СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТЕКУЩИХ И ЛЕЖАЛЫХ ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ, СОДЕРЖАЩИХ МИНЕРАЛЫ МЕДИ И МОЛИБДЕНА
METHOD FOR FLOTATION TREATMENT OF FLOWING AND AGED MINE REFUSES CONTAINING COPPER AND MOLYBDENUM MINERALS

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при флотации.
Известен способ комплексной переработки лежалых хвостов обогащения вольфрамсодержащих руд (патент RU №2403296, кл. С22В 3/22, 2009 г.). Способ включает винтовую сепарацию с получением коллективного концентрата и вторичных отвальных хвостов. Затем проводят разделение коллективного продукта магнитной сепарацией на сульфидный и вольфрамовый продукт, который подвергают доводке на концентрационных столах с получением чернового вольфрамового концентрата и вторичных отвальных хвостов. Далее черновой вольфрамовый концентрат подвергают флотации с получением высокосортного кондиционного вольфрамового концентрата. Недостатком способа является его эксклюзивность по типу руд, обусловленная необходимостью наличия высокой контрастности плотностей разделяемых минералов.
Известен способ обогащения медно-молибденовых руд, включающий коллективную медно-молибденовую флотацию в щелочной среде, создаваемой известью. Коллективный концентрат обрабатывают кислородом при температуре 60-95°C, давлении 0,05-1,0 МПа и pH=11,0; селективная флотация медно-молибденового концентрата с выделением молибденового концентрата с выделением молибдена в пенный продукт проводят при pH 6,0-8,0 (патент RU №2038859, кл. B03D 1/02, 1990 г.).
Недостатком данного способа является использование в операции десорбции кислорода - дорогого и дефицитного материала и необходимость повышенного давления в операции десорбции концентрата, что также существенно удорожает операцию селекции.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ разделения медно-молибденовых руд, включающий коллективную флотацию сульфидных минералов в щелочной среде, создаваемой известью с использованием сульфгидрильного собирателя и вспенивателя с получением коллективного медно-молибденового концентрата с последующей селекцией медь- и молибденсодержащих минералов после окислительно-тепловой обработки пульпы с флотацией молибденита в щелочной среде, создаваемой сернистым натрием (Абрамов А.А. Технология обогащения руд цветных металлов. - М., Недра, 1983, с.165-171).
В цикле коллективной медно-молибденовой флотации в качестве собирателя применяют керосин и ксантогенат, а для депрессии пирита используют известь. Перед разделением медно-молибденовый концентрат сгущают при загрузке извести до pH 11,5, обеспечивая десорбцию и удаление значительной части собирателя с поверхности минералов. Перемешивают в течение 4-6 ч с обработкой пульпы острым паром при температуре, близкой к кипению, и аэрацией, затем ведут селективную флотацию (после разбавления пульпы водой при pH 8,5-8,8) с добавками углеводородного масла. При этом в пенный продукт извлекают молибденит, камерным продуктом получают медный концентрат.
Недостатками этого способа являются:
- его эксклюзивность по типу минерального сырья - он может быть использован только для руд и многооперационность, включающая:
- необходимость осуществления коллективной флотации для концентрирования медных и молибденовых минералов;
- необходимость осуществления коллективной флотации в щелочной среде, создаваемой известью для предотвращения перехода пирита в пенный продукт с одновременным подавлением флотации молибденита;
- необходимость использования комбинированного собирателя либо смеси собирателей для совместного извлечения минералов меди и молибдена в пенный продукт коллективной флотации;
- большая продолжительность окислительно-тепловой обработки пульпы и как следствие этого значительные энергозатраты и относительно невысокая производительность.
Технический результат, на достижение которого направлено настоящее техническое решение, заключается в упрощении схемных решений за счет исключения коллективного цикла, снижение капитальных и эксплуатационных издержек, снижение энергозатрат по переделу пропарки, расширение минеральной базы.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе флотационной переработки текущих и лежалых хвостов обогащения, содержащих минералы меди и молибдена, включающем селекцию медь- и молибденсодержащих минералов после окислительно-тепловой обработки пульпы с флотацией молибденита в щелочной среде, создаваемой сернистым натрием, согласно изобретению исходную минеральную массу подвергают механоактивации в оттирочном комплексе, после чего отмывают при соотношении вода:твердое 5:1÷10:1 далее последовательно извлекают
молибденовый концентрат с предварительным подогревом пульпы до 40-60°C острым паром в присутствии сернистого натрия, аполярного собирателя и вспенивателя;
медный концентрат с предварительным доизмельчением камерного продукта молибденовой флотации и флотацией в щелочной среде, создаваемой известью, в присутствии собирателя Aero-МХ 5140 и вспенивателя;
пиритный концентрат после предварительных операций сгущения и десорбции камерного продукта медной флотации, флотации в кислой среде, создаваемой серной кислотой в присутствии сульфгидрильного собирателя и вспенивателя, и с получением вторичных хвостов камерным продуктом пиритной флотации.
Опыты проводили на пробах:
текущих хвостов флотационной переработки медно-молибденовой руды, содержащих порядка 0,5% меди и 0,2% молибдена, отобранной на ОФ одного из медно-молибденовых комбинатов;
лежалых хвостов флотационной переработки медно-молибденовой руды, содержащих порядка 0,2% меди и 0,02% молибдена.
Способ флотационной переработки текущих и лежалых хвостов обогащения, содержащих минералы меди и молибдена, поясняется чертежами, где
на фиг.1 изображена технологическая схема реализации предложенного способа флотации медно-молибденовых руд;
на фиг.2 изображена технологическая схема реализации способа флотации медно-молибденовых руд, описанного в прототипе.
Способ осуществляют следующим образом: после операции механоактивации текущих хвостов, осуществляемой в оттирочном комплексе, и последующей отмывки текущих хвостов водой при соотношении вода:твердое 5:1-10:1 проводят пропарку минеральной массы в щелочной среде (pH≥13), создаваемой сернистым натрием (расход 5÷10 кг/т продукта), далее проводят молибденовую флотацию с введением аполярного собирателя (керосина) и вспенивателя. Камерный продукт молибденовой флотации доизмельчают в щелочной среде, создаваемой известью, и направляют на последовательное контактирование с жидким стеклом (первое контактирование) и с собирателем Aero-МХ 5140 и вспенивателем МИБК. Далее проводят медную флотацию с получением чернового медного концентрата. После подкисления серной кислотой до pH 4-5 камерный продукт поступает на пиритную флотацию, где в качестве собирателя используют ксантогенат и вспениватель МИБК. При этом в пенный продукт извлекают пиритный концентрат, а камерным продуктом получают вторичные хвосты.
Постоянные условия опытов приведены в таблице 1, переменные в таблице 2.
Примеры конкретного осуществления описываемого способа.
Пример 1 (по способу прототипа).
Исходное питание - хвосты медно-молибденовой флотации подвергают флотационной переработке по схеме фиг.2. В измельчение подается известь до pH 11,5; расход ксантогената 100 г/т (перед коллективным циклом) МИБК 25 г/т (перед коллективным циклом).
Пример 2 (по предложенному способу).
Исходное питание - хвосты медно-молибденовой флотации подвергают флотационной переработке по схеме фиг.1 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях и в таблице 2. Отмывку исходного продукта производят при соотношении вода:твердое 5:1.
Пример 3 (по предложенному способу).
Исходное питание - хвосты медно-молибденовой флотации подвергают флотационной переработке по схеме фиг.1 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях и в таблице 2. Отмывку исходного продукта производят при соотношении вода:твердое 3:1.
Пример 4 (по предложенному способу).
Исходное питание - хвосты медно-молибденовой флотации подвергают флотационной переработке по схеме фиг.1 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях и в таблице 2. Отмывку исходного продукта производят при соотношении вода:твердое 10:1.
Пример 5 (по предложенному способу).
Исходное питание - хвосты медно-молибденовой флотации подвергают флотационной переработке по схеме фиг.1 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях и в таблице 2. Отмывку исходного продукта производят при соотношении вода:твердое 15:1.
Пример 6 (по предложенному способу).
Исходное питание - хвосты медно-молибденовой флотации подвергают флотационной переработке по схеме фиг.1 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях и в таблице 2. Нагрев питания молибденовой флотации осуществляется до 30°.
Пример 7 (по предложенному способу).
Исходное питание - хвосты медно-молибденовой флотации подвергают флотационной переработке по схеме фиг.1 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях и в таблице 2. Нагрев питания молибденовой флотации осуществляется до 80°.
Пример 8 (по предложенному способу).
Исходное питание - хвосты медно-молибденовой флотации подвергают флотационной переработке по схеме фиг.1 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях и в таблице 2. Вместо AERO MX 5140 в медном цикле подается ксантогенат.
Пример 9 (по предложенному способу).
Исходное питание - хвосты медно-молибденовой флотации подвергают флотационной переработке по схеме фиг.1 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях и в таблице 2. Доизмельчение питания медного цикла не осуществляется.
Пример 10 (по предложенному способу).
Исходное питание - хвосты медно-молибденовой флотации подвергают флотационной переработке по схеме фиг.1 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях и в таблице 2. Доизмельчение питания медного цикла осуществляется без введения извести.
Пример 11 (по предложенному способу).
Исходное питание - хвосты медно-молибденовой флотации подвергают флотационной переработке по схеме фиг.1 с реагентным режимом, приведенным в постоянных условиях и в таблице 2. Исходное питание (текущие хвосты) не подвергается операции механоактивации.
Как показали проведенные опыты, только такое сочетание режимных параметров операций флотации и соответствующих реагентных режимов позволяет наиболее эффективно осуществить переработку хвостов флотации медно-молибденовых руд. При переработке по предложенной схеме получаются черновые медный и молибденовый концентраты с высоким извлечением одноименных металлов. Сводные показатели флотации медно-молибденовых руд однозначно показали, что использование предложенного способа по сравнению с прототипом позволяет:
- снизить температуру окислительно-тепловой обработки пульпы и, как следствие этого, уменьшить энергозатраты;
- повысить эффективность и интенсифицировать процесс разделения медно-молибденовых руд;
- увеличить извлечение металлов в одноименные концентраты;
- исключить необходимость использования комбинированного собирателя либо смеси собирателей для совместного извлечения минералов меди и молибдена в пенный продукт коллективной флотации.
Таким образом, использование предложенного способа флотационной переработки текущих и лежалых хвостов обогащения, содержащих минералы меди и молибдена, позволяет обеспечить упрощение схемных решений за счет исключения коллективного цикла, снизить капитальные и эксплуатационные затраты и обеспечить снижение энергозатрат по переделу пропарки; расширить минеральную базу отрасли за счет вовлечения в переработку текущих и лежалых хвостов.
Таблица 1
Постоянные условия проведения опытов
Процесс
Реагент
Параметр
Отмывка
Соотношение вода:твердое
5:1
Пропарка
пар
50°C
Na<sub>2</sub>S
5 кг/т
Молибденовая флотация
керосин
200 г/т
МИБК
5 г/т
Доизмельчение камерного продукта молибденовой флотации
Известь
1000 г/т
Контактирование
Собиратель
100 г/т
МИБК
5 г/т
Таблица 2
Переменные условия опытов
№ пп
Наименование продукта
Выход, %
Содержание Me, %
Извлечение Me, %
Условия опытов
Cu
Мо
Cu
Мо
1
Черновой Мо концентрат
0,6
0,7
7,3
1,70
42,57
По прототипу
Черновой Cu концентрат
3,8
5
0,8
76,99
29,55
Вторичные хвосты
95,6
0,055
0,03
21,31
27,88
Исходные хвосты
100
0,25
0,10
100
100
2
Черновой Мо концентрат
0,55
1,4
10,5
3,10
63,07
по предложенному способуОтмывка при соотношении вода:твердое 5:1
Черновой Cu концентрат
2,4
8
0,6
77,35
15,73
Вторичные хвосты
97,05
0,05
0,02
19,55
21,20
Исходные хвосты
100
0,25
0,09
100
100
3
Черновой Мо концентрат
1
2,7
6,0
11,85
62,71
по предложенному способуОтмывка при соотношении вода:твердое 3:1
Черновой Cu концентрат
2,3
6
0,5
60,56
12,02
Вторичные хвосты
96,7
0,065
0,025
27.59
25,27
Исходные хвосты
100
0,23
0,10
100
100
4
Черновой Мо концентрат
0,48
1,3
11,3
2,47
60,56
по предложенному способуОтмывка при соотношении вода:твердое 10:1
Черновой Cu концентрат
2,2
7,5
0,5
65,22
12,28
Вторичные хвосты
97,32
0,084
0,025
32,31
27,16
Исходные хвосты
100
0,25
0,09
100
100
5
Черновой Мо концентрат
0,4
1,1
11,4
1,76
56,66
по предложенному способуОтмывка при соотношении вода:твердое 15:1
Черновой Cu концентрат
2,1
8,2
0,5
68,69
13,05
Вторичные хвосты
97,5
0,076
0,025
29,56
30,29
Исходные хвосты
100
0,22
0,09
100
100
Переменные условия опытов
№ пп
Наименование продукта
Выход, %
Содержание Me, %
Извлечение Me, %
Условия опытов
Cu
Мо
Cu
Мо
6
Черновой Мо концентрат
1
2,7
6
11,85
62,71
по предложенному способу нагрев пульпы до 30°
Черновой Cu концентрат
2,3
6
0,5
60,56
12,02
Вторичные хвосты
96,7
0,065
0,025
27,59
25,27
Исходные хвосты
100
0,23
0,10
100
100
7
Черновой Мо концентрат
0,5
1,3
11
2,87
60,57
по предложенному способу нагрев пульпы до 80°
Черновой Cu концентрат
2,3
7,5
0,5
76,12
12,67
Вторичные хвосты
97,2
0,049
0,025
21,02
26,76
Исходные хвосты
100
0,23
0,09
100
100
8
Черновой Мо концентрат
0,5
1,4
11
2,70
56,53
по предложенному способу вместо AERO MX 5140 подается ксантогенат
Черновой Cu концентрат
4,1
5,1
0,45
80,72
18,96
Вторичные хвосты
95,4
0,045
0,025
16,57
24,51
Исходные хвосты
100
0,26
0,10
100
100
9
Черновой Мо концентрат
0,49
1,36
10,7
2,66
49,15
по предложенному способу без доизмельчения питания медной флотации
Черновой Cu концентрат
5,1
3,7
0,36
75,44
17,21
Вторичные хвосты
94,41
0,058
0,038
21,89
33,63
Исходные хвосты
100
0,25
0,11
100
100
10
Черновой Мо концентрат
0,5
1,33
10,4
2,67
37,92
по предложенному способу без подачи извести при доизмельчении питания медного цикла
Черновой Cu концентрат
5,5
3,3
0,83
72,82
33,29
Вторичные хвосты
94
0,065
0,042
24,51
28,79
Исходные хвосты
100
0,25
0,14
100
100
11
Черновой Мо концентрат
0,65
1,33
8,4
3,49
38,82
по предложенному способу без механоактивации исходного питания
Черновой Cu концентрат
6,1
3
0,83
73,91
35,99
Вторичные хвосты
93,25
0,06
0,038
22,60
25,19
Исходные хвосты
100,00
0,25
0,14
100,00
100,00