Реагентний режим при флотації мідних та мідно-піритних руд - Конспект лекцій з дисципліни
Реагентний режим при флотації мідних та мідно-піритних руд
Сульфідні мідні мінерали мають високу флотоактивність в широкому діапазоні рН середовища - від 6 до 14. При цьому вторинні сульфіди міді флотуються краще первинних і депресуються при вищому значенні рН.
Сульфіди заліза чутливіші за сульфіди міді до депресуючої дії гідроксильних і ціаністих іонів. Це використовується при селективній флотації мідно-піритних руд.
Ціаніди NaCN, KCN використовуються при високій активності частини піриту або щоб уникнути депресії молібдену при рН понад 11.5.
При флотації мідних руд як регулятор середовища застосовують вапно, яке подають у процес подрібнення. Для депресії піриту витрата вапна коливається від 250 – 500 грамів до кількох кілограмів на тонну.
При флотації вкраплених мідних руд (порфірових, пісковиків, жильних) застосовується лише мідна флотація, у своїй рН середовища підтримується не більше 7.5- 8.5.
Як збирачів при флотації сульфідів міді та заліза використовують ксантогенати та дитіофосфати (аерофлоти). Найчастіше застосовуються етиловий, бутиловий, ізопропіловий, аміловий ксантогенати окремо та в поєднанні.
Як піноутворювачі застосовують: соснове масло, ОПСБ, Т-66, ІМ-68, Дауфрос-250, метилізобутилкарбінол. Іноді використовують відразу два спінювачі.
Витрата збирачів: 30-50 (100) г/т.
Витрата піноутворювачів: 20-50 (70) г/т.
Відомості про збирачів ксантогенатів
За фізичним станом застосовуються ксантогенати двох типів:
- Калієві-рідкі;
- Натрієві – тверді.
Ксантогенати діють на мінеральну поверхню лише у лужному середовищі при рН 7.5-11.
Застосовуються ксантогенати таких типів:
CH3OCSSK - метиловий - 7.1А 0
C3H7OCSSK - пропіловий - 9.7А 0
C4H9OCSSK - бутиловий - 10.2А 0
C5H11OCSSK - аміловий - 12.8А 0
Довжина вуглеводневого радикалу у зазначених вище ксантогенатів знаходиться в межах 7.1-12.8 ангстремів (А0).
Збагачення мідно-цинкових руд
Мінерали та руди цинку. Кондиції на цинкові концентрати
Відомо 54 мінерали цинку, проте до промислових мінералів відноситься невелика група. Це:
- Сфалерит - сульфід;
- Смітсоніт - оксид;
- Каламін - оксид;
- Гідроцинкіт - оксид.
Таблиця 4.1 - Характеристика основних цинкових мінералів
Залежно від домішок колір цинкової обманки може змінюватися від білого (клейофан)до бурого або навіть чорного (марматит), рідше сфалер має жовтий, червоний або зеленуватий колір. Блиск – алмазний. Зустрічається у вигляді кристалів тетраедричної форми. Основні домішки: залізо (до 20%), кадмій (до десятих часток відсотка), індій, галій, марганець, ртуть та ін.
Промислові типи цинквмісних руд представлені мідно-цинковими, свинцево-цинковими, мідно-свинцево-цинковими рудами.
Мідно-цинкові колчедані родовища СНД розташовані на східному схилі Уралу протягом майже 800 км. Ці руди залягають серед вулканогеннихутворень, містять до 90% піриту.
Рудоутворюючі мінерали- пірит, халькопірит, борніт, ковеллін, халькозин, сфалерит.
Мінерали порожньої породипредставлені серицитом, хлоритом, кварцем, баритом.
Найбільші родовища Уралу: Гайське, Сибайське, Учалінське. Аналогічні родовища на Північному Кавказі-Урупське, Худесське.
Основними технологічними особливостями мідно-цинкових руд Уралу є:
- Тонка (до емульсійної) вкрапленість сульфідів міді та цинку в піриті, що вимагає подрібнення до 95-100% класу – 0.043 мм (-0.03). У той же час відокремлення сульфідних мінералів від порожньої породи відбувається при подрібненні руди до 60-70% класу - 0.074 мм.
- Складність речовинного складу руди (наявність первинних та вторинних сульфідів, а також сульфатів міді) ускладнює селективну флотацію внаслідок активації сфалериту та піриту солями міді.
Флотаційні властивості цинкових мінералів
Флотаційні властивості цинкової обманки визначаються складом і видом домішок, що входять ізоморфно до її кристалічних ґрат. Основними ізоморфними домішками в цинковій обманці є: 2-валентне залізо, мідь, марганець.
На противагу іншим сульфідам неактивована цинкова обманка при окисленні знижує свою флотованість, т.к. на її поверхні утворюються іони SO4 2 - , що сприяють гідратації поверхні сфалериту.
У лужному середовищі при рН більше 7 сульфат-іони витісняються іонами гідроксилу і поверхні цинкової обманки утворюється гідрат окису цинку Zn(OH)2. Збільшення кількості заліза в кристалічній решітці ZnS збільшує її здатність до окислення та гідратації. При цьому на поверхні утворюється гідрат окису заліза Fe(OH)2, щознижує адсорбційну здатність ZnS до ксантогенату. Крім того, ксантогенат цинку та заліза добре розчинний у воді, тому він погано закріплюється на поверхні сфалериту.
Вміст заліза в мінералі визначає його чутливість до дії вапна, що депресує, яка зменшує адсорбцію збирача з підвищенням вмісту заліза.
Активують ZnS і значно покращують її флотаційну активність солі важких металів (міді), катіон яких із збирачем утворює складніше розчинні сполуки, ніж катіон цинку. Основним активатором цинкової обманки є мідний купорос. При цьому поверхня сфалериту покривається тонкою сірчистою плівкою міді CuS. Для успішної флотації це покриття має становити щонайменше 25-30 % моношару.
За наявності родовищі водорозчинних мінералів міді відбувається природна активація цинку. Це значно ускладнює процес селективного поділу мідних мінералів та активованої цинкової обманки.
Усі різновиди цинкової обманки депресуються ціанідами. При цьому зменшується сорбційний шар збирача і переводяться в розчин міді, що активують іони. Депресуюча дія ціанідів збільшується в лужному середовищі у присутності цинкового купоросу. Деякі різновиди сфалериту депресуються одним цинковим купоросом у лужному середовищі. Сфалерит може депресуватися також сірчистим газом, поєднанням сірчистого натрію та цинкового купоросу, бісульфітом та сульфітом натрію.
Отримані при збагаченні цинкових руд цинкові концентрати повинні відповідати технічним вимогам, наведеним у таблиці 4.2.
Таблиця 4.2 – Технічні вимоги до цинкових концентратів та продуктів