СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ СУЛЬФИДНЫХ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ, СОДЕРЖАЩИХ БЛЕКЛЫЕ РУДЫ, ХАЛЬКОПИРИТ И ПИРИТ Российский патент 1997 года по МПК B03D1/02 B03D101/02 B03D103/02 

Предлагаемое изобретение относится к области обогащения руд цветных металлов и может быть применено при флотационном разделении пиритсодержащих сульфидных медных, медно-цинковых и медно-молибденовых руд и концентратов.

Сульфидные руды цветных металлов, содержащие медь, обычно характеризуются наличием нескольких медных минералов, таких как халькопирит CuFeS₂, халькозин CuS, ковеллин CuS, а также могут содержать так называемые "блеклые руды" изоморфный ряд минералов с общей формулой Cu₁₂(Sb, As)S₁₃ (Минералогический справочник технолога-обогатителя, Недра, 1985, с. 225) и сульфиды железа, например, такие как пирит FeS₂. В настоящее время горнодобывающая и металлургическая промышленности оказывают многократное разрушающее воздействие на окружающую среду. Поэтому решение экологических проблем, связанных с загрязнением окружающей среды является крайне актуальным. К таким проблемам относят проблему снижения содержания ядов мышьяка и сурьмы в медных концентратах, решению которой и посвящен заявляемый способ, направленный на выделение блеклых руд из медных концентратов, содержащих халькопирит и пирит.

Известны способы разделения медных материалов и пирита, включающие обработку пульпы перед отделением халькопирита от пирита известью при аэрации [1] или одно- или двухстадиальное перемешивание с цианидом и известью при pH 12,3-12,5 перед доизмельчением и последующей селективной флотацией.

Однако эффективность известных способов флотационного разделения пиритсодержащих медных концентратов низка, что обусловлено наличием в концентратах минералов и блеклых руд, которые неселективно формируются с халькопиритом или другими сульфидами меди. Использование этих способов для выделения блеклых руд невозможно и неэффективно.

Наиболее близким по технической сущности и принятым нами в качестве прототипа является способ флотационного разделения сульфидных руд и концентратов, содержащих блеклые руды, халькопирит и пирит, включающий кондиционирование пульпы в щелочной среде с собирателем и выделение блеклых руд в ценный продукт [3] Известный способ предусматривает использование в качестве собирателей ксантогенатов или других сульфидных собирателей.

Однако известный способ не позволяет селективно отделить блеклые руды от других медных минералов (например, халькопирита), т.е. эффективно провести обезмышьякование и обезсурьмянивание медных концентратов.

Предлагаемое изобретение решает задачу получения селективного концентрата, содержащего блеклые руды, т.е. выделения сурьмы и мышьяка из медного концентрата за счет увеличения степени селективности флотации.

Отмеченный выше технический результат достигается тем, что в известном способе флотационного разделения сульфидных руд, содержащих блеклые руды, халькопирит и пирит, включающий кондиционирование пульпы в щелочной среде с собирателем и флотацию, согласно заявленному предложению кондиционирование пульпы проводят при pH 9,5-10,0 с последующим введением в качестве собирателя минералов блеклых руд N-монозамещенных-S-цианоэтилдитиокарбаматов (ДС) общей формулы

где R циклоалкил, алкил, арил.

Проведенные нами исследования позволили установить, что указанный выше реагент ДС является самостоятельным собирателем блеклых руд в операциях выделения блеклых руд из медных концентратов, содержащих халькопирит и пирит при pH 9,5-10,0 в щелочной среде, полученной гашеной известью за счет установленного в ходе экспериментов химического воздействия с поверхностью минералов блеклых руд.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем: исходную пульпу сульфидной руды или концентрата, содержащую блеклые руды, халькопирит и пирит кондиционируют в щелочной среде при pH 9,5-10,0 с реагентом ДС в течение 5 мин с расходами его 5-10 г/т, затем проводят флотацию блеклых руд.

Достигаемый технический результат состоит в следующем. Проведенные исследования показали, что введение в кондиционирование пульпы сульфидной руды, содержащей блеклые руды, халькопирит и пирит при щелочности пульпы 9,5-10,0 нового собирателя минералов блеклых руд -N-монозамещенных-S-цианоэтилдитиокарбаматов (реагента ДС) неожиданно позволило получить более высокие технологические показатели за счет увеличения селективности флотации минералов блеклых руд по отношению к халькопириту и пириту.

В ходе исследования было установлено, что высокая селективность реагента ДС к минералам блеклых руд, халькопириту и пириту создает определенные условия отделения минералов блеклых руд.

Уровень щелочности пульпы при разделении (pH 9,5-10,0) обеспечивает условия нахождения в жидкой фазе пульпы минералов блеклых руд, халькопирита и пирита, способствующих селективному закреплению собирателя ДС.

Экспериментально установлено, что реагент ДС с поверхностью минералов блеклых руд образует различные комплексные соединения через химические активные связи по группам N-C=S и через группу ≡ N тогда как с халькопиритом и пиритом химического взаимодействия на поверхности минералов в условиях щелочности пульпы 9,5-10,0 не происходит.

Расход ДС очень низок (5-10 г/т), что является ("ноу-хау") предлагаемого изобретения.

Ниже приводятся примеры, подтверждающие возможность осуществления заявляемого изобретения.

Пример 1 (Реализация предлагаемого способа).

Концентрат флотации одного из сульфидных месторождений (Тырны-Ауз), содержащий халькопирит, блеклые руды и пирит кондиционировали в щелочной среде при pH 10,0 (среда создавалась подачей гашеной извести) с реагентом ДС 5 г/т в течение 5 мин и флотировали в замкнутом цикле. В результате флотации получены:
концентрат с содержанием меди 31,1% мышьяка 2,23% сурьмы 8,05% и извлечением меди 37,38% мышьяка 66,26% сурьмы 85,35% выход концентрата составил 29,7%
хвосты флотации с содержанием меди 22,0% мышьяка 0,48% сурьмы - 0,58% и извлечением меди 62,62% мышьяка 33,74% сурьмы 14,65% (см. табл. 1).

Результаты флотации показывают, что минералы блеклых руд флотируют активнее халькопирита и пирита и способ позволяет около 70% меди получить в виде маломышьяковистого низкосурьмяного концентрата.

Пример 2 (Реализация предлагаемого способа).

Пульпа медно-серебряной руды, содержащая минералы блеклых руд, халькопирит и пирит кондиционировалась в щелочной среде при pH 9,5 (pH создавали гашеной известью) с реагентом ДС 5 г/т и флотировалась по замкнутой схеме с получением медно-сурьмяно-мышьякового концентрата (табл. 2). Из камерного продукта известным способом флотировали халькопирит и пирит.

В результате флотации получены: медно-сурьмяно-мышьяковый концентрат (блеклые руды), содержащий меди 24,8% мышьяка 1,04% сурьмы 9,8% с извлечением из него меди 50,2% мышьяка 61,7% сурьмы 90,3% Выход концентрата составил 8,3%
халькопирит-пиритный концентрат, содержащий меди 20,9% мышьяка - 0,12% сурьмы 0,47% с извлечением из него меди 46,3% мышьяка 8,0% сурьмы 4,8% Выход концентрата составил 9,1%
отвальные хвосты, содержащие меди 0,12% мышьяка 0,05% сурьмы - 0,05% при извлечении в них меди 2,5% мышьяка 30,3% сурьмы 4,9% (см. табл. 2).

В табл. 1 и 2 приведены результаты разделения коллективных концентратов по предлагаемому способу. Как видно из опытов, применение собирателя ДС в щелочной среде (pH 9,5-10,0) обеспечивает эффективное выделение минералов блеклых руд. Существуют оптимальные пределы расхода реагента собирателя ДС, которые в заявляемом изобретении являются предметом "ноу-хау".

В табл. 3 приведены результаты флотации медного концентрата, содержащего блеклые руды, халькопирит и пирит по предлагаемому способу, определяющие оптимальный интервал pH среды.

Преимуществами предлагаемого способа разделения сульфидных руд, содержащих блеклые руды, халькопирит и пирит, являются возможность резкого снижения содержания мышьяка и сурьмы в концентратах и рудах за счет выделения блеклых руд из них и улучшение экологии дальнейшего металлургического передела.

Использование: обогащение руд цветных металлов и может быть применено при флотационном разделении пиритсодержащих, сульфидных медных, медно-цинковых и медно-молибденовых руд и концентраторов. Сущность изобретения: способ флотационного разделения сульфидных руд и концентраторов, содержащих блеклые руды, халькопирит и пирит, включает кондиционирование пульпы в щелочной среде с собирателем и флотацию. Кондиционирование проводят при pH 9,5-10,0 с последующим введением в качестве собирателя N-монозамещенных-S-цианоэтилдитиокарбаматов общей формулы, указанной в описании, где R - циклоалкил, алкил, арил. 3 табл.

Способ флотационного разделения сульфидных руд и концентратов, содержащих блеклые руды, халькопирит и пирит, включающий кондиционирование пульпы в щелочной среде с собирателем и флотацию, отличающийся тем, что кондиционирование проводят при pH 9,5 10,0 с последующим введением в качестве собирателя N-монозамещенных-S-цианоэтилдитиокарбаматов общей формулы

где R циклоалкил, алкил, арил.