Технология флотации свинцово-цинковых и свинцовых руд

Свинцово-цинковые руды часто перед флотацией обогащают гравитационными методами (обогащение в тяжелых суспензиях, отсадка), что способствует снижению расхода реагентов.

На большинстве обогатительных фабрик применяют схему последовательной селективной флотации минералов свинца и цинка. Коллективную флотацию с последующим разделением концентрата применяют редко. Примером могут служить Алтын-Топканская фабрика в России и фабрика «Анаконда» в США.

В качестве собирателей на отечественных фабриках используют главным образом бутиловый ксантогенат, на зарубежных — аэрофлоты в низшие ксантогенаты (этиловый и изопропиловый). Средний расход: аэрофлотов — 35 г/т, ксантогенатов — 30—60 г/т. Аэрофлоты применяют как в свинцовом, так и в цинковом цикле. Сочетания собирателей в одном и том же цикле селективной флотации применяют редко. Чаще применяют разноименные собиратели в свинцовом и цинковом цикле, например аэрофлот и ксантогенат.

Из пенообразователей при флотации свинцово-цинковых руд наиболее распространены аэрофрос 77, метилизобутилкарбинол, доуфрос, гексиловый спирт, диметилфталат (Д-3), сосновое масло, терпинеол и крезол. К синтетическим пенообразователям для улучшения качества пены добавляют древесный (15—20 г/т) и каменноугольный креозот. При использовании в качестве собирателей аэрофлотов добавка самостоятельного пенообразователя часто не требуется.

Регулятором среды при свинцовой флотации служит сода (50—1400 г/т) пли известь (в среднем 100—1000 г/т). Расход извести должен строго контролироваться во избежание подавления галенита, а также золота.

Подавление сфалерита и пирита в свинцовом цикле осуществляют на фабриках несколькими способами. Наиболее часто применяют цианид в сочетании с цинковым купоросом, реже — один цианид (некоторые канадские фабрики). В ряде случаев применяется бесцианидная технология, основанная на использовании одного цинкового купороса либо цинкового купороса в сочетании с сульфитом натрия.

В цинковом цикле сфалерит активируют медным купоросом (50—1000 г/т). Время перемешивания пульпы с медным купоросом перед флотацией от нескольких минут до 1 ч. Пирит депрессируют известью (pH 8—10). Оптимальную точку подачи медного купороса устанавливают опытным путем (до подачи извести, после подачи и ввести, совместно с известью).

Наиболее просто обогащаются сульфидные свинцово-цинковые руды, не содержащие сульфидов железа. В этих рудах сфалерит не активирован и селективную флотацию можно проводить без депрессоров или при низком расходе цианида (несколько г/т). В качестве собирателя обычно используют этиловый ксантогенат (15—50 г/т), реже — аэрофлот. Расход медного купороса 300—500 г/т. Щелочи обычно не добавляют ни в свинцовом, ни в цинковом цикле.

Наиболее часто встречаются сульфидные свинцово-цинковые руды, содержащие пирит или другие сульфиды железа. Содержание железа в рудах колеблется в широких пределах и обычно составляет 2—7%, достигая в отдельных случаях 15—20%. С увеличением содержания сульфидов железа увеличивается расход подавителей и несколько уменьшается селективная способность минералов свинца и цинка. Для создания среды обычно применяют соду (в цикле свинцовой флотации величина pH составляет 8,5—10,5), значительно реже — известь и едкий натрий. Расход цианида в практике редко превышает 120 г/т. Иногда цианид применяют в сочетании с цинковым купоросом. Хорошими подавителями для руд с высоким содержанием сульфидов железа могут быть сульфит и бисульфит натрия. Расход медного купороса для активации сфалерита обычно составляет 200—350 г/т.

При флотации сульфидных свинцово-цинковых руд галенит в свинцовом цикле извлекают довольно полно (до 90—95%), и получающийся цинковый концентрат содержит мало свинца (часто 0,5—1%). Содержание свинца в свинцовом концентрате составляет 42—78% (обычно 55—70%), цинка в цинковом — 50—60% при извлечении его 85—90%. На некоторых фабриках свинцовый концентрат подвергают обесцинкованию. Примером может служить свинцово-цинковая фабрика «Сулливан» в Канаде, на которой в процессе обесцинкования галенит подавляют бихроматом натрия, флотируя сфалерит с применением медного купороса, извести и изопропилового ксантогената (рис. 138).

В отличие от сульфидных окисленные свинцово-цинковые руды характеризуются трудностью разделения минералов свинца в цинка, особенно если пустая порода представлена кальцитом, баритом, доломитом. Такие руды содержат галенит, сфалерит и церуссит, иногда смитсонит и каламин.

При обогащении руд этого типа чаще всего применяют схему, по которой галенит флотируют совместно с церусситом, а затем — сфалерит (а иногда смитсонит и каламин). Иногда применяют технологическую схему последовательной флотации в порядке галенит — сфалерит — церуссит. Выбор схемы флотации может зависеть от соотношения минералов: при малом количестве церуссита целесообразно флотировать его совместно с галенитом, в противном случае предпочтительнее вначале флотировать сульфиды. В качестве сульфидизатора окисленных минералов свинца применяют сернистый натрии (0,2-1,7 кг/т). Сульфидизацию часто проводят в присутствии жидкого стекла. Хорошие результаты получают при дробной подаче сульфида натрия и ксантогената. В качестве подавителя сфалерита используют один цианид либо цианид совместно с цинковым купоросом. В свинцовом цикле поддерживают pH 7—9,5, в сульфидном цинковом — 8—9,5. Расход медного купороса для активации сфалерита иногда доходит до 1 кг/т. На некоторых фабриках флотируют окисленные минералы цинка — каламин и смитсонит, подвергая их сульфидизации при подогреве пульпы до 50° С.

Чисто свинцовые руды, не содержащие других тяжелых цветных металлов, встречаются относительно редко. Основные минералы свинца в руде — галенит, церуссит, англезит.

В качестве собирателен галенита используют различные ксантогенаты и аэрофлоты. Для флотации галенита с измененной поверхностью применяют меркаптобензотиазол.

Окисленные минералы свинца флотируют ксантогенатами после предварительной сульфидизации или собирателями типа меркаптобензотиазола без предварительной сульфидизации. Меркаптобензотиазолы особенно аффективны в сочетании с фосфатами.

При относительно высоком содержании в руде окисленного свинца обычно вначале флотируют сульфиды.

При флотации окисленных свинцовых минералов улучшению показателей процесса способствуют осаждение из фабричных вод солей кальция, железа и цинка с помощью соды, добавление медного купороса после сульфидизации для активации сульфидизированных свинцовых минералов и связывания избытка сернистого натрия, применение сочетания собирателей — аэрофлотов, ксантогенатов и меркаптобензотиазолов.