СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ ТЕКУЩИХ ШЛАМОВ, ПОЛУЧАЕМЫХ ПРИ ОТМЫВКЕ СУЛЬФИДНЫХ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЛИ МЕДНО-ЦИНКОВЫХ РУД Российский патент 2009 года по МПК B03D1/00 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано как при переработке шламов текущей добычи сульфидных вкрапленных и сплошных полиметаллических и медно-цинковых руд.

Проблема извлечения цветных металлов из шламов текущей добычи сульфидных полиметаллических руд является весьма актуальной в связи с высокими содержаниями шламовых фракций в перерабатываемых рудах. Технические проблемы переработки шламов сульфидных полиметаллических и медно-цинковых руд общеизвестны и заключаются в следующем: неселективная агрегация, повышенная окисляемость, высокий механический вынос в пенный продукт, огромная удельная поверхность и как следствие многократное увеличение расхода флотационных реагентов и т.д. Перечисленные особенности не позволяют перерабатывать шламы полиметаллических и медно-цинковых руд по традиционным схемам и реагентным рецептурам.

Известны способы флотации сульфидных полиметаллических руд с подавлением сфалерита сульфатом цинка и цианида (А.с. СССР №107921, Кл. B03D 1/02, 1950); водорастворимым цианидом и сульфатом цинка (патент США №26660307, кл. 209-187, 1952). Однако при флотации по известным способам извлечение цинка в конечный концентрат из шламов сульфидных полиметаллических руд не превышает 40% при некондиционном его содержании (не более 45-50%).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ флотационного обогащения шламов, получаемых при отмывке сульфидных полиметаллических и медно-цинковых руд, включающий основную и контрольную флотации в присутствии изопропилэтилтиокарбамата и дибутилдитиофосфата аммония (Каковский И.А. и др. Цветные металлы, 1961, №8).

Недостатком известного способа является то, что извлечение цинка в одноименный концентрат из шламов текущей добычи сульфидных полиметаллических или медно-цинковых руд не превышает 45-50%, причем при переработке шламов горно-обогатительных полиметаллических комбинатов использование этого способа ухудшается из-за повышенной окисленности материала.

Техническая цель данного технического решения заключается в повышении эффективности и селективности процесса флотации текущей шламов, получаемых при отмывке сульфидных полиметаллических или медно-цинковых руд, за счет повышения извлечения меди и свинца в коллективный концентрат (либо меди в одноименный при переработке медно-цинковых руд), а цинка в одноименный концентрат с одновременным повышением его качества до товарного.

Поставленная цель достигается тем, что в способе флотационного обогащения шламов, получаемых при отмывке сульфидных полиметаллических или медно-цинковых руд, включающем основную и контрольную медно-свинцовую или медную флотации в присутствии изопропилэтилтиокарбамата, дибутилдитиофосфата аммония и вспенивателя МИБК, десорбцию коллективного концентрата в присутствии сернистого натрия и активированного угля, перечистной цикл пенного продукта после десорбции с получением коллективного медно-свинцового или медного концентрата, включающий основную медно-свинцовую флотацию, или медную и медно-свинцовую, или медную дофлотацию с введением модификатора, состоящего из смеси цианида, цинкового купороса и карбоксиметилцеллюлозы при операционном соотношении 2:4÷5:20÷30 и пооперационном соотношении 3÷5:1; 3÷5:1; 3÷5:1 соответственно, и цинковый цикл камерного продукта в присутствии извести, жидкого стекла и медного купороса с получением товарного цинкового концентрата.

В качестве исходного сырья могут быть использованы текущие шламы, получаемые при отмывке вкрапленных сульфидных полиметаллических или медно-цинковых руд, перерабатываемых по коллективной схеме.

В качестве исходного сырья могут быть использованы шламы, получаемые при отмывке сплошных полиметаллических или медно-цинковых руд, перерабатываемых по коллективно-селективной схеме.

Предложенный способ флотационного обогащения текущих шламов, получаемых при отмывке сульфидных полиметаллических или медно-цинковых руд, основан на повышении флотационной селективности в цикле основной и контрольной медно-свинцовой флотаций и резкое снижение взаимопотерь металлов.

На фиг.1 изображена технологическая схема способа флотационного обогащения шламов, получаемых при отмывке вкрапленных сульфидных полиметаллических или медно-цинковых руд.

На фиг.2 изображена технологическая схема способа флотационного обогащения шламов, получаемых при отмывке сплошных сульфидных полиметаллических или медно-цинковых руд.

На фиг.3 изображена технологическая схема способа флотационного обогащения шламов, получаемых при отмывке медно-цинковых руд.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходное питание - шламы текущей добычи сульфидных вкрапленных полиметаллических или медно-цинковых руд одного из горно-обогатительных предприятий крупностью 90÷100% класса 44 мкм - поступает на коллективные основную и контрольную флотации, которые проводятся в присутствии собирателей изопропилэтилтиокарбамата (15÷50 г/т); дибутилдитиофосфата (30÷80 г/т); вспенивателя МИБК (1÷5 г/т). Пенный продукт после десорбции в присутствии сернистого натрия (0,5÷1,5 г/т) и активированного угля (2÷10 г/т) поступает на основную медно-свинцовую флотацию и медно-свинцовую дофлотацию с введением смеси цианида, цинкового купороса и карбоксиметилцеллюлозы при операционном соотношении 2:4÷5:20÷30 и пооперационном соотношении 3÷5:1; 3÷5:1; 3÷5:1 соответственно.

Исходное питание - шламы, получаемые при отмывке сплошных колчеданных полиметаллических руд. Переработка горной массы осуществляется по коллективно-селективной схеме с выведением в пенные продукты коллективного медно-свинцового концентрата, а камерный продукт поступает в стандартный цинковый цикл с введением извести, жидкого стекла и медного купороса в качестве модификаторов с получением товарного цинкового концентрата.

Исходное питание - шламы, получаемые при отмывке медно-цинковых руд. Переработка горной массы осуществляется по перечисленным выше схемам для вкрапленных и сплошных полиметаллических руд. Отличие заключается в получении пенным продуктом не коллективного медно-свинцового концентрата, а не посредственно чернового медного концентрата, цинковый концентрат получается по обычной схеме из камерного продукта медного цикла.

Как показали результаты, только такое сочетание реагентов и их соотношение позволяет эффективно депрессировать минералы цинка при эффективном выделении в пенный продукт минералов меди и свинца. Камерный продукт поступает в стандартный цинковый цикл с подачей реагентов: извести, жидкого стекла и медного купороса в качестве модификаторов с получением товарного цинкового концентрата.

Способ поясняется примерами конкретного осуществления.

Постоянные условия:

АгитацияИзопропилэтилтиокарбамат25 г/тОсновная коллективнаяМИБК1 г/тКонтрольная флотацияДибутилдитиофосфат100 г/тОсновная Zn флотацияСаО1000 г/т CuSO₄75 г/т Ж.ст.100 г/т

1. Исходное питание - шламы вкрапленных сульфидных

полиметаллических руд

Пример 1 (по способу прототипа).

Исходное питание - шламы вкрапленных сульфидных полиметаллических руд подвергают флотационной переработке по схеме фиг.1 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях (см. выше) и в таблице.

Пример 2 (по предложенному способу).

Исходное питание - шламы вкрапленных сульфидных полиметаллических руд подвергают флотационной переработке по схеме фиг.1 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях. В операциях медно-свинцовой основной и медно-свинцовой дофлотации вводится смесь цианида, цинкового купороса и карбоксиметилцеллюлозы при операционном соотношении 2:4:20 и пооперационном соотношении 3:1; 3:1; 3:1 соответственно.

Пример 3 (по предложенному способу).

Исходное питание - шламы вкрапленных сульфидных полиметаллических руд подвергают флотационной переработке по схеме фиг.1 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях. В операциях медно-свинцовой основной и медно-свинцовой дофлотации вводится смесь цианида, цинкового купороса и карбоксиметилцеллюлозы при операционном соотношении 2:5:20 и пооперационном соотношении 3:1; 3:1; 4:1 соответственно.

Пример 4 (по предложенному способу).

Исходное питание - шламы вкрапленных сульфидных полиметаллических руд подвергают флотационной переработке по схеме фиг.1 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях. В операциях медно-свинцовой основной и медно-свинцовой дофлотации вводится смесь цианида, цинкового купороса и карбоксиметилцеллюлозы при операционном соотношении 1:5:30 и пооперационном соотношении 5:1; 5:1; 5:1 соответственно.

II. Исходное питание - шламы сплошных сульфидных полиметаллических руд

Пример 1 (по способу прототипа).

Исходное питание - шламы сплошных сульфидных полиметаллических руд подвергают флотационной переработке по схеме фиг.2 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях и в табл.2.

Пример 2 (по предложенному способу).

Исходное питание - шламы сплошных сульфидных полиметаллических руд подвергают флотационной переработке по схеме фиг.2 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях. В операциях медно-свинцовой основной и медно-свинцовой дофлотации вводится смесь цианида, цинкового купороса и карбоксиметилцеллюлозы при операционном соотношении 2:4:25 и пооперационном соотношении 4:1; 4:1; 4:1 соответственно.

Пример 3 (по предложенному способу).

Исходное питание - шламы сплошных сульфидных полиметаллических руд подвергают флотационной переработке по схеме фиг.2 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях. В операциях медно-свинцовой основной и медно-свинцовой дофлотации вводится смесь цианида, цинкового купороса и карбоксиметилцеллюлозы при операционном соотношении 2:5:20 и пооперационном соотношении 3:1; 3:1; 4:1 соответственно.

Пример 4 (по предложенному способу).

Исходное питание - шламы сплошных сульфидных полиметаллических руд подвергают флотационной переработке по схеме фиг.2 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях. В операциях медно-свинцовой основной и медно-свинцовой дофлотации вводится смесь цианида, цинкового купороса и карбоксиметилцеллюлозы при операционном соотношении 1:5:30 и пооперационном соотношении 2:1; 3:1; 4:1 соответственно.

Пример 5 (по предложенному способу).

Исходное питание - шламы сплошных сульфидных полиметаллических руд подвергают флотационной переработке по схеме фиг.2 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях. В операциях медно-свинцовой основной и медно-свинцовой дофлотации вводится смесь цианида, цинкового купороса и карбоксиметилцеллюлозы при операционном соотношении 2:4:20 и пооперационном соотношении 5:1; 3:1; 3:1 соответственно.

III. Исходное питание-шламы медно-цинковых руд

Шламы медно-цинковых руд подвергают флотационной переработке по схеме фиг.3 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях.

Пример 1 (по способу прототипа).

Исходное питание - шламы медно-цинковых руд подвергают флотационной переработке по схеме фиг.3 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях и в табл.3.

Пример 2 (по предложенному способу).

Исходное питание - шламы медно-цинковых руд подвергают флотационной переработке по схеме фиг.3 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях. В операциях медной вводится смесь цианида, цинкового купороса и карбоксиметилцеллюлозы при операционном соотношении 2:4:30 и пооперационном соотношении 3:1; 3:1; 4:1 соответственно.

Пример 3 (по предложенному способу).

Исходное питание - шламы медно-цинковых руд подвергают флотационной переработке по схеме фиг.3 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях. В операциях медной флотации вводится смесь цианида, цинкового купороса и карбоксиметилцеллюлозы при операционном соотношении 1:5:20 и пооперационном соотношении 5:1; 4:1; 4:1 соответственно.

Пример 4 (по предложенному способу).

Исходное питание - шламы медно-цинковых руд подвергают флотационной переработке по схеме фиг.3 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях. В операциях медной флотации вводится смесь цианида, цинкового купороса и карбоксиметилцеллюлозы при операционном соотношении 2:4:20 и пооперационном соотношении 3:1; 3:1; 5:1 соответственно.

Пример 5 (по предложенному способу).

Исходное питание - шламы медно-цинковых руд подвергают флотационной переработке по схеме фиг.3 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях. В операциях медной флотации вводится смесь цианида, цинкового купороса и карбоксиметилцеллюлозы при операционном соотношении 2:4:25 и пооперационном соотношении 4:1; 4:1; 5:1 соответственно.

Как показали проведенные исследования, только такое сочетание операций флотации и соответствующих реагентных режимов позволяет осуществить селекцию медных и цинковых минералов. При переработке по этим схемам получаются черновые цинковые концентраты с содержанием цинка не менее 40% и медный концентрат, пригодный для подшихтовки к технологическим продуктам схемы переработки рядовой руды.

Таким образом, для повышения эффективности и селективности процесса флотационной переработки шламов текущей добычи медно-цинковых руд горно-обогатительных предприятий необходимо одновременное совместное использование флотационных переделов: основного медно-свинцового и дофлотации в оптимальных режимах с введением смеси цианида, цинкового купороса и карбоксиметилцеллюлозы при операционном соотношении 2:4÷5:20÷30 и пооперационном соотношении 3÷5:1; 3÷5:1; 3÷5:1 соответственно.

Сводные показатели флотационной переработки шламов текущей добычи сульфидных полиметаллических или медно-цинковых руд однозначно показали, что использование предложенного способа по сравнению с прототипом позволяет:

- повысить извлечение цинка в одноименный концентрат на 10÷15%, при этом качество полученного цинкового концентрата не ниже 53%, т.е. до качества товарного концентрата;

- получить коллективный медно-свинцовый концентрат с извлечением меди от 80 до 92%, пригодный для присоединения к технологическим продуктам схемы флотации отмытой руды;

- повысить эффективность и селективность процесса флотации текущих шламов, получаемых при отмывке сульфидных полиметаллических или медно-цинковых руд.

Таблица 1Результаты опытов по коллективной схеме переработки шламов текущей добычи вкрапленной сульфидной полиметаллической руды№ ппНаименование продуктовВыход, %CuPbZnУсловия опытов*βεβεβε1Коллективный Cu-Pb кон-т4,113,5038,918,6041,627,109,97По прототипу
Расход бутилового ксантонгената 200 г/т
Соды 6000 г/т
МИБК 160 г/т
Соотношение 1:30:0,8Zn концентрат4,801,8023,341,8010,1647,2077,29Хвосты91,090,1037,750,4548,220,4112,75Исходное100,000,37100,000,85100,002,93100,002Коллективный Cu-Pb кон-т3,638,8077,9412,0956,284,605,64По предложенному способу (пример 1) цианид:ZnSO₄: карбоксиметилцеллюлоза в операции соотношение 2:4:20 и пооперационном соотношении 3:1; 3:1; 3:1 соответственноZn концентрат4,660,9010,231,619,6253,8384,75Хвосты91,710,0911,830,2934,100,319,60Исходное100,000,41100,000,78100,002,96100,003Коллективный Cu-Pb кон-т3,618,6574,3711,5951,044,405,18По предложенному способу (пример 2) цианид:ZnSO₄: карбоксиметилцеллюлоза в операции соотношение 2:5:20 пооперационное соотношение 3:1; 3:1; 4:1 соответственноZn концентрат4,911,6519,302,4014,3853,1084,99Хвосты91,480,096,330,3134,580,339,83Исходное1000,421000,821003,071004Коллективный Cu-Pb кон-т2,8210,3067,5214,0248,195,204,92По предложенному способу (пример 3) цианид:ZnSO₄: карбоксиметилцеллюлоза в операции соотношение 1:5:30 пооперационное соотношение 5:1; 5:1; 5:1 соответственноZn концентрат4,551,3614,402,2112,2755,3184,51Хвосты92,630,0518,080,3539,540,3410,57Исходное1000,431000,821002,981005Коллективный Cu-Pb кон-т3,209,2065,5113,8753,555,435,90По предложенному способу (пример 4) цианид:ZnSO₄: карбоксиметилцеллюлоза в операции соотношение 1:2:30; пооперационное соотношение 5:1; 5:1; 5:1 соответственноZn концентрат4,590,101,021,9710,9054,0184,10Хвосты92,200,0833,470,3235,550,3210,00Исходное100,000,45100,000,83100,002,95100,00

Таблица 2Результаты опытов по коллективной схеме переработки шламов текущей добычи сплошной колчеданной полиметаллической руды№ ппНаименование продуктовВыход, %CuPbZnУсловия опытовβεβεβε1Коллективный Cu-Pb кон-т24,914,0392,118,1191,414,2328,8По прототипу
Расход бутил, ксантонгената 200 г/т
Соды 6000 г/т
МИБК 160 г/т
Соотношение 1:30:0,8Zn концентрат14,70,411,60,160,756,267,9Хвосты60,40,406,360,463,250,657,93Исходное100,03,82100,03,53100,012,14100,02Коллективный Cu-Pb кон-т18,8818,590,517,391,58,212,7По предложенному способу (пример 1) цианид:ZnSO₄: карбоксиметилцеллюлоза в операции соотношение 2:4:25; пооперационном соотношение 4:1; 4:1; 4:1 соответственноZn концентрат19,290,623,10,231,253,2084,0Хвосты61,830,436,410,423,290,677,26Исходное100,03,86100,03,57100,012,21100,03Коллективный Cu-Pb кон-т15,6521,990,219,084,06,58,4По предложенному способу (пример 2) цианид:ZnSO₄: карбоксиметилцеллюлоза в операции соотношение 1:5:30; пооперационном соотношение 3:1; 4:1; 5:1 соответственноZn концентрат17,460,62,80,482,460,888,0Хвосты66,880,407,040,6513,630,723,60Исходное100,03,78100,03,56100,012,07100,04Коллективный Cu-Pb кон-т14,7222,587,121,484,85,06,1По предложенному способу (пример 3) цианид:ZnSO₄: карбоксиметилцеллюлоза в операции соотношение 1:6:20; пооперационном соотношение 3:1; 3:1; 4:1 соответственноZn концентрат18,421,205,81,36,859,6090,4Хвосты66,860,407,10,458,420,653,58Исходное100,03,80100,03,54100,012,15100,05Коллективный Cu-Pb кон-т25,6613,0087,812,0088,213,227,9По предложенному способу (пример 4) цианид:ZnSO₄: карбоксиметилцеллюлоза в операции соотношение 2:4:20; пооперационном соотношение 5:1; 3:1; 3:1 соответственноZn концентрат16,721,406,21,577,250,0669,0Хвосты57,630,406,070,654,590,283,09Исходное100,03,80100,03,49100,012,12100,0

Таблица 3Результаты опытов по коллективной схеме переработки шламов текущей добычи медно-цинковой руды№ ппНаименование продуктовВыход, %PbCuZnУсловия опытов*βεβεβε1Cu кон-т33,311,3385,1914,2084,458,3042,40По прототипу
Расход бутил, ксантонгената 200 г/т
Соды 6000 г/т
МИБК 160 г/т
Соотношение 1:30:0,8Zn концентрат10,210,428,244,608,3833,2051,97Хвосты56,490,266,570,717,160,655,63Исходное100,000,52100,005,60100,006,52100,002Cu кон-т30,701,5085,2616,7089,936,4030,89По предложенному способу (пример 1) цианид: ZnSO₄: карбоксиметилцеллюлоза в операции соотношение 2:4:30; пооперационное соотношение 3:1; 3:1; 4:1 соответственноZn концентрат10,100,427,852,404,2540,3063,99Хвосты59,210,216,880,565,820,555,12Исходное100,000,54100,005,70100,006,36100,003Cu кон-т28,411,4574,9017,1091,317,9035,97По предложенному способу (пример 2) цианид: ZnSO₄: карбоксиметилцеллюлоза в операции соотношение 1:5:20; пооперационное соотношение 5:1; 4:1; 4:1 соответственноZn концентрат8,710,487,612,203,6042,1058,79Хвосты62,880,2217,500,435,080,525,24Исходное100,000,55100,005,32100,006,24100,004Cu кон-т29,871,1263,1317,0090,698,5038,95По предложенному способу (пример 3) цианид: ZnSO₄: карбоксиметилцеллюлоза в операции соотношение 2:4:20 пооперационное соотношение 3:1; 3:1; 5:1 соответственноZn концентрат8,470,426,712,303,4842,2054,81Хвосты61,660,1930,160,535,840,666,24Исходное100,000,53100,005,60100,006,52100,005Cu кон-т29,061,1864,7117,5090,827,3033,57По предложенному способу (пример 4) цианид: ZnSO₄: карбоксиметилцеллюлоза в операции соотношение 2:4:25; пооперационное соотношение 4:1; 4:1; 4:1 соответственноZn концентрат8,450,538,452,904,3845,0060,20Хвосты62,480,2026,840,434,800,636,23Исходное100,000,53100,005,60100,006,32100,00

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при переработке шламов текущей добычи сульфидных вкрапленных и сплошных полиметаллических или медно-цинковых руд. Способ флотационного обогащения текущих шламов, получаемых при отмывке сульфидных полиметаллических или медно-цинковых руд, включает основную и контрольную медно-свинцовую или медную флотации в присутствии изопропилэтилтиокарбамата, дибутилдитиофосфата аммония и вспенивателя МИБК, десорбцию коллективного концентрата в присутствии сернистого натрия и активированного угля. Перечистной цикл пенного продукта после десорбции с получением коллективного медно-свинцового или медного концентрата включает основную медно-свинцовую флотацию или медную и медно-свинцовую или медную дофлотацию с введением модификатора, состоящего из смеси цианида, цинкового купороса и карбоксиметилцеллюлозы при операционном соотношении 2:4÷5:20÷30 и пооперационном соотношении 3÷5:1; 3÷5:1; 3÷5:1 соответственно. Также способ включает цинковый цикл камерного продукта, в присутствии извести, жидкого стекла и медного купороса с получением товарного цинкового концентрата. Технический результат - повышение эффективности флотации. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.

1. Способ флотационного обогащения текущих шламов, получаемых при отмывке сульфидных полиметаллических или медно-цинковых руд, включающий основную и контрольную медно-свинцовую или медную флотации в присутствии изопропилэтилтиокарбамата, дибутилдитиофосфата аммония и вспенивателя МИБК, десорбцию коллективного концентрата в присутствии сернистого натрия и активированного угля, перечистной цикл пенного продукта после десорбции с получением коллективного медно-свинцового или медного концентрата, включающий основную медно-свинцовую флотацию или медную и медно-свинцовую или медную дофлотацию с введением модификатора состоящего из смеси цианида, цинкового купороса и карбоксиметилцеллюлозы при операционном соотношении 2:4÷5:20÷30 и пооперационном соотношении 3÷5:1; 3÷5:1; 3÷5:1 соответственно, и цинковый цикл камерного продукта, в присутствии извести, жидкого стекла и медного купороса с получением товарного цинкового концентрата.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используются текущие шламы, получаемые при отмывке вкрапленных сульфидных полиметаллических или медно-цинковых руд, перерабатываемых по коллективной схеме.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используются текущие шламы, получаемые при отмывке сплошных сульфидных полиметаллических или медно-цинковых руд, перерабатываемых по коллективной схеме руд.