Флотация сульфидных молибденовых руд

В сульфидных рудах молибден обычно представлен молибденитом, тесно связанным с кварцем. Другие сульфиды отсутствуют в этих рудах или находятся в незначительном количестве. Этот тип руд наиболее легко поддается обогащению с получением богатых молибденовых концентратов с высоким извлечением в них молибдена.

Иногда перед флотацией исходную руду сразу измельчают до крупности, обеспечивающей отделение молибденовых минералов от пустой породы и вредных примесей. После ряда перечисток выделяются концентрат и отвальные хвосты. В ряде случаев руду измельчают до крупности, при которой после основной флотации получаются отвальные хвосты и грубый концентрат. Последний затем подвергается дополнительному измельчению и перечистным флотациям. При обогащении чисто молибденитовых кварцевых руд флотация обычно производится при очень крупном измельчении с получением грубых молибденовых концентратов и отвальных хвостов. Благодаря легкой флотируемости молибденита сростки кварца с небольшими включениями молибденита хорошо извлекаются в основной флотации. Для руд с неравномерной вкрапленностью молибденита, когда нельзя получить отвальные хвосты при крупном измельчении, применяют стадиальную флотацию,

Практика показала, что иногда при доизмельчении грубого концентрата в мельницах со стальными шарами извлечение молибдена бывает ниже, чем при доизмельчении галькой. Очень тонкое измельчение, производимое галькой, не оказывает вредного влияния на флотацию. На фабрике Клаймакс (США) первая стадия доизмельчения производится шарами, вторая, третья и четвертая — галькой.

При флотации молибденитовых руд в качестве собирателя используют углеводородные масла (керосин, трансформаторное иди соляровое масло и др.), а вспенивателем служат сосновое масло, ксиленол, высшие алифатические спирты и другие реагенты. При применении тяжелого углеводородного масла в «ряде случаев получают лучшие показатели флотации, чем с керосином. На фабрике Клаймакс при замене керосина трансформаторным маслом стало возможным после грубого измельчения извлекать в основной флотации крупнозернистые сростки кварца о молибденитом. В результате значительно повысилось извлечение молибдена и возросла производительность фабрики. В исследованиях С.И. Митрофанова и А.В. Курочкиной с медно-молибденовой рудой установлено, что керосин дает те же результаты, что и трансформаторное масло, но расход его несколько больше.

Действие углеводородных масел зависит от температуры пульпы; в холодных пульпах лучшие результаты дают менее вязкие масла, в теплых — более вязкие.

Углеводородные масла практически нерастворимы в воде, и воздействие их на минеральные поверхности частиц, вероятно, происходит при столкновении с ними капелек масла. Если поверхность минеральной частицы гидрофобна по своей природе (уголь, сера, молибденит) или гидрофобизирована растворимым собирателем (ксантогенатом, мылом), капля масла задерживается на минеральной поверхности и растекается по ней, в результате чего возрастает флотируемость этой частицы.

Использование углеводородного масла при флотации улучшается, когда создаются условия, обеспечивающие максимальное число столкновений минеральных частиц с капельками масла. Это можно осуществить, энергично перемешивая пульпу с маслом так, чтобы происходила циркуляция верхнего слоя пульпы вниз. При этом время перемешивания можно значительно сократить, если масло подавать в виде водной эмульсии в чан для перемешивания. Эмульгирование масла осуществляется в небольших чанах с быстроходными мешалками или с помощью ультразвуковых устройств. При эмульгировании углеводородного масла в воде нецелесообразно добавлять стабилизаторы эмульсии, так как эти вещества могут затруднить прилипание капель масла к минеральным частицам,

Hа фабрике Клаймакс для улучшения ценообразования в присутствии углеводородных масел к сосновому маслу добавляли небольшие количества сульфированного моноглйцерина жирных кислот кокосового масла (реагента Арктик Синтек М), имеющего формулу

После этого извлечение молибдена в результате улучшения пенообразования повысилось примерно на 2%.

Гинцветметом установлено, что для улучшения пенообразования в присутствии углеводородных масел можно использовать и другие реагенты, Например ОПСБ и ОПСМ Удовлетворительные результаты при большем расходе дает и типол отечественного производства, представляющий смесь сульфатов и вторичных спиртов. Извлечение минералов при флотации о углеводородными маслами значительно повышается, если предварительно вводить в пульпу реагенты-пептизаторы: жидкое стекло, сульфат-целлюлозу и гексаметафосфат натрия. Вероятно, эти реагенты предотвращают покрытие капелек масла тонкими шламами, благодаря чему облегчается воздействие масла на минеральную поверхность.

Для руд, содержащих значительное количество шламов, целесообразна добавка небольших количеств жидкого стекла, применение которого повышает качество концентрата и увеличивает извлечение молибдена.

Концентраты основной флотации обычно подвергают одной-двум перечисткам, затем доизмельчают для разделения сростков молибденита с другими минералами и производят дополнительные перечистки концентрата. Общее количество перечисток может достигать шести, а иногда и больше.

Если с руде помимо молибденита содержатся другие сульфиды, то для удаления их из молибденовых концентратов применяют депрессоры: сернистый натрий или цианиды. Преимущество цианидов по сравнению с сернистым натрием состоит в получении более высокого извлечения молибдена и в снижении расходов на реагенты, поскольку расход цианидов значительно меньше, чем сернистого натрия. Следует отметить, что цианистые соли не депрессируют сульфид свинца и в ряде случаев они не менее эффективны, чем сернистый натрий, при применении их до операции доизмельчения концентрата. Иногда подают последовательно сернистый натрий и цианид. Для руд с большим содержанием сульфидов целесообразно применять сернистый натрий в первом цикле доводки, т. е. до операции доизмельчення, а цианистые соли и соду подавать в доизмельчение и при перечистках концентрата. При незначительном содержании сульфидов меди и железа их депрессируют чаще всего в перечистиых операциях. Расход депрессоров изменяется в широких пределах: сернистый натрий расходуют из количестве 5—50 кг/т, цианиды 0,3—3 кг/т концентрата.

В рудах с большим содержанием сульфидов грубые концентраты (при флотации, даже без применения ксантогената) содержат мало молибдена и много других сульфидов. В этом случае целесообразно основную массу сульфидов выделять из концентрата перед операцией доизмельчения его. Это облегчает освобождение молибденового концентрата от других сульфидов, так как тонкоизмельченные зерна труднее депрессировать, чем крупные. Сульфидные хвосты следует доизмельчать и флотировать для доизмельчения молибдена с получением молибденового полупродукта. Целесообразно также ввести дополнительно одну-две перечистки перед доизмельчением грубого концентрата с применением депрессоров для удаления из концентрата большей части сульфидов. Депрессированные при доводке сульфиды выводят из процесса в качестве отдельных хвостов; их нельзя возвращать в цикл основной флотации, так как ото привело бы к большой циркуляции промпродуктов и затруднило бы получение кондиционных молибденовых концентратов.

Снижение содержания молибдена в сульфидных хвостах достигается энергичной перефлотацией их после предварительного сгущения. Необходимость сгущения вызывается тем, что в большинстве случаев пульпа оказывается сильно разжиженной и выделение молибденита идет плохо; кроме того, происходит повышенный расход депрессора. Полученные в этой операции пенные продукты направляют в перечистки совместно с основной массой грубого концентрата.

Иногда молибденовые концентраты бывают загрязнены шунгитом (аморфным углеродом) или углем, в связи с чем содержание молибдена в них оказывается ниже кондиционного. Лучшим способом удаления этих примесей является обжиг. При обжиге молибденит превращается в трехокись молибдена и содержание молибдена в огарке повышается за счет сгорания углерода и вследствие образования трехокиси молибдена.

В готовых концентратах может также накапливаться углерод, попадающий в пульпу из шаров при измельчении и из плава сернистого натрия, что снижает качество концентрата.

Часто загрязнение молибденового концентрата происходит в связи с попаданием в него пустой породы, обладающей повышенной флотируемостью; она не депрессируется ни щелочью, ни растворимым стеклом. В некоторых случаях пустая порода (кварц, серицит, андалузит и др.) имеет включения молибденита, видные под микроскопом, но иногда эти включения нельзя обнаружить. Удаление углистой части и легко флотирующейся пустой породы — трудная проблема, которая проще всего может быть решена центрифугированием в тяжелой жидкости (хлористом цинке).

При обогащении руд, содержащих много тонкочешуйчатого серицита, в перечистки концентрата целесообразно подавать окислители, в частности хромпик. Этот реагент используют также в перечистках молибденовых концентратов, полученных из руд, содержащих свинец. При флотации молибденовой руды, содержащей 0,1% молибдена и 1% серицита, И.Н. Шоршером было установлено, что для снижения флотируемости серицита не следует подавать соду в цикл основной флотации, а жидкое стекло расходовать в небольших количествах. Снижение загрузки соды с 0,25 до 0,1 кг/т повысило содержание молибдена с 35,8 до 40,6%, а исключение соды привело к повышению содержания молибдена в концентрате до-51 %. При доводке молибденовых концентратов, содержащих много легкофлотирующегося серицита, значительный эффект дает обесшламливание концентрата после его доизмельчения. В результате удаляется большая часть тонкочешуйчатого серицита, что облегчает последующую доводку концентрата.

Установлено, что для повышения извлечения молибдена в концентрат из руды с малым содержанием других сульфидов целесообразно проводить перемешивание с керосином концентрата основной флотации перед его перечисткой и концентрата контрольной флотации перед его направлением в начало основной флотации. Опыты показали, что перемешивание концентратов с относительно большими количествами керосина резко повышает извлечение молибдена при перечистке концентратов контрольной и основной флотаций. Включение этих операции в. схему позволило повысить общее извлечение молибдена из руды в концентрат на 1—2%.

При стадиальной флотации молибденовых руд с доизмельчением хвостов основной флотации в большинстве случаев бывает необходимо доизмельчать грубые концентраты и при этом молибденит, предохраненный от ошламовывания в основном процессе, ошламовывается в цикле доводки. Механобром разработана схема флотации молибденовых руд, в которой предусмотрен вывод обогащенных хвостов доводки в качестве полупродукта для гидрометаллургической переработки. По этой схеме частичное ошламовывание молибденита в цикле доводки не вызывает безвозвратных потерь мобилдена, как это имеет место при ошламовывании в основном цикле. Поэтому целесообразно применять схему стадиальной флотации в основных циклах при измельчении руды до 25—30% — 0,074 мм и после доизмельчения хвостов первой стадии обогащения — до конечной крупности, обеспечивающей минимальные потери в хвостах.

Для повышения извлечения молибденита из труднофлотируемых руд Механобром разработана схема с введением двух циклов в основную флотацию: одного для получения концентрата, доводимого до кондиций, и другого — для получения продукта для гидрометаллургической переработки (рис. 3). Такая схема в некоторых случаях позволяет значительно повысить общее извлечение молибдена из руды.

При обогащении сульфидных молибденовых руд иногда трудно бывает удалить арсенопирит, присутствие которого мешает получить кондиционные по мышьяку молибденовые концентраты. Эти затруднения удавалось устранить, применяя для депрессии сульфидов в перечистных операциях сернистый натрий, а затем цианид. Комбинированное действие этих двух реагентов позволило получить кондиционные по мышьяку концентраты.