СПОСОБ ФЛОТАЦИИ СУЛЬФИДНЫХ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ РУД Российский патент 2012 года по МПК B03D1/04 

Изобретение относится к области обогащения руд цветных металлов и может быть использовано при флотационном обогащении вкрапленных сульфидных медно-никелевых руд.

В последние годы структура запасов промышленных типов сульфидных медно-никелевых руд норильских месторождений свидетельствует о все более увеличиваемой доле вкрапленных руд, в частности 84% составляют вкрапленные руды, 9% - богатые, 7% - медистые [1].

Главными рудообразующими минералами вкрапленных руд являются: пирротин, халькопирит, кубанит, пентландит, второстепенными: пирит, макинавит, виоларит, сфалерит, галенит, никелин, аргентопентландит, валлериит, марказит. Оксидные минералы представлены магнетитом, титаномагнетитом, ильменитом, хромшпинелидами, изредка - гематитом. Из редких образований отмечены минералы драгоценных металлов. Платина, палладий, родий, золото и серебро в сульфидных рудах находятся в двух формах: образуют собственные минералы либо изоморфно входят в состав основных рудообразующих минералов.

Основные минералы пустой породы представлены полевыми шпатами, пироксенами, оливином. Вторичные - серпентином, тальком, хлоритом, актинолитом, роговой обманкой, слюдой [2].

Эффективное разделение частиц в сложных тонкодисперсных флотационных системах, включающих в себя минеральную ассоциацию с крайне неравномерной и близкой флотоактивностью из разделяемых частиц, представляет трудную задачу.

Типичным представителем такого типа систем являются вкрапленные медно-никелевые руды Норильского промышленного района, в состав которых помимо сульфидов меди, никеля и железа, близких по своим флотационным свойствам, входят также флотоактивные алюмосиликаты (тальк, серицит, серпентин, хлорит).

Концентраты, получаемые при флотационном обогащении вкрапленных медно-никелевых руд, отличаются невысоким содержанием ценных компонентов, существенно разубожены тугоплавкими минералами пустой породы.

В связи с этим одной из актуальных задач в процессе флотационного обогащения указанных руд является отыскание и применение новых эффективных депрессоров пустой породы.

Для подавления флотоактивности силикатной породы известно применение таких депрессоров, как жидкое стекло, кремнефтористый натрий, пирофосфат, триполифосфат, гексаметафосфат, крахмал, декстрин, лигнинсульфат, карбоксиметилцеллюлоза, карбосульфит и карботионосульфат, тринатрийфосфат, декстрин, крахмал, жидкое стекло, лигносульфонаты и др. [3, 4].

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

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является применение в качестве депрессора пустой породы КМЦ (карбоксилметилциллюлозы) [5].

Изобретение направлено на повышение извлечения никеля и меди в коллективный концентрат и снижение разубоживания его тугоплавкими минералами пустой породы.

Это достигается использованием в качестве реагентов-депрессоров пустой породы при флотации вкрапленных медно-никелевых руд аминометилированных лигнинов (L-1-L-4) с общей структурой, отличающихся заместителями в фенилпропановом структурном звене.

L-1 R₁=R₂=CH₃ (гидрохлорид) L-2 R₁=R₂=CH₃ L-3 R₁=R₂=CH₂CH₂OH L-4 R₁=CH₃; R₂=CH₂CH₂OH

Реагенты получены в ИрИХ СО РАН, по реакции Манниха из вторичных аминов, формальдегида и сульфатного лигнина, выделенного из черного щелока Байкальского ЦБК. Взаимодействие эквимольных количеств лигнина, формальдегида и диметиламина в водно-щелочном растворе (pH 11) при нагревании (85°C, 4 ч) приводит к аминолигнину, содержащему примерно 0.4-0.5 диалкиламинометильных групп в одной структурной единице лигнина (N, 1.7-3.2%).

Синтез аминолигнинов осуществлен непосредственно из черного щелока без предварительной стадии выделения лигнина. Исключение стадии выделения сульфатного лигнина из черного щелока упрощает процесс модификации лигнина, позволяет более полно использовать низкомолекулярные растворимые фракции лигнина, которые теряются при его выделении, а также снизить расход реагентов.

В ИК-спектрах полученных продуктов присутствуют интенсивные полосы поглощения в области 3390-3435 см^-1, относящиеся к валентным колебаниям ОН и NH-групп, связанных внутри- и межмолекулярными водородными связями. По сравнению с исходным сульфатным лигнином существенно возрастают полосы поглощения метальных и метиленовых групп в области валентных (2923-2960, 2850-2877 см^-1) и деформационных (1350-1460 см^-1) колебаний, а интенсивность полосы поглощения карбонильных групп (1700 см^-1) существенно понижается или смещается в низкочастотную область. Группа слабых полос поглощения в области 2700-2800 см^-1 обусловлена колебаниями свободной электронной пары атома азота.

Исследования по отработке оптимального режима флотации с использованием реагентов-депрессоров проводились на вкрапленной медно-никелевой руде месторождения Норильск 1, измельченной до крупности - 52-55% кл. - 0,074 мм.

Условия флотации: время коллективной флотации - 5 мин, контрольной флотации - 5 мин, перечистки коллективного концентрата - 5 мин; в коллективном цикле pH - 9,3 устанавливался содой при расходе - 200 г/т; в качестве собирателя использовался бутиловый ксантогенат - 150 г/т, в качестве вспенивателя Т-80 - 100 г/т.

Исследуемые лигнины с расходом 50 г/т подавались в перечистку коллективного медно-никелевого концентрата в виде 0,5%-ного раствора (в 0,2%-ном растворе NaOH).

Результаты флотации руды с использованием различных депрессоров приведены в таблице.

Как видно из таблицы, использование аминометилированных лигнинов в качестве депрессоров пустой породы в перечистной операции коллективной флотации вкрапленной руды месторождения Норильск-1 позволяет повысить извлечение никеля в коллективный концентрат на 0,68-1,91% (для разных лигнинов), меди - на 0,26-4,95%, по сравнению с аналогом (использование в качестве депрессора пустой породы в перечистной операции - КМЦ). Одновременно снижаются потери с хвостами флотации: никеля на 0,39-2,95%, меди - на 3,29-9,02%). Наиболее эффективным депрессором, исходя из анализа технологических показателей флотации, является L-4.

Литература

1. Рябикин В.А., Торгашин А.С, Шклярик Г.К., Осипов Р.А. Вкрапленные руды норильских медно-никелевых месторождений - перспективный источник платинометалльного сырья // Цветные металлы. 2007. №7. С.16-21.

2. Генкин А.Д., Дистлер В.В., Гладышев Г.Д. и др. Сульфидные медно-никелевые руды Норильских месторождений. - М.: Наука. 1981. 234 с.

3. Абрамов А.А. Флотационные методы обогащения. - М.: Недра. 1984. 378 с.

4. Эйгелес М.А. Реагенты-регуляторы во флотационном процессе. - М.: Недра. 1977. 216 с.

5. Абрамов А.А. Технология переработки и обогащения руд цветных металлов. - М.: Издательство МГГУ. 2005. 473 с. (с.286-288).

Изобретение относится к области обогащения руд цветных металлов, в частности сульфидных медно-никелевых руд. Способ флотации включает кондиционирование пульпы с собирателем и пенообразователем, введение депрессора пустой породы и выведение минералов меди и никеля в пенные продукты. В качестве депрессоров пустой породы используют аминометилированные лигнины (L-1-L-4) с общей структурой, разнящиеся заместителями в фенилпропановом структурном звене.

L-1 R₁=R₂=CH₃ (гидрохлорид) L-2 R₁=R₂=CH₃ L-3 R₁=R₂=CH₂CH₂OH L-4 R₁=CH₃; R₂=CH₂CH₂OH

Технический результат - повышение извлечения никеля и меди в коллективный концентрат. 1 табл.

Способ флотации сульфидных медно-никелевых руд, включающий кондиционирование пульпы с собирателем и пенообразователем, введение депрессоров пустой породы и выведение минералов меди и никеля в пенные продукты, отличающийся тем, что в качестве депрессоров вводят аминометилированные лигнины (L-1-L-4) с общей структурой, разнящиеся заместителями в фенилпропановом структурном звене
L-1 R₁=R₂+CH₃ (гидроксихлорид) L-2 R₁=R₂+CH₃ L-3 R₁=R₂+CH₂CH₂OH L-4 R₁=CH₃; R₂=CH₂CH₂OH