книги / Флотационные реагенты

функциональную группу, способную избирательно закрепляться на поверх­ ности депрессируемого минерала; во-вторых, депрессор должен содержать полярную группу, способствующую гидрофилизации поверхности. При этом депрессор должен обладать достаточно высокой растворимостью в воде.

В Гинцветмете был синтезирован и испытан ряд органических соедине­ ний с различными функциональными группами: дитиокарбаматы, дитиокарбонаты, тионокарбаматы и т. д. [1, 2]. Лабораторные флотационные испытания по селекции коллективных медно-молибденовых концентратов ряда месторождений показали, что большая часть синтезированных соеди­ нений является хорошими депрессорами сульфидов меди и железа, но наи­ более перспективными и эффективными оказались соединения класса тионокарбаматов.

Определение пенообразующих свойств гомологического ряда соедине­ ний этого класса позволило выявить реагент с оптимальной длиной угле­ водородного радикала (реагент Д-2Э). Исследование адсорбции реагента Д-2Э на поверхности халькопирита, халькозина и молибденита с проведе­ нием параллельных опытов по флотации показало, что адсорбция реагента Д-2Э возрастает в ряду: молибденит < халькопирит < халькозин, что хорошо коррелирует с результатами флотационных опытов на чистых минералах (рис, 1),

На сульфидах меди наблюдается активная адсорбция с насыщением ад­ сорбционного слоя за 2—3 мин, В присутствии ксантогената на поверхности минерала депрессирующее действие реагента Д-2Э в значительной степени определяется соотношением плотностей покрытия поверхности минералов собирателем и депрессором.

Реагент Д-2Э не вытесняет ксантогенат с поверхности минералов. При соотношении собирателя и депрессора на поверхности минералов, равном 2:1, извлечение как халькопирита, так и халькозина не превышает 10%,

Дальнейшее увеличение соотношения в пользу ксантогената приводит к нарушению депрессии.

Вводу того что плотность сорбции Д-2Э на халькопирите при адсорб­ ционном насыщении составляет около 50% от сорбции на халькозине, кри­ тические расходы бутилового ксантогената, при которых еще сохраняет­ ся депрессирующее действие реагента Д-2Э на эти минералы, составляют соответственно для халькопирита 100 г/т, для халькозина 300 г/т. Таким образом, технологические показатели селекции медно-молибденового кон­ центрата в значительной степени определяются расходом собирателя в кол­ лективной флотации и минералогическим составом коллективного кон­ центрата.

Для уточнений условий селекции с применением реагента Д-2Э прове­ дены лабораторные исследования на фабричном коллективном медно-мо­ либденовом концентрате одного из месторождений. Коллективный кон­ центрат содержит 0,1—0,2% молибденита, около 30% железа и 18—20% ме­ ди, причем медь представлена халькозином и халькопиритом в соотноше­ нии 1^:1. Количество адсорбированного ксантогената на поверхности кон­ центрата при расходе собирателя в рудной флотации 27 г/т составляет около 100—150 г/т концентрата. Таким образом, фазовый состав кон­ центрата и количество адсорбированного на нем ксантогената позволяют использовать его в качестве объекта для проведения селекции с примене­ нием реагента Д-2Э.

Флотационными опытами определен оптимальный режим основной молибденовой флотации: расход реагента Д-2Э 100—150 г/т, расход ке­ росина 150г/т, рН < 10,5, продолжительность контакта с депрессором 10 мин, продолжительность флотации 10 мин,

Доводка чернового молибденового концентрата, полученного с при­ менением реагента Д-2Э, вдет неэффективно. Результаты фазового анали­ за продуктов доводки с реагентом Д-2Э и сернистым натрием показали более слабую депрессию первичных сульфидов меди органическим депрес­ сором. Так, соотношение меди в воде вторичных сульфидов к первич­ ным (при одинаковом содержании первых) в концентрате V перечистки с применением реагента Д-2Э составило 1,37, а с применением сернисто­ го натрия —4,15.

В связи с этим доводку чернового молибденового концентрата, получен­ ного с применением реагента Д-2Э, необходимо проводить сернистым нат­ рием. По результатам лабораторных исследований на продуктах фабрики было принято решение о проведении промышленных испытаний разрабо­ танного способа селекции.

Для получения опытной партии реагента Д-2Э Гинцветметом был пред­ ложен метод, позволяющий получить реагент с выходом 90% и высоким содержанием основного вещества. Реагент представляет собой аморфный порошок, хорошо растворимый в воде. По данным Института гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР, реагент относится к IV классу мало • токсичных веществ, не кумулирует в организме, не вызывает раздражений

Промышленные испытания проводились при параллельной работе фло* томашин по фабричной схеме с применением сернистого натрия (рис. 2, вариант а) и по схеме с применением реагента Д-2Э (вариант б). Преду­ смотренный по новой схеме вывод хвостов 2-й перечистки в голову флота-

IV перечистка

V перечистка

Молибденовый

промпродукт

Р и с. 2. Технологическая схема селекции коллективного медно-молибденового кон­ центрата

о —с реагентом б —с реагентом Д-2Э

ции через сгуститель объясняется тем, что одновременное присутствие реагента Д-2Э и сернистого натрия нарушает процесс селекции.

Расходы реагентов в основную молибденовую флотацию: Д-2Э —150 г/т, керосина — 100 г/т, Т-80-40 г/т. I перечистка проводилась без реагентов, II—V перечистки —с сернистым натрием. Результаты проведенных испыта­ ний (табл. 1) показали перспективность применения нового способа селек­ ции. В случае применения реагента Д-2Э значительно сокращается расход сернистого натрия, стабилизируется флотационный процесс, нет необхо­ димости подргревать пульпу, что улучшает условия труда и приводит к снижению затрат на топливо.

Для производства реагента Д-2Э в промышленном масштабе необходимо было решить вопрос о промышленной технологии его производства. Спо­ соб получения Д-2Э, разработанный Гинцветметом, дает возможность по­ лучить реагент с высоким содержанием основного вещества, но предусмат­ ривает стадию фильтрации, что приводит к появлению сточных вод. Поэто­ му НИИхимполимером совместно с Гинцветметом была предложена безот­ ходная технология.

Однако в этом случае реагент содержит достаточно много побочных про­ дуктов. В связи с этим возникла необходимость дополнительных промыш­ ленных испытаний реагента Д-2Э, полученного по безотходной технологии. В опытном цехе в 1983 г. была наработана опытная партия реагента в коли­ честве 2,5 т в двух выпускных формах —в виде аморфного порошка и в виде пасты.

В июне-июле 1983 г. на медно-молибденовой фабрике проведены про­ мышленные испытания этих форм реагента. Технологическая схема фло­ тации и реагентный режим были аналогичны тому, который был принят при испытаниях опытной партии реагента Д-2Э, полученного по технологии Гинцветмета.

Результаты промышленных испытаний (табл. 2) подтвердили эффектив­ ность разработанного в Гинцветмете способа селекции с применением орга­ нического депрессора, полученного по безотходной технологии. Способ селекции комбинатом принят к внедрению.

Проведенный расчет показал, что внедрение реагента Д-2Э в цикле се­ лекции позволит получить экономический эффект не менее 200 тыс.руб./год.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Херсонский ММ., Моисеева Р.И., Десятое А.М. и др. Изыскание низкомолеку­ лярных органических депрессоров для разделения медно-молибденовых концентра­ тов. - Обогащение руд, 1983, № 3, с. 14-17.

2.Херсонский ММ., Десятое А.М., Бехтле Г.А. и др. Совершенствование селек­ ции медно-молибденовых коллективных концентратов с использованием органическо­ го депрессора. - Цв. металлургия, 1982, № 7, с. 14-15.

УДК 622.765

БЕСЦИАНИДНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦИНКА ИЗ КОМПЛЕКСНЫХ РУД ДЖЕЗКАЗГАНА НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ НОВЫХ РЕАГЕНТНЫХ РЕЖИМОВ И ЕЕ ОСОБЕННОСТИ

Ж.М. Махмутов, Г.С. Половинкина, А.М. Коноплин

В полиметаллических рудах Джезказганского месторождения ценными компонентами являются медь, свинец, цинк, серебро и рений. Переработ­ ка руд в последние пять лет осуществляется по двум вариантам техноло­ гических схем: по схеме коллективно-селективной флотации (проектная технология), а также по схеме с бездепрессорным выводом медной "го­ ловки”, в основе которой используется природная флотируемость минералов.

В каждом варианте технологической схемы предусматривается получе­ ние коллективного концентрата, селекция которого проводится путем депрессии медных минералов и сфалерита комплексной цинк-цианистой солью, образующейся в содовой среде при последовательной подаче цин­ кового купороса и цианида натрия при соотношении 1:1 [1].

В настоящее время обогатительная фабрика выдает только медный и

Содержание цинка в перерабатываемых рудах изменяется в широком диапазоне —от 0,1-0,3 до 0,9—1,2%, составляя в среднем 0,44% за 1980— 1983 гг, В зависимости от содержания цинка в руде его содержание в мед­ ном концентрате составляет 4—12%.

Извлечение цинка из полиметаллических руд Джезказгана является актуальной проблемой, положительное решение которой позволит повы­ сить качество медного концентрата и получить дополнительно цинковый концентрат.

Проектом комплексной секции ДГМК, выполненным институтом Механобр, предусмотрено разделение цинкосодержащего медного концентрата путем депрессии медных минералов феррицианидом. Из руды, содержащей 0,56% цинка, предполагается получить цинковый концентрат с извлечением в него цинка 40%. Но ввиду дефицитности предложенного реагента-депрес­ сора разработанная в лабораторных условиях технология до сих пор не прошла промышленной апробации.

Институтом Механобр в 1979 г. была предложена также и другая техно­ логия получения медно-цинкового продукта, основанная на депрессии сфалерита сернистым натрием и цинковым купоросом в известковой сре­ де при предварительной тепловой обработке чернового цинкового кон­ центрата в присутствии сульфита натрия [2].

ДжезказганНИПИцветмет продолжил исследования возможности селек­ ции медно-цинкового продукта, в частности, с использованием высоко­ молекулярного органического реагента-регулятора карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ). Установлено, что при оптимальной дозировке КМЦ отчетливо

Влияние остаточной концентрации ионов цинка на результаты селекции медно-цинкового продукта с применением КМЦ

проявляется его депрессирующее действие на сфалерит без снижения флотируемости медныхминералов.

Эксперименты проводились на предварительно задепрессированных пинк-цианистым комплексом фабричных медно-цинковых продуктах, являющихся хвостами свинцовой флотации и содержащими (в зависимости от содержания меди и цинка в руде) 10—17% меди и 4—12% цинка.

Сериями открытых флотационных опытов было изучено влияние плот­ ности пульпы, расхода КМЦ и времени агитации с ней, щелочности пульпы, расхода медного купороса на показатели разделения медно-цинкового продукта и был подобран оптимальный режим разделения: плотность пуль­ пы - 18-22% твердого; расход КМЦ-400 г/т; время агитации с КМЦ - 2 мин; рН9,5—10; расход бутилового ксантогената —30 г/т; расход мед­ ного купороса —150 г/т,

С учетом современных представлений механизма депрессирующего дейст­ вия комплексного цианида цинка на сульфиды цветных металлов было

Медно-цинковый\ продукт

Классификация

^ Пески

Слив

Основная Си флотация

Основная 2п флотация

Цинковый концентрат

Технологическая схема селективной флотации медно-цинкового продукта

изучено и уточнялись условия применения КМЦ в цикле разделения мед­ но-цинковых продуктов, предварительно задепрессированных цинк-циа- нистым комплексом. Наличие комплексного цианида цинка в жидкой фазе пульпы определялось по величине остаточной концентрации ионов цинка, так как в режиме селекции медно-цинкового продукта при рН 9,5— 10 цинк в жидкой фазе пульпы может быть только в виде анионных цинкцианистых комплексов [3].

кн чернового цинкового концентрата.

В результате выявлена зависимость показателей разделения медно-цин­ кового продукта с использованием КМЦ от величины остаточной кон­ центрации ионов в жидкой фазе (табл, 1), Установлено, что для эффектив­ ной селекции медно-цинкового концентрата с КМЦ необходимо поддержи­ вать величину остаточной концентрации ионов цинка в жидкой фазе на уровне 50-90 мг/л.

На основании полученных данных и с учетом отмеченных особенностей разработана технологическая схема получения цинкового концентрата из комплексных руд Джезказгана (см, рисунок). Лабораторные опыты, проведенные по этой схеме на фабричных медно-цинковых продуктах, показали возможность получения медного концентрата с содержанием 40—42% меди, 3-4% цинка при извлечении 93,2—94,7% меди и цинкового концентрата с содержанием 40-43% цинка, 2—3% меди при извлечении 57,1-67,9% цинка в условиях различного содержания цинка в руде (табл. 2). При этом кондиционный цинковый концентрат может быть по­ лучен даже при более низком по сравнению с проектом содержании цинка в руде.

Реализация результатов работы позволит повысить комплексность ис­ пользования сырья за счет выпуска новой продукции, а также будет спо­ собствовать повышению качества концентратов и улучшению охраны о к ­ ружающей среды, поскольку исключается применение токсичных реаген­ тов.

1.Еропкин Ю.И. Разделение свинцовых и медных минералов при обогащении Джезказганских руд. - В кн.: Тр. II науч.-техн. сес. ин-та Механобр. М.: Металлургиздат, 1952, с. 20-25.

2.Пудов В.Ф., Артемьев Л.Д., Лойферман М.С. и др. Разработка бесцианидной технологии медно-цинкового разделения полиметаллических руд Джезказганского месторождения. - Обогащение руд, 1980, № 6, с. 14-16.

3.Пудов В.Ф., Коганович С.И., Махмутов Ж.М. и др. Определение оптимальной остаточной концентрации цинка при цинк-цианистом методе разделения медно-свин­ цовых концентратов, Обогащение руд, 1981, № 1, с. 19-23.

УДК 547.37

НОВЫЕ СИНТЕТИЧЕСКИЕ ФЛОТОРЕАГЕНТЫ - ЭПОКСИАЦЕТАЛИ

Н.А. Недоля, М.Я. Хилько, О.Н. Белькова, Л.В. Рогинская, Б.А. Трофимов

Известно, что пенообразующими свойствами обладает большое число поверхностно-активных гетерополярных веществ с самыми различны­ ми функциональными группами. Наиболее эффективными являются сое­ динения, имеющие в своем составе одну из полярных групп: ОН, СООН, С=0, —С^— С— , МН2, 3 0 20Н [1 ].

О

С целью поиска вспенивателей в ряду функционально замещенных ацеталей нами впервые осуществлен синтез и изучены физико-химиче­ ские и флотационные свойства эпоксиацеталей (И—XV) [2—5].

Эпоксиацетали (Н-ХУ, табл. 1 ) получены селективным присоедине­ нием соответствующих спиртов и фенолов к винилоксиэтиловому эфи­ ру глицидола (I) в присутствии катионных катализаторов:

+ КОН

I

Реакция сопровождается мягким экзотермическим эффектом. Выходы эпоксиацеталей (Н-ХУ) близки к количественным (90-96%).

Процесс характеризуется предельной простотой и высокой техноло­ гичностью: не требует нагревания, применения растворителей, избыточ­ ных количеств реагентов, обработки целевого продукта и реакционной смеси, абсолютно безопасен и не дает сточных вод и отходов; базирует­ ся на доступном сырье и может быть легко реализован в промышленности.

Синтезированные эпоксиацетали (Н-ХУ) - подвижные бесцветные жидкости со слабым приятным запахом, нетоксичны, устойчивы, хоро­ шо растворимы в большинстве органических растворителей и ограничен­ но — в воде. Их состав и строение подтверждены элементным анализом,