Технология флотации медно-свинцово-цинково-пиритных руд

28.11.2019

В полиметаллических рудах медь может быть представлена самыми разнообразными минералами, цинк — чаще всего сфалеритом, а свинец — галенитом, важнейшим в промышленном отношении свинцовым минералом. Основное количество свинца в мировом производстве добывается из модно-свинцово-цинковых и свинцово-цинковых руд. В зоне окисления сульфидных полиметаллических месторождений свинец наиболее часто представлен церусситом, реже — англезитом.

Галенит — один из наиболее легкофлотируемых сульфидных минералов. Хорошими собирателями галенита являются ксантогенаты и аэрофлоты. Ксантогенаты низших спиртов, широко применяемые на зарубежных фабриках, более эффективны в слабощелочной среде; ксантогенаты высших спиртов, содержащие не менее четырех атомов углерода в молекуле, достаточно эффективны и при pH более 10. Селективным собирателем галенита является тиокарбанилид (дифенилтиомочевина) при pH 7,6—7,8.

Специфический подавитель галенита — двухромовокислые соли. Из других реагентов подавляющее действие на галенит оказывают крахмал, таннин, фосфатные соли, перекись водорода, сочетание сульфита натрия с сульфатом железа, а также цианиды (при очень больших расходах, не характерных для минералов меди, цинка и железа). Аналогично другим сульфидам галенит можно временно депрессировать сернистым натрием.

Подавляющее действие на галенит, особенно затронутый процессами окисления, оказывает известь. Чем больше расход извести в свинцовом цикле (особенно если дозировка производится в измельчение), тем сильнее должен быть собиратель. Во избежание подавления галенита известью собиратель иногда подают в измельчение.

При наличии в полиметаллических рудах окисленных минералов свинца их флотируют ксантогенатами после предварительной сульфидизации сернистым натрием.

В промышленности применяют три разновидности схем переработки медно-свинцово-цинково-пиритных руд.

1. Последовательная селективная флотация минералов меди, свинца, цинка и железа из полиметаллической руды. Схема не получила широкого распространения в практике флотации. По этой схеме работает фабрика «Лайк Джордж» (Австралия), перерабатывающая тонковкрапленные руды с высоким содержанием пирита (до 20%). Вначале на фабрике проводят при pH 6,5 медную флотацию после добавления сернистой кислоты (основная дозировка — в измельчение) для активации халькопирита и подавления сфалерита, затем флотируют галенит с добавлением цианида и извести для депрессии сфалерита и пирита. В качестве собирателя в медном и свинцовом циклах применяют этиловый ксантогенат при малых расходах. Хвосты свинцового цикла сгущают и обрабатывают медным купоросом при подогреве и известью, после чего с применением сочетания этилового и амилового ксантогенатов последовательно флотируют сфалерит и пирит.

2. Коллективная флотация всех сульфидов с последующей селекцией коллективного концентрата. По такой схеме работают Лениногорская и Белоусовская фабрики в России, Керджалийская фабрика в Болгарии и др.

Коллективный медно-свинцово-цинково-пиритный концентрат разделяют различными способами.

На Лениногорской и Белоусовской фабриках из коллективного концентрата (после десорбции сернистым натрием и отмывки) с использованием цианида (80 г/т) и цинкового купороса (400 г/т) как подавителей сфалерита и пирита вначале проводят медно-свинцовую флотацию, а из хвостов последней извлекают вначале минералы цинка и затем железа; медно-свинцовый концентрат также разделяют (методы разделения рассмотрены ниже).

На Керджалийской фабрике коллективный концентрат разделяют с помощью цианида и цинкового купороса на медно-свинцовый и цинково-пиритный, которые, в свою очередь, подвергают селекции.

На японской фабрике «Шаканаи» из коллективного концентрата, сфлотированного в сернокислой среде при pH 5,5, последовательно извлекают при pH 6,3 халькопирит и теннантит (для подавления галенита используют декстрин, для подавления сфалерита — цинковый купорос и SO2), при pH 8,5—9 галенит (сфалерит подавляют цианидом и цинковым купоросом), при pH 11 — 11,5 сфалерит. Последним флотируют при pH 2—3 пирит.

3. Коллективная флотация минералов меди и свинца из исходной руды при депрессии сфалерита и пирита с последующим селективным разделением медно-свинцового концентрата. Из хвостов медно-свинцового цинка извлекают сфалерит, а иногда и пирит. По такой схеме работает подавляющее большинство полиметаллических фабрик.

Коллективную медно-свинцовую флотацию проводят с применением в качестве собирателей различных ксантогенатов, аэрофлотов, меркаптобензотиазола, тиокарбанилида и тионокарбаматов; часто используют сочетания собирателей. Из пенообразователей в медно-свинцовом цикле используют крезол, синтетические реагенты (циклогексанол, аэрофрос) и др. Подавителями минералов цинка и пирита обычно служат цианид и цинковый купорос.

Из регуляторов среды наиболее часто применяют соду (100—300 г/т). При наличии сфалерита и пирита с низкой флотоактивностью иногда бывает достаточно дозировать в процесс немного извести и флотировать медные и свинцовые минералы при низком расходе слабых собирателей (фабрики Швеции).

Промышленные способы разделения медно-свинцовых концентратов осуществляются как по схеме с флотацией медных минералов при подавлении галенита, так и по схеме с флотацией галенита при подавлении медных минералов.

На выбор схемы разделения оказывает влияние соотношение содержания меди и свинца в руде (и концентрате). Как правило, на обогатительных фабриках преимущественно флотируют минерал, находящийся в меньшем количестве в руде (для медно-свинцово-цинковых руд это обычно медные минералы). При близком содержании (исходном) меди и свинца часто более эффективно флотировать галенит из коллективного концентрата с подавлением медных минералов цианистыми солями.

Для подавления галенита при флотации медных минералов применяются следующие реагенты: сульфит натрия и сульфат железа; бихромат калия; сернистая кислота и бихромат калия; сернистая кислота и крахмал; сернистая кислота, бихромат калия и крахмал; известь.

Для подавления медных минералов при флотации из медносвинцового концентрата галенита применяют: цианид, иногда в сочетании с сернистым натрием; комплекс цианида цинка; цианид и цинковый купорос; гипохлорит кальция.

Выбор метода разделения медно-свинцового концентрата зависит в основном от вещественного состава концентрата. Так, цианид натрия является эффективным подавителем халькопирита и теннантита. Сульфит натрия в сочетании с железным купоросом можно применять для подавления галенита только в том случае, если медь представлена халькопиритом; присутствие вторичных минералов меди — борнита и халькозина — нарушает селекцию. Сернистую кислоту в комбинации с бихроматом или крахмалом можно применять для подавления галенита в основном при наличии в руде халькопирита и в меньшей степени — халькозина. Цинковые минералы, содержащиеся в медно-свинцовом концентрате, при цианистом разделении уходят в медный концентрат, а при сернистокислом или сульфитном — с галенитом; при повышенном содержании цинка в медно-свинцовом концентрате возможно обесцинкование соответствующего концентрата.

Извлечение сфалерита и пирита из хвостов коллективной медно-свинцовой флотации осуществляют по двум схемам: коллективная флотация цинковых минералов и пирита с дальнейшей селекцией полученного концентрата и прямая селективная флотация сфалерита и пирита. Выбор схемы определяется сравнительной флотоактивностью цинковых минералов и пирита и их содержанием в руде.

Коллективную цинково-пиритную флотацию хвостов медно-свинцовой флотации проводят с применением ксантогенатов, аэрофлотов, медного купороса (50—500 г/т), а также соды в иногда извести (до 2 кг/т).

Из цинково-пиритного концентрата всегда флотируют сфалерит, добавляя известь (0,5—3 кг/т) и медный купорос.

Отделение флотацией сфалерита от пирита и пустой породы в хвостах медно-свинцового цикла также всегда проводят с добавлением извести и медного купороса (иногда и цианида). Последующее извлечение из хвостов цинковой флотации пирита возможно при условии ликвидации влияния извести. Для этого пульпу сгущают со сбросом слива и разбавлением песков водой перед флотацией либо дозируют кислоту для понижения pH пульпы; иногда для активации пирита используют соду (15—400 г/т).

Рассмотрим более подробно особенности технологии флотации полиметаллических руд на двух отечественных фабриках — Лениногорской и Зыряновской.

Отличительной особенностью перерабатываемой на Лениногорской обогатительной фабрике руды является сравнительно крупная вкрапленность сульфидов в минералы пустой породы при относительно тонком взаимном прорастании самих сульфидов. Поэтому применяется технология, предусматривающая вначале отделение всех сульфидов в виде коллективного концентрата от пустой породы при сравнительно грубом помоле исходной руды (55% класса —0,074 мм), последующее доизмельчение коллективного концентрата до 90% класса —0,074 мм и его разделение. Схема весьма экономична, так как из технологического процесса в цикле коллективной флотации выводится до 90% отвальных хвостов.

Коллективная флотация проводится при pH около 9 с применением бутилового ксантогената, аполярного (трансформаторного) масла, а также вспенивателя Э-1. Коллективный медно-свинцово-цинково-пиритный концентрат обрабатывается сернистым натрием для десорбции собирателя, сгущается и доизмельчается в присутствии активированного угля в рудно-галечных мельницах, после чего последовательно проводятся медно-свинцовая, цинковая и пиритная флотации. В медно-свинцовом цикле для подавления сфалерита и пирита применяются цианид и цинковый купорос. Сфалерит из хвостов медно-свинцового цикла флотируется после активации его медным купоросом в сильнощелочной (известковой) среде (для депрессии пирита). Затем пирит флотируется при pH около 7 и высоком расходе собирателя (до 200 г/т).

Медно-свинцовый концентрат разделяется бесцианидным методом по схеме, включающей десорбцию концентрата в контактном чане сернистым натрием и активированным углем, обработку концентрата при подогреве до 30° С сульфитом натрия, сульфатом железа и серной кислотой до pH 5,7—6,2 и медную флотацию при пониженной аэрации пульпы плотностью 35% твердого и малом расходе бутилового ксантогената (5—10 г/т). Медный концентрат трижды перечищается с добавлением в последнюю перечистку сульфита натрия. Расход подавителей галенита (сульфита натрия и сульфата железа) составляет соответственно 1,2 и 2 кг/т. Вместо сульфита натрия может применяться тиосульфат натрия.

Хвосты медного цикла, представляющие собой черновой свинцовый концентрат, могут подвергаться обесцинкованию. При этом пульпу обрабатывают при подогреве до 20—25° С медным купоросом и флотируют сфалерит с одной перечисткой при pH 11—12. Получаемый свинцово-цинковый промпродукт подвергается десорбции сернистым натрием и активированным углем и направляется на сгущение коллективного медно-свинцово-цинково-пиритного концентрата (отмывка реагентов перед селекцией). Из реагентов применяют бутиловые ксантогенат и аэрофлот, а также известь.

Получаемый на Лениногорской фабрике медный концентрат содержит более 28% меди при извлечении ее около 63%; в свинцовом концентрате содержится свыше 52% свинца при извлечении его около 85%; цинковый концентрат содержит до 57% цинка при извлечении его 81—82%.

На Зыряновской фабрике технологической схемой предусматривается коллективная (стадиальная) медно-свинцовая флотация с последующей селекцией медно-свинцового концентрата (флотация свинцовых минералов с депрессией медных). Хвосты медносвинцового цикла подвергаются цинково-пиритной флотации; из цинково-пирнтного концентрата флотируется сфалерит.

В медно-свинцовом цикле применяется стадиальная флотация. Крупность помола руды в первой стадии 45—50% —0,074 мм. Далее проводится межцикловая медно-свинцовая флотация, хвосты которой измельчаются до 70% —0,074 мм и поступают в основную медно-свинцовую флотацию. Концентрат контрольной медно-свинцовой флотации доизмельчается до 95% —0,074 мм и возвращается в основную флотацию. В медно-свинцовом цикле pH поддерживается около 8. Из реагентов применяют бутиловый ксантогенат, цианид, цинковый купорос, соду и вспениватель.

Коллективный медно-свинцовый концентрат, содержащий после трех перечисток 8—10% меди, около 50% свинца и 4—5% цинка, подвергается селективной флотации с применением бутилового ксантогената при очень малых расходах (3 г/т), вспенивателя, соды, цианида и сернистого натрия.

Хвосты медно-свинцовой флотации на Зыряновскои фабрике подвергаются коллективной цинково-пиритной флотации с применением бутилового ксантогената и аэрофлота, медного купороса и соды.

Из цинково-пиритного концентрата вначале флотируют сфалерит с добавлением извести, медного купороса и вспенивателя, а затем — пирит с применением бутилового ксантогената и соды.

Конечный медный концентрат содержит 25% меди при извлечении ее 75—76%; свинцовый концентрат отличается весьма высоким содержанием свинца — около 73% при извлечении его около 87%; цинковый концентрат также характеризуется высоким содержанием основного компонента — около 57% цинка при извлечении его более 88%.

Следует отметить, что на многих отечественных фабриках результаты флотационного обогащения полиметаллических руд выше, чем на зарубежных. За рубежом показатели обогащения таких руд являются наиболее низкими по сравнению с показателями обогащения других типов руд тяжелых цветных металлов.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна