книги из ГПНТБ / Клименко, Н. Г. Применение ионитов для повышения селективности флотационного процесса

по

от соотношений формы меди в растворе без катиони­ та и с катионитом.

На основании анализа приведенных данных видно, что при контакте минералов с растворами, содержа­ щими медь как с цианидом, так и без него, величина термодинамического потенциала изменяется в сторону положительных значений, что указывает на сорбцию меди в катионной форме.

С увеличением концентраций «неизбежных» ионов сдвиг величины ср-потеициала возрастает. Присутствие КУ-1 в растворе благодаря снижению концентрации ионов меди приближает значение потенциала к вели­ чине его, замеренной без этих ионов.

Наличие катионита в растворе сульфата меди резко снижает скачок потенциала при сорбции ксантогената на пирите. Эта величина для галенита и халькопирита меняется мало. При наличии в растворе малых количеств цианида сохраняются эти же зако­ номерности.

При избытке цианида (256—274 мг/л) сорбция ксаитогената на халькопирите и пирите резко снижа­

минералах.

Полученные данные соответствовали порядку изме­ нения термодинамического потенциала, а именно зна­ чительная сорбция меди была отмечена на галените, пирите и сфалерите, а на халькопирите значительно меньше.

Активированные ионами меди минералы хранились в закрытых сосудах до полного распада изотопа Си64, а затем контактировались с раствором ксаитогената, индицированного радиоактивным изотопом серы. По величине сорбируемого ксаитогената на минералах, которые предварительно контактировались с сульфа­ том меди, и свежими минералами, можно было судить об изменении их флотационных свойств. Изменение флотационных свойств этих минералов в зависимости от количества закрепленной меди показано на рис. 33. Эти данные показывают, что с увеличением количест­ ва сорбируемой меди значительно повышается сорб-

ИЗ

0.5

Рис. 33. Адсорбция бутилового ксантогеиата иа минералах в зависимости от количества адсорби­ рованной меди:

I — халькопирит; 2 — галенит; 3 — пирит; 4 — кварц

Рис. 34. Адсорбция бутило­ вого ксантогеиата поверх­ ностью цинковой обманки в зависимости от количества иоглощеииои минералом

меди

Количество меди.мг/rZnS

ция ксантогеиата на сфелерите, пирите и халькопири­ те; на галените и кварце сорбция ксантогеиата не зависит от осаждения на их поверхности меди.

Более детально изучался сфалерит (рис. 34). Бы­ ло показано, что уже при 0,1 мг/т меди иа цинковой обманке сорбция ксантогеиата возрастает с 0,03 до

0,17 мг/г.

Сравнение кинетических кривых (рис. 35) показы­ вает, что на неактивированном сфалерите сорбция ксантогеиата с ростом времени контакта почти не

114

увеличивается, в то время как на активированном рез­ ко возрастает.

Интересна отмеченная зависимость адсорбции ксантогената от крупности цинковой обманки. Было установлено, что тонкие классы сфалерита сорбируют ксантогенат без активации ионами меди, вероятно, за счет физической сорбции. Это хорошо согласуется с данными прямых флотационных опытов, которыми было показано, что класс —10 мкм увлекается в пену без предварительной активации. На активированной поверхности сфалерита сорбируется одинаковое коли­ чество ксантогената независимо от крупности. Эта разница в сорбции ксантогената сохраняется при разных величинах pH и концентрациях ксантогената.

.115

На рис. 36 приведены результаты измерений сорб­ ции ксантогената сфалеритом: иеактивированным, ак­ тивированным, активированным при избытке сорбента. Полученные данные свидетельствуют о том, что нали­ чие катионита в пульпе в количестве, достаточном для поглощения ионов меди, снижает адсорбцию ксанто­ гената на сфалерите практически до уровня неакти­ вированного минерала.

Далее следовало установить, достаточно ли того количества ксантогената, которое сорбируется на неактивированном сфалерите, для его гндрофобизации. Для этой цели использовался контактный прибор Эйгелеса.

Опыты ставились с навеской сфалерита 0,4 г круп­ ностью —0,21+0,15 мм и катионита —0,074 мм. Кон­ центрация ксантогената была принята 7,5 мг/л. Ад­ сорбция ксантогената, как было показано выше, составляла иа неактпвироваииом сфалерите 0,04 мг/г, на активированном 0,4 мг/г. Активация сфалерита сернокислой медью проводилась при перемешивании его в течение 10 мин с раствором, содержащим 200 мг/л Си2+. Испытания прилипания пузырьков воз­ духа к минералу показали высокую флотационную ак­ тивность сфалерита (рис. 37, кривая 2). Для оценки степени активации сфалерита в присутствии катионита перед контактом с раствором, содержащим ионы ме­ ди, к сфалериту был добавлен катионит, и проводи­ лось перемешивание. Кривая 3 (рис. 37) практически совпадает с кривой 1 прилипания для неактивирован­ ного образца. Следовательно, в случае, использова­ ния такого количества катионита, которое обеспечи­ вает требуемую емкость для полного поглощения ионов меди из раствора, активации сфалерита не про­ исходит.

На рис. 38 показано поглощение меди из сернокис­ лого и цианидного растворов сфалеритом и ионитом в зависимости от концентрации раствора. Как видно из полученных данных, с повышением концентрации меди в растворе растет закрепление ее на катионите и сфалерите. В присутствии цианида сорбция меди иа катионите снижается, в то время как на сфалерите она несколько повышается.

Кроме того, представляло интерес проверить влия-

W6

Время прилипания, с

Рис. 38. Закрепление ионов меди иа сфалерите (пунктирная линия) и катионите (сплошная линия) из сернокислых раство­ ров и при добавлении разных

количеств цианида:

И7

а

Спесь ZnS-FeSt 6 разны х соотношениях Смесь ZnS-CuFeSz 8 ра зн ы х соот но­ ш ениях

Рис. 39. Сорбция меди из сернокислого раствора п присутствии цианида на смесях минералов ZnS—CuFeSj (я) и ZnS—FeS2 (б).

нне других минералов на поглощение меди сфалери­ том. Для этого были взяты сфалерит, пирит и халь­

Замер активности образцов после 3 ч контакта с мед­ ным купоросом (16 мг/л) с цианидом и без него пока­ зал, что взаимного влияния минералов на сорбцию ими меди из смеси не обнаружено. Величина сорбции

10 раз, на пирите и халькопирите—в 3 раза (рис. 39). Степень гидрофобное™ сфалерита в зависимости от активации его ионами меди и в анионной форме

определялась также по времени индукции на контакт­ ном приборе КЭП-4.

Кривые на рис. 40 показывают, что наличие циа­ нида в количествах, достаточных для образования

Ш8

CuCN, несколько депрессирует сфалерит, а медь в катионной форме и в виде (CN) '2 снижает время ин­

дукции, а следовательно активирует сфалерит, что согласуется с формой кривой на рис. 2. Если контакт с активатором ведется в присутствии катионита, то время индукции равно величине для неактивирован­ ного порошка минерала.

Рудная пульпа содержит минералы различной крупности, в связи с чем необходимо было установить влияние ионитов на флотируемость минералов меди, свинца и цинка в зависимости от величины их зерен.

Для раскрытия этих явлений была проведена мед­ но-свинцовая флотация руды Майкаинского месторож­ дения с фракционным снятием пенного продукта че­ рез 2, 4, 6, 10 и 15 мин без применения катионита и при подаче КУ-1 в измельчение в количестве 1 кг/т руды. Концентраты опытов подвергнуты дисперсион­ ному анализу с разделением на классы: +40; —40 + + 20; —20+10; —10+ 5; —5 мкм. Для расчета распре­ деления цветных металлов по разным классам в каж­ дом продукте определялось содержание меди, свинца и цинка. Полученные данные (рис. 41—45) позволили оценить кинетику флотируемости минералов в зави­ симости от крупности и изменение этого фактора при использовании ионообменной смолы [79].

Как видно из приведенных на рисунках кривых,

119