
Метод флотации медного концентрата из сложных полиметаллических сульфидных руд, содержащих медь, свинец, цинк и другие металлы
Настоящее изобретение относится к способу обогащения сложных полиметаллических сульфидных руд, а в частности — к способу преимущественной флотации медного концентрата из общий концентрат Cu–Pb–Zn, полученного путем флотации сложных сульфидных руд, содержащих медь, свинец, цинк и другие металлы.
В сложных сульфидных рудах Cu–Pb–Zn из-за тесного переплетения нескольких металлов и мелкого размера их рассеянных зерен их разделение представляет собой чрезвычайно сложную задачу. Как в отечественной, так и в международной практике такие руды, как правило, измельчают до требуемой степени, а затем подвергают флотации для получения объемного концентрата Cu–Pb–Zn. Существует в основном три метода отделения меди, свинца и цинка от такого общего концентрата: во-первых, метод нагрева, при котором разделение достигается путем нагрева с целью десорбции различных реагентов с поверхности минералов, что приводит к различиям в плавучести; во-вторых, использование хлоридных реагентов для подавления плавучести медных минералов при одновременном всплывании галенита, что позволяет добиться разделения; и, в-третьих, добавление органических солей с использованием крахмала, дубильного экстракта, декстрина и т. д. в качестве депрессантов для подавления галенита и всплывания медных минералов. Однако общими проблемами вышеуказанных методов являются низкая эффективность разделения различных металлических минералов, низкий выход металлов, высокое загрязнение свинцового концентрата медью и цинком, приводящее к низкому качеству продукции, высокое энергопотребление в некоторых методах, а также использование токсичных реагентов и загрязнение окружающей среды в других. Поэтому продолжаются поиски простого и эффективного метода разделения.
Целью настоящего изобретения является устранение недостатков известных решений и предложение способа преимущественного флотации и отделения медного концентрата от сырого концентрата Cu–Pb–Zn, полученного из сложных сульфидных руд, содержащих медь, свинец, цинк и другие металлы, с высокими показателями отделения и хорошей эффективностью отделения.
В рамках данного метода сложная сульфидная руда, содержащая медь, свинец, цинк и другие металлы, сначала подвергается стандартной процедуре флотации, а именно: дроблению и измельчению до размера частиц –0,074 мм, что составляет 80%, после чего добавляются соответствующие количества ксантата, вспенивателя, масла № 2 и извести в качестве регулятора для проведения массовой флотации сульфидных минералов меди, свинца и цинка с получением общего концентрата Cu–Pb–Zn. Затем медный концентрат подвергается преференциальной флотации и отделяется от общего концентрата Cu–Pb–Zn посредством следующих этапов:
а. Повторное измельчение сырого концентрата, содержащего медь, свинец, цинк и сульфиды других металлов, до размера –0,033 мм, что соответствует 90%, и добавление активированного угля в количестве 300–600 г/т (предпочтительно 500 г/т) в процессе повторного измельчения для удаления реагентов и сгущения-обезвоживания;
б. Добавление пресной воды для подготовки целлюлозы до плотности 40%;
c. Добавление сульфида натрия в количестве 1500–5000 г/т (желательно 2000 г/т) и тщательное перемешивание;
г. Добавление сульфита натрия в количестве 3000–6000 г/т и сульфата железа в количестве 2000–5000 г/т с последующим равномерным перемешиванием; предпочтительные дозировки составляют 5000 г/т для первого и 3000 г/т для второго;
e. Добавление сульфата цинка в количестве 500–900 г/т (желательно 800 г/т) и тщательное перемешивание;
f. Добавление серной кислоты для доведения pH пульпы до 5–6 и тщательное перемешивание;
g. Добавление этилксантата в количестве 40–60 г/т и реагента Z‑200 в количестве 30–50 г/т (предпочтительно 50 г/т для первого и 40 г/т для второго); проведение преимущественной флотации для отделения меди от свинца и цинка, при чём пенный продукт представляет собой грубый концентрат меди, а продукт ячейки — свинцовый концентрат или смешанный концентрат Pb–Zn.
В заключение, полученный методом флотации грубый медный концентрат проходит одну стадию очистки для получения готового медного концентрата.
С использованием метода флотации для получения медного концентрата в соответствии с настоящим изобретением были проведены лабораторные испытания на полиметаллической сульфидной руде с определенного рудника, в ходе которых были достигнуты благоприятные результаты разделения. Данная руда содержит некоторое количество вторичных сульфидов меди и большое количество сульфидов железа с мелким размером зерен, что делает ее труднообработваемой. В сырой руде содержалось Cu 0,25%, Pb 1,14%, Zn 1,91% и Ag 35,5 г/т. После получения общий концентрат Cu–Pb–Zn методом традиционной флотации его повторно измельчили до размера частиц –0,033 мм, что составило 90%. В процессе повторного измельчения для удаления реагентов добавляли активированный уголь из расчёта 500 г/т, после чего проводили сгущение и обезвоживание, а затем добавляли свежую воду для доведения плотности пульпы до 40%. Сульфид натрия добавляли из расчёта 2000 г/т с 5-минутной подготовкой; затем добавляли сульфит натрия из расчёта 5000 г/т и сульфат железа из расчёта 3000 г/т с 15-минутной выдержкой; после этого добавляли сульфат цинка из расчёта 800 г/т с 3-минутной выдержкой; была добавлена серная кислота из расчёта 8000 г/т для поддержания pH пульпы на уровне 5–6 с 3-минутной выдержкой; наконец, для преимущественной флотации были добавлены этилксантат из расчёта 40 г/т и реагент Z‑200 из расчёта 30 г/т. Лабораторные испытания по флотации в замкнутом цикле показали, что был получен медный концентрат с содержанием 21,29% Cu, содержащий всего 3,91% Pb и 5,18% Zn, с извлечением меди 75,32%. Полученный объемный свинцово-цинковый концентрат имел содержание 19,30% Pb и 33,40% Zn, при этом коэффициенты извлечения свинца и цинка составили 89,57% и 92,68% соответственно. Кроме того, при применении метода флотации по настоящему изобретению к руде с рудника на севере Китая также были достигнуты благоприятные результаты. Данная руда содержала Cu 0,23%, Pb 0,62%, Zn 2,42% и Fe 3,09%. При использовании активированного угля в дозе 500 г/т, сульфида натрия — 2000 г/т, сульфита натрия 5000 г/т, сульфата железа 3000 г/т, сульфата цинка 800 г/т, серной кислоты 8000 г/т, этилксантатом в количестве 30 г/т и реагентом Z‑200 в количестве 40 г/т, в ходе лабораторных испытаний был получен медный концентрат с содержанием меди 15% и коэффициентом извлечения меди 60%, что позволило достичь поставленной цели — отделения меди от свинца и цинка.
Метод, описанный в настоящем изобретении, обладает такими преимуществами, как высокие показатели отделения, эффективное отделение меди от свинца и цинка, экономия энергии и отсутствие загрязнения окружающей среды. Он подходит для обогащения труднообогащаемых полиметаллических сульфидных руд, в частности сложных Cu–Pb–Zn-руд, содержащих вторичные медные минералы, с высоким содержанием пирита и очень мелким размером зерен ценных минералов в рассеянном виде.