Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mineraltrennung, insbesondere ein Verfahren zur Flotation von Quecksilber-Antimon-paragenetischem Sulfiderz zur Trennung von Quecksilber und Antimon.

Im Stand der Technik werden bei der derzeitigen industriellen Trennung von Quecksilber und Antimon aus quecksilber-antimonhaltigen paragenetischen Sulfiderzen im In- und Ausland pyrometallurgische Verfahren sowie kombinierte Aufbereitungs- und Metallurgieprozesse eingesetzt. Unter diesen ist das Verfahrensschema “Massenflotation → Massenkonzentrat → Quecksilber-Antimon-Trennung (unter Zugabe von Kaliumdichromat) → Quecksilber- und Antimonprodukte” komplex und liefert unbefriedigende Kennzahlen. Das Verfahren “Massenflotation – Destillationstrennung des Massenkonzentrats” liefert zwar bessere Kennzahlen, ist jedoch mit komplizierten Prozess- und Betriebsbedingungen sowie hohen Produktionskosten verbunden. Das Trennverfahren “Massenkonzentrat – Niedertemperaturröstung (400 °C–450 °C)” weist zwar einen engen Temperaturregelungsbereich auf, führt jedoch dennoch zu einer Entschwefelung des Stibnits, wodurch Antimonoxide, insbesondere hochvalente Antimonoxide, entstehen, was den Antimon-Extraktionsprozess erschwert und die Produktionskosten erhöht; darüber hinaus beträgt die Quecksilberausbeute nur 75,71 TP3T und die Antimonausbeute nur 85,51 TP3T. Die oben genannten Methoden zur Trennung von Quecksilber und Antimon weisen im Allgemeinen Nachteile wie hohe Kosten, hohen Energieverbrauch, Umweltbelastung und komplexe Verfahren auf.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Mängel des Standes der Technik zu beheben und ein Verfahren zur Flotationsabscheidung von Quecksilber und Antimon aus paragenetischem Quecksilber-Antimon-Sulfiderz bereitzustellen. Durch die Anwendung dieses Verfahrens lassen sich die Ausbeuten an Quecksilber und Antimon wirksam verbessern, der Prozess ist einfach und die Produktionskosten werden gesenkt.

Um das oben genannte Ziel zu erreichen, wendet die vorliegende Erfindung die folgende technische Lösung an:

Verfahren zur Flotationstrennung von Quecksilber und Antimon aus paragenetischem Quecksilber-Antimon-Sulfiderz, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nacheinander die folgenden Schritte umfasst: Roherz → Zerkleinern → Mahlen und Klassieren → Massenflotation → Entreagieren des Massenkonzentrats → selektive Absenkung → Trennflotation → Entwässerung des Konzentrats.

Der Großflotationsprozess kann eine Vorreinigungsstufe, zwei Reinigungsstufen und zwei Nachreinigungsstufen umfassen.

Der Flotationsprozess zur Trennung kann eine Vorreinigungsstufe, drei Reinigungsstufen und eine Nachreinigungsstufe umfassen.

Zu den bei der Massenflotation verwendeten Reagenzien können Aktivatoren, Sammler und Schaumbildner gehören.

Als Aktivator bei der Massenflotation kann Bleinitrat verwendet werden, als Sammler Butylxanthat und als Schaumbildner Kiefernöl.

Bei der Entreagierung des Massenkonzentrats kann ein Entreagierungsmittel zugesetzt werden, die Zellstoffdichte kann 10% betragen, die Dosierung des Entreagierungsmittels kann 250 g/t betragen und die Entreagierungszeit kann 2,5 Stunden betragen.

Bei der selektiven Absenkung kann die Pulpedichte 10% betragen, die Dosierung von Kaliumdichromat 1000 g/t und die Absenkungsdauer 1,25 Stunden.

Die Korngröße des Roherzes kann 0–50 mm betragen, die des zerkleinerten Erzes 1–10 mm, die Konzentration des Überlaufs bei der Zerkleinerung und Klassierung 30% und die Feinheit des Überlaufs 75%, der durch ein Sieb mit einer Maschenweite von -0,074 mm geht.

Die beigefügte Zeichnung zeigt ein Verfahrensschema der vorliegenden Erfindung.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Unter Bezugnahme auf die Zeichnung sieht das Verfahrensschema des Flotationsverfahrens zur Trennung von Quecksilber und Antimon aus paragenetischem Quecksilber-Antimon-Sulfiderz gemäß der vorliegenden Erfindung wie folgt aus: Roherz → Zerkleinern → Mahlen und Klassieren → Massenflotation → Entreagieren des Massenkonzentrats → selektive Absenkung → Trennflotation → Entwässerung des Konzentrats. Die einzelnen Schritte des Verfahrensablaufs werden im Folgenden näher beschrieben:

1. Zerkleinerung: Große Erzblöcke mit einem Durchmesser von mehr als 50 mm werden von Hand auf eine Größe von weniger als 50 mm zerkleinert und anschließend mit einem Hammerbrecher zu Erzpulver mit einer Korngröße von weniger als 10 mm zerkleinert.
2. Mahlen und Klassieren: Das Pulvererz mit einer Korngröße von weniger als 10 mm wird über einen Trogförderer in eine Kugelmühle im geschlossenen Kreislauf mit einem Spiralklassierer für das einstufige Mahlen im geschlossenen Kreislauf eingespeist. Nach der Klassierung des Mahlguts wird der Sand in die Kugelmühle zurückgeführt, während der Überlauf des Klassierers der Massenflotation zugeführt wird. Die Konzentration des Klassiererüberlaufs beträgt 30%, und die Feinheit des Überlaufs liegt bei 75%, die durch ein Sieb mit einer Maschenweite von -0,074 mm hindurchgeht.
3. Massenflotation: Der Überlauf aus dem Klassierer wird in einem Aufbereitungsbecken unter Zugabe des Aktivators Bleinitrat, des Sammlers Butylxanthat und des Schaumbildners Kiefernöl aufbereitet, um eine vollständige Wechselwirkung zwischen den Flotationsreagenzien und den Mineraloberflächen zu gewährleisten. Die Pulpe gelangt anschließend in die Flotationszellen zur Massenflotation. Nach einer Vorflotationsstufe, drei Reinigungsstufen und zwei Nachflotationsstufen werden die Abgänge abgeführt, und das Massenkonzentrat wird der Reagenzienentfernung zugeführt. Tabelle 1 zeigt das Reagenzienschema bei der Massenflotation, und Tabelle 2 zeigt die Betriebsparameter der Aufbereitungsanlagen bei der Massenflotation.
4. Entreagenzierung: Nach der Massenflotation gelangt das Massenkonzentrat in einen Aufbereitungstank. Um die Flotationsreagenzien aus dem Massenkonzentrat zu entfernen, wird dem Massenkonzentrat unter Rühren ein Entreagenzierungsmittel zugesetzt, um die Entragenzierung durchzuführen. Die Pulpedichte beträgt 10%, die Dosierung des Entreagens beträgt 250 g/t und die Entreagierungszeit beträgt 2,5 Stunden.
5. Selektive Unterdrückung: Um eine Flotationstrennung von Quecksilber und Antimon zu erreichen, wird dem von Reagenzien befreiten Konzentrat in einem Konditionierungstank Kaliumdichromat zugesetzt, um Stibnit selektiv zu unterdrücken. Bei der selektiven Unterdrückung beträgt die Pulpedichte 10%, die Kaliumdichromat-Dosierung 1000 g/t und die Unterdrückungszeit 1,25 Stunden.
6. Trennflotation: Das Rohkonzentrat wird nach der Reagenzienentfernung und der Absenkung des Antimonits in einem Konditionierungstank mit Butylxanthat und Kiefernöl konditioniert und gelangt anschließend zur Trennflotation in die Flotationszellen. Nach einer Vorflotationsstufe, drei Reinigungsstufen und einer Nachflotationsstufe werden hochgradiges Quecksilberkonzentrat und Antimonkonzentrat gewonnen. In der ersten und zweiten Reinigungsstufe wird Kaliumdichromat zugesetzt. Tabelle 3 zeigt das Reagenzschema für die Trennflotation, und Tabelle 4 zeigt die Betriebsparameter der Aufbereitungsanlagen im Trennflotationszyklus.
7. Entwässerung des Konzentrats: Das Quecksilberkonzentrat wird in einem Absetzbecken abgesetzt, das klare Wasser wird in einen Abwassergraben abgeleitet, und das abgesetzte Quecksilberkonzentrat wird in regelmäßigen Abständen in Säcke abgefüllt. Das Antimonkonzentrat wird in einem Eindicker mit zentralem Antrieb entwässert und eingedickt und anschließend in einem Trommelfilter gefiltert.

Im Vergleich zum Stand der Technik weist die vorliegende Erfindung die folgenden Vorteile und positiven Wirkungen auf:

1. Es ist das erste Mal, dass ein Aufbereitungsverfahren zur industriellen Trennung von Quecksilber und Antimon aus quecksilber-antimonhaltigen paragenetischen Sulfiderzen eingesetzt wird. Das Verfahren ist einfach, senkt die Investitions- und Produktionskosten der Anlage, verringert die Umweltbelastung erheblich und bringt bemerkenswerte wirtschaftliche und gesellschaftliche Vorteile mit sich.
2. Durch den Einsatz einer geeigneten Formulierung und eines geeigneten Verfahrens zur Reagenzienentfernung wird eine effektive Trennung von Quecksilber und Antimon im Rohkonzentrat erreicht. Das gewonnene Quecksilberkonzentrat enthält 65% Hg, das Antimonkonzentrat enthält 55% Sb, die Quecksilberausbeute beträgt 82,17% und die Antimonausbeute 90,11%, was sehr deutliche Ergebnisse zeigt.
3. Nach der Trennung mittels des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird das paragenetische Quecksilber-Antimon-Sulfiderz geschmolzen, wodurch die Schmelzkosten gesenkt und die Gesamtausbeuten der Produkte erheblich verbessert werden: Die Ausbeute an fertigem Quecksilber erhöht sich um 20,851 TP3T und die von Antimon um 7,431 TP3T.

Tabelle 1: Reagenzienschema bei der Massenflotation

Tabelle 2: Merkmale der Aufbereitungsanlagen im Massenflotationszyklus

Tabelle 3: Reagenzienschema bei der Trennflotation

Tabelle 4: Merkmale der Aufbereitungsanlagen im Flotationszyklus