Флотация медно-молибденовых руд

10.06.2020

При флотации медно-молибденовых руд медные и молибденовые минералы можно флотировать совместно, а полученный коллективный концентрат затем подвергать разделению. Ho к этим рудам может применяться также схема последовательной селективной флотации. Для некоторых руд может оказаться целесообразным проведение коллективной флотации в два приема. Сначала -создаются благоприятные условия для флотации молибденита, в результате чего получается молибденовый медесодержащий продукт с высоким извлечением в него молибдена; при этом основное количество меди остается в хвостах и флотируется во втором приеме вместе с оставшимся молибденом. Обычно в основной флотации получается только грубый медно-молибденовый концентрат, который перед разделением подвергается нескольким перечистным флотациям, а часто и предварительному доизмельчению.

Разделение коллективного медно-молибденового концентрата можно осуществлять разными способами. Его можно подвергнуть окислительному обжигу при температуре 250—450° С для окисления сульфидов меди и железа, но без окисления молибденита и последующей флотации молибденита с нейтральным маслом и пенообразователем. Окисленные в результате обжига сульфиды меди и железа при этом не флотируют.

Можно также обработать сульфиды меди и железа известью для образования депрессирующей пленки сульфата кальция на их поверхности. Для этой цели медно-молибденовый концентрат сгущают при добавлении извести до pH — 11,5, затем перемешивают длительное время и обрабатывают острым паром при температуре кипения. После такой обработки pH пульпы снижается, пульпу подвергают аэрации, затем ее разбавляют водой и флотируют молибденит с применением обычных собирателей.

Во многих случаях, когда в коллективной флотации используют ксантогенаты, разделение медно-молибденового концентрата осуществляется простым способом, который заключается в том, что концентрат подвергается только длительному нагреву острым паром. После такой обработки концентрат флотируют для извлечения молибденита с применением в качестве собирателя нейтрального масла. При этом медные и железные сульфиды не флотируют. Если же в коллективной медно-молибденовой флотации в качестве собирателей применялись дитиофосфаты, приходится прибегать к специальным депрессорам для сульфидов меди и железа. Такими депрессорами могут быть сульфиды щелочных металлов цианиды, купроциациды, ферроцианиды и феррицианиды.

При разделении медно-молибдеиовых концентратов медные минералы можно депрессировать также гипохлоратом натрия, солями фосфора, мышьяка или сурьмы.

Для отделения молибденита от сульфидов меди и железа можно флотировать медные минералы, а молибденит — депрессировать. В этом случае молибденит, содержащийся в медно-молибденовом концентрате, депрессируют растворимым крахмалом или декстрином. Хвосты этой операции, представляющие бедный молибденовый концентрат, после сгущения, фильтрации и низкотемпературного обжига репульпируют водой и подвергают нескольким перечисткам, в которых ксантогенатом флотируют медные минералы. Этим способом можно разделять также медно-молибденовые концентраты, полученные с применением в качестве собирателя аэрофлота.

Все эти способы разделения медно-молибденовых концентратов применяются главным образом на зарубежных фабриках. Приведем несколько примеров обогащения медно-молнбденовых руд на фабриках США.

На фабрике Чайно (22000 т/cyтки) перерабатывается руда, содержащая в среднем 0,83% меди, 3,49% железа и 0,011% молибденита. Главными минералами пустой породы являются кварц, порфирит и серицит.

Флотация руды производится по схеме, приведенной на рис. 6. Медно-молибденовый концентрат сгущают до 50—60% твердого, а затем реагенты удаляют, обрабатывая пульпу острым паром. После этого пульпу охлаждают, снова обрабатывают реагентами и флотируют. Медно-молибденовый концентрат, в котором содержится 30% меди и 0,5% молибдена, подается в сгуститель. Сгущенный продукт поступает для пропаривания в шесть чанов, работающих последовательно. В этих чанах температура пульпы поддерживается почти на точке кипения (96° С). Затем пульпу охлаждают и разбавляют водой до 15% твердого в контактном чане и направляют на основную флотацию. Концентрат основной флотации поступает на перечистку, а хвосты — на контрольную флотацию. Концентрат контрольной флотации возвращают, в сгуститель, а хвосты, содержащие около 30% меди, сгущают в другом сгустителе, фильтруют на вакуум-фильтрах, а затем отгружают как готовый медный концентрат.

Перечистка молибденового концентрата производится последовательно 4 раза с противотоком хвостов перечистки. Хвосты первой перечистки возвращают вместе с концентратом контрольной флотации в сгуститель перед пропаркой. Молибденовый концентрат после четвертой перечистки фильтруют, сушат, а затем репульпируют, после чего его перечищают еще 3 раза. Расход реагентов в молибденовом цикле (кг/т); топливное масло 0,5, метилизобутиловый спирт 0,190, кальцинированная сода 0,216. Результаты обогащения приведены в табл. 9.

На фабрике Гарлей медно-молибденовый концентрат также обрабатывают острым паром, после чего флотируют молибденит с применением нефтяных масел, кальцинированной соды и спиртового вспенивателя (метил-изобутил-карбинола).

На фабрике Майами из руды с содержанием 0,7% меди и 0,01% молибдена флотацией получают медно-молибденовый концентрат, содержащий 44% халькозина, 0,5% молибденита, 50% пирита и 5,5% пустой породы с извлечением в него молибдена около 50%. Применяют этиловый ксантогенат калия и пентазоловый амиловый ксантогенат, — которые подаются вместе, и сосновое -масло. Для того чтобы создать неблагоприятные условия для флотации пирита, подается минимальное количество собирателей, достаточное для получения необходимого извлечения меди, и поддерживается высокая щелочность (0,17—0,20 кг/т свободного CaO при pH = 11). Для разделения медно-молибденового концентрата в пульпу добавляют известковое молоко до значения pH — 8,5—8,8 и затем сгущают до 50—60% твердого. Этой операцией уменьшается объем пульпы, поступающей в последующую переработку, и улучшаются условия депрессии пирита. Длительное пребывание пульпы в сгустителе при соответствующей щелочности обеспечивает хорошую депрессию пирита. Следует указать, что высокая щелочность пульпы может привести также к депрессии молибденита. Сгущенная пульпа (щелочность 0,008 кг/т раствора Сао, pH = 8,8) подается в контактный чан, в котором перемешивается около 2 ч с известью до щелочности 0,17—0,20 свободного CaO на 1 т раствора (pH = 11,6). Дополнительное количество извести подают для улучшения депрессии пирита. Вследствие сравнительно малого времени контакта в чане повышенная щелочность пульпы не приводит к потерям молибденита.

Из контактного чана пульпу направляют для пропарки в два последовательно установленных чана с механическими мешалками. В нижние части чанов вводят острый пар. Температура пульпы поддерживается как можно ближе к точке кипения. Время пропаривания составляет около 4 ч. Пульпа, выходящая из последнего чана имеет щелочность приблизительно 0.02 кг/т раствора свободного CaO (pH = 8,7). Предполагается, что во время пропарки происходит окисление медных и железных сульфидов в сульфаты, которые реагируют с гидроокисью кальция, образуя сернокислый кальций. Так как раствор, подаваемый в пропарочные чаны, уже насыщен сульфатом кальция, то сернокислый кальций, образовавшийся во время пропарки, преимущественно осаждается на поверхности медных и железных сульфидов, снижая их флотируемость. При пропарке происходит разложение ксантогената в пульпе и ксантогенатных пленок на поверхности минералов, выделение соснового масла и окисление всех сульфидов, кроме молибденита.

После пропарки горячая пульпа подается в другой контактный чан, где она подвергается аэрации для охлаждения и дополнительного окисления медных и железных сульфидов. Затем пульпу разбавляют водой до 20% твердого, добавляют углеводородное масло и флотируют при pH8,5-8,8. При необходимости подают также пенообразователь В-22. Полученный в основной флотации концентрат для выделения из него минералов пустой породы доизмельчается и поступает в первую перечистку. Концентрат первой перечистки затем подвергается дальнейшим перечисткам и доводится до содержания 90% молибденита. В перечистные флотации подается жидкое стекло.

На фабрике Моренси перерабатывают медно-порфировую руду в количестве 50 000 т в сутки, содержащую 1,15% меди и 0,015% молибденита. Главными сульфидными минералами в руде являются халькозин и пирит и небольшое количество молибденита. В коллективный медно-молибденовой флотации в качестве собирателя применяют тиофосфат.

При разделении концентрата применяют ферроцианид натрия, который оказался хорошим депрессором медных и железных сульфидов в слабощелочной пульпе. При этом депрессии молибденита не наблюдается и извлечение молибденита сравнительно хорошее. Расход реагентов молибденовой флотации приведен в табл. 10.

Ферродианид натрия применялся сначала только в основной флотации, а затем также в перечистных операциях. Однако в последних перечистных операциях медные и железные сульфиды недостаточно хорошо депрессировались, и поэтому ферроцианид был заменен цианистым натрием.

Характеристика процесса молибденовой флотации на фабрике Моренси приведена в табл. 11, а содержание металлов и извлечение — в табл. 12. Схема молибденовой флотации показана на рис. 7.


Важнейшими особенностями процесса молибденовой флотации на этой фабрике являются: обезвоживание концентрата основной флотации с последующим разбавлением свежей водой для удаления пенообразователей и собирателей, а также для контроля пены; регулировка плотности пульпы с той же целью; контроль pH для создания среды, обеспечивающей наилучшее депрессирующее действие ферроцианида натрия; дробная подача ферроцианида для поддержания максимального депрессирующего действия на медные и железные сульфиды при минимальной расходе реагентов; проведение последней перечистки молибденового концентрата в присутствии сильного депрессора — цианистого натрия.

На фабрике Сильвер-Белл была построена установка для извлечения молибдена из медного концентрата по методу, применяемому из фабрике Моренси. Концентрат после двух перечисток содержит 25—30% меди и 0,3—0,8% молибдена.

Исследования, проводившиеся на фабрике Сильвер-Белл до постройки установки для извлечения молибдена производительностью 250 т/сутки медного концентрата, показали, что около 80% содержащегося в медном концентрате молибдена можно извлечь в молибденовый концентрат. Богатый молибденовый концентрат получается в результате нескольких перечисток. В качестве депрессоров используют ферроцианид натрий и цианид натрия, а для контроля pH — серную кислоту. Схема молибденовой флотации показана на рис. 8. На установке осуществляется точный контроль значения pH пульпы для того, чтобы создать соответствующую среду для эффективного действия ферроцианида натрия, который подают во флотацию дробно для достижения оптимального депрессирующего эффекта при минимальном расходе реагентов. Молибденовый концентрат подвергают ряду перечисток, в которых главным депрессором служит цианид натрия. После перечисток в концентрате содержится 90% молибденита и 0,7% меди.

Расход реагентов на 1 т исходного медно-молибденового концентрата в среднем составляет (кг/т):

На фабрике Сан-Мануэль производительностью 32 000 т/сутки по схеме, приведенной на рис. 9, перерабатывают порфировую руду, содержащую 0,8% меди, 0,02% молибдена, а также золото и серебро. В первичных рудах медь представлена в основном халькопиритом, молибден — молибденитом. В коллективной медно-молибденовой флотации применяют минерек, метил-изобутил-карбинол, ксантогенат Z=11 и известь. После двух перечистных флотаций медно-молибденовый концентрат поступает на разделение — на медный и молибденовый концентраты. При разделении медно-молибденового концентрата применяют ферроцианид, гипохлорид и топливное масло.

На фабрике Багдад перерабатывают сульфидную руду, содержащую 0,9% меди и небольшое количество молибденита. Получаемый медно-молибденовый концентрат, содержащий 31,28% меди, сгущается и поступает на основную молибденовую флотацию. Для депрессии сульфидов меди и железа используют едкий натрий и пятисернистый фосфор.

Сгущенный продукт из сгустителя направляют в цикл основной флотации. Хвосты этого цикла (медный концентрат) поступают в сгуститель и на фильтр; медный концентрат с фильтра отгружают на медеплавильный завод. Молибденовый концентрат после основной флотации доизмельчают в небольшой шаровой мельнице, а затем перечищают в шесть приемов. Концентрат содержит 92.% MoS2 и 1 % Сu.

Фабрики Магна и Артур общей производительностью 100 000 т/сутки, являются крупнейшими в США медеобогатительными фабриками и перерабатывают медно-порфировые руды месторождения Бингхем. Основной металл в руде — медь, но промышленное значение имеют также молибден, золото и серебро. Медь, содержание которой в руде составляет 0,92%, представлена на 75% халькопиритом. Другими сульфидными медными минералами в порядке убывающего содержания являются; ковеллин, халькозин и борнит. Из немедных сульфидных минералов встречаются только пирит (2,5%) и молибденит (0,06%). Пустая порода состоит на 35% из полевого шпата, 30% кварца, 20—25% слюды, 5—10% хлорита, талька и апатита.

Схема медной флотации состоит из основной операции, одной перечистной и одной контрольной флотации. Концентрат контрольной и хвосты перечистой флотации объединяют, сгущают и возвращают в начало основной флотации.

При поступлении на флотацию пульпа имеет плотность 28,5% твердого. Значение pH = 9 достигается с помощью извести, подаваемой в Мельницы в количестве 1,5 кг/т. Для улучшения депрессии пирита подают также 0,025 кг/т цианида. Собирателем для медных минералов служит дикрезилдитиофосфат натрия при расходе 0,01 кг/г; этот собиратель также способствует лучшей флотации молибденита вместе с медными минералами. В качестве пенообразователя применяют спирты жирного ряда (0,025 кг/т) и крезол (0,025 кг/т).

В результате перечистки получается медно-молибденовый концентрат, содержащий 31% меди и 1,8% молибденита при извлечении меди свыше 90%.

Разделение медно-молибденового концентрата осуществляется флотацией, при которой медь флотирует, а молибденит депрессируется. Затем из хвостов, содержащих около 20% MoS2, флотируют молибденит; после нескольких перечисток получается молибденовый концентрат с содержанием 80% MoS2 и 1 % Cu.

На фабрике Магма медно-молибденовый концентрат также разделяют методом обратной флотации, при которой флотируют медные минералы, а молибденовые — депрессируют декстринам. Выделяемый в виде хвостов медной флотации грубый молибденовый концентрат подвергают обжигу с окислением оставшихся в нем медных минералов. Обожженный материал размешивают с водой, в пульпу добавляют нефтяное масло, спиртовый вспениватель, жидкое стекло и флотируют молибденит.

Аналогичный процесс разделения медно-молибденового концентрата применяется на фабрике Мак Гилл. На этих двух фабриках конечные молибденовые концентраты содержат 85—90% M0S2 и 1—2% Cu.

В бывш. СССР наиболее распространен способ разделения медно-молибденовых концентратов с применением сернистого натрия, разработанный Вартаняном и Гомелаури. Он основан на том, что сернистый натрий, являясь сильным депрессорам сульфидов тяжелых металлов, не депрессирует молибденит.

Как известно, граница флотируемости сульфидных минералов тяжелых металлов определяется соотношением между концентрацией собирателя и сернистого натрия и для каждого минерала при данном расходе собирателя имеется критическая концентрация сернистого натрия. При разделении коллективного медно-молибденового концентрата действие сернистого натрия заключается в десорбции собирателя с поверхности сульфидов. Чтобы предотвратить образование на минерале пленки собирателя, необходимо поддерживать в течение всего процесса флотации концентрацию сернистого натрия выше критической. В противном случае сульфиды начинают флотировать. Как показали промышленные опыты, концентрация сернистого натрия в последней камере машины не должна быть ниже 0,2 г/л.

Расход сернистого натрия зависит от состава концентратов и продолжительности флотации молибденита. Наличие окисленных соединений меди в коллективном концентрате повышает расход сернистого натрия, который может доходить до 20 кг/т коллективного концентрата. Значительно увеличивается расход сернистого натрия в результате окисления S2- до S6+. Находящиеся в пульпе минеральные частицы (кроме кварца) каталитически ускоряют реакции окисления. Особенно сильное действие оказывают галенит и медные минералы, а также пирит при наличии его на поверхности окислов железа.

Скорость окисления сернистого натрия кислородом воздуха зависит от значения pH пульпы. В водной среде сернистый натрий гидролизует с образованием H2S, который может выделяться в атмосферу. Концентрация H2S также зависит от щелочности пульпы: с увеличением значения pH концентрация H2S понижается.

При повышении температуры потери сернистого натрия увеличиваются как за счет действия воздуха, так и потому, что увеличивается скорость окисления на поверхности минералов.

При разделении медно-молибденовых концентратов требуется строго контролировать концентрацию сернистого натрия в пульпе; молибденовая флотация должна заканчиваться в тот момент, когда концентрация сернистого натрия достигает критического значения. Для дальнейшей флотации необходима добавка дополнительного количества сернистого натрия. Поэтому весьма эффективной оказывается многоточечная подача сернистого натрия. Для депрессии минералов пустой породы вместе с сернистым натрием подают жидкое стекло.

Растворы сернистого натрия должны быть очень чистыми. Примеси углерода в виде угля и кокса недопустимы, так как они флотируют вместе с молибденитом. При малом выходе молибденового концентрата и значительных расходах сернистого натрия даже небольшое содержание угля или кокса сильно разубоживает молибденовый концентрат, вредное влияние угля не ограничивается тем. что он разубоживает концентрат; кроме того, он способствует флотации пустой породы, обмазывая при доизмельчении частицы минералов пустой породы, которые переходят в концентрат.

Разделение медно-молибденового концентрата осуществляется путем многократных перечисток в растворе сернистого натрия, число которых может доходить до шести.

Для разделения коллективного медно-молибденового концентрата применяются также сгущение и фильтрация промежуточных концентратов для удаления избытка реагентов и последующей перечистки в растворе сернистого натрия. Разделение может значительно улучшиться в результате пропаривания рспульпированного кека после фильтрации (подогрев паром до 80—85° С при перемешивании). В других случаях пропаривание производят до фильтрации, затем кек с фильтра доизмельчают и перечищают с сернистым натрием.

Депрессия сульфидов меди и железа при разделении медно-молибденового концентрата осуществляется также цианистыми солями. Применяется и комбинированная депрессия сульфидов меди и железа в первых перечистках сернистым натрием, а в последующих — цианистыми солями.

На одной из фабрик было замечено, что при депрессии пирита большими количествами извести в основной медно-молибденовой флотации депрессируется также частично и молибденит. В целях повышения содержания меди в медно-молибденовом концентрате депрессия пирита осуществляется при большом расходе извести — 4 кг/т и выше. При этом оказывается, что чем выше содержание меди в концентрате, тем ниже извлечение молибдена.

На основе проведенных исследований была разработана технологическая схема, предусматривающая получение коллективного медно-молибдено-пиритного концентрата, который затем подвергается разделению с получением трех концентратов — медного, молибденового и пиритного.

Концентрат основной медно-молибденовой флотации перечищают один раз, затем сгущают и подвергают доизмельчению. После доизмельчения черновой концентрат направляют еще на две перечистки, в результате которых получают коллективный медно-молибдено-пиритный концентрат и хвосты доводки, направляемые в основной процесс (рис. 10).
Флотация медно-молибденовых руд

В операцию доизмельчения концентрата первой перечистки подают небольшое количество извести (0,65—1 кг/т) и керосин (0,06 кг/т).

Так как основная флотация руды проводится без подачи керосина, все сульфиды, в том числе и молибденит, вследствие сорбции ксантогената становятся гидрофобными. При перемешивании коллективного концентрата с керосином он закрепляется на молибдените в недостаточном количестве, так как гидрофобность сульфидов меди и железа, покрытых ксантогенатом, не меньше, чем гидрофобность молибденита. Для десорбции ксантогената с поверхности сульфидов меди и пирита с целью повышения избирательности молибденита к керосину концентрат после доизмельчения обрабатывают небольшим количеством (0,1—0,2 кг/т) сернистого натрия. Затем концентрат перемешивают с известью (0,65—1 кг/т) и направляют на перечистки, куда также подают жидкое стекло (0,1—0,15 кг/т).

Коллективный медно-молибдено-пиритный концентрат подвергается разделению (рис. 11).

Селективная флотация состоит из двух циклов. В первом цикле она проводится после пропарки коллективного концентрата с известью; во втором — осуществляется с сернистым натрием. Хвосты первого цикла обрабатывают известью (8 кг/т) и направляют на основную медную флотацию с бутиловым ксантогенатом и вспенивателем. Концентрат основной медной флотации подвергают двум перечисткам, в которые подают известь. Контрольная флотация проводится с подачей сернистого натрия, ксантогената и вспенивателя. Хвосты контрольной флотации являются готовым ипритным концентратом.

По приведенной схеме можно получать богатые медные концентраты, содержащие до 23% Cu,тогда как на фабрике получают концентрат с содержанием 15—18% Cu. При этом повышается извлечение молибдена с 40 до 55% и кроме того извлекается «пирит, который до этого терялся в отвальных хвостах.

При флотации медно-молибденовых кварцево-порфировых руд содержание молибдена в коллективном медно-молибденовом концентрате достигает всего 0.03—0.05%. Поэтому при обычных способах разделения и доводки таких концентратов часто ограничиваются получением некондиционного концентрата, который затем перерабатывается гидрометаллургическим способом на молибдат кальция. Однако в подобных случаях бывает целесообразно из полученного некондиционного концентрата выделить флотацией часть молибдена в виде кондиционного концентрата, а в гидрометаллургическую переработку направлять лишь отходы от его флотационного разделения.

И.Н. Шоршер провел исследования в этом направлении с некондиционным концентратом, который имел следующий химический состав: 18,92% Mo; 27,06% SiO2; 4,48% Fe2O3; 9,84% Al2O3; 1,59% MgO, 11,43% S; 1,46% Cu. Основными загрязняющими примесями в этом продукте были серицит, уголь, кварц, находящийся в виде сростков с молибденитом, пирит и сульфиды меди.

Исходный продукт подвергался обжигу при температуре 320—340° С для удаления с поверхности минеральных зерен углеводородных пленок. При этом основная масса молибденитом, пирит и сульфиды проводили флотацию серицита катионным собирателем после охлаждения обожженного продукта и перемешивания с серной кислотой; концентрат основной флотации перечищали. Хвосты поступали на флотацию. Депрессия сульфидов железа и меди для удаления их из концентрата производилась сернистым натрием. Грубый молибденовый концентрат перед перечистками доизмельчали с целью разъединения сростков кварца с молибденитом. Затем конечный молибденовый концентрат обжигали для удаления угля.

В результате был получен молибденовый концентрат с содержанием 35% молибдена при извлечении его 51,7% в открытом цикле доводки грубого молибденового концентрата. После обжига флотационного концентрата при 600° С содержание молибдена в огарке составило 52%. По содержанию кремнезема (7,95%) и меди (1,03%) этот продукт также оказался кондиционным.

На Балхашской молибденовой фабрике коллективный медномолибденовый концентрат получают из сульфидных и частично из смешанных медно-порфировых руд. Основными полезными минералами являются: халькозин, халькопирит, борнит, ковеллин, пирит и в небольшом количестве молибденит. В смешанных рудах содержится до 15% окисленных медных минералов, представленных малахитом, азуритом, брошантитом и хризоколлой. Пустая порода состоит из кварцевого порфира и полевых шпатов, содержащих серицит и каолин. Руду перед коллективной флотацией измельчают до 60—65%—0,074 мм. Коллективная медно-молибденовая флотация включает одну основную и одну перечистную операции. Черновой концентрат сгущают и доизмельчают до 85—88% — 0,074 мм, а затем подвергают разделению (рис. 12).

В медно-молибденовой флотации применяют следующие реагенты (кг/т руды): в измельчение — извести 2; пиридина 0,2; во флотацию — ксантогената бутилового 0,085; сернистого натрия 0,35.

Существенное значение для извлечения молибденита имеет щелочность пульпы. Избыток извести отрицательно влияет на извлечение молибденита. Извлечение молибденита в медно-молибденовой флотации значительно улучшается, если в перечистные операции подают небольшие количества керосина и медного купороса. Керосин подают в доизмельчение в количестве 0,06 кг/г исходного концентрата; медный купорос в количестве 0,26 кг/т подают во II и III перечистные флотации, Депрессия сульфидов меди и железа при разделении коллективного концентрата осуществляется сернистым натрием.

В молибденовую флотацию подают следующие реагенты (кг/г). В основную флотацию: сернистый натрий (63%) 13,7, керосин 0,32, жидкое стекло 1,0. В перечистные флотации: сернистый натрий 2,3, керосин 0,13, жидкое стекло 0,4.

Сернистый натрий подают в процесс в виде 3%-ного раствора. Жидкое стекло применяют также в виде 3%-ного раствора и приготовляют его из силиката глыбы местного производства с модулем, равным 1,25.

Для хорошей депрессии сульфидов меди и железа содержание в пульпе активного сернистого натрия должно быть не менее 3 г/л. Ho концентрация сернистого натрия в пульпе очень быстро падает, и поэтому необходима непрерывная и многоточечная подача сернистого натрия во флотационные машины. Концентрация Na2S падает быстро вследствие разложения его углекислотой воздуха и окисления кислородом воздуха, находящимся в пульпе. Кроме того, сернистый натрий поглощается шламами и особенно окисленными соединениями меди.

Конечными продуктами разделения коллективного медно-молибденового концентрата являются молибденовый полупродукт с содержанием 22—24% молибдена при извлечении около 75% и хвосты, представляющие собой медный концентрат, в котором содержится 0,015% молибдена при извлечении его около 25%.

В медно-молибденовых рудах Каджаранского месторождения основным медным минералом является халькопирит, а молибденовым — молибденит. Пустая порода представлена глазным образом кварцем. Схема (рис. 13) состоит из цикла коллективной медно-молибденовой флотации и цикла разделения коллективного концентрата. Перед коллективной флотацией руду измельчают до 55—60% — 0,074 мм и подвергают пропарке. Концентрат основной молибденовой флотации донзмельчают до 85—90% — 0,074 мм, пропаривают и подвергают пяти перечистным операциям с возвратом хвостов в предыдущую операцию.

Особенностью процесса на этой фабрике является пропарка в известковой среде с применением сернистого натрия в качестве десорбента собирателя и депрессора сульфидов.

Коллективный концентрат пропаривают в течение 40 мин при температуре 75—80° С. Пропарка молибденового концентрата перед перечистками производится при температуре 80—85° С в течение 100 мин.

Фабрика получает молибденовый концентрат с содержанием около 50% молибдена при извлечении свыше 77% и медный концентрат с содержанием 14—17% меди при извлечении свыше 70%.

На Туимской обогатительной фабрике перерабатывают сульфидную медно-молибденовую руду Киялых-Узенского месторождения. Помимо меди и молибдена руда содержит железо и незначительные количества вольфрама, кобальта и золота. В настоящее время из нее извлекают только медь и молибден.

Схема процесса предусматривает коллективную флотацию медных и молибденовых минералов с последующим разделением коллективного концентрата на медный и молибденовый. Концентрат коллективной медно-молибденовой флотации после трех перечисток сгущают и обрабатывают сернистым натрием для депрессии медных минералов, после чего проводят селективную флотацию молибденита. Хвосты селективной флотации после одной контрольной операции являются конечным медным концентратом. Молибденовый концентрат подвергают четырем перечисткам с подачей сернистого натрия в каждую. Хвосты первых двух перечисток возвращают в основную молибденовую флотацию, а остальных двух — во вторую перечистку.

В схему двухстадиального измельчения включена межстадиальная флотация с выводом пенного продукта во вторую перечистку коллективного концентрата. Расход реагентов и точки подачи приведены в табл. 13. На фабрике получают медный концентрат, содержащий 15—16% меди при извлечении ее до 90%, и молибденовый продукт, содержащий до 18% молибдена при извлечении его до 72%.

На фабрике были сделаны попытки получить кондиционный молибденовый концентрат путем увеличения числа перечисток молибденового концентрата до девяти и применения некоторых добавочных реагентов (жидкого стекла, хромпика). При этом фабрика в течение нескольких дней получала молибденовый концентрат с содержанием молибдена 50%.

В 1956 г. Иргиредметом была разработана комбинированная схема (рис. 14) получения кондиционного молибденового концентрата и бедного продукта для гидрометаллургической переработки. Схема предусматривает девять перечисток грубого молибденового концентрата при следующем расходе реагентов на 1 т коллективного концентрата: керосина 300 г, соснового масла 50 г, сернистого натрия 17000 г, жидкого стекла 240 г, бихромата калия 240 г.

По этой схеме получается кондиционный молибденовый концентрат, в который извлекается около 60% молибдена. Бедный промпродукт (хвосты первой перечистки), содержащий 1,69% молибдена и меди, поступает на гидрометаллургнческую переработку, при которой 88-89% молибдена извлекается в парамолибдат аммония и 83% меди в цементную медь.

При разделении медно-молибденовых концентратов, содержащих значительное количество окисленных медных минералов, расход сернистого натрия в цикле основной селективной флотации очень велик. Причиной большого расхода сернистого натрия является образование на поверхности зерен окисленных медных минералов легко отслаивающихся сульфидных пленок. При обогащении таких руд может оказаться белее экономичной замена в основном цикле флотации сернистого натрия пропаркой коллективного концентрата с известью для разрушения пленок собирателя на большей части зерен и в первую очередь на зернах окисленных медных минералов, вызывающих повышение расхода сернистого натрия.

С этой целью были поставлены опыты по снижению расхода сернистого натрия в лабораторных условиях на коллективных концентратах Балхашской фабрики, а также на концентратах, полученных из агаракской и каджаранской руд. С медно-молибденовым концентратом, полученным от переработки сульфидных и смешанных руд Коунрадского месторождения, ставились опыты по флотации с сернистым натрием и с применением пропарки. При этом были получены следующие показатели: с сернистым натрием — выход грубого молибденового концентрата за 15 мин составляет 9,1%, извлечение молибдена 78,3%; с пропаркой — выход за 20—30 мин 13,3%, извлечение 79,5%. Извлечение молибдена повышается, а расход сернистого натрия значительно снижается. Стоимость переработки 1 т концентрата с учетом стоимости пара и новых реагентов (известь, сосновое масло), а также расхода энергии и др. в связи с увеличением продолжительности флотации снизится на 0,4 руб.

При проведении опытов разделения медно-молибденовых концентратов, полученных из агаракской руды на полупромышленной установке, расход сернистого натрия составил 35 кг/т коллективного концентрата. Такой большой расход сернистого натрия вызван высоким содержанием окисленной меди в руде (28,6%) и в селективном концентрате. В опытах с пропаркой расход извести составлял 1,5 кг/т; кроме того, была введена промывка продукта после пропарки путем разбавления пульпы до T:Ж = 1:4 и сгущения до 1:1. Последняя операция облегчается тем, что осаждение продукта после пропарки происходит очень бистро.

После пропарки выделяли медный концентрат с большим выходом (74,5%) и невысоким содержанием молибдена (0,022%). Содержание меди в этом концентрате было 13,8%; после перефлотации с сернистым натрием получали концентрат, выход которого составлял 19,4%, а содержание меди 22%, что указывает депрессию после пропарки в первую очередь пирита помимо окисленных медных минералов.

После доизмельчения грубого молибденового концентрата, содержащего 24,3% молибдена, и пятикратной перечистки его с сернистым натрием получен концентрат с содержанием 48,09% молибдена и 0,36% меди при высоком извлечении молибдена.

Небольшое содержание молибдена в этом концентрате объясняется наличием в нем углистых веществ. После обжига концентрата при температуре 600°C выход огарка составил 82,15%, а содержание в нем молибдена повысилось до 56,5%.

Экономия при переходе на схему с применением пропарки вместо сернистого натрия в первом цикле разделения коллективного концентрата, полученного из агаракской руды с указанным выше содержанием окисленной меди, исчисляется в 4,4 руб. на 1 г концентрата. При этом учитываются и дополнительные затраты на нагрев, промывку и реагенты.

И.Н. Шоршер рекомендует пропарку на фабриках производить не в одном, а в двух-трех чанах, что обеспечивает более равномерную пропарку всей массы концентрата.

В каджарайской руде свыше 30% всей меди находится в виде окисленной, которая частично извлекается в коллективный концентрат. Лабораторные исследования по флотации коллективных концентратов Каджарайской фабрики с пропаркой в известковой среде, вместо применения сернистого натрия в первом цикле разделения вначале нe дали хороших результатов. После этого перемешивание пульпы при пропарке стали проводить без засоса воздуха, но дополнительно подавали в нижний слой пульпы кислород или воздух из баллона в строго определенном количестве, и результаты улучшились.

Содержание молибдена в медном концентрате, выделяемом при селекции, после окислительной пропарки такое же, как и с применением в качестве депрессора сернистого натрия, несмотря на то, что в последнем случае схема значительно усложнена введением операции промывки и доизмельчения хвостов основной флотации.

Как показали опыты, окислительная пропарка в известковой среде приводит к практически полной депресии окисленных медных минералов и достаточно полной депрессии халькопирита и пирита (91,6—95,0%).

Значительно хуже депрессируются вторичные сульфиды меди: в медный концентрат их перешло 76,6%* Качество молибденового концентрата, полученного с пропаркой, выше, чем с применением сернистого натрия в первом цикле разделения коллективного концентрата. Грубый молибденовый концентрат получается с содержанием 17,94% молибдена при извлечении 96,5%; медный концентрат содержит 0,073% молибдена при извлечении 3,5%.

В Гинцветмете также проводились опыты по замене сернистого натрия пропаркой с известью. При этом было установлено, что пропарка коллективных медно-молибденовых концентратов с известью для депресии сульфидов меди и железа перед селективной флотацией вполне может заменить сернистый натрий. Как показали опыты с рудой другого месторождения, но аналогичной по своему составу, разделение с применением пропарки в щелочной среде ускоряет флотируемость молибдена.

Применяя сернистый натрий в качестве депрессора сульфидов меди и железа, можно осуществить прямую селективную флотацию медномолибденовых руд. Этот способ был предложен К.Т. Вартаняном в 1941 г. Он основан на свойстве сернистого натрия временно депрессировать сульфиды меди и осуществляется по следующей схеме.

Проводят селективную флотацию с выделением грубого молибденового концентрата при начальной концентрации сернистого натрия от I до 3 г/л пульпы. Затем грубый молибденовый концентрат перечищают без добавления депрессора. При необходимости в последней перечистке может быть добавлен депрессор для медных минералов. Промпродукты при значительном содержании в них меди направляют в начало процесса.

Из хвостов молибденовой флотации получают медный концентрат. Активация медных минералов достигается снижением остаточной концентрации сернистого натрия в пульпе. Для этого удаляют раствор сернистого натрия из пульпы и производят ее аэрацию. При необходимости депрессируют пирит.

Молибденовую флотацию проводят с насыщенными углеводородами (керосином, трансформаторным и другими маслами). В медной флотации в качестве собирателя применяют реагенты типа ксантогената.

Как и для других руд, коллективная флотация медно-молибденовых руд эффективна в случае тесного взаимного прорастания молибденита и медных минералов, когда для их разделения требуется сравнительно тонкое измельчение; отделение же сульфидных агрегатов от пустой породы достигается при крупном измельчении. Тогда в тонкое измельчение поступает только небольшая часть от исходной руды — коллективный концентрат, что даст большой экономический эффект. Это преимущество коллективной флотации исчезает в. случае рассеянной и тонкой вкрапленности молибденовых и медных минералов, когда для отделения их от минералов пустой породы требуется тонкое измельчение, при котором одновременно достигается отделение медных минералов от молибденита. Такая структура руды благоприятна для селективной флотации.

Следует отметить, что коллективная флотация более благоприятна для получения отвальных хвостов, тогда как при селективной флотации создаются лучшие условия для получения высококачественных концентратов с минимальным содержанием примесей. При коллективной флотации в медно-молибденовом концентрате сохраняется то же количественное отношение молибдена к меди, что и в руде; при прямой селективной флотации это отношение металлов в грубом концентрате резко увеличивается, что облегчает получение богатых молибденовых концентратов с низким содержанием меди.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна