СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ РУД Российский патент 2008 года по МПК B03D1/02 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при флотации золотосодержащих и полиметаллических руд.

Известен способ обогащения руд флотационными методами, включающий дробление, измельчение исходной руды в присутствии воды с последующей обработкой реагентами с использованием собирателей (ксантогенаты, аэрофлоты) и вспенивателей (сосновое масло Т-66, Т-80) для получения коллективных полиметаллических концентратов при флотации руд, содержащих медь, свинец, цинк, или золотосодержащих концентратов при флотации золотых руд [Справочник по обогащению руд. Основные процессы. / Под ред. О.С.Богданова, 3-е изд., перераб. и доп., М., Недра, 1983, с.381]. Недостатком данного способа обогащения является сравнительно низкие показатели обогащения, в частности низкое извлечение полезных компонентов в концентрат при одновременном низком качестве концентрата. Это вызвано в первую очередь недостаточной адсорбцией молекул собирателя на поверхности зерен полезных компонентов и недостаточной силой взаимодействия комплекса полезных минеральных частиц - пузырек воздуха.

Известен способ обогащения руд флотационными методами, включающий дробление, измельчение исходной руды в присутствии воды с последующей обработкой реагентами с использованием собирателей, вспенивателей, а также реагентами-модификаторами и вспомогательными реагентами для получения коллективных полиметаллических концентратов при флотации руд, содержащих медь, свинец, цинк, или золотосодержащих концентратов при флотации золотых руд, причем в качестве собирателей используют бутиловый ксантогенат, в качестве вспенивателя - сосновое масло Т-80, в качестве модификатора - высокомолекулярные органические модификаторы (олигомеры и полимеры, например полиакриламид), принятый нами за прототип [Справочник по обогащению руд. Основные процессы. / Под ред. О.С.Богданова, 3-е изд., перераб. и доп., М., Недра, 1983, с.381].

Недостатком данного способа обогащения является сравнительно низкие показатели обогащения, в частности низкое извлечение полезных компонентов в концентрат при одновременном низком качестве концентрата и значительном содержании полезных компонентов в хвостах.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка нового способа обогащения полиметаллических и золотосодержащих руд флотационными методами, повышающего извлечение полезных компонентов в концентрат, а также качество концентрата.

Техническим результатом предлагаемого решения является усиление взаимодействия между минеральным сульфидным комплексом (или минералами золота) и пузырьками воздуха, лучшее диспергирование пузырьков между минеральными частицами, лучшее и избирательное закрепление сульфидных минеральных частиц или минералов золота к пузырькам воздуха и вынос их в пенный продукт, что повышает извлечение полезных компонентов в концентрат и улучшает качество концентрата.

Технический результат достигается заявляемым способом обогащения полиметаллических и золотосодержащих руд флотационными методами, включающим дробление, измельчение исходной руды в присутствии воды с последующей обработкой реагентами с использованием собирателей, вспенивателей, а также реагентами-модификаторами и вспомогательными реагентами для получения коллективных полиметаллических концентратов при флотации руд, содержащих медь, свинец, цинк, или золотосодержащих концентратов при флотации золотосодержащих руд, при котором в качестве реагента, собирателя и модификатора используют 1-30% раствор четвертичных аммониевых солей формулы C_nH_2n+1-CH₂-N⁺H₂-СН₃О^-PH(O)ОСН₃, где n=9-18, в органическом растворителе «Топлинол».

Заявляемый способ подтверждается примерами конкретного выполнения.

Пример 1.

Способ обогащения полиметаллической руды по способу-аналогу.

Исходную руду полиметаллического месторождения, содержащую медь, цинк, свинец, крупностью -350 мм дробят в 3 стадии до крупности -20 мм, измельчают в одну стадию с классификацией до крупности 70% класса -74 микрон и плотностью пульпы 30% по твердому, обогащают по схеме прямой коллективной флотации с получением коллективного концентрата с применением извести (рН пульпы во флотации 9-10), бутилового ксантогената 250 г/т, вспенивателя Т-80 - 150 г/т. Расход реагентов осуществляют в оптимальном режиме, при котором достигается наивысшее извлечение и максимальное качество концентрата.

Результаты приведены в таблице 1.

Пример 2.

Способ обогащения полиметаллической руды по способу-прототипу.

Исходную руду полиметаллического месторождения, содержащую медь, цинк, свинец, крупностью -350 мм дробят в 3 стадии до крупности -20 мм, измельчают в одну стадию с классификацией до крупности 70% класса -74 микрон и плотностью пульпы 30% по твердому, обогащают по схеме прямой коллективной флотации с получением коллективного концентрата с применением извести (рН пульпы во флотации 9-10), бутилового ксантогената 250 г/т, вспенивателя Т-80 - 150 г/т и полиакриламида 35 г/т. Расход реагентов осуществляют в оптимальном режиме, при котором достигается наивысшее извлечение и максимальное качество концентрата.

Результаты приведены в таблице 2.

Пример 3.

Способ обогащения полиметаллической руды по заявляемому способу.

Исходную руду полиметаллического месторождения, содержащую медь, цинк, свинец, крупностью -350 мм дробят в 3 стадии до крупности -20 мм, измельчают в одну стадию с классификацией до крупности 70% класса -74 микрон и плотностью пульпы 30% по твердому, обогащают по схеме прямой коллективной флотации с получением коллективного концентрата с применением извести (рН пульпы во флотации 9-10), бутилового ксантогената 250 г/т, вспенивателя Т-80 - 150 г/т, реагента-собирателя и модификатора 100-125 г/т, в качестве которого используют 1-30% раствор четвертичных аммониевых солей формулы С_nН_2n+1-СН₂-N⁺H₂-СН₃О^-PH(O)ОСН₃, где n=9-18, в органическом растворителе «Топлинол» (ТУ 2411-025-54861661-2004, утверждены 21.08.2004, производитель ООО «ФОСФОРОС»). Расход реагентов осуществляют в оптимальном режиме, при котором достигается наивысшее извлечение и максимальное качество концентрата.

Результаты приведены в таблице 3.

Результаты, приведенные в таблицах 1-3, показывают, что лучшие показатели обогащения при переработке полиметаллической руды получены при способе обогащения по заявляемому изобретению (таблица 3). При этом содержание меди в концентрате увеличилось с 8,16% по способу-аналогу и 9,37% по способу-прототипу до 9,88% по заявляемому способу. Выход коллективного концентрата возрос с 17,73% и 17,85% до 18,34% соответственно. Извлечение меди выросло с 76,96% и 88,97% до 96,38% соответственно. По содержанию свинца в концентрате наблюдается увеличение с 12,15% и 12,87% до 13,01% соответственно, при этом извлечение свинца в концентрат увеличилось с 84,15% и 89,74% до 93,2% соответственно. По содержанию цинка в концентрате наблюдается увеличение с 10,34% и 10,91% до 11,39% соответственно, при этом извлечение цинка в коллективный концентрат выросло с 82,95% и 88,12% до 94,52% соответственно.

Пример 4.

Способ обогащения золотосодержащей руды по способу-аналогу.

Исходную руду золотосодержащего месторождения, содержащую золото и серебро, крупностью -350 мм дробят в 3 стадии до крупности -20 мм, измельчают в одну стадию с классификацией до крупности 70% класса -74 микрон и плотностью пульпы 30% по твердому, обогащают по схеме прямой коллективной флотации с получением коллективного концентрата с применением извести (рН пульпы во флотации 9-10), бутилового ксантогената 250 г/т, вспенивателя Т-80 - 150 г/т. Расход реагентов осуществляют в оптимальном режиме, при котором достигается наивысшее извлечение и максимальное качество концентрата.

Результаты приведены в таблице 4.

Пример 5.

Способ обогащения золотосодержащей руды по способу-прототипу.

Исходную руду золотосодержащего месторождения, содержащую золото и серебро, крупностью -350 мм дробят в 3 стадии до крупности -20 мм, измельчают в одну стадию с классификацией до крупности 70% класса -74 микрон и плотностью пульпы 30% по твердому, обогащают по схеме прямой коллективной флотации с получением коллективного концентрата с применением извести (рН пульпы во флотации 9-10), бутилового ксантогената 250 г/т, вспенивателя Т-80 - 150 г/т и полиакриламида 35 г/т. Расход реагентов осуществляют в оптимальном режиме, при котором достигается наивысшее извлечение и максимальное качество концентрата.

Результаты приведены в таблице 5.

Пример 6.

Способ обогащения золотосодержащей руды по заявляемому способу.

Исходную руду золотосодержащего месторождения, содержащую золото и серебро, крупностью -350 мм дробят в 3 стадии до крупности -20 мм, измельчают в одну стадию с классификацией до крупности 70% класса -74 микрон и плотностью пульпы 30% по твердому, обогащают по схеме прямой коллективной флотации с получением коллективного концентрата с применением извести (рН пульпы во флотации 9-10), бутилового ксантогената 250 г/т, вспенивателя Т-80 - 150 г/т, реагента-собирателя и модификатора 100-125 г/т, в качестве которого используют 1-30% раствор четвертичных аммониевых солей формулы С_nН_2n+1-СН₂-N⁺H₂-СН₃О^-РН(O)ОСН₃, где n=9-18, в органическом растворителе «Топлинол» (ТУ 2411-025-54861661-2004, утверждены 21.08.2004, производитель ООО «ФОСФОРОС»). Расход реагентов осуществляют в оптимальном режиме, при котором достигается наивысшее извлечение и максимальное качество концентрата.

Результаты приведены в таблице 6.

Результаты, приведенные в таблицах 4-6, показывают, что лучшие показатели обогащения при переработке золотосодержащей руды получены при способе обогащения по заявляемому изобретению (таблица 6). При этом содержание золота в концентрате увеличилось с 83 г/т по способу-аналогу и 88 г/т по способу-прототипу до 91 г/т по заявляемому способу. Выход золотосодержащего концентрата возрос с 6,17% и 6,93% до 7,14% соответственно. Извлечение золота выросло с 71,13% и 84,7% до 90,24% соответственно. По содержанию серебра в концентрате наблюдается увеличение с 240 г/т и 268 г/т до 290 г/т соответственно, пи этом извлечение серебра в концентрат увеличилось с 67,93% и 85,19% до 94,98% соответственно.

Заявляемая концентрация - 1-30% - раствора четвертичных аммониевых солей формулы С_nН_2n+1-СН₂-N⁺H₂-СН₃О^-PH(O)ОСН₃, где n=9-18, в органическом растворителе «Топлинол» является оптимальной, поскольку снижение ее менее 1% стабилизирует показатели обогащения руд на уровне аналога и прототипа, а повышение более 30% не приводит к повышению показателей обогащения в заявляемом способе, в частности извлечения и качества концентратов (таблицы 7 и 8).

Прямая подача в пульпу четвертичных аммониевых солей формулы С_nН_2n+1-CH₂-N⁺H₂-СН₃O^-PH(O)OCH₃, где n=9-18, также оставляет показатели обогащения на уровне аналога и прототипа за счет неудовлетворительного диспергирования четвертичных аммониевых солей в жидкой фазе пульпы и, следовательно, неудовлетворительного закрепления молекул собирателей на поверхности минеральных сульфидных и золотосодержащих частиц. Технический результат достигается только при использовании 1-30% раствора четвертичных аммониевых солей формулы С_nН_2n+1-СН₂-N⁺H₂-СН₃О^-PH(O)ОСН₃, где n=9-18, в органическом растворителе «Топлинол».

Предварительное растворение указанных четвертичных аммониевых солей в органическом растворителе «Топлинол» позволяет активизировать поверхность частиц сульфидных минералов и минералов золота для более прочного закрепления к пузырькам воздуха и выносу минералов полезных компонентов в пенный продукт и далее в концентрат.

Таким образом, заявляемый способ обогащения руд, в котором при флотации в качестве реагента-собирателя и модификатора используют 1-30% раствор четвертичных аммониевых солей формулы С_nН_2n+1-СН₂-N⁺Н₂-СН₃О^-PH(O)ОСН₃, где n=9-18, в органическом растворителе «Топлинол», позволяет существенно повысить извлечение и качество коллективного полиметаллического концентрата при флотации полиметаллических руд, а также золотосодержащего концентрата по содержанию золота и серебра при одновременном повышении извлечения при флотации золотосодержащих руд.

При этом при флотации полиметаллических и золотосодержащих руд существенно повышаются выходы коллективного и золотосодержащего концентратов.

Таблица 1Результаты экспериментов по обогащению полиметаллической руды по способу-аналогуНаименование продуктов обогащенияВыход, %Содержание, %Извлечение, %МедьСвинецЦинкМедьСвинецЦинкКоллективный концентрат17,738,1612,1510,3476,9684,1582,95Хвосты82,270,530,490,4623,0415,8517,05Исходная руда1001,882,562,21100,00100,00100,00

Таблица 2Результаты экспериментов по обогащению полиметаллической руды по способу-прототипуНаименование продуктов обогащенияВыход, %Содержание, %Извлечение, %МедьСвинецЦинкМедьСвинецЦинкКоллективный концентрат17,859,3712,8710,9188,9789,7488,12Хвосты82,150,250,320,3211,0310,2611,88Исходная руда1001,882,562,21100,00100,00100,00

Таблица 3Результаты экспериментов по обогащению полиметаллической руды по заявляемому способуНаименование продуктов обогащенияВыход, %Содержание, %Извлечение, %МедьСвинецЦинкМедьСвинецЦинкКоллективный концентрат18,349,8813,0111,3996,3893,2094,52Хвосты81,660,080,210,153,626,805,48Исходная руда1001,882,562,21100,00100,00100,00

Таблица 4Результаты экспериментов по обогащению золотосодержащей руды по способу-аналогуНаименование продуктов обогащенияВыход, %Содержание, г/тИзвлечение, %золотосереброзолотосереброЗолотосодержащий концентрат6,1783,00240,0071,1367,93Хвосты93,832,227,4528,8732,07Исходная руда1007,2021,80100,00100,00

Таблица 5Результаты экспериментов по обогащению золотосодержащей руды по способу-прототипуНаименование продуктов обогащенияВыход, %Содержание, г/тИзвлечение, %золотосереброзолотосереброЗолотосодержащий концентрат6,9388,00268,0084,7085,19Хвосты93,071,183,4715,3014,81Исходная руда1007,2021,80100,00100,00

Таблица 6Результаты экспериментов по обогащению золотосодержащей руды по заявляемому способуНаименование продуктов обогащенияВыход, %Содержание, г/тИзвлечение, %золотосереброзолотосереброЗолотосодержащий концентрат7,1491,00290,0090,2494,98Хвосты92,860,761,189,765,02Исходная руда1007,2021,80100,00100,00

Таблица 7Результаты экспериментов по обогащению полиметаллической руды, обосновывающие концентрацию раствора четвертичных аммониевых солей формулы С_nН_2n+1-CH₂-N⁺H₂-СН₃O^-PH(O)OCH₃, где n=9-18,в органическом растворителе «Топлинол», позволяющую достичь заявляемый технический результатКонц-цияНаименование продуктов обогащенияВыход, %Содержание, %Извлечение, %МедьСвинецЦинкМедьСвинецЦинкМенее 1%Коллективный концентрат17,758,1812,1610,3677,2384,3183,21Хвосты82,250,520,490,4522,7715,6916,79Исходная руда1001,882,562,21100,00100,00100,00 Более 30%Коллективный концентрат18,159,3912,910,9590,6591,4689,93Хвосты81,850,210,270,279,358,5410,07Исходная руда1001,882,562,21100,00100,00100,00 1-30%Коллективный концентрат18,349,8813,0111,3996,3893,2094,52Хвосты81,660,080,210,153,626,805,48Исходная руда1001,882,562,21100,00100,00100,00

Таблица 8Результаты экспериментов по обогащению золотосодержащей руды, обосновывающие концентрацию раствора четвертичных аммониевых солей формулы С_nН_2n+1-СН₂-N⁺H₂-СН₃О^-PH(O)ОСН₃, где n=9-18, в органическом растворителе «Топлинол», позволяющую достичь заявляемый технический результатКонц-цияНаименование продуктов обогащенияВыход, %Содержание, г/тИзвлечение, %золотосереброзолотосереброМенее 1%Коллективный концентрат6,1884,0024572,1069,45Хвосты93,822,147,1027,9030,55Исходная руда1007,2021,80100,00100,00 Более 30%Коллективный концентрат7,0589,00270,0087,1587,32Хвосты92,951,002,9712,8512,68Исходная руда1007,2021,80100,00100,00 1-30%Коллективный концентрат7,1491,00290,0090,2494,98Хвосты92,860,761,189,765,02Исходная руда1007,2021,80100,00100,00

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при флотации золотосодержащих и полиметаллических руд. Позволяет повысить извлечение и качество коллективного полиметаллического концентрата при флотации полиметаллических руд, а также золотосодержащего концентрата по содержанию золота и серебра при одновременном повышении извлечения при флотации золотосодержащих руд. Способ включает дробление, измельчение исходной руды в присутствии воды с последующей обработкой реагентами с использованием собирателей, вспенивателей, модификаторов. В качестве реагента собирателя и модификатора используют 1-30% раствор четвертичных аммониевых солей формулы С_nН_2n+1СН₂-N⁺Н₂-СН₃О^-РН(О)ОСН₃, где n=9-18, в органическом растворителе «Топлинол». 1 з.п. ф-лы, 8 табл.

1. Способ обогащения руд флотационными методами, включающий дробление, измельчение исходной руды в присутствии воды с последующей обработкой реагентами с использованием собирателей, вспенивателей, а также реагентами - модификаторами и вспомогательными реагентами для получения коллективных полиметаллических концентратов при флотации руд, содержащих медь, свинец, цинк или золотосодержащих концентратов при флотации золотосодержащих руд, отличающийся тем, что в качестве реагента собирателя и модификатора используют 1-30%-ный раствор четвертичных аммониевых солей формулы C_nH_2n+1-CH₂-N⁺H₂-CH₃O^-PH(O)OCH₃, где n=9-18, в органическом растворителе «Топлинол».2. Способ обогащения руд флотационными методами по п.1, отличающийся тем, что раствор четвертичных аммониевых солей формулы C_nH_2n+1-CH₂-N⁺H₂-СН₃О^-PH(О)ОСН₃, где n=9-18 в органическом растворителе «Топлинол», используют в количестве 100-125 г/т руды.