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

Оценивая технологические показатели фабрики за первое полугодие 1964 г., следует отметить, что пока­ затели по извлечению цинка были не только далеки от проектных, но не достигали и плановых. Более благополучно обстояло дело с показателями по меди: извлечение этого металла и качество медного концен­ трата были выше плановых.

Лучшие показатели продолжали давать третья и четвертая секции, где извлечение цинка колебалось от 47 до 50%, в том случае, когда перерабатывалось большое количество цинкового колчедана, извлечение повышалось до 58—60%.

Испытания катионита продолжались в селективной схеме на третьей и четвертой секциях с подачей ка­ тионита в рудное измельчение в количестве 0,7 кг/т, а в коллективной схеме на первой секции с подачей

лись весьма разнообразные руды, однако основными для первой и второй секций являлись брекчиевидные, а для третьей и четвертой — колчеданные руды пятой линзы. Сравнительно большой удельный вес в пере­ работке занимали медные руды с весьма низким со­ держанием цинка, которые обогащались с получением лишь медного концентрата.

Переработано значительное количество (31%) труднообогатимых руд тринадцатой линзы, для кото­

в переработку руд, для оценки эффективности дейст­ вия катионита было признано единственно правиль­ ным сравнение показателей одной и той же секции для одного типа руд. В табл. 40 приведены сравни­ тельные данные обогащения по типам руд, которые показывают, что при обогащении свежедобытых руд цинкового колчедана с низким содержанием меди, когда выход медного концентрата невелик и потери в нем цинка не превышают 10%, применение катио­ нита нецелесообразно: повышение извлечения цинка было достигнуто лишь на 2% с понижением извлече­ ния меди.

140

.141

При обогащении руды тринадцатой линзы приме­ нение катионита обеспечило повышение извлечения цинка в цинковый концентрат на 12%, причем на 11 % за счет уменьшения потерь в медном концен­ трате.

Аналогичные результаты были получены при обо­ гащении руд пятой линзы: потери цинка в медном концентрате были снижены на 10,4% при увеличении извлечения его в цинковый концентрат на 10,8%. По­ высилось соотношение меди к цинку в медном концен­ трате с 2,94 до 4,45.

За период испытаний катионита на третьей и чет­ вертой секциях получен медный концентрат с содер­ жанием 18% меди при извлечении 78,4% меди и цин­ ковый концентрат с содержанием 44,6% цинка при извлечении 57,8% цинка.

Качество медного концентрата в первый год испы­ таний было повышено с 14 до 16%, а во втором с 16 до 18%. Следовательно, абсолютные значения повы­ шения качества медного концентрата и извлечения цинка являются устойчивыми и надежными.

Испытание влияния катионита при обогащении брекчиевидных руд по схеме коллективно-селективной флотации проведено на первой секции при подаче 150 г/т катионита в доизмельчепие грубого медного концентрата. Показатели обогащения при работе с катионитом выше как по качеству медного и цинко­ вого концентратов, так и по извлечению металлов в одноименные концентраты (табл. 41).

Реагентный режим в сравниваемых периодах оди­ наков: щелочность, г/м3:

в I стадии измельчения 140—150, во II стадии 350—500, в медной флотации 70—140, в цинковой флотации 500—800; цианида — 150—250 г/т, серни­ стого натрия 600—1000 г/т, цинкового купороса

1600—2200 г/т, медного купороса 200—300 г/т;

ксантогената, г/т: в коллективном цикле 200—300, в медной флотации 20—40, в цинковой флотации

200—300, аэрофлот 100.

Повышение извлечения цинка на первой, третьей и четвертой секциях фабрики не могло не сказаться на товарных показателях фабрики в целом.

Сравнивая полученные товарные показатели за

142

Т а б л и ц а 41

Использование катионита при обогащении брекчиевидных медно-цинковых руд по схеме коллективно-селективной флотации на Сибайской фабрике

период испытаний с показателями любого месяца первого полугодия, можно видеть, что без применения катионита не было периода времени, где одновремен­ но было бы получено извлечение меди на 6% выше планового и на 2% извлечение цинка при более бо­ гатых концентратах.

В августе прирост извлечения цинка против пре­ дыдущего среднего за 7 месяцев составил 4%. И это при условии переработки с катионитом лишь одной трети руды, поступившей на фабрику.

К сожалению, новый реагент до настоящего вре­ мени не внедрен на Сибайской фабрике. Переход на переработку руд нижних горизонтов, проведение ряда мероприятий по совершенствованию технологии поз­ волили заметно увеличить показатели обогащения на Сибайской фабрике и оставить далеко позади пока­ затели 1964 г., однако любое изменение режима не исключает полезности использования катионитов, хотя количественный эффект от его использования в настоящее время был бы меньшим. Полезность кон­ диционирования ионного состава жидкой фазы пуль­

143

жание вторичных сульфидов меди в зоне цементации колебалось в пределах 35—65%, сульфатной и окис­ ленной меди 3,5—15% от содержания меди в руде. Сфалерит представлен темными тонкозернистыми и светло-серыми крупнозернистыми разновидностями.

Результаты промышленной практики показывают, что в целом учалинские руды относятся в разряду труднообогатнмых. Если из первичных руд можно извлечь 79% меди и 76% цинка в одноименные кон­ центраты с содержанием меди 18% и цинка 48% со­ ответственно, то при обогащении окисленных руд, со­ ставляющих значительную часть запасов месторожде­ ния, извлечение меди не превышает 66%, а цинка 50%. Отношение меди к цинку в медном концентрате

влучшем случае составляет 1: 1 [84].

Влабораторных условиях была изучена проба руды, содержащая до 42% окисленных и вторичных медных минералов. Исследования показали, что ос­ новной причиной нарушения селективности разделе­ ния меди и цинка является неблагоприятный ионный состав жидкой фазы пульпы. Концентрация меди до­ стигла 600 мг/л или около 2 кг/т руды. В такой руде активация сфалерита, начавшаяся в месторождении, продолжается в процессе измельчения п флотации.

Висследованиях для предотвращения активации сфалерита использовался катионит КУ-1, для дезак­ тивации сфалерита, активированного при хранении руды, — цианид, и для снижения концентрации ионов цианида в пульпе после дезактивации сфалерита — анионит марки ЭДЭ-10ГІ. Лабораторные опыты с ис­ пользованием этих смол дали в медном цикле удов­ летворительные результаты: в концентрат с содержа­ нием меди 14% и цинка 6% извлекалось 74% меди. Полученные результаты оказались самыми высокими по сравнению с другими показателями флотации, по­ лученными на рудах зоны цементации. Поэтому пред­

ставляло интерес проверить этот режим в замкнутом цикле. Разработанный режим был проверен на непре­ рывной полупромышленной установке производитель­ ностью 40 кг/ч. Реагентный режим полностью воспро­ изводил лабораторные опыты. В схеме прямой селек­ тивной флотации использовались следующие реаген­ ты: в измельчение: известь 7500 г/т (28 г/м3 свобод­

144

ной CaO), сернистый натрий 1000 г/т, цианид 4/0 г/т, сульфат цинка 900 г/т.

Расход бутилового ксаитогеиата составлял около 100 г/т, флотомасла 80 г/т. В цинковом цикле исполь­ зовался медный купорос 600 г/т, известь до содержа­ ния свободной СаО до 600 г/м3, бутиловый ксантогенат 60 г/т и бутиловый аэрофлот 80 г/т.

Средние показатели флотации по укрупненным ис­ следованиям без катионита КУ-1 и с его использова­ нием приведены в табл. 42.

Т а б л и ц а 42

Влияние ионитов на показатели обогащения медно-цинковых руд Учалинского месторождения

При подаче в измельчение катионита КУ-1 уда­ лось значительно повысить извлечение цинка в одно­ именный концентрат (с 35 до 60%)- На 4% было по­ вышено качество медного концентрата и извлечение в него меди. При этом содержание цинка в медном концентрате снизилось на 9%.

Большие трудности представляют руды Межозерского месторождения, поступающие на Учалинскую фабрику. Трудность их обогащения, кроме тесной ас­ социации минералов, обусловлена также наличием вторичных и водно-растворимых минералов меди. Ла­ бораторные исследования показали, что применение катионита-сульфоугля при доизмельчении коллектив­ ного концентрата перед селекцией хотя и не дает пол­ ного разрешения цинковой проблемы, однако позво­ ляет снизить в медном концентрате потери цинка на 7—8% (табл. 43). Аналогичные результаты получены

Т а б л и ц а 43

влияние расхода сульфоугля на снижение потерь цинка в медном концентрате

146

струднообогатимыми рудами пятой залежи Гайского месторождения. При лабораторных испытаниях, по­ давая сульфоуголь в измельчение и изменяя его рас­ ход от 0 до 1,5 кг/т руды, наблюдается снижение со­ держания цинка в медном кондиционном концентрате

с4,8 до 1,4%. Извлечение цинка в этот концентрат падает с 45,5 до 17%.

Лабораторными исследованиями установлено, что переработка руд типа пятой залежи Гайского место­ рождения и Межозерское месторождения должна про­ водиться по схеме, включающей основную медную флотацию, контрольную медную,'концентрат которой перечищается и объединяется с концентратом основ­ ной, и медно-цинковую флотацию. Показатели обога­ щения приведены в табл. 44. Цинковую . флотацию вести не рекомендуется, так как трудно получить цин­ ковые концентраты с низким содержанием меди, обезмеживаиие же таких концентратов приведет к сни­ жению извлечения цинка до 40—45%.

Для переработки получаемого медно-цинкового продукта, флотационное разделение которого затруд­ нено вследствие тесной ассоциации медных и цинко­ вых минералов, возможно применение пиро- и гидро­ металлургической схемы с сульфатизирующим обжи­ гом и последующим выщелачиванием.

2. Флотация свинцово-цинковых руд

Эффективность действия катионита проверена так­ же при флотации серебросодержащей свинцово-цин­ ковой руды *.

Химический состав руды: свинца 1,64%, цинка

1,82%, мышьяка 4,6%, серебра 316,2 г/т.

Основные рудные минералы представлены арсеиопиритом, пиритом, марказитом, галенитом и сфалери­ том. Все рудные минералы имеют очень тонкое вза­ имное прорастание, измеряемое от первых сотых до­ лей мм до рассеянной вкрапленности в виде идиоморфных зерен. Особенно тонкая вкрапленность от­ носится к арсеиопириту, галениту и сфалериту.

Трудность получения кондиционного свинцового концентрата обусловливалась тем, что сфалерит был частично активирован ионами серебра и меди уже в месторождении. С большей интенсивностью этот про­ цесс продолжался в цикле измельчения, что приводи­ ло к повышенной флотируемости цинка в свинцовом

3. Флотация полиметаллических руд

Наиболее широко катионит испытан при флотации полиметаллических руд. Влияние кондиционирования жидкой фазы пульпы с помощью ионообменников определено как на рудах вновь разведываемых место­ рождений, так и на перерабатываемых действующими фабриками.

Руды одного из месторождений представлеры кол­ чеданами массивной, полосчатой и пятнистой струк­ турой. Несмотря на простой минеральный состав (пирит, пирротин, сфалерит, галенит и халькопирит), руды весьма труднообогатимы, вследствие тонкого взаимопрорастания минералов, легкой окисляемости руды, вялой флотации галенита и весьма активной флотации пирита.

Авторы работы Н. Л. Горенков и Э. Р. Гегнна.

148

Ввиду легкой окисляемости водная вытяжка из­ мельченной руды содержит заметное количество же­ леза, цинка и меди (табл. 45).

Т а б л и ц а 45

Содержание ионов тяжелых металлов в водной вытяжке

Исследованиями было показано, что потерн цинка в медно-свинцовом концентрате определяются содер­ жанием водно-растворимой меди (табл-46).

Катионит позволяет снизить концентрацию ионов тяжелых металлов (табл. 47), тем самым улучшая флотируемость свинца и меди, а также снижая фло­

тируемость пирита.

В лабораторных условиях влияние катионита, по­ даваемого в измельчение, определялось по величине потерь цинка в циклах медно-свинцовой и свинцовопиритной флотации.

149