Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






ПРАКТИКА ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ РУД



 

ФЛОТАЦИЯ СУЛЬФИДНЫХ РУД

 

Сульфидные руды являются одним из главных объектов флотационного обогащения. Сульфидные руды классифицируют в зависимости от того, к каким металлам приурочены содержащиеся в них сульфиды. Так, например, различают медные, медно-цинковые, медно-молибденовые, свинцово-цинковые, медно-свинцово-цинковые, медно-никелевые, молибденовые, ртутные, ртутно-сурьмяные, висмутовые и некоторые другие. В числе этих руд традиционно выделяют полиметаллические руды, которые в качестве ведущих ценных компонентов содержат свинец и цинк, а в качестве попутных − медь, золото, серебро, кадмий и другие. Вместе с тем, если исходить из происхождения и точного перевода термина «полиметаллический» (т. е. «многометаллический»), то к числу полиметаллических руд следует отнести практически большинство сульфидных руд. Ввиду высокой природной флотируемости сульфидных минералов, их эффективной флотации с применением сульфгидрильных собирателей сульфидные руды представляют наиболее благоприятный для флотационного процесса вид минерального сырья. Тонкая вкрапленность и прорастание минералов сульфидных руд наряду с отмеченной их высокой флотируемостью объясняют, почему именно с флотации сульфидных руд началось широкое промышленное применение флотационного процесса.

Вместе с тем проблема флотации сульфидных руд осложняется рядом их особенностей. Как правило, эти руды являются многокомпонентными, содержат сульфидные минералы ряда металлов и почти каждый из этих минералов должен быть выделен в отдельный концентрат. В то время как перевод любого из сульфидов в пенный флотационный продукт осуществляется достаточно просто, разделение сульфидов друг от друга является во многих случаях сложной задачей. Наиболее эффективными собирателями для флотации сульфидов являются сульфгидрильные реагенты и особенно ксантогенаты; они обеспечивают четкое отделение сульфидов от несульфидных минералов и минералов пустой породы, представленных силикатами и окислами, а также соединениями с щелочноземельными катионами, но не проявляют избирательности по отношению к каким-либо отдельным сульфидам. Ввиду этого при флотации сульфидных руд широко применяют разнообразные реагенты-регуляторы подавляющего и активирующего действия, а также регуляторы среды, что обеспечивает разделение сульфидов разных металлов.

Другой особенностью сульфидных руд является то, что наряду с основными полезными минералами они содержат почти всегда большое число весьма ценных химических элементов, ассоциированных с отдельными сульфидами. Кроме золота и других благородных металлов, сульфиды часто являются носителями многих редких и рассеянных элементов (кадмий, кобальт, галлий, индий, висмут, германий, селен, теллур и другие). Иногда эти элементы в стоимостном выражении оказываются даже более «весомыми», чем те основные сульфидные минералы, с которыми они ассоциированы. Но даже и в других случаях разработка технологии флотации сульфидных руд должна обязательно учитывать необходимость такого состава получаемых концентратов, который может наилучшим образом обеспечить комплексное использование минерального сырья как на стадии его флотационного обогащения, так и в процессе металлургической и химической переработки флотационных концентратов.



Учитывая высокие и близкие флотационные свойства сульфидных минералов и их резкие отличия в этом отношении от сопутствующих породных минералов, наиболее рациональной технологией флотационного обогащения (как с экономических и технологических позиций, так и с учетом высокой степени комплексного использования) является коллективная флотация всех сульфидов с последующей селекцией, обеспечивающей получение чистых по примесям и богатых по содержанию основного компонента мономинеральных (или монометаллических) концентратов. То обстоятельство, что подобная технология применяется еще далеко не везде, объясняется тем, что разделение коллективного концентрата на мономинеральные продукты (селекция коллективного концентрата) является во многих случаях довольно сложной проблемой и решена она еще не для всех минеральных комплексов.

Наконец, особенностью сульфидных руд, оказывающей значительное воздействие на их флотацию, является сильное влияние кислорода на флотационное поведение сульфидов и их последующее взаимодействие с собирателями и регуляторами.



Если незначительное окисление сульфидов необходимо для их успешной флотации, то более или менее значительное окисление вызывает осложнения в технологии и снижает эффективность флотации. Здесь существенным является не только ухудшение первоначальных флотационных свойств сульфида в результате его окисления (повышение гидратируемости поверхности), но и обогащение жидкой фазы пульпы многими разнообразными по составу и влиянию на флотационный процесс ионами. Это обстоятельство осложняется тем, что различные сульфиды окисляются к тому же с различной скоростью, а результаты их окисления находятся в тесной зависимости от концентрации кислорода, растворенного в жидкой фазе пульпы. Наиболее быстро окисляются, как правило, халькозин, галенит, пирит и пирротин; медленнее − цинковая обманка, борнит, халькопирит и арсенопирит. Замечено, что устойчивость сульфидов к окислению возрастает с повышением энергии их кристаллических решеток.

Кроме того, окисляемость сульфидов связана с относительным пространственным расположением в кристаллической решетке атомов металла и серы и доступностью последней действию кислорода.

В ряде случаев эти особенности отдельных сульфидов можно эффективно использовать для облегчения их разделения за счет преимущественного окисления одних сульфидов по сравнению с другими. Так, например, в отдельных случаях может быть рекомендовано предварительное перед флотацией воздействие кислорода (аэрация, или накислороживание пульпы) для улучшения разделения медных и железных сульфидов при флотации медных и медно-цинковых пирротинсодержащих руд.

С целью предотвращения потерь сульфидов от переизмельчения считают целесообразным осуществление предварительной флотации при грубом помоле и значительном содержании сростков сульфидов цветных металлов с породными минералами и железными сульфидами, а затем, после доизмельчения продуктов флотации и полного раскрытия минералов, проводят окончательную флотацию с получением богатых концентратов при высоком извлечении. Подобная технология получила наименование стадиальной флотации.

Флотацию сульфидных руд чаще всего проводят в щелочной среде, обеспечивающей наилучшие условия для воздействия на минералы собирателей и препятствующей переходу в пенные продукты железных сульфидов, снижающих содержание цветных металлов в соответствующих концентратах. Для создания щелочной среды обычно применяют известь (в количествах от нескольких десятых кг/т до 2 кг/т). В цикле свинцовой флотации ввиду подавляющего действия извести на галенит рациональнее применять соду. Сульфидные минералы флотируются легко, для их флотации повсеместно применяют сульфгидрильные собиратели, особенно ксантогенаты (в среднем 30 − 100 г/т) и аэрофлоты (или сочетания сульфгидрильных собирателей). В России из числа сульфгидрильных собирателей чаще всего применяют бутиловый ксантогенат, хотя для четкой селекции более эффективны реагенты с меньшей собирательной силой. При флотации при крупном измельчении дополнительно к сульфгидрильным собирателям целесообразно применять углеводородные масла и другие аполярные реагенты. В качестве пенообразователей широко используют различные реагенты спиртового характера (30–70 г/т).

Сложно отделять сульфиды друг от друга.Свинцовые и цинковые минералы разделяются несколькими методами. Самым распространенным является метод, основанный на применении сочетания цианида с цинковым купоросом в щелочной среде.

Вместо цианида в сочетании с цинковым купоросом может применяться сульфит или тиосульфат натрия. Если сфалерит в руде представлен неактивированной цинковой обманкой, то для депрессии ее достаточно применить один цинковый купорос. При прямой селективной флотации сначала флотируют галенит, гидрофилизируя цинковую обманку одним из перечисленных депрессоров, и затем после активации сфалерита медным купоросом проводят цинковую флотацию. Для того чтобы выделить богатый цинковый концентрат, увеличивают щелочность пульпы, добавляя известь, которая депрессирует пирит.

Основные схемы обогащения сульфидных руд показаны на рисунках 3.1 – 3.5.

 

Лекция 15

План лекции:

1. Флотация несульфидных руд [3 с.297-300, 11 с.178-180, 12 с.31-39, 77-80, 110-114, 141-144, 160-161, 180-182]

2. Флотация солеобразных минералов [1 с.443-455]

 

ФЛОТАЦИЯ НЕСУЛЬФИДНЫХ РУД

 

На первом этапе развития промышленной флотации широкое распространение получила флотация сульфидных руд, хотя графит был первым объектом флотации при появлении этого нового метода обогащения.

Второй этап характеризуется применением флотации для обогащения, помимо большого количества сульфидных и сульфидно-окисленных руд, также руд серы, талька, кальциевых, бариевых и магниевых минералов.

Третий этап характеризуется не только количественным ростом флотации руд, но и развитием флотации углей.

Последние годы характеризуют собой начало нового, четвертого этапа, когда все большее внимание уделяется селективной флотации промышленноценных окислов и силикатов − минералов железа, титана и редких металлов. Особенностью этих руд, как объектов флотационного обогащения, является то, что в подавляющей их части полезные и балластные рудообразующие минералы представлены минералами одних и тех же классов − окислами и силикатами.

Развитие промышленной флотации характеризуется увеличивающейся долей несульфидных руд среди объектов флотационного обогащения.

Фосфатные, флюоритовые, шеелитовые, графитовые и тальковые руды, угли мелких классов почти полностью обогащаются флотационным методом. Все большую роль начинает играть в последние годы флотационный процесс

в обогащении руд железа, марганца, титана и других металлов, ранее обогащавшихся только гравитационными и магнитными методами.

 

Рис. 3.3. Принципиальная схема селективной

флотации Pb−Zn руды

 

 

Рис. 3.4. Принципиальная схема обогащения

полиметаллической сульфидной руды

 

 

Пробуют использовать флотацию для обогащения россыпных руд. Большое значение приобрела флотация при обогащении руд лития, бериллия, ниобия, бора и других редких металлов и при доводке их концентратов, полученных гравитационными методами.

Флотацию применяют для повышения качества огнеупоров (магнезита и других), цементного сырья, алюминиевого сырья − нефелина, андалузита, кианита, силлиманита и т. д.; химического сырья − серных, баритовых и других руд, а также калийных солей.

В настоящее время число работ, публикуемых по изучению методов и схем селективной флотации несульфидного минерального сырья, превышает число работ по флотации сульфидных руд. Много исследований посвящено разработке процессов флотации железных и редкометальных руд, а также углей.

 

 

Рис. 3.5. Комбинированная схема переработки труднообогатимых

сульфидно-окисленных полиметаллических руд

 

Особенностью обогащения руд некоторых несульфидных минералов являются высокие требования к качеству концентратов (содержание полезного минерала в ряде концентратов должно превышать 75−90%). Последнее связано с дороговизной химико-металлургической переработки (берилловые, ниобиевые, титановые и другие концентраты), или с условиями их использования (флюоритовые, графитовые и другие). Кроме того, в последние годы перед обогащением все чаще ставится задача, одновременно с повышением содержания полезного компонента в концентрате, удалить вредные для дальнейшей технологии примеси, содержание которых строго лимитируется.

Отмеченные выше особенности технических требований к качеству концентратов принципиально не изменяют технологии флотационного процесса; они только несколько усложняют схемы обогащения, за счет увеличения числа перечистных операций или введения в схему операций по доводке концентратов другими методами − магнитной или электрической сепарацией, химической обработкой и т. д.

Флотация несульфидных руд подчиняется общим закономерностям флотационного процесса. Физическая и физико-химическая сущность флотации несульфидных минералов та же, что и при флотации сульфидов. Специфичность реагентов и минералов сказывается на характере взаимодействия минеральных поверхностей с реагентами и жидкой фазой пульпы.

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!