Вопрос 82

Практика флотации окисленных и смешанных винцовых и цинковых руд.

Цинковые руды.

В России Cu – Zn руды расположены на Урале и являются, в основном, колчеданными , которые отличаются сложным минеральным составом.

Наличие в руде различных сульфидов, сульфатов, а также окислов Cu в присутствии сфалерита, обладающего различной степенью флотируемости и флотоактивного пирита, не благоприятное соотношение Cu и Zn создают значительные трудности в осуществлении селективной флотации и характеризуют как труднообогатимые.

Cu – Zn руды обогащаются по схеме прямой селективной и коллективно – селективной флотации.

Прямая селективная флотация.

Измельчение руды осуществляется до крупности 85 – 95% класса -74мкм, когда происходит раскрытие минеральных тонковкрапленных зерен халькопирита (CuFeS₂), сфалерита (ZnS) и пирита (FeS₂).

В измельчение подаются реагенты для подавления сфалерита и пирита, и активации халькопирита: известь, цинковый купорос, Na₂S и кальцинированная сода.

Из хвостов Cu флотации, при активации сфалерита медным купоросом получают Zn концентрат. Такая схема применяется при флотации вкрапленных и сплошных Cu – Zn руд, в которых медные минералы представлены в основном халькопиритом, а сфалерит не активирован ионами Cu. Такая схема применяется на Сибайской О.Ф. (рис.4.1)

Коллективная флотация.

Перед ней вкрапленные руды подвергают глубокому измельчению до45 – 60% кл.-74мкм, при котором происходит максимальное отделение основной массы сульфидов Cu, Zn, Fe от минералов вмещающей породы (см. рис.4.2.)

Сплошные руды измельчают до 85 – 90% кл.-74мкм и обязательно в известковой среде для подавления основной массы пирита (см. рис.4.3). Если в руде присутствуют две разновидности сфалерита, то в коллективный концентрат извлекается высокоактивный сфалерит и сульфиды Cu, а сфалерит, обладающий невысокой флотационной активностью, извлекается в цикле Zn-ой флотации, после активации медным купоросом (см. рис.4.4).

Коллективный Cu – Zn концентрат перед разделением обязательно доизмельчается в известковой среде и подвергается операции десорбции (удаление с минеральной поверхности реагента) сернистым Na и активированным углем. Десорбция проводится в контактном чане при содержании твердого 55 – 60% или совмещается с доизмельчением коллективного концентрата (бесцианидный способ). При цианидном способе в мельницы доизмельчения или в контактный чан подается смесь цианида с цинковым купоросом, затем медная флотация проводится в присутствии Кх и вспенивателя. Из хвостов медной флотации после активации медным купоросом флотируется сфалерит.

Хвосты Zn флотации являются пиритсодержащими. При флотации колчеданных руд хвосты Zn флотации являются, в основном, готовым пиритным концентратом.

Если получаемый Zn концентрат является некондиционным (β не>37 – 40%), то он направляется на операцию обезмеживания, обезжелезнения, осуществляемый по методу Конева – Дебривной, т.е. Zn концентрат после сгущения до 60% твердого доизмельчается (если необходимо) с сернистым Na, продолжительное время отмывается в сгустителях и после перемешивания с содой и цинковым купоросом и направляется на Cu – пиритную флотацию, пенным продуктом является Cu – пиритный продукт, а камерный – Zn концентрат. Кондиционный Zn концентрат является при β = 41 – 56%.

Свинцовые руды.

Смешанные и окисленные руды за рубежом флотацией с предварительной сульфидизацией поверхности в щелочной среде. Сульфидные встречаются редко, обогащение осуществляется по простым схемам, стадиальность которой зависит от характера вкрапленности.

Схема обогащения крупнокристаллических свинцовых (Pb) руд обычно включает: обогащение в тяжелых суспензиях, отсадку (для выделения чистых зерен галенита), доизмельчение и флотацию из тяжелой фракции из хвостов отсадки. Галенит флотируется в щелочной среде рН=8 – 8,5, которая создается Na₂CO₃, Кх и дитиофосфатами. Пирит подавляется цианидами.

Если в руде содержатся оксиды и гидрооксиды Fe, то в схемы включают магнитную сепарацию и концентрационные столы. В процессе обогащения получают концентраты с β_Pb = 30 – 73 % .

СульфидныеPb - Zn руды достаточно распространены, их обогащают с применением комбинированных флотационно – гравитационных схем и чисто флотационных. Гравитационное обогащение осуществляется в тяжелых суспензиях. Флотация осуществляется по селективной схеме, сначала флотируются свинцовые минералы при подавлении сфалерита, а затем, после активации медным купоросом флотируется сфалерит.

Редко применяются коллективно – селективные схемы, т.к. требуется введение операций десорбции.

Медно – свинцово – цинковые руды.

Полиметаллические руды являются наиболее траднообогатимыми, т.к. являются комплексными, содержащими помимо Pb и Zn еще Cu и S. Данные элементы представлены сульфидными минералами, которые флотируются одними и теми же собирателями, многие применяемые реагенты действуют на них одинаково. В основном, данные руды относятся к колчеданным.

Полиметаллические руды делятся на сульфидные (в них содержится 10 – 15% Pb в виде окисленных соединений), смешанные (10 – 85% Pb в виде окисленных соединений) и окисленные (40 – 85% Pb в виде окисленных соединений)

Схемы прямой селективной флотации применяются редко, т.к. сульфиды Cu, Pb, Zn близки по флотационным свойствам и подвергаются окислению практически одновременно. Схемы применяются тогда, когда сульфидные минералы подвергаются последовательной активации, при этом сначала флотируются легко флотируемые минералы, а после активации трудно флотируемые (см.рис.9.1.).

Недостатки схемы: большой расход реагентов, большой фронт флотации, затраты на измельчение.

Более широкое распространение получили схемы частично коллективно – селективной и коллективно – селективной флотации.

По частично коллективно – селективной схеме в коллективный концентрат выделяются только сульфиды Cu и Pb при подавлении сфалерита и пирита. Из хвостов Cu – Pb флотации извлекается или один сфалерит (см. рис. 9.2.а.), или совместно с пиритом (см.рис.9.2.б.).

Применение коллективно – селективных схем наиболее эффективно для бедных полиметаллических руд с агрегативным характером вкрапленности, когда при грубом измельчении выделяется основное количество отвальных хвостов. (см.рис.9.3.)

Недостаток: обязательное применение десорбции.

Методы разделения Cu – пиритных концентратов.

1. концентраты, содержащие галенит и первичные сульфиды Cu.

а.цианидный: активация PbS (галенит) и депрессия CuFeS₂ (халькопирит). В качестве депрессоров халькопирита цианиды (NaCN, KCN) с цинковым купоросом, цианиды с ж.стеклом и крахмалом.

б.окислительный: активация халькопирита и депрессия галенита. Депрессоры галенита: бихромат Na и К (Na₂Cr₂O₇, K₂ Cr₂O₇), перекись водорода.

в. восстановительный: активация халькопирита и снижается галенита. Депрессоры галенита: сульфит Na с железным купоросом, Na₂SO₃ c железным купоросом, серная кислота (газ) с крахмалом, сернистый газ с бихроматом Na или К.

г. фосфатный: активация халькопирита и снижается галенита. Депрессоры галенита: растворимые фосфаты (H₃PO₄, NaH₂PO₄)

2. концентраты, содержащие галенит и вторичные сульфиды Cu.

а. цианидный: активация галенита и депрессия Cu минералов. Депрессоры вторичных медных минералов: цианиды и сульфат аммония.

б) восстановительный: активируют Cu минералы и депрессируют галенит. Депрессоры галенита:

бихромат К, Na₂SO₄.