СПОСОБ ФЛОТАЦИИ СУЛЬФИДНЫХ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ РУД Российский патент 1998 года по МПК B03D1/02 

Изобретение относится к флотации сульфидных медно-никелевых руд.

В современной практике флотационного обогащения широко используются флотореагенты-модификаторы, в качестве которых используют большое количество разных неорганических соединений.

Известны способы флотации сульфидных медно-никелевых руд с введением в процесс в качестве активаторов сульфатов поливалентных металлов, в частности из указанных солей в ряде случаев используются железный купорос, цинковый купорос [1].

Однако введение во флотацию медно-никелевых руд таких модификаторов не всегда достаточно эффективно.

В настоящее время в практике обогащения используется способ флотации медно-никелевых руд, включающий измельчение руды в содовой среде с сульфгидрильным собирателем, введение в качестве активатора медного купороса и вспенивателя и последующую флотацию [2].

Однако эффект от медного купороса также недостаточен, так как он, в первую очередь, активирует сульфиды меди и мало оказывает влияние на флотацию труднофлотирующего никеленосного пирротина. Вместе с тем, наиболее эффективно использовать для активации флотации сульфидов сочетания реагентов.

Наиболее близким к изобретению является способ флотации медно-никелевых руд, включающий измельчение руды в содовой среде с сульфидгидрильным собирателем и использование активатора - смеси медного купороса, тиосульфата натрия и вспенивателя [3].

Однако эффективность известного способа флотации также недостаточна и, кроме того, затраты на приобретение активатора флотации существенны.

Задача изобретения - повышение извлечения цветных металлов и снижение общих затрат при переработке медно-никелевых руд.

Это достигается тем, что в способе флотации сульфидных медно-никелевых руд, включающем измельчение руды в содовой среде и использование активатора, в качестве активатора используют продукт выщелачивания возвратных отходов медно-никелевого производства следующего состава, мас.%:
CuSO₄•5H₂O - 25 - 32
FeSO₄•Fe₂(SO₄)₃ - 40 - 50
NiSO₄•7H₂O - 12 - 18
ZnSO₄•7H₂O - 10 - 15
CoSO₄•7H₂O - 0,5 - 1,55
MgSO₄, SiO₂ - 1 - 5
Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. В предлагаемом способе новый активатор вводится во флотацию взамен используемого в известном способе без изменения всего реагентного режима.

Сочетания купоросов в предлагаемом способе позволяет более эффективно модифицировать поверхность сульфидных минералов, представленных в рудах халькопиритом, пенландитом, пирротином (гексагональным, моноклинным), пиритом и некоторыми другими.

В данном случае отмечается соответствие соотношений содержаний поливалентных металлов в предлагаемом реагенте и содержаний активных поверхностных центров металлов в сульфидных минералах исходной руды.

Сырьем для получения активатора флотации являются возвратные отходы медно-никелевого производства - легкие пыли конверторной плавки производства файнштейна, цеха обжига флотационного концентрата. Легкие пыли на 50% состоят из водорастворимых соединений цветных металлов.

Легкие пыли конверторной плавки в производстве файнштейна выходят из печей вместе с отходящими газами и накапливаются в электрофильтрах сернокислотного цеха. Эти пыли периодически возвращаются на плавку и поскольку они в своем составе содержат вредные для файнштейна компоненты - свинец и цинк, то часть компонентов этой пыли переходит в отвальный шлак, а другая часть компонентов выносится обратно с сернистым газом и частично теряется с промывкой кислотой.

Используемый модификатор получается следующим образом.

Пыль растворяется в воде или слабокислотном растворе при перемешивании в течение 20 мин. Образовавшаяся суспензия подвергается фильтрации с получением фильтрата и осадка. Фильтрат представляет собой сульфатный раствор поливалентных металлов. В осадок переходят нерастворимые силикатные соединения, а также соединения свинца. Готовый реагент получается путем кристаллизации фильтрата (выпариванием водной фазы) с получением кристаллического продукта. Организация производства реагента в непосредственной близости с обогатительной фабрикой позволяет упростить технологию производства и подавать в процесс раствор выщелачивания пыли, исключив при этом энергоемкую стадию кристаллизации.

Перед применением используемый активатор растворяется и готовится обычным способом, как и медный купорос.

Постоянство состава питания металлургического передела и стабильность технологического процесса обеспечивают постоянство состава легких пылей и соответственно постоянство состава предлагаемого реагента и воспроизводимость результатов обогащения.

Сравнительные эксперименты проводились на основных геолого-технологических типах медно-никелевых руд северо-запада России. Результаты экспериментов приведены в таблице.

Опыты 1, 3 и 5. Известный способ. Измельченная в содовой среде (3 кг/т) с бутиловым ксантогенатом калия (120 г/т) медно-никелевая руда поступает на рудную флотацию продолжительностью 30 мин с применением в качестве активатора сочетания медного купороса и тиосульфата натрия в соотношении 1:3 (30 г/т) и бутилового аэрофлота натрия (120 г/т). В результате получается концентрат и отвальные хвосты.

Опыты 2, 4 и 6. Предлагаемый способ. Условия проведения опытов аналогичны условиям опытов известного способа, только вместо известного реагента во флотацию подается предлагаемый активатор (30 г/т).

Результаты сравнительных опытов показывают, что использование предлагаемого активатора эффективнее, чем известного. Наибольший эффект от использования предлагаемого активатора достигается при флотации тонковкрапленной руды.

Прирост извлечения цветных металлов в концентрат составил:
Для тонковкрапленной руды - 3,59% Ni, 2,39% Cu, 3,21% Co
Для рядовой руды - 0,11% Ni, 0,93% Cu, 1,37% Co
Для оталькованной руды - 0,86% Ni, 2,07% Cu, 0,85% Coи

Способ флотации предназначен для флотации сульфидных медно-никелевых руд и направлен на повышение эффективности флотации цветных металлов. Для этого в способе флотации в сульфидных медно-никелевых руд, выключающем измельчение руды в содовой среде и использование активатора, в качестве активатора используют продукт выщелачивания возвратных отходов медноникелевого производства следующего состава, % CuSO₄•5H₂O 25 - 32; FeSO₄•Fe₂(SO₄)₃ 40 - 50; NiSO₄•7H₂O 12 - 18; ZnSO₄•7H₂O 10 - 15; CoSO₄•7H₂O 0,5 - 1,55; MgSO₄, SiO₂ 1 - 5. Введение во флотацию предлагаемого активатора позволяет увеличить на 2 - 3,5% извлечение цветных металлов в концентрат и снизить затраты на флотореагенты. 1 табл.

Способ флотации сульфидных медно-никелевых руд, включающий измельчение руды в содовой среде и использование активатора, отличающийся тем, что в качестве активатора используют продукт выщелачивания возвратных отходов медно-никелевого производства следующего состава, мас.%:
CuSO₄ • 5H₂O - 25 - 32
FeSO₄ • Fe₂(SO₄)₃ - 40 - 50
NiSO₄ • 7H₂O - 12 - 18
ZnSO₄ • 7H₂O - 10 - 15
CoSO₄ • 7H₂O - 0,5 - 1,55
MgSO₄, SiO₂ - 1 - 5к