Способ селективной флотации стибнита из золото-сульфидных руд Российский патент 2025 года по МПК B03D1/02 

Изобретение относится к области флотационного обогащения золотосульфидных руд, содержащих основной ценный компонент золото, а также сурьму, которая представлена в руде промышленным минералов стибнитом (антимонитом) Sb₂S₃.

Золото-сурьмяные, золото-арсенопиритно-стибнитовые, золото-арсенопиритные-пиритные руды относятся к упорному сырью на стадии цианирования для перевода золота в жидкую фазу. Сурьмяная и мышьяковистая кислоты образуют на поверхности сульфидов пленки, которые препятствуют доступу цианида к золоту; сурьма при биохимическом окислении золото-мышьяковых концентратов негативно влияет на штаммы микроорганизмов. Выделение сурьмы в селективный кондиционный концентрат, либо удаление сурьмы из золото-сульфидного концентрата являются актуальными технологическими задачами.

Известные решения селективного извлечения стибнита основаны на отличительной технологической особенности стибнита - высокой природной гидрофобности в сравнении с другими рудными сульфидами, прежде всего арсенопиритом и пиритом, которые являются традиционными спутниками стибнита в рудах. В большинстве известных реагентных режимах применяются окислительные условия флотации при которых подавляются сульфиды железа, включая мышьяковистные, а стибнит сохраняет свою флотоактивность.

Известен способ флотации арсенопирита бутиловым ксантогенатом в высокощелочной среде после предварительной активации медным купоросом, затем активация стибнита нитратом свинца и флотация бутиловым ксантогенатом в присутствии сернистого натрия и сульфата цинка для подавления арсенопирита (Соложенкин П.М. Развитие принципов выбора реагентов для флотации минералов сурьмы и висмута. Доклады Академии наук. 2016. Т. 466. №5. с. 559). Данный способ не может обеспечить селективного выделения стибнита, поскольку стибнит в меньшей степени, чем арсенопирит, но активируется медным купоросом и может быть сфлотирован.

Известен способ подавлении флотоактивности арсенопирита перманганатом калия при расходе 2 кг/т в известковой среде, при этом трудноокисляемые сульфиды, к которым относится стибнит, сохраняют свою флотоактивность. Более высокий расход окислителя и длительный контакт, наоборот, вызывают активацию арсенопирита (Митрофанов С.И. Селективная флотация. М: Недра. 1967. с. 450).

Известен способ селективной флотации стибнита и благородных металлов амиловым ксантогенатом или дитиофосфатом при подавлении арсенопирита бихроматом калия в высокощелочной среде (рН более 10) (Multani, R.S., Thomas Feldmann, Т., Demopoulos, G.P. Antimony in the metallurgical industry: A review of its chemistry and environmental stabilization options. Hydrometallurgy 164 (2016) 141-153. http://dx.doi.org/10.1016/j.hydromet.2016.06.014). Вместе с тем окислительные свойства K₂Cr₂O₇ в щелочной среде снижаются, что требует для создания условий эффективной депрессии дополнительного введения в пульпу крахмала, других растительных депрессоров на основе углеводов, что усложняет реагентный режим и снижает эффективность разделения.

Известен способ депрессии стибнита сульфидом натрия и флотацию арсенопирита в пенный продукт ксантогенатом с добавлением небольших количеств сульфата меди (Ozer М. Flotation of antimony ores with high arsenic content. Physicochemical Problems of Mineral Processing. 2022.5.152865. DOI:10.37190/ppmp/152865). Природная гидрофобность стибнита и присутствие молекулярной формы ксантогената вследствие окислительно-восстановительных реакций в жидкой фазе и на поверхности за счет микрогальванопар по границам срастания сульфидов позволяет флотировать стибнит наряду с арсенопиритом в пенный продукт, что нарушает селективность процесса разделения.

Наиболее близким является способ разделении коллективного сурьмяно-мышьковистого концентрата с применением пероксида водорода для подавления арсенопирита при сохранении флотоактивности стибнита (Канарский А.В., Адамов Э.В., Крылова Л.Н. Флотационное обогащение сульфидной сурьмяно-мышьяковой золотосодержащей руды. Известия вузов. Цветная металлургия. 20212.2. с. 12-17). К недостаткам способа относится изменчивость окислительно-восстановительных свойств пероксида водорода, который является либо окислителем, либо восстановителем в зависимости от условий разделения. Присутствие пирита в рудном материале, наряду со стибнитом и арсенопиритом, дополнительно приводит к нарушению процессов селективного выделения стибнита в пенный продукт за счет протекающих коррозионных процессов по границе срастания сульфидов, которые способствуют флотации арсенопирита и пирита в пенный продукт, нарушая селективность разделения.

Задачей заявленного изобретения является селективное извлечение стибнита в отдельный пенный флотационный продукт от других золотосодержащих сульфидов, которые концентрируются в камерном продукте.

В изобретении достигается следующий технический результат:

- повышение извлечения стибнита в кондиционный по сурьме в концентрат;

- повышение качества черновых золотосульфидных концентратов, направляемых на цианирование за счет обессурьмянивания.

Технический результат достигается следующим образом.

Способ селективной флотации стибнита из золото-сульфидных руд, включающий измельчение до крупности не более 45-65% контрольного класса минус 71 мкм в условиях естественной щелочности, затем в зависимости от исходной массовой доли сурьмы и мышьяка и их соотношения в золото-сульфидной руде в присутствие активаторов сульфидных минералов и сульфгидрильных собирателей, в качестве которых используют бутиловый ксантогенат, или дибутиловый дитиофосфат, или композицию бутилового ксантогената и дибутилового дитиофосфата в соотношении 1:1 проводят последовательную флотацию стибнита в черновой сурьмяной концентрат и в коллективный золото-сурьмяно-мышьяковый концентрат, либо проводят флотацию стибнита в черновой золотосульфидный концентрат с последующим его обессурьмяниванием, затем осуществляют селективную флотацию стибнита из чернового сурьмяного концентрата, коллективного золото-сурьмяно-мышьякового, или чернового золотосульфидного концентратов на голодном режиме по активатору стибнита - нитрату свинца - 10 г/т и сульфгидрильному собирателю диэтилдитиокарбамату натрия -(C₂H₅)₂NS₂Na - 5 г/т, причем для селективного извлечения стибнита в пенный продукт пульпа предварительно кондиционируется с тиосульфатом натрия при удельном расходе 350-700 г/т.

Также перед обессурьмяниванием чернового золотосульфидного концентрата, либо селективной флотацией коллективного золото-сурьмяно-мышьяковистого концентрата проводят операцию десорбции гидросульфитом натрия в присутствии активированного угля.

Причем перед обессурьмяниванием чернового золотосульфидного концентрата и селективной флотацией коллективного золото-сурьмяно-мышьяковистого концентрата проводят доизмельчение чернового золото-сульфидного или коллективного концентрата.

Существенным отличием заявленного изобретения и его преимуществом в сравнении с прототипом и известными техническими решениями является то, что кондиционирование с тиосульфатом натрия при установленном диапазоне его расхода с последующей флотацией стибнита в пенный концентрат на голодном режиме по удельным расходам активатора и сульфгидрильного собирателя позволяет селективно извлечь стибнит из чернового сурьмяного концентрата, коллективного золото-мышьяк-сурьмяного концентрата, либо чернового золотосульфидного концентрата, за счет повышения контрастности технологических свойств между стибнитом с одной стороны и арсенопиритом и пиритом с другой стороны из продуктов флотации с широким соотношением массовой доли сурьма: мышьяк как в руде, так и в продуктах флотации, обладает универсальностью для разных по вещественному составу стибнитсодержащих продуктов, способ может быть отнесен к природно-подобным технологиям, поскольку тиосульфат образуется в жидкой фазе пульпы при естественных окислительно-восстановительных процессах характерных для сульфидов, при использовании оборотной воды удельный расход тиосульфата снижается, эффект контрастности технологических свойств достигается при меньших затратах.

Конкретная реализация способа проведена на следующих примерах в лабораторных условиях для перечистки чернового сурьмяного концентрата, селекции коллективного золото-арсенопиритно-стибнитового концентрата (таблицы 1) и для обесурьмянивания чернового золотосульфидного концентрата (таблица 2).

Пример 1. Золото-мышьяково-сурьмяную пробу руды с превышением исходной массовой доли сурьмы (3,7%) над мышьяком (1,4%) и исходным содержанием золота 14,72 г/т, золото на 85% представлено закрытыми сростками с сульфидами, измельчают до крупности не более 45-50% контрольного класса минус 71 мкм в условиях естественной щелочности; проводят межстадиальную флотацию стибнита в черновой сурьмяной концентрат по известному реагентному режиму, который включает добавление активатора нитрата свинца при удельном расходе 200 г/т и композицию сульфгидрильных собирателей бутилового ксантогената и дибутилового дитиофосфата в соотношении 1:1 при суммарном удельном расходе 115 г/т, без пенообразователя; черновой сурьмяной концентрат после предварительного кондиционирования с тиосульфатом натрия при удельном расходе 350-700 г/т подвергают перечистной флотации на голодном режиме по активатору нитрату свинца (10 г/т) и сульфгидрильному собирателю - диэтилдитиокарбамату натрия (5 г/т); хвосты сурьмяной флотации и пром. продукт перечистной сурьмяной флотации направляются на классификацию, пески классификации поступают на 2-ую стадию измельчения до 85-90% контрольного класса -71 мкм; объединений измельченный продукт направляют на основную и контрольную коллективные флотации в присутствии активатора золотоносных сульфидов медного купороса (250 г/т), композицию сульфгидрильных собирателей бутилового ксантогената и дибутилового дитиофосфата в соотношении 1:1 (155 г/т) и пенообразователя при необходимости. Коллективный золото-мышьяк-сурьмяной концентрат после десорбции гидросульфидом натрия в присутствии активированного угля направляется на предварительное кондиционирование с тиосульфатом натрия при удельном расходе 350-700 г/т, а затем проводят селективную флотацию стибнита на голодном режиме по активатору нитрату свинца (20 г/т) и сульфгидрильному собирателю диэтилдитиокарбамату натрия (5 г/т), пенный продукт является кондиционным по сурьме сурьмяным концентратом, а камерный продукт - золотосульфидный концентрат (таблица 1).

Пример 2. Золото-сульфидных руду с подчиненным содержанием сурьмы (0,065%) к мышьяку (0,94%) и содержанием золота 4,6 г/т, которое на 85% представлено закрытыми сростками с сульфидами, измельчают в мельнице при естественной щелочности до крупности не более 50-55% контрольного класса минус 71 мкм; проводят основную и контрольную флотации золотосульфидного концентрата композицией сульфгидрильных собирателей бутилового ксантогената и дибутилового дитиофосфата в соотношении 1:1 при суммарном удельном расходе 105 г/т, без пенообразователя с использованием в реагентном режиме в качестве активатора медного купороса при удельном расходе 225 г/т; черновой золото-сульфидный концентрат подвергают обессурьмяниванию после операции десорбции гидросульфидом натрия в присутствии активированного угля, кондиционируют с тиосульфатом натрия при удельном расходе 350-700 г/т и проводят флотацию на голодном режиме по удельному расходу активатора стибнита нитрата свинца (10 г/т) и сульфгидрильного собирателя диэтилдитиокарбамата натрия (5 г/т), пенообразователь добавляется по необходимости. В пенный продукт селективно извлекается стибнит, а камерный продукт - золотосульфидный концентрат.

Результаты селективной флотации стибнита из флотационных продуктов по предлагаемому способу приведены в таблицах 1, 2.

По предлагаемому способу достигается высокое извлечение сурьмы в пенный продукт 76,7-88,3% при качестве концентрата по сурьме 49,54-31,6%; извлечение золота в золото-сульфидный концентрат составило 72,2-79,6%. Наилучший результат селекции коллективного концентрата достигнут при расходе тиосульфата натрия 500 г/т - извлечение в сурьмяной концентрат цикла селекции составило: золота - 0,9% и сурьмы - 36,8%; в камерный золото-сульфидный концентрат извлечено: золота - 79,6% и мышьяка 90%.

По предложенному способу извлечение сурьмы в пенный Sb продукт составило 86,6-91,2%; качество золото-сульфидного концентрата повысилось с 46,2 до 48,20% при извлечении в него золота 88,5-97,9%. Наибольшее извлечение достигнуто при расходе тиосульфата натрия 500 г/т: извлечение в сурьмяной продукт составило: сурьмы - 91,2%, а золота - 4,9%.

Предложенное изобретение относится к области флотационного обогащения золотосульфидных руд, содержащих основной ценный компонент золото, а также сурьму, которая представлена в руде промышленным минералов стибнитом (антимонитом) Sb₂S₃. Способ селективной флотации стибнита из золото-сульфидных руд включает измельчение до крупности не более 45-65% контрольного класса минус 71 мкм в условиях естественной щелочности, затем в зависимости от исходной массовой доли сурьмы и мышьяка и их соотношения в золото-сульфидной руде в присутствии активаторов сульфидных минералов и сульфгидрильных собирателей, в качестве которых используют бутиловый ксантогенат, или дибутиловый дитиофосфат, или композицию бутилового ксантогената и дибутилового дитиофосфата в соотношении 1:1, проводят последовательную флотацию стибнита в черновой сурьмяной концентрат и в коллективный золото-сурьмяно-мышьяковый концентрат, либо проводят флотацию стибнита в черновой золотосульфидный концентрат с последующим его обессурьмяниванием. Затем осуществляют селективную флотацию стибнита из чернового сурьмяного концентрата, коллективного золото-сурьмяно-мышьякового или чернового золотосульфидного концентратов на голодном режиме по активатору стибнита - нитрату свинца - 10 г/т и сульфгидрильному собирателю диэтилдитиокарбамату натрия - (C₂H₅)₂NS₂Na - 5 г/т. Для селективного извлечения стибнита в пенный продукт пульпа предварительно кондиционируется с тиосульфатом натрия при удельном расходе 350-700 г/т. Технический результат - повышение извлечения стибнита в кондиционный по сурьме в концентрат и повышение качества черновых золотосульфидных концентратов, направляемых на цианирование за счет обессурьмянивания. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 пр.

1. Способ селективной флотации стибнита из золото-сульфидных руд, включающий измельчение до крупности не более 45-65% контрольного класса минус 71 мкм в условиях естественной щелочности, затем в зависимости от исходной массовой доли сурьмы и мышьяка и их соотношения в золото-сульфидной руде в присутствии активаторов сульфидных минералов и сульфгидрильных собирателей, в качестве которых используют бутиловый ксантогенат, или дибутиловый дитиофосфат, или композицию бутилового ксантогената и дибутилового дитиофосфата в соотношении 1:1, проводят последовательную флотацию стибнита в черновой сурьмяной концентрат и в коллективный золото-сурьмяно-мышьяковый концентрат, либо проводят флотацию стибнита в черновой золотосульфидный концентрат с последующим его обессурьмяниванием, затем осуществляют селективную флотацию стибнита из чернового сурьмяного концентрата, коллективного золото-сурьмяно-мышьякового, или чернового золотосульфидного концентратов на голодном режиме по активатору стибнита - нитрату свинца - 10 г/т и сульфгидрильному собирателю диэтилдитиокарбамату натрия - (C₂H₅)₂NS₂Na - 5 г/т, причем для селективного извлечения стибнита в пенный продукт пульпа предварительно кондиционируется с тиосульфатом натрия при удельном расходе 350-700 г/т.

2. Способ селективной флотации стибнита из золото-сульфидных руд по п. 1, отличающийся тем, что перед обессурьмяниванием чернового золотосульфидного концентрата либо селективной флотацией коллективного золото-сурьмяно-мышьяковистого концентрата проводят операцию десорбции гидросульфитом натрия руды в присутствии активированного угля.

3. Способ селективной флотации стибнита из золото-сульфидных руд по п. 1, отличающийся тем, что перед обессурьмяниванием чернового золотосульфидного концентрата и селективной флотацией коллективного золото-сурьмяно-мышьяковистого концентрата проводят доизмельчение чернового золото-сульфидного или коллективного концентрата.