СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ ШЛАКОВ Российский патент 1999 года по МПК B03D1/00 B03B9/04 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности обогащения сырья техногенных месторождений, а именно к флотации медьсодержащих шлаков отражательных печей.

Известны способы флотации медьсодержащих шлаков, включающие дробление, стадиальное измельчение в замкнутом цикле со спиральными классификаторами, основную и контрольную флотацию медных минералов, промпродукта и хвостов, перечистную флотацию концентрата основной медной флотации, доизмельчение промпродуктов и их флотацию. Шлаки перед обогащением подвергали обработке - медленно охлаждали, что обеспечивало образование крупных кристаллов сульфидов и облегчало дальнейшее их извлечение (З.А.Таужнянская, Технология извлечения металлов из шлаков, отвальных хвостов обогатительных фабрик и шлаков металлургического производства за рубежом, М., Цветметинформация, 1978, с. 42, 45-47). Флотацию шлаков проводили в механических и пневмомеханических флотомашинах. Технология позволяла получить богатые медные концентраты при весьма высоком извлечении меди.

Однако описанные схемы флотации шлаков оказались недостаточно эффективными для обогащения медьсодержащих шлаков, не прошедших стадию медленного охлаждения с целью подготовки к последующей флотационной переработке. Такие шлаки, длительное время хранившиеся в отвалах, так называемых техногенных месторождениях, характеризуются весьма слабой раскристаллизованностью, тонкой вкрапленностью медных минералов в стекловидной массе шлакообразующих минералов.

Наиболее близким техническим решением к заявленному по технической сути и достигаемому результату является способ обогащения медьсодержащих шлаков отражательных печей, включающий измельчение шлака, основную и контрольную медную флотацию, перечистные флотации концентрата основной медной флотации (М. А.Фишман и др. "Практика обогащения руд цветных и редких металлов", том. V, Москва, "Недра", 1967 г., с.69, 103-111).

Однако показатели флотации, полученные по предлагаемой технологии, недостаточно высокие, ввиду больших потерь меди с отвальными хвостами в виде тонких сростков сульфидов меди с магнетитом и фаялитом.

Заявленный способ позволит получить технический результат, выраженный в повышении извлечении меди в концентрат за счет снижения потерь меди с отвальными хвостами в виде сростков и свободных тонких зерен минералов.

Технический результат достигается тем, что в способе обогащения медьсодержащих шлаков, включающем дробление, стадиальное измельчение в шаровых мельницах, работающих в замкнутом цикле со спиральными классификаторами, основную и контрольную медную флотацию, перечистную флотацию концентрата основной медной флотации, доизмельчение хвостов основной медной флотации (перед контрольной медной флотацией) в шаровой мельнице, работающей в замкнутом цикле с гидроциклонами, контрольную медную флотацию проводят в поле с низкой турбулентностью потоков пульпы в условиях высокой насыщенности пульпы воздухом, например, в пневматических флотационных машинах колонного типа. При этом при содержании твердого в питании контрольной медной флотации 25-28% поддерживают расход воздуха 1 м³ на 1 м³ пульпы при давлении сжатого воздуха 0,3 - 0,35 МПа. Измельчение исходного шлака проводят в три стадии, причем первую стадию измельчения в шаровой мельнице проводят в открытом цикле. Это обусловлено тем, что обогащению подвергают шлаки, не прошедшие операцию предварительного медленного охлаждения, в связи с чем шлаки обладают большой твердостью, поэтому после первой стадии измельчения количества раскрытых зерен, готовых для флотации, составляют менее 15% и работа мельницы в замкнутом цикле с классификаторами приводила к появлению большой циркуляционной нагрузки до 500% и снижению производительности по переработке исходного шлака. Перевод первой стадии измельчения в открытый цикл позволил увеличить производительность по переработке исходного шлака на 100%, а введение трехстадиального измельчения шлака позволило повысить содержание класса минус 0,074 мм до 80 - 85% в питании флотации. Это является необходимым условием для проведения медной флотации, поскольку в неподготовленных шлаках раскрытие зерен медных минералов начинается с класса минус 0,1 мм и даже в классе минус 0,044 мм имеется значительное количество сростков медных минералов со шлаковой массой (до 90%). Для обеспечения постоянного гранулометрического состава в питании основной медной флотации при обогащении шлака с повышенной твердостью технологическая схема дополнительно включает одну-две контрольные классификации слива спирального классификатора, работающего в замкнутом цикле с мельницей третьей стадии измельчения. После флотации минералов меди в основной медной флотации в камерном продукте медные минералы на 95% находятся в сростках со шлаковой массой и магнетитом. Поэтому хвосты основной флотации подвергают дизмельчению в шаровой мельнице, работающей в замкнутом цикле с гидроциклонами, и направляют на контрольную флотацию. Поскольку питание контрольной флотации представляет собой тонкоизмельченный продукт с относительно низкой концентрацией медных минералов в пульпе, основная часть которой состоит из частиц магнетита и стекловидных частиц силикатной массы, то для успешной флотации медных минералов контрольную медную флотацию предлагается проводить в поле с низкой турбулентностью потоков при высокой насыщенности пульпы воздухом, например, в пневматических флотомашинах колонного типа. Такие условия флотации позволяют труднофлотируемым медным минералам закрепиться на пузырьках воздуха и перейти в пенный продукт, поскольку во флотомашинах колонного типа вихревые потоки имеют меньшие скорости по сравнению с пневмомеханическими и механическими флотомашинами и более высокое насыщение пульпы воздухом. Поэтому снижается вероятность отрыва частиц медных минералов от воздушных пузырьков вследствие абразивного действия нефлотируемых частиц. Расход воздуха при флотации во флотомашине колонного типа поддерживают 1 м³ на 1 м³ пульпы при давлении 0,3 - 0,35 МПа. Промпродукт в виде пенного продукта контрольной медной флотации и камерного продукта первой перечистной флотации медного концентрата направляют на классификацию в гидроциклонах, слив которых поступает на основную медную флотацию, а пески - в мельницу третьей стадии измельчения.

Испытаниями также установлена возможность проведения контрольной медной флотации в два приема: сначала в пневмомеханической флотомашине, а затем дофлотация труднофлотируемых частиц в пневматической флотомашине колонного типа. Работа пневматической флотомашины колонного типа в цикле основной медной флотации или перечистной флотации медного концентрата оказалась менее эффективной по сравнению с пневмомеханическими и механическими флотомашинами.

Таким образом, предлагаемая технологическая схема обогащения шлаков и режим ведения контрольной медной флотации позволили повысить извлечение меди в медный концентрат, увеличить производительность переработки шлака по сравнению с прототипом, что явным образом не следовало из известного уровня техники. Способ флотации разработан и освоен в промышленном масштабе для сырья сложного вещественного состава, каким являются шлаки из техногенных месторождений, переработка которых в России еще не приобрела широкого распространения и не накоплено достаточного опыта их обогащения.

Способ поясняется технологической схемой обогащения медьсодержащих шлаков и примером его осуществления в сравнении с прототипом.

Пример. Проводили обогащение медьсодержащего шлака отражательных печей в условиях прототипа и заявляемым способом. Расход реагентов в обоих случаях поддерживали постоянным. В качестве реагента-собирателя использовали бутиловый ксантогенат калия, в качестве пенообразователя - флотомасло Т-80. Технологический процесс проводили на оборотной воде с pH 9-11. Обогащение шлака заявляемым способом проводили по представленной схеме. В отличие от прототипа, первую стадию измельчения проводили в открытом цикле, контрольную медную флотацию - в пневматической флотомашине колонного типа с предварительным доизмельчением питания контрольной медной флотации, промпродукты классифицировали в гидроциклоне, слив которых направляли в питание основной медной флотации, а пески - в мельницу третьей стадии измельчения (по прототипу промпродукт направляли в классификатор мельницы третьей стадии). Результаты сравнительных испытаний представлены в таблице.

Результаты, представленные в таблице, свидетельствуют о том, что по заявленному способу улучшаются показатели флотации, как по качеству медного концентрата, так и по извлечению в него меди. При проведении сравнительных испытаний только в цикле контрольной медной флотации было установлено, что измельчение питания контрольной медной флотации и проведение последней в пневматической колонной флотомашине позволяют повысить извлечение меди в медный концентрат на 5-7% за счет снижения потерь с отвальными хвостами по сравнению с проведением контрольной медной флотации в пневмомеханических флотомашинах.

Таким образом, испытания, проведенные на идентичном сырье в условиях промышленного процесса на обогатительной фабрике, показали, что флотация медьсодержащих шлаков, являющихся искусственной рудой, по сравнению с флотацией медных руд имеет свои особенности, что частично и подтверждают технологическая схема и режим обогащения медьсодержащих шлаков по предлагаемому способу.

Использование заявляемого способа обогащения медьсодержащих шлаков позволяет вовлечь в переработку сырье техногенных месторождений, получить качественный медный концентрат, повысить показатели флотации.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к обогащению сырья техногенных месторождений, а именно к флотации медьсодержащих шлаков отражательных печей. Способ обогащения медьсодержащих шлаков отражательных печей включает дробление исходного шлака, трехстадиальное измельчение, классификацию измельченного продукта, основную и контрольную медную флотацию, перечистные флотации пенного продукта основной медной флотации, причем первую стадию измельчения проводят в открытом цикле, контрольную медную флотацию проводят с предварительным доизмельчением хвостов основной медной флотации в шаровой мельнице, контрольную медную флотацию осуществляют в поле с низкой турбулентностью потоков пульпы и в условиях высокой аэрации пульпы, например в пневматических флотационных машинах колонного типа при расходе воздуха 1 м³ на 1м³ пульпы и давлении воздуха 0,3 - 0,35 МПа. Использование заявляемого способа позволяет вовлечь в переработку сырье техногенных месторождений и повысить извлечение меди в медный концентрат. 5 з.п.ф-лы, 1 табл., 1 ил.

1. Способ обогащения медьсодержащих шлаков отражательных печей, включающий стадиальное измельчение шлака, основную и контрольную медную флотацию, перечистные флотации концентрата основной медный флотации, отличающийся тем, что контрольную медную флотацию проводят в поле с низкой турбулентностью потоков пульпы и в условиях высокой насыщенности пульпы воздухом при расходе 1 м³ на 1 м³ пульпы при давлении 0,3-0,35 МПа в пневматической флотомашине колонного типа. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что контрольную медную флотацию проводят после доизмельчения хвостов основной медной флотации в мельнице, работающей в замкнутом цикле с гидроциклонами. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что проводят трехстадиальное измельчение шлака, причем первую стадию измельчения проводят в открытом цикле. 4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что контрольную флотацию в пневматической флотомашине колонного типа проводят при расходе воздуха 1 м³ на 1 м³ пульпы при давлении воздуха 0,35-0,35 МПа. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что проводят 1-2 контрольные классификации слива спирального классификатора, работающего в замкнутом цикле с мельницей третьей стадии измельчения. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что медный промпродукт в виде пенного продукта контрольной медной флотации и камерного продукта первой перечистной флотации концентрата основной медной флотации классифицируют в гидроциклонах, слив которых направляют в питание основной медной флотации, а пески - в мельницу третьей стадии измельчения.