Бележки по лекция по дисциплината „Преработка на руди на цветни метали“ за студенти от специалността 05030302 „Преработка на полезни изкопаеми“

Реактивен режим за флотация на медни и медно-пиритни руди

Сулфидните медни минерали имат висока флотационна активност в широк диапазон от стойности на pH - от 6 до 14. В същото време вторичните медни сулфиди плават по-добре от първичните и се депресират при по-висока стойност на pH.

Железните сулфиди са по-чувствителни от медните сулфиди към потискащия ефект на хидроксилните и цианидните йони. Използва се при селективна флотация на медно-пиритни руди.

Цианидите NaCN, KCN се използват, когато част от пирита е силно активна или за да се избегне депресия на молибден при pH над 11,5.

При флотацията на медни руди варът се използва като регулатор на средата, който се подава в процеса на смилане. За депресията на пирит консумацията на вар варира от 250 - 500 грама до няколко килограма на тон.

При флотация на дисеминирани медни руди (порфир, пясъчник, жила) се използва само медна флотация, докато рН на средата се поддържа в рамките на 7,5 - 8,5.

Ксантатите и дитиофосфатите (аерофлот) се използват като колектори при флотацията на медни и железни сулфиди. Най-често използваните са етил, бутил, изопропил, амил ксантати поотделно и в комбинация.

Като пенообразуващи агенти се използват: борово масло, OPSB, T-66, IM-68, Daufros-250, метилизобутилкарбинол. Понякога се използват два разпенващи агента наведнъж.

Разход на колектор: 30-50 (100) g/t.

Консумация на разпенващ агент: 20-50 (70) g/t.

Информация за събирачите на ксантат

Според физическото състояние се използват два вида ксантат:


  • Калий - течен;

  • Натрий - твърдо вещество.

Ксантатите се подават в процеса под формата на 2, 5 или 10 процента разтвор. Препоръчително е решението да се подготви за една смяна. В екстремни случаи, за един ден, защото ксантатът се разлага след два дни.

Ксантогенатите действат върху минералната повърхност само в алкална среда при pH 7,5-11.

Използват се следните видове ксантат:

CH3OCSSK - метил - 7.1А 0

C3H7OCSSK - пропил - 9,7А 0

C4H9OCSSK - бутил - 10.2А 0

C5H11OCSSK - амил - 12,8А 0

Дължината на въглеводородния радикал в горния ксантат е в диапазона от 7,1-12,8 ангстрема (A 0).

Обогатяване на медно-цинкови руди

Цинкови минерали и руди. Условия за цинкови концентрати

Известни са 54 цинкови минерала, но малка група принадлежи към индустриалните минерали. То:


  • Сфалерит - сулфид;

  • Смитсонитът е оксид;

  • Каламинът е оксид;

  • Хидрозинцит - оксид.

Характеристиките на тези минерали са дадени в таблица 4.1.

Таблица 4.1 - Характеристики на основните цинкови минерали

В зависимост от примесите, цветът на цинковата смес може да се промени от бял (клейофан ) до кафяв или дори черен (марматит), рядко сфалеритът има жълт, червен или зеленикав цвят. Brilliance е диамант. Среща се под формата на кристали с тетраедрична форма. Основни примеси: желязо (до 20%), кадмий (до десети от процента), индий, галий, манган, живак и др.

Промишлените видове цинк-съдържащи руди са представени от медно-цинкови, оловно-цинкови, медно-оловно-цинкови руди.

Залежите от медно-цинков пирит в ОНД са разположени в източния склон на Урал в продължение на почти 800 км. Тези руди се срещат сред вулканични образувания и съдържат до 90% пирит.

Рудообразуващи минерали - пирит, халкопирит, борнит, ковелит, халкоцит, сфалерит.

Отпадъчни минерали представен от серицит, хлорит, кварц, барит.

Най-големите находища на Урал: Gayskoye, Sibayskoye, Uchalinskoye. Подобни полета в Северен Кавказ - Урупское, Худеское.

Основните технологични характеристики на уралските медно-цинкови руди са:


  1. Фино (до емулсия) разпространение на медни и цинкови сулфиди в пирит, изискващо смилане до 95-100% клас - 0,043 mm (-0,03). В същото време отделянето на сулфидни минерали от отпадъчните скали се случва, когато рудата се смила до клас 60-70% - 0,074 mm.

  2. Сложността на материалния състав на рудата (наличието на първични и вторични сулфиди, както и медни сулфати) усложнява селективната флотация поради активирането на сфалерита и пирита с медни соли.

Флотационни свойства на цинковите минерали

Флотационните свойства на цинковата смес се определят от състава и вида на примесите, включени в кристалната му решетка изоморфно. Основните изоморфни примеси в цинковата смес са: 2-валентно желязо, мед, манган.

За разлика от други сулфиди, неактивираният цинков бленд намалява своята плаваемост по време на окисление, тъй като SO4 2 - йони се образуват на повърхността му, допринасяйки за хидратацията на повърхността на сфалерита.

В алкална среда при рН повече от 7 сулфатните йони се изместват от хидроксилни йони и на повърхността на цинковата смес се образува цинков оксид хидрат Zn (OH) 2. Увеличаването на количеството желязо в кристалната решетка на ZnS увеличава способността му да се окислява и хидратира. В този случай на повърхността се образува железен оксид хидрат Fe (OH) 2, което намалява адсорбционната способност на ZnS до ксантат. В допълнение, цинковият и железният ксантат са лесно разтворими във вода, така че не се прилепват добре към повърхността на сфалерита.

Съдържанието на желязо в минерала определя неговата чувствителност към потискащия ефект на вар, което намалява адсорбцията на колектора с увеличаване на съдържанието на желязо.

Те активират ZnS и значително подобряват флотационната му активност чрез соли на тежки метали (мед), чийто катион с колектора образува по-трудно разтворими съединения от цинковия катион. Основният активатор на цинкова смес е меден сулфат. В този случай повърхността на сфалерита е покрита с тънък филм от меден сулфид CuS. За успешна флотация това покритие трябва да бъде поне 25-30% монослой.

При наличието на водоразтворими медни минерали в находището цинкът се активира по естествен път. Това значително усложнява процеса на селективно разделяне на медни минерали и активиран цинков бленд.

Всички сортове цинкова смес се депресират от цианидите. В този случай сорбционният слой на колектора намалява и активиращите медни йони се прехвърлят в разтвора. Потискащият ефект на цианидите се увеличава в алкална среда в присъствието на цинков сулфат. Някои сортове сфалерит се депресират само от цинков сулфат в алкална среда. Сфалеритът може да бъде депресиран и от серен диоксид, комбинация от натриев сулфид и цинков сулфат, бисулфит и натриев сулфит.

Цинковите концентрати, получени по време на обогатяването на цинксъдържащи руди, трябва да отговарят на техническите изисквания, дадени в таблица 4.2.

Таблица 4.2 - Технически изисквания за цинкови концентрати и продукти