было установлено следующее:
высокая селективность реагента ДС к минералам мышьяка и железа создает определенные условия для разделения сульфидов цветных металлов от сульфидов мышьяка и железа;
уровень щелочности пульпы при разделении (pH 8,5-9,0) обеспечивает условия нахождения в пульпе минералов цветных металлов, железа и мышьяка, способствующих селективному закреплению собирателя ДС;
реагент ДС с поверхностью минералов цветных металлов образует различные комплексные соединения через химически активные связи по группам и через группу ≡ N, тогда как с минералами железа и мышьяка химического взаимодействия на поверхности в условиях щелочности, создаваемой известью (pH 8,5-9,0) не происходит;
расход ДС очень низок, что является предметом "ноу-хау" данного изобретения;
улучшается экология последующего металлургического передела.

Ниже приведены примеры, подтверждающие возможность осуществления заявляемого изобретения.

Пример 1 (реализация предлагаемого способа).

Руду Тырны-Аузского месторождения, содержащую медь в виде халькопирита, мышьяковые пирротины, арсенопирит и другие цветные металлы подвергали измельчению, классификации по классу 74 мкм и флотации ксантогенатом калия и вспенивателем с выделением сульфидов в концентрат. Полученный концентрат, содержащий 5,38% меди, 1,95% мышьяка, 21,5% железа кондиционировали с воздухом в течение 5 мин в известковой среде pH 9,0 и перемешивали с реагентом-собирателем ДС 6 г/т в течение 3 мин, после этого флотировали медный концентрат.

Опыты проводились по замкнутой схеме.

В результате флотации получены:
медный концентрат с содержанием меди 14,15% мышьяка 0,17% железа 9,2% и извлечением в него меди 91,88% мышьяка 3,04% железа 14,93%
Выход концентрата 34,9%
отвальные хвосты с содержанием меди 0,67% мышьяка 2,91% железа 28,1% и извлечением меди 8,12% мышьяка 96,96% железа 85,07% (см. табл. 1).

Пример 2 (реализация предлагаемого способа).

Акжальская свинцово-цинковая руда, содержащая свинец сульфидный и цинк в виде галенита и сфалерита, железо в виде пирротинов и мышьяк в виде арсенопирита измельчалась с реагентом-депрессором цинка и классифицировалась по классу 74 мкм. Далее по стандартной схеме с использованием собирателя - ксантогената и вспенивателя флотировался свинцово-пирротин-арсенопиритный концентрат, который по предлагаемому способу кондиционировался с воздухом в течение 5 мин в известковой среде при pH 9,0, перемешивался с реагентом ДС - 10 г/т и флотировался с получением свинцового концентрата и отвальных хвостов.

Опыты проводились в замкнутом цикле.

В результате флотации получены:
свинцовый концентрат с содержанием свинца 46,8% мышьяка 0,21% железа 5,2% и извлечением в него свинца 92,69% мышьяка 2,92% железа - 7,96%
Выход концентрата 20,8%
отвальные хвосты с содержанием свинца 0,97% мышьяка 1,84% железа 15,8% и извлечением в них свинца 7,31% мышьяка 97,08% железа 92,04% (см. табл. 2).

Пример 3 (реализация способа-прототипа).

Акжальскую свинцово-цинковую руду, содержащую пирротины и арсенопирит измельчали с реагентом-депрессором цинка и классифицировали по классу 74 мкм. Далее по стандартной схеме с использованием известного собирателя ксантогената и вспенивателя флотировался свинцово-пирротин-арсенопиритный концентрат, который по способу прототипа кондиционировался с активированным углем (10 кг/т) и воздухом в известковой среде (св. CaO 1,5 г/л) в течение 30 мин, перемешивался с собирателем ААТК 50 г/т и флотировался с получением свинцового концентрата и отвальных хвостов.

Опыты проводились по замкнутой схеме.

В результате флотации получены:
свинцовый концентрат с содержанием свинца 42,0% мышьяка 0,85% железа 6,8% при извлечении свинца 1,27% железа 15,9% мышьяка 0,85%
Выход концентрата 22,9%
отвальные хвосты с содержанием свинца 1,27% мышьяка 1,85% железа 15,9% при извлечении свинца 9,24% железа 88,73% мышьяка 77,99%
В табл. 2 приведены результаты разделения коллективных концентратов по предлагаемому способу и в табл. 3 по способу прототипа.

Как видно из опытов табл. 3 по способу прототипа использование реагента собирателя ААТК недостаточно эффективно, т.к. извлечение мышьяка в готовый свинцовый концентрат 12,01% а извлечение железа 11,27% тогда как по предлагаемому способу с использованием реагента собирателя ДС извлечение мышьяка намного меньше и составило всего 2,92% железа 7,96%
Таким образом, применение собирателя ДС в известковой среде (pH 8,5-9,0) обеспечивает в равной степени эффективное обезмышьякование и обезжелезнение коллективных концентратов, полученных из сульфидных руд цветных металлов (см. табл. 4). Существуют оптимальные пределы расхода реагента собирателя ДС, которые в заявляемом изобретении являются предметом "ноу-хау".

Преимущества предлагаемого способа флотации сульфидных полиметаллических руд:
возможность получения высоких технологических показателей флотации минералов цветных металлов из известковых пульп за счет обезжелезнения;
улучшается экология последующего металлургического передела.

Использование: обогащение сульфидных руд и может быть применено при флотационном обогащении руд цветных металлов. Сущность изобретения: способ флотации сульфидных руд, содержащих цветные металлы, мышьяк и железо включает измельчение, классификацию, выделение сульфидов в коллективный концентрат с последующим аэрационным кондиционированием в известковой среде с собирателем и флотационное разделение. Кондиционирование пульпы проводят при pH = 8,5-9,0 с введением в качестве собирателя этилдитиокарбаматов общей формулы

где R - циклоалкил, алкил, арил. 4 табл.

Способ флотации сульфидных руд, содержащих цветные металлы, мышьяк и железо, включающий измельчение, классификацию, флотационное выделение сульфидов в коллективный концентрат с последующим аэрационным кондиционированием в известковой среде с собирателем и флотационное разделение, отличающийся тем, что кондиционирование пульпы проводят при pH 8,5 9,0 с введением в качестве собирателя этилдитиокарбаматов общей формулы

где R циклоалкил, алкил, арил.