СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СЕЛЕКТИВНОЙ ФЛОТАЦИИ Российский патент 2017 года по МПК B03D1/02 B03B13/00 

Изобретение относится к способу регулирования селективной флотации, включающему разделение минералов с помощью реагентов - депрессоров, дозировка которых корректируется по электрохимическому потенциалу пульпы.

В процессе флотации широко известно применение для контроля электрохимических свойств пульпы электродных систем на основе кристаллических и стеклянных мембран для измерения pH и окислительного потенциала (Eh) пульпы. Измерение потенциалов указанных электродов производится по отношению к референтному электроду, например, насыщенному хлорсеребряному или каломельному электроду, по известной схеме (Кантерев В.М., Казаков А.В., Кулаков М.В. «Потенциометрические и титрометрические приборы». М.: Изд-во «Машиностроение», 1969, 308 с., с. 17-18).

Применение референтного электрода в представленной системе измерения является основным недостатком таких систем контроля из-за ненадежности референтного электрода.

Главной причиной ненадежности референтного электрода является обрастание чувствительного элемента минеральными частицами, содержащимися в пульпе, и кальцинированием поверхности, особенно при применении известковой технологии. К недостаткам существующих промышленных систем контроля следует также отнести нестабильность электродных функций применяемых датчиков, что требует постоянного ручного контроля работы систем регулирования дозировки депрессоров и повышает эксплуатационные расходы.

Способ флотации, включающий операцию разделения сульфидных минералов от пирита с помощью изменения расхода известкового молока, является одним из наиболее распространенных процессов на обогатительных фабриках всего мира (О.С. Богданов, И.И. Максимов, А.К. Поднек и др. Под общ. ред. О.С. Богданова «Теория и технология флотации руд». М., Недра. 1980. - С. 431).

Такой способ применяется при переработке медных, медно-цинковых, медно-никелевых, медно-молибденовых и полиметаллических руд.

Рассматриваемый способ процесса флотации заключается в изменении расхода известкового молока в зависимости от концентрации водородных ионов в пульпе или значения электропроводности пульпы (остаточной концентрации СаО). Однако несмотря на большую значимость рассматриваемого способа флотации, нам не известны случаи надежной его реализации в промышленных условиях.

Причинами этого являются:

- низкая чувствительность стеклянных электродов при высокой щелочности пульпы. Рассматриваемый способ флотации осуществляется при значениях pH12,0-12,2;

- известкование поверхности электрода и минеральными частицами перерабатываемой руды. Попытки осуществлять очистку поверхности электрода механически или с помощью промывки водой или кислотой значительно усложняют конструкцию измерительного датчика и не обеспечивают надежную эксплуатацию рассматриваемого способа флотации;

- возможность устранения известкование чувствительного элемента за счет естественной обдирки поверхности чувствительного электрода потоком пульпы исключается из-за раскалывания стеклянного электрода;

- высокое сопротивление чувствительного элемента (более 1000 мОм) требует применения специальных иономеров с высокоомным входом и защиты соединительных кабелей и разъемов от влияния электромагнитных полей двигателей, расположенных во флотационном корпусе, и предотвращения попадания влаги, испарений и конденсации пара в арматуру, с помощью которой чувствительный элемент устанавливается в пульпу.

Другой известный способ флотационного разделения сульфидных минералов от пирита отличается тем, что регулировку расхода известкового молока осуществляют в зависимости от величины электропроводности пульпы (В.В. Морозов, В.П. Топчаев, К.Я. Улитенко, З. Ганбаатар, Л. Дэлгэрбат «Разработка и применение автоматизированных систем управления процессами обогащения полезных ископаемых», М.: Издательский дом «Руда и Металлы», 2013. - 512 с.).

Учитывая особенности ионного состава флотационных пульп, такой способ имеет большие недостатки. На электропроводность флотационной пульпы, кроме остаточной концентрации в ней СаО, значительно влияет величина дозировки в пульпу электролита ZnSO₄, который часто используется, особенно при переработке Zn содержащих руд, и других реагентов. На электропроводность пульпы, кроме ионов Н⁺ и ОН^-, сильно влияют растворимые компоненты перерабатываемой руды и состав оборотной воды - Na⁺, K⁺, Cl^-, S^2-, SO₃^2-, S₂O₃^2-, S₄O₆^2-, SO₄^2- и многие другие ионы.

Кондуктометрический метод осуществления рассматриваемого способа флотации не устраняет недостаток, связанный с известкованием поверхности чувствительного элемента и минеральными частицами перерабатываемой руды.

В практике флотации известны способы регулирования реагентов при селективной флотации, расход которых корректируется в зависимости от измеренных значений электрохимических параметров пульпы, например, (SU, а.с. №199048, кл. B03D 1/14, 1966 г.).

Целью изобретения явилось измерение остаточной концентрации ионов серы с помощью платинового и референтного электродов взамен ненадежного сульфид-серебряного электрода. Однако следует отметить недостатки платиновых электродов. Электроды характеризуются невоспроизводимостью электродных функций для различных серийно выпускаемых образцов. Потенциал платинового электрода существенно зависит от чистоты металла, формы электрода, способа обработки поверхности, концентрации растворенных в жидкой фазе кислорода и водорода. Кроме того, способ не устраняет не достатка, связанного с применением референтного электрода.

Аналогичные способы контроля электрохимического потенциала с помощью платинового электрода, и имеющие те же недостатки, предложены в патентах:

US, патент №4.011.072. кл. B03D 1/08, 1977 г.;

US, патент №3.883.421 кл. 209/1; 209/166, 1975 г.

Обсуждаемые проблемы промышленной реализации способа селективной флотации на основе контроля электрохимического потенциала пульпы привели к созданию способа управления процессом флотации (SU, а.с. №593742, кл. B03D 1/00, 1974 г.).

Отличительная особенность предлагаемого способа заключается в отказе от измерения абсолютного значения потенциала измерительного электрода и осуществление поиска скачка электродного потенциала при целенаправленной вариации дозы, вводимого в пульпу реагента. К сожалению, нам известен только единственный случай реализации такого способа при флотации свинец содержащих руд (Джезказганская обогатительная фабрика).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является способ регулирования процесса селективной флотации, включающий дозировку депрессирующих реагентов по электрохимическим параметрам пульпы (RU, патент №2372145, кл. B03D 1/02, 2008 г.).

Одной из главных отличительных особенностей известного способа является осуществление корректировки дозирования дитиокарбамата по концентрации анионов депрессора в пульпе с помощью дитиокарбамат-селективного электрода, потенциал которого измеряется по отношению к насыщенному хлорсеребряному электроду сравнения. В отличительной особенности способа фиксируется оптимальной значение дитиокарбамат-селективного электрода от минус 380 мВ до минус 400 мВ. Предложенный способ относится к области флотационного обогащения медно-никелевых пирротинсодержащих руд, на примере Талнахской обогатительной фабрики. В применяемой промышленной технологии на этой обогатительной фабрике применяется соль сернистой кислоты для депрессии пирротина и пентландита в медном цикле. Нами показано, что коррекция дозировки соли сернистой кислоты по значению водородного показателя в пульпе обеспечивает повышение извлечения меди до 85% и снижение содержания в концентрате никеля до 0,86%. Однако, техническое решение по патенту RU №2372145 предусматривает дозировку соли сернистой кислоты по соотношению с расходом дитиокарбамата (2,5-3,5):1, которое эмпирически подобрано в ходе исследований. При селективной флотации коллективного никель-пирротинового концентрата по методу совместной дозировки депрессирующих реагентов (соли сернистой кислоты и дитиокарбамата) создание необходимой их концентрации в пульпе зависит от сорбционной емкости руды по отношению к этим реагентам, что определяется свойствами перерабатываемой руды.

Как показывает практика, эти свойства часто меняются, в результате чего при постоянной загрузке депрессоров по эмпирически найденному соотношению, определяемому для какого-то среднего состава руды, в пульпе часто имеет место их избыток или недостаток, это приводит к нарушению селективности процесса и повышению потерь металла. Нами также показано, что в пульпе активность ионов диметилдитиокарбамата (ДМДК) при постоянной его дозировке изменяется при изменении pH.

На фиг. 1 демонстрируется зависимость потенциала Ag₂S-электрода, контролирующего ионы ДМДК, от pH пульпы.

На рисунке отмечена оптимальная область потенциалов дитиокарбамат-селективного электрода, обозначенная в отличительных особенностях предлагаемого способа, которая достигается при одном и том же расходе ДМДК только за счет колебаний величины водородного показателя в результате изменения расхода соли сернистой кислоты. Таким образом, осуществить оптимальную дозировку не зависимо для двух реагентов по одному сигналу потенциометрического датчика в промышленных условиях затруднительно.

Недостатком известного способа регулирования процесса селективной флотации является использование при контроле электрохимического потенциала ненадежного референтного хлорсеребряного электрода.

Главной причиной ненадежности референтного электрода является обрастание чувствительного элемента минеральными частицами, содержащимися в пульпе, и кальцинированием поверхности.

Кроме того, к недостаткам известного способа регулирования процесса селективной флотации следует также отнести нестабильность электродных функций применяемых датчиков, что требует постоянного ручного контроля работы систем регулирования дозировки депрессоров и повышает эксплуатационные расходы.

Технический результат на достижение которого направлено настоящее изобретение заключается в повышении надежности и точности контроля дозировки депрессирующих реагентов.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе регулирования процесса селективной флотации, включающем дозировку депрессирующих реагентов по электрохимическим параметрам пульпы, согласно изобретению, в потоке пульпы измеряют разность потенциалов между молибденовым и кадмиевым электродами и по отклонению измеренной разности потенциалов биметаллической электродной пары от заданной оптимальной величины, корректируют подачу депрессирующего реагента таким образом, что при увеличении разности потенциалов уменьшают дозировку реагента, а при уменьшении разности потенциалов увеличивают дозировку реагента.

Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что в качестве депрессора сульфидов цинка и железа применяют щелочи, например известковое молоко.

А также тем, что в качестве депрессора пустой породы применяют кремний содержащие депрессора, например фторсиликат натрия.

И тем, что в качестве депрессора сульфидов цинка применяют сульфоксидные соединения, например цинковый купорос.

Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что в качестве депрессора сульфидов железа применяют соли сернистой кислоты и их производные, например гидросульфит натрия.

Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что при флотации шеелитовых руд с применением пропарки по методу Петрова для десорбции жирнокислотного собирателя с поверхности минералов дополнительно осуществляют дозировку солей кальция, например CaCl₂, расход которого корректируют по измеренной разности потенциалов между молибденовым и кадмиевым электродами.

Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что при флотации медно-молибденовых руд с применением регулятора среды, например соды, сульфгидрильных собирателей - ксантогенат, аэрофлот или их производные, депрессоров, например сернистого натрия и аполярного собирателя, например дизельного топлива в рудном цикле, дозировку реагентов корректируют по измеренной разности потенциалов между молибденовым и кадмиевым электродами.

Из теории электрохимии хорошо известна возможность контроля pH с помощью металлооксидных электродов (Машевский Г.Н., Петров А.В., Романенко С.А., Суфьянов Ф.С., Балманова А.Ж. «Обогащение руд» №1, «Новый подход к регулированию флотационного процесса селективного отделения сульфидных минералов от пирита в известковой среде». Издательский дом «Руда и Металлы», 2012 г., стр. 12-16). Формирование потенциала молибденового электрода во флотационной пульпе определяется двумя электрохимическими реакциями:

Реакция (1) соответствует области благоприятным условиям флотации сульфидных минералов. Реакция (2) соответствует области селективной флотации, например селективному разделению сульфидных минералов от пирита в известковой среде. Таким образом, показания молибденового электрода учитывают изменения электрохимического потенциала пульпы и величину водородного показателя. Выполненные нами измерения электрохимического потенциала пульпы с помощью молибденового электрода по отношению к референтному вспомогательному хлорсеребряному электроду подтвердили хорошую воспроизводимость и надежность работы молибденового электрода.

Предложенный нами способ регулирования процесса селективной флотации включает в себя измерение электрохимического потенциала пульпы без применения эталонного вспомогательного электрода путем измерения разности потенциалов двух металлических электродов кадмия и молибдена и по измеренной разности потенциалов корректируют подачу депрессирующего реагента таким образом, что при увеличении разности потенциалов уменьшают дозировку реагента, а при уменьшении разности потенциалов увеличивают дозировку реагента.

Необходимость разработки предложенного нами способа регулирования селективной флотации возникла в связи с отсутствием до настоящего времени надежных методов контроля электрохимических параметров пульпы в промышленных условиях. Надежность предлагаемого способа обеспечивается за счет возможности установки молибденового и кадмиевого электродов непосредственно в потоке пульпы, что обеспечивает обезизвесткование поверхности электрода и минеральными частицами перерабатываемой руды. Надежность электрических измерений обеспечивается низкоомностью электродов (менее 1,0 Ом). Таким образом, устраняются перечисленные недостатки применяемых в настоящее время способов регулирования процесса селективной флотации.

Отрицательными факторами, осложняющими регулирование процессов селективной флотации, являются:

- изменение электрохимических характеристик применяемых ионоселективных электродов требует осуществление постоянного ручного контроля работы систем автоматического контроля и подстройки параметров алгоритма коррекции доз применяемого реагентного режима;

- короткий срок службы применяемых электродов в промышленных условиях (2-3 месяца), что увеличивает эксплуатационные расходы.

Поэтому главной целью разработки предложенного способа регулирования процессов селективной флотации является устранение при контроле электрохимических параметров пульпы применения вспомогательного хлорсеребряного электрода.

Это достигается в определении электрохимических характеристик пульпы, в предложенном нами способе, с помощью биметаллической пары, обладающей практически неограниченным сроком службы.

Исходя из физико-химической сущности процесса селективной флотации в целях обеспечения оптимальной корректировки дозирования депрессирующих реагентов предложенный способ включает в себя контроль электрохимического потенциала пульпы без применения референтного вспомогательного хлорсеребряного, с помощью биметаллической пары, включающей в себя кадмиевый и молибденовый электроды.

Способ поясняется примерами его осуществления и графическими материалами.

На фиг. 1 представлена зависимость потенциала Ag₂S электрода, контролирующего ионы ДМДК, от pH пульпы.

На фиг. 2 изображена кинетика изменения электродных потенциалов в пульпе после измельчения руды Артемьевского месторождения в дистиллированной воде: кривая 1 - потенциал Мо-электрода; кривая 2 - разница потенциалов Cd- и Мо-электродов Δ(Cd-Mo); кривая 3 - потенциал Cd-электрода; кривая 4 - pH пульпы.

На фиг. 3 изображены сравнительные тренды кинетики изменения электрохимических параметров в ходе флотационного опыта, поставленного на оборотной воде по действующей технологии в производственных условиях Николаевской обогатительной фабрики: кривая 1 - потенциал Мо-электрода; кривая 2 - разница потенциалов Cd- и Мо-электродов Δ(Cd-Mo); кривая 3 - потенциал Cd-электрода; кривая 4 - pH пульпы.

На фиг. 4 изображена схема флотационных опытов, поставленных на руде Артемьевского месторождения, измельченной на оборотной воде, по действующему реагентному режиму.

На фиг. 5 изображены функции отклика технологических показателей в межцикловой операции на вариацию разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Cd-Mo): кривая 1 - извлечение Cu в концентрат межцикловой флотации; кривая 2 - извлечение Pb в концентрат межцикловой флотации; кривая 3 - извлечение Zn в концентрат межцикловой флотации; кривая 4 - показатель селективности операции межцикловой флотации.

На фиг. 6 изображена взаимосвязь значений разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Cd-Mo) с кривыми обогатимости по меди в межцикловой флотации.

На фиг. 7 изображены функции отклика технологических показателей в операции второй основной флотации на вариацию разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Cd-Mo): кривая 1 - извлечение Cu в концентрат межцикловой флотации; кривая 2 - извлечение Pb в концентрат межцикловой флотации; кривая 3 - извлечение Zn в концентрат межцикловой флотации; кривая 4 - показатель селективности операции межцикловой флотации.

На фиг. 8 изображена взаимосвязь значений разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Cd-Mo) с кривыми обогатимости по меди в операции второй основной флотации.

На фиг. 9 изображены функции отклика технологических показателей на вариацию разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Cd-Mo): кривая 1 - показатель селективности; кривая 2 - извлечение Cu в концентрат; кривая 3 - извлечение Pb в концентрат; кривая 4 - извлечение Zn в концентрат.

На фиг. 10 изображена кинетика изменения электродного потенциала Мо-электрода (кривая 1) и разницы потенциалов Cd- и Мо-электродов Δ(Cd-Mo) (кривая 2) в опыте №15).

На фиг. 11 изображена кинетика изменения электродного потенциала Мо-электрода (кривая 1) и разницы потенциалов Cd- и Мо-электродов Δ(Cd-Mo) (кривая 2) в опыте №16).

На фиг. 12 изображена сравнительная оценка показателей селективности процесса флотации в опыте №16 (кривая 1) и опыте №15 (кривая 2).

На фиг. 13 изображена технологическая схема переработки руды Иртышского месторождения в части обсуждаемых результатов электрохимического картографирования.

На фиг. 14 изображены тренды изменения электрохимических параметров, зафиксированные при контроле цепи аппаратов: 1 - измерения в классификаторе мельницы 8; 2 - измерения в коробке слива классификатора мельницы 8; 3 - измерения в классификаторе мельницы 1; 4 - измерения в сливе гидроциклона мельницы 4; 5 - питание медной флотации; 6 - первая камера медной флотации. Кривая 1 - потенциал Мо-электрода; кривая 2 - разница потенциалов Cd- и Мо-электродов Δ(Cd-Mo); 3 - pH пульпы; 4 - потенциал Cd-электрода.

На фиг. 15 изображены кривые обогатимости, полученные при исследовании рудного цикла флотации пробы скарново-грейзеновой руды.

На фиг. 16 изображена кинетика изменения электродных потенциалов в пульпе после измельчения руды Коктенкольского шеелитового месторождения: кривая 1 - потенциал Мо-электрода; кривая 2 - разница потенциалов Cd- и Мо-электродов Δ(Cd-Mo); кривая 3 - pH; кривая 4 - потенциал Cd-электрода.

На фиг. 17 изображена взаимосвязь значений разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Cd-Mo) с показателем селективности процесса разделения шеелита и флюорита по методу Петрова.

На фиг. 18 изображена кинетика изменения электродных потенциалов в пульпе при селективном разделении по методу Петрова при исследовании пробы руды Коктенкольского шеелитового месторождения: кривая 1 - потенциал Мо-электрода; кривая 2 - разница потенциалов Cd- и Мо-электродов Δ(Cd-Mo); кривая 3 - pH; кривая 4 - потенциал Cd-электрода.

Пример 1

Исследованию подвергалась проба полиметаллической колчеданной руды Артемьевского месторождения. Минералогический и химический состав пробы представлены в табл. 1 и 2.

С целью доказательства возможности осуществлять контроль электрохимического потенциала пульпы с помощью биметалличекой пары электродов без использования референтного вспомогательного хлорсеребряного электрода выполнено измельчение руды до крупности 70% класса минус 0,074 мм в дистиллированной воде. Кинетические кривые изменения электродных потенциалов представлены на фиг. 2. При перемешивании пульпы после измельчения наблюдается хорошее совпадение кинетических кривых 1 (потенциал Мо-электрода по отношению к вспомогательному хлорсеребряному электроду сравнения) и 2 (разность потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Cd-Mo)). Поведение потенциалов Cd-электрода (кривая 3) и водородного показателя (кривая 4) в принципе не влияет на тенденцию совпадения кривых 1 и 2. Подача собирателя - ксантогената при измельчении в дистиллированной воде также не искажает тенденции совпадения кривых 1 и 2.

Таким образом, постановка опыта на дистиллированной воде показала, что выщелачиваемые ионы из руды не нарушают совпадения кривой 1, отражающей изменение электрохимического потенциала пульпы, измеряемого молибденовым электродом по отношению к вспомогательному хлорсеребряному сравнения, с кривой 2, отражающей измерение разности потенциалов биметаллической пары Δ(Cd-Mo).

На фиг. 3 представлены сравнительные тренды кинетики изменения электрохимических параметров в ходе флотационного опыта, поставленного на оборотной воде по действующей технологии в производственных условиях по схеме фиг. 4. Совпадение на фиг. 3 кривых 1 и 2 подтверждает возможность применения предлагаемого способа корректировки подачи депрессоров по разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Cd-Mo) в операциях пульпоподготовки на всех стадиях флотационного обогащения.

По схеме фиг. 4 поставлена серия из двенадцати опытов, условия которых представлены в табл. 3. Главным отличием опытов являлась применение оригинальной или модифицированной оборотной воды с помощью H₂SO₄. В опыте №12 оригинальная оборотная вода подвергалась обработке Са(ОН)₂. По всем опытам по каждой флотационной операции составлены обобщенные статистические массивы. По межцикловой операции статистический массив включал 9699 наблюдений по электрохимическим параметрам. Для определения обобщенных взаимосвязей между измеренными значениями электрохимических параметров (входные переменные) и выходными технологическими функциями (извлечение Cu, Pb, Zn в концентраты и показатель селективности Sel = извлечение Cu в концентраты + извлечение Zn в хвосты) рассчитаны обобщенные регрессионные нейросетевые модели. Результат анализа в виде функций отклика выходных технологический показателей, на вариацию интересующего нас параметра - разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Cd-Мо) представлен на фиг. 5. Из рисунка следует, что не оптимальность дозировки депрессоров может снизить показатель селективности более чем на 15%. Увеличение значений разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Cd-Мо) в область минус 400 ÷ минус 360 мВ повышает извлечение меди в межцикловой операции на 10%. Чтобы поддерживать выявленную область электрохимического потенциала пульпы требуются более высокие расходы депрессоров или изменить принятое соотношение расходов Na₂S:ZnSO₄=1:4 на значение 1:2.

Наличие оптимальной области значений разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Cd-Mo) подчеркивает построение классических кривых обогатимости в координатах «извлечение меди - содержанием меди в концентрате» (фиг. 6) с нанесением на эту плоскость изолиний Δ(Cd-Mo). Измеренные значения разности потенциалов биметаллической пары Δ(Cd-Mo) объясняют большую дисперсию технологических показателей в проведенных опытах.

Операция второй основной флотации (ОФ-2 на схеме фиг. 4) направлена на максимальное извлечение свинца в концентрат и это отразилось на необходимости поддерживать более низкие значения разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Cd-Mo), что отражается на функциях отклика технологических показателей на фиг. 7 и кривых обогатимости на фиг. 8.

Пример 2

Исследованию подвергалась проба полиметаллической колчеданной руды Артемьевского месторождения. Осуществлено два сравнительных опыта №15 и №16 по схеме перечистного цикла с тремя перечитками, обозначенными как 151, 152, 153 и 161, 162, 163. Питанием флотации была проба суммарного концентрата первой и второй медно-свинцовой флотации, отобранная с промышленного процесса и содержащая 16.82% Cu, 14.86% Pb, 7.4% Zn и 18.61% Fe. Проба №15 исследовалась с применением технической воды. Проба №16 исследовалась с применением модифицированной оборотной воды, обработанной H₂SO₄ и Са(ОН)₂. По всем трем перечисткам обоих опытов составлен общий статистический массив из 5127 наблюдений по измеренным в ходе опытов электрохимических параметров пульпы. Взаимосвязь между технологическими показателями и электрохимическими параметрами установлена с помощью расчета обобщенных регрессионных нейросетевых моделей. Результаты расчета представлены на фиг. 9.

На фиг. 9 отмечена область значения разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Cd-Mo), в которой достигаются лучшие технологические результаты. Под показателем селективности понимается Sel = сумма извлечений Cu и Pb в концентраты + извлечение Zn в хвосты. Возможность контроля процесса по значениям разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Cd-Mo) подтверждается трендами кинетических кривых электрохимических параметров, представленных по опыту №15 (фиг. 10) и опыту №16 (фиг. 11). При обработке пульпы сернистым натрием в операции пульподготовки наблюдается хорошее совпадение кинетических кривых 1 (потенциал Мо-электрода) и 2 (значения разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Cd-Mo). Причем, отмеченная область значений разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Cd-Mo) в опыте №15 существенно отличается от оптимальной области, найденной при нейросетевом моделировании (фиг. 9) по сравнению с областью, отмеченной на тренде в опыте №16 (фиг. 11). В этом заключается основная причина худших результатов по селективности процесса в опыте №15, отмеченная на фиг. 12.

Таким образом, можно утверждать, что корректировка подачи Са(ОН)₂ и Na₂S по значения разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Cd-Mo) является эффективной.

Пример 3

В примере обсуждаются результаты электрохимического картографирования промышленного процесса на Белоусовской обогатительной фабрике, перерабатывающей полиметаллические колчеданные руды. Руда содержит пирит, сфалерит, халькопирит, галенит, блеклую руду, борнит; редкие минералы - сульфосоли серебра, теллуриды, самородное золото, серебро; из нерудных минералов особое внимание обращает на себя внимание присутствие в руде хлорита и серицита, которые обладают повышенной флотируемостью в известковой среде, ухудшая качество получаемых концентратов. На момент проведения электрохимического картографирования в руде зафиксирован химический состав перерабатываемой руды, представленный в табл. 4.

Схема промышленного процесса в части обсуждаемых результатов электрохимического картографирования представлена на фиг. 13. На схеме особо подчеркнуты области трех мельниц: 1, 4, 8. Тренды изменения электрохимических параметров, зафиксированные последовательно по точкам цепи аппаратов, представлены на фиг. 14. Обращает на себя внимание очень большая вариация значений электрохимический параметров по контролируемым точкам. Это связано с тем, что в мельницу 8 не подавалась известь и наблюдается смещение потенциалов Мо- и Cd-электродов в положительную область, в результате выщелачивания из руды катионов металлов и прежде всего Cu²⁺. Наличие в пульпе катионов Cu²⁺ подтверждено измеряемыми потенциалами Ag₂S-электрода. В отсутствие ионов СаО наблюдается сильное раскисление пульпы pH=6,5. Такой зафиксированный режим по ионному составу усиливает взаимоактивацию минералов и повышает потери цинка в медном концентрате.

Подача известкового молока в мельницу 4 приводит к развитию восстановительных процессов в пульпе и смещает потенциалы электродов в отрицательную область (точка опробования 4 на схеме фиг. 13). Недорасход Na₂S в мельницу 4 приводит снова к неблагоприятным значениям электрохимических параметров пульпы из-за развития окислительных процессов в результате работы контура гидроциклонов.

Из представленных на фиг. 14 трендов можно сделать заключение о возможности применения предлагаемого способа корректировки подачи извести по разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Cd-Mo). Кривые 1 и 2 практически совпадают в операциях пульпоподготовки перед флотацией.

Пример 4

Исследованию подвергалась проба сканово-грейзеновой шеелитовой руды Коктенкольского месторождения. Минералогический и химический состав пробы представлен в табл. 5 и 6.

Исходя из высокого содержания флюорита в руде поставлена задача разработать технологический режим селективной флотации с целевой функцией получения максимального суммарного извлечения в грубый концентрат в рудном цикле флюорита и шеелита. Выполнено пять опытов 83-87 по реагентному режиму, указанному в табл. 7.

Полученные результаты представлены в графической форме на фиг. 15.

Проба измельчалась до крупности 80% класса минус 0,074 мм. В качестве собирателя применен реагент FS-2, основным компонентом которого является аналог олеиновой кислоты.

Предельная кривая обогатимости достигнута в опыте №84, который принят в качестве базового при исследованиях цикла пропарки по классическому методу Петрова. В этом опыте зафиксированы электрохимические тренды, представленные на фиг. 16.

Согласно представленному рисунку на фиг. 16 можно сделать заключение о возможности применения предлагаемого способа корректировки подачи депрессора пустой породы Na₂SiO₃ по разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Cd-Mo). Кривые 1 и 2 практически совпадают в операциях пульпоподготовки перед флотацией.

При постановке опытов селективного разделения грубого концентрата, полученного в рудном цикле, по методу Петрова выявлена взаимосвязь показателя селективности, выраженного суммой извлечений шеелита в концентрат и извлечения флюорита в хвосты и разности потенциалов биметаллической электродной пары A(Cd-Мо) (фиг. 17). Тренды электрохимических параметров при постановке опытов по селекции грубого концентрата представлены на фиг. 18.

Согласно представленному рисунку на фиг. 18 можно сделать заключение о возможности применения предлагаемого способа корректировки подачи депрессора флюорита Na₂SiO₃ по разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Cd-Мо). Кривые 1 и 2 практически совпадают в операциях пульпоподготовки перед флотацией.

Таким образом, предложенный способ регулирования процесса селективной флотации, позволяет повысить надежности и точности контроля дозировки депрессирующих реагентов.

Предлагаемый способ найдет применение на сотнях обогатительных фабрик всего мира.

Изобретение относится к способу регулирования селективной флотации, включающему разделение минералов с помощью реагентов-депрессоров, дозировка которых корректируется по электрохимическому потенциалу пульпы. Способ регулирования процесса селективной флотации включает дозировку депрессирующих реагентов по электрохимическим параметрам пульпы. В потоке пульпы измеряют разность потенциалов между молибденовым и кадмиевым электродами и по отклонению измеренной разности потенциалов биметаллической электродной пары от заданной оптимальной величины корректируют подачу депрессирующего реагента таким образом, что при увеличении разности потенциалов уменьшают дозировку реагента, а при уменьшении разности потенциалов увеличивают дозировку реагента. В качестве депрессора сульфидов цинка и железа применяют щелочи, например известковое молоко. В качестве депрессора пустой породы применяют кремнийсодержащие депрессоры, например фторсиликат натрия. В качестве депрессора сульфидов цинка применяют сульфоксидные соединения, например цинковый купорос. В качестве депрессора сульфидов железа применяют соли сернистой кислоты и их производные, например гидросульфит натрия. При флотации шеелитовых руд с применением пропарки по методу Петрова для десорбции жирнокислотного собирателя с поверхности минералов дополнительно осуществляют дозировку солей кальция, например CaCl₂, расход которого корректируют по измеренной разности потенциалов между молибденовым и кадмиевым электродами. При флотации медно-молибденовых руд с применением регулятора среды, например соды; сульфгидрильных собирателей - ксантогенат, аэрофлот или их производные; депрессоров, например сернистого натрия и аполярного собирателя, например дизельного топлива, в рудном цикле дозировку реагентов корректируют по измеренной разности потенциалов между молибденовым и кадмиевым электродами. Технический результат - повышение надежности и точности контроля дозировки депрессирующих реагентов. 6 з.п. ф-лы, 18 ил., 7 табл., 4 пр.

1. Способ регулирования процесса селективной флотации, включающий дозировку депрессирующих реагентов по электрохимическим параметрам пульпы, отличающийся тем, что в потоке пульпы измеряют разность потенциалов между молибденовым и кадмиевым электродами и по отклонению измеренной разности потенциалов биметаллической электродной пары от заданной оптимальной величины корректируют подачу депрессирующего реагента таким образом, что при увеличении разности потенциалов уменьшают дозировку реагента, а при уменьшении разности потенциалов увеличивают дозировку реагента.

2. Способ регулирования процесса селективной флотации по п. 1, отличающийся тем, что в качестве депрессора сульфидов цинка и железа применяют щелочи, например известковое молоко.

3. Способ регулирования процесса селективной флотации по п. 1, отличающийся тем, что в качестве депрессора пустой породы применяют кремнийсодержащие депрессоры, например фторсиликат натрия.

4. Способ регулирования процесса селективной флотации по п. 1, отличающийся тем, что в качестве депрессора сульфидов цинка применяют сульфоксидные соединения, например цинковый купорос.

5. Способ регулирования процесса селективной флотации по п. 1, отличающийся тем, что в качестве депрессора сульфидов железа применяют соли сернистой кислоты и их производные, например гидросульфит натрия.

6. Способ регулирования процесса селективной флотации по п. 1, отличающийся тем, что при флотации шеелитовых руд с применением пропарки по методу Петрова для десорбции жирнокислотного собирателя с поверхности минералов дополнительно осуществляют дозировку солей кальция, например CaCl₂, расход которого корректируют по измеренной разности потенциалов между молибденовым и кадмиевым электродами.

7. Способ регулирования процесса селективной флотации по п. 1, отличающийся тем, что при флотации медно-молибденовых руд с применением регулятора среды, например соды; сульфгидрильных собирателей - ксантогенат, аэрофлот или их производные; депрессоров, например сернистого натрия и аполярного собирателя, например дизельного топлива, в рудном цикле дозировку реагентов корректируют по измеренной разности потенциалов между молибденовым и кадмиевым электродами.