СПОСОБ ФЛОТАЦИИ СУЛЬФИДНЫХ МИНЕРАЛОВ ЦИНКА Российский патент 2016 года по МПК B03D1/02 B03D1/04 B03D103/02 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом флотации и может быть использовано при переработке сульфидных полиметаллических, медно-цинковых и свинцово-цинковых руд.

В настоящее время это является серьезной проблемой при флотации полиметаллических, медно-цинковых и свинцово-цинковых руд на различных горнообогатительных предприятиях и решается она по-разному в зависимости от их вещественного состава. Флотация сфалерита из хвостов медно-свинцового, медного или свинцового цикла имеет объективные трудности из-за низкого его содержания в этом продукте по сравнению с минералами пустой породы и пирита, а также характером его вкрапленности с сульфидными и нерудными минералами.

Минералы пустой породы разубоживают сульфидные цинковые концентраты в результате двух различные механизмов: естественной флотации и механического захвата.

Естественная флотация происходит в результате прилипания частиц к воздушным пузырькам и зависит от гидрофобности поверхности частиц, в то время как захват зависит от таких свойств пульпы, как крупность частиц и ее плотности. Нерудные минералы по-разному ведут себя под воздействием этих процессов.

Пироксен не является флотоактивными минералом, но активно сорбирует собиратель, даже присутствуя в относительно небольших количествах, тем самым вызывая необходимость его дополнительной дозировки, что в свою очередь нарушает селективность процесса разделения, создавая сильную пену и увлекая другие нерудные минералы в концентраты.

Результаты изучения влияния различных ионов на флотируемость кварца в присутствии ксантогената показали, что ионы тяжелых металлов, такие как Fe³⁺, Cu²⁺, и Pb²⁺ могут вызывать его активную флотацию сульфгидрильными собирателями в щелочной среде, в то время как ионы Ca²⁺, Mg²⁺ и Fe²⁺ не оказывают никакого существенного влияния. Воздействовать на этот процесс физико-химическими методами в цинковом цикле флотации невозможно, так как процесс флотации ведется в щелочной среде в присутствии медного купороса, что оказывает благоприятное действие на активацию кварца.

Депрессоры на основе полисахаридов типа карбоксиметилцеллюлозы и измененных гуаровых смол используют для предотвращения флотации нерудных минералов, которые были активированы ионами тяжелых металлов. Тем не менее доказано, что в присутствии большого количества ионов кальция в питании цинковой флотации наблюдается депрессия пироксена, хромита этими реагентами, но не происходит депрессии кварца.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ флотации сульфидных минералов цинка, включающий введение модификаторов, собирателя, вспенивателя и выделение сульфидных минералов цинка в пенный продукт (RU, патент №1610647, кл. B03D 1/004, 1988 г.).

Предварительно пульпу обрабатывают модификатором, затем кондиционируют с сульфгидрильным собирателем - бутиловым ксантогенатом, вводят вспениватель и выделяют цинковые минералы в пенный продукт. В кондиционирование дополнительно вводят сернисто-азотистый концентрат (САК) нефти при соотношении с бутиловым ксантогенатом от 1:1 до 2:1. Реагент САК содержит в основном сернистые соединения тиофенового характера (68-70%) и азотистые соединения (производные пиридина). При введении САК в пульпу возрастает потенциал кварцевых шламов, что улучшает степень диспергирования шламов и снижает их вредное влияние на процесс флотации. Способ повышает извлечение цинка в концентрат на 3,3-7,9% при улучшении его качества на 1,1-5,1%

Недостатками известного способа являются:

- низкие качественно-количественные показатели флотации сульфидных минералов цинка;

- сложная композиция собирателей.

Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в повышении качества цинкового концентрата за счет снижения в нем диоксида кремния и увеличении операционного извлечения цинка.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе флотации сульфидных минералов цинка, включающем введение модификаторов, собирателя, вспенивателя и выделение сульфидных минералов цинка в пенный продукт, согласно изобретению, дополнительно вводят операцию цинк-пиритной флотации, перед которой проводят операцию оттирки в присутствии активированного угля.

Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что в качестве собирателя для сульфидных минералов цинка используют селективный реагент на основе модифицированного дитиокарбоната;

а также тем, что перед операцией основной цинковой флотации используют операцию оттирки;

и также тем, что флотацию сульфидных минералов цинка проводят при температуре не менее 30°C.

Предложенный способ флотации сульфидных минералов цинка позволяет получать высокого качества цинковые концентраты с минимальным содержанием диоксида кремния (менее 1,5%).

На чертеже изображена технологическая схема предлагаемого способа флотации сульфидных минералов цинка.

Способ флотации сульфидных минералов цинка осуществляют следующим образом.

Исходное питание - хвосты медно-свинцового цикла флотации поступают в операцию оттирки для предотвращения налипания тонких классов минералов пустой породы, тем самым избегая «механического захвата» в пенный продукт. Операцию оттирки проводят в присутствии активированного угля, извести и медного купороса. Введение активированного угля применяется для восстановления флотоактивности задепрессированных минералов цинка в предыдущих циклах флотации, и для раскрытия простых сростков. Затем подготовленная пульпа направляется на кондиционирование пульпы с селективным собирателем для флотации сульфидных минералов цинка на основе модифицированного дитиокарбоната и вспенивателем на основе метил-изобутил-карбинола, после обработанная реагентами пульпа направляется на цинк-пиритную флотацию.

Пенный продукт цинк-пиритной флотации направляется в операцию оттирки в присутствии извести и медного купороса, далее подготовленный материал контактирует с селективным собирателем минералов цинка на основе модифицированного дитиокарбоната, который избирательно относится к флотации диоксида кремния, и отправляется на основную цинковую флотацию.

Пенный продукт основной цинковой флотации подвергается контактированию с известью в присутствии селективного собирателя минералов цинка на основе модифицированного дитиокарбоната и направляется на I цинковую перечистку.

Хвосты основной цинковой флотации кондиционируют с медным купоросом и селективным собирателем минералов цинка на основе модифицированного дитиокарбоната затем отправляют на контрольную цинковую флотацию.

Хвосты I цинковой флотации и пенный продукт контрольной цинковой флотации направляют в питание основной цинковой флотации.

Хвосты основной цинк-пиритной флотации и хвосты контрольной цинковой флотации являются отвальными.

Пенный продукт I цинковой флотации подвергается II и III цинковым перечисткам в присутствии извести. Хвосты II цинковой перечистки направляются в питание I цинковой перечистки. Хвосты III цинковой перечистки отправляются в питание II цинковой перечистки. Пенный продукт III цинковой перечистки является готовым высококачественным цинковым концентратом с содержанием диоксида кремния менее 1,5%.

Способ поясняется конкретными примерами его осуществления. Исходным питанием являлись хвосты медно-свинцового цикла флотации полиметаллической руды.

Пример 1. Реализация способа флотации сульфидных минералов цинка по способу-прототипу.

Основную цинковую флотацию проводили в щелочной среде, создаваемой известью (4 кг/т) в присутствии медного купороса - 400 г/т, ксантогената - 40 г/т и САК -40 г/т. Операцию I контрольной флотации осуществляли с добавлением извести - 500 г/т, ксантогената - 15 г/т и САК - 10 г/т (1:1). Операция II контрольной флотации проводилась в присутствии ксантогената - 10 г/т и САК 10 г/т (1:1).

Пример 2. Реализация способа флотации сульфидных минералов цинка по заявленному способу.

Хвосты медно-свинцового цикла флотации полиметаллической руды подвергались обработки реагентами - модификаторами, собирателями, вспенивателями в оттирочном комплексе, с последующей цинк-пиритной флотацией. Пенный продукт цинк-пиритной флотации направлялся в операцию оттирки в присутствии медного купороса и извести. Обработанный материал поступал в операцию основной цинковой флотации в присутствии собирателя - модифицированного дитиокарбоната. Пенный продукт основной цинковой флотации отправлялся в цикл цинковых перечисток с получением кондиционного цинкового концентрата.

Результаты флотации сульфидных минералов цинка по способу-прототипу и предлагаемому способу приведены в таблице 1 и таблице 2 соответственно.

Как показали проведенные исследования, только такое сочетание технологических операций и соответствующих реагентных режимов обогащения позволяет осуществить способ флотации сульфидных минералов цинка из хвостов медно-свинцового цикла флотации, при переработке полиметаллических руд.

По предложенной технологической схеме получается цинковый концентрат с содержанием цинка 60%, диоксида кремния - 0,49%, при извлечении цинка - 93,68%.

Таким образом, заявляемый способ флотации сульфидных минералов цинка обладает простым решением исполнения схемы, а также позволяет получать высокого качества цинковые концентраты с минимальными содержаниями диоксида кремния (менее 1,5%), пирита и других «штрафных» примесей.

Поэтому данный способ может быть рекомендован и использован для промышленного применения на обогатительных фабриках при переработке полиметаллических, медно-цинковых и свинцово-цинковых руд.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом флотации и может быть использовано при переработке сульфидных полиметаллических, медно-цинковых и свинцово-цинковых руд. Способ флотации сульфидных минералов цинка включает введение модификаторов, собирателя, вспенивателя и выделение сульфидных минералов цинка в пенный продукт. Дополнительно вводят операцию цинк-пиритной флотации, перед которой проводят операцию оттирки в присутствии активированного угля. В качестве собирателя для сульфидных минералов цинка используют селективный реагент на основе модифицированного дитиокарбоната. Дополнительно перед операцией основной цинковой флотации используют операцию оттирки. Флотацию сульфидных минералов цинка проводят при температуре не менее 30°C. Технический результат - повышение качества цинкового концентрата. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 2 пр.

1. Способ флотации сульфидных минералов цинка, включающий введение модификаторов, собирателя, вспенивателя и выделение сульфидных минералов цинка в пенный продукт, отличающийся тем, что дополнительно вводят операцию цинк-пиритной флотации, перед которой проводят операцию оттирки в присутствии активированного угля.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве собирателя для сульфидных минералов цинка используют селективный реагент на основе модифицированного дитиокарбоната.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед операцией основной цинковой флотации используют операцию оттирки.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что флотацию сульфидных минералов цинка проводят при температуре не менее 30°C.