СПОСОБ ФЛОТАЦИИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ Российский патент 2007 года по МПК B03D1/02 

Изобретение относится к обогащению минерального сырья и может быть использовано для переработки различных руд, концентратов и отходов производства, например пиритных хвостов.

Известен способ флотации, включающий обработку пульпы молибденовой руды (смесь измельченного материала с водой) окислителем (серная или соляная кислота) при температуре 160-400°С с целью перевода примесей в раствор в виде сульфатов или хлоридов и последующее флотационное извлечение молибденита из сырья. Обработка пульпы кислотой при 160-400°С сопровождается большим расходом энергии на нагревание пульпы, строгим выполнением санитарно-гигиенических условий работы обслуживающего персонала и применением кислотоустойчивого оборудования [1].

По технической сущности к изобретению наиболее близким является способ флотации минерального сырья с применением электрохимического кондиционирования пульпы при непосредственном контактном воздействии на минералы электрического тока, при котором рудные частицы подвергаются катодной или анодной поляризации. Анодная электрохимическая обработка сульфидной пульпы медно-цинково-пиритных руд в области положительных потенциалов от 1 до 1,2 В привела, например, к повышению извлечения меди на 0,3, цинка на 0,6, серы на 1,4% в коллективный концентрат [2]. Дополнительный расход электроэнергии на электрохимическую обработку и затраты на приобретение оборудования для этой обработки (трансформаторы, выпрямители и др.) сдерживают распространение этого способа при обогащении полезных ископаемых флотационным методом.

Предлагаемое изобретение решает задачу исключения затрат электроэнергии на электрохимическую обработку минерального сырья перед его флотацией и повышения извлечения ценных компонентов в концентрат.

Технический результат, получаемый при использовании изобретения, состоит в том, что электрохимическую обработку сырья в пульпе осуществляют электроэнергией, которую генерирует флотируемая пульпа, без потребления электрического тока на обработку электрическими зарядами минеральных частиц сырья из его обычных источников (электрические сети, дизельные электростанции и т.д.).

Указанный технический результат достигается тем, что в способе флотации минерального сырья, включающем его электрохимическую обработку, электроэнергию для обработки получают за счет флотируемой пульпы с помощью размещенных в ней электродов с формированием замкнутой через сопротивление электрической системы «электроды - сырье" для обеспечения циркуляции тока через пульпу и электрохимического воздействия электрических зарядов на минеральные частицы, причем при флотации сульфидных лежалых хвостов используют сопротивление величиной 148 Ом.

Пример. Предложенным способом проводили флотацию лежалых хвостов Карабашской обогатительной фабрики (ОФ). Проба 1 содержала 15% серы, проба 2 - 27%. Из каждой пробы хвостов приготовляли пульпу при соотношении твердое: вода=1:3 и заполняли ей камеры флотомашины. В качестве электродов, погруженных в пульпу, использовались металлическая пластинка и металлические части импеллерного блока флотомашины, изготовленные из одного материала - нержавеющей стали. Флотация осуществлялась при перемешивании пульпы импеллером. На электродах возникали электрические потенциалы. Разность потенциалов источника тока, созданного на основе пульпы хвостов с помощью электродов, достигала 0,08 В. Замыкание электродов проводником обеспечивало циркуляцию тока через пульпу и электрохимическое воздействие электрических зарядов на минеральные частицы сырья. Электрохимическая обработка пульпы осуществлялась в процессе ее флотации. Обработка проводилась в разных режимах: при замыкании электродов накоротко (R→0) и через резистор с R=148 Ом. В контрольном опыте электроды были разомкнуты, т.е. ток не циркулировал через пульпу. Коллективная сульфидная флотация осуществлялась с применением ксантогената (собиратель), масла Т-80 (вспениватель) и извести (регулятор среды). В пенный продукт поступали сульфиды, в основном железа (пирит), меди (халькопирит, борнит, блеклая руда), цинка (сфалерит) и др. Камерным продуктом получали песок, который являлся вторичными хвостами обогащения лежалых хвостов. Песок состоял в основном из нерудных минералов: кварца, хлорита, серицита, кальцита и др. Из рудных минералов в песке присутствовали в небольших количествах магнетит, гематит. Результаты флотации лежалых хвостов Карабашской ОФ приведены в табл.1.

ТаблицаВлияние электрохимической обработки хвостов автогенным током на их флотациюОпытПродуктыВыход, %Содержанием меди, %Извлечение меди, %№ проб121212№1
R→0Сульфидный концентрат35,8853,350,260,2174,0575,96Песок64,1246,650,0510,07624,9524,04Исходные хвосты100,0100,00,130,15100,0100,0№2
R=148 ОмСульфидный концентрат40,2755,890,280,2387,583,64Песок59,7344,110,040,05712,516,36Исходные хвосты100,0100,00,130,15100,0100,0№3
контрольныйСульфидный Концентрат29,0252,380,390,2274,775,86Песок70,9847,620,0540,07725,324,14Исходные хвосты100,0100,00,150,15100,0100,0

Анализ результатов флотации лежалых пиритных хвостов Карабашской ОФ показывает, что максимальное повышение извлечения меди из них обеспечивается при замыкании электродов через сопротивление, например, 148 Ом. В опытах с малосернистыми хвостами (проба 1,15% серы) прирост извлечения меди составил 12,8% при снижении качества сульфидного концентрата, т.е. обработка хвостов электроэнергией, генерируемой флотируемой пульпой при R=148 Ом, активирует флотацию сростков, в которых присутствуют минералы, не содержащие меди. Обогащение высокосернистых хвостов (проба 2, 27% серы) в этом же режиме привело к повышению извлечения меди на 7,77% при небольшом увеличении качества сульфидного концентрата. В этой пробе хвостов сростки сульфидов содержат меньше примесей силикатных минералов. Активация флотации сульфидов привела к повышению извлечения меди в концентрат без снижения его качества.

Источники информации

1. Патент США №3834893, класс В03D 1/14, 75-2, 26.03.69 (аналог).

2. Бочаров В.А., Рыскин М.Я. Технология кондиционирования и селективной флотации руд цветных металлов. - М.: Недра, 1993. - 288 с. - прототип.

Изобретение относится к обогащению минерального сырья может и быть использовано для переработки различных руд, концентратов и отходов производства, например пиритных хвостов. Позволяет исключить затраты электроэнергии на электрохимическую обработку минерального сырья перед его флотацией и повысить извлечение ценных компонентов в концентрат. Способ включает электрохимическую обработку сырья в пульпе. Электроэнергию получают за счет флотируемой пульпы с помощью размещенных в ней электродов. Замыкание электродов проводником обеспечивает циркуляцию тока через пульпу и электрохимическое воздействие электрических зарядов на минеральные частицы сырья. Электроды выполнены из разнородных материалов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ флотации минерального сырья, включающий его электрохимическую обработку, отличающийся тем, что электроэнергию получают за счет флотируемой пульпы с помощью размещенных в ней электродов с формированием замкнутой через сопротивление электрической системы «электроды - сырье» для обеспечения циркуляции тока через пульпу и электрохимического воздействия электрических зарядов на минеральные частицы.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при флотации сульфидных лежалых хвостов используют сопротивление величиной 148 Ом.