СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОГО ОТДЕЛЕНИЯ ПЕНТЛАНДИТА ОТ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ОБОГАЩЕНИИ СПЛОШНЫХ СУЛЬФИДНЫХ БОГАТЫХ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ РУД
METHOD OF SELECTIVE SEPARATION OF PENTLANDITE AGAINST IRON-BEARING MATERIALS AT CONCENTRATION OF SOLID SULFIDE HIGH COPPER-NICKEL GRADES

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к флотационному выделению пентландита из пирротинсодержащих материалов, и может быть использовано, например, при флотационном обогащении пирротинсодержащих медно-никелевых руд и промпродуктов.
Отделение пентландита от железосодержащих минералов при переработке флотационным способом сплошных сульфидных богатых медно-никелевых руд представляет собой сложную задачу из-за близости флотационных свойств пентландита и основного железосодержащего минерала пирротина. Флотируемость сульфидов никеля и железа обусловлена наличием на их поверхности гидрофобных покрытий, представленных элементной серой, дисульфидами сульфгидрильных собирателей (алкилдиксантогенид и бис-аэрофлот), и сульфгидрильных соединений тяжелых металлов (главным образом, алкилксантогенат никеля).
Задача селективного отделения пентландита от основного железосодержащего минерала пирротина состоит в предотвращении образования на поверхности пирротина (или удалении ранее образованных) гидрофобных покрытий в виде элементной серы и дисульфидов сульфидгидрильных собирателей. Разумеется, реализация процессов гидрофилизации поверхности пирротина будет приводить к одновременному удалению гидрофобных покрытий в виде серы и дисульфидов с поверхности пентландита, при этом флотируемость последнего должна обеспечиваться наличием на его поверхности гидрофобного покрытия в виде алкилксантогената никеля.
Предотвращение гидрофобизации поверхности сульфидных минералов, как и удаление гидрофобных покрытий, образовавшихся в предыдущих циклах флотации, достигается применением реагентов, изменяющих окислительно-восстановительные свойства пульпы (Eh), как жидкой фазы, так и поверхностное состояние минеральных частиц.
3+
2+
2+
3+
3+
7+
2-
2
2
2
2
3
Известно применение совместно с ксантогенатом реагентов, содержащих Fe, Fe, V, V, Мn, Mn, O, Н, НО, SO , антимонит, гидразин и металлы в элементарной форме, для создания оптимального соотношения Eh - рН во флотационной пульпе (патент США №4561970, кл. В03D 1/00, 1985). Однако, как следует из номенклатуры применяемых реагентов, данное техническое решение не устраняет главную причину, обуславливающую коллективную флотацию сульфидов, а именно, не удаляется гидрофобное поверхностное покрытие на минералах в виде дисульфидов сульфидгидрильных собирателей.
4
2
2
2
С целью поддержания заданной величины окислительно-восстановительного потенциала пульпы при флотации полиметаллических руд применяют сочетание окислителя, например KМnO или O, и восстановителя, например NaS (a.c. СССР №405247, кл. B03D 1/02, 1966). Реализация такого технического решения также направлена в первую очередь на создание условий, способствующих коллективной флотации сульфидов, тем более, что использование сернистого натрия NaS может привести к образованию элементной серы на поверхности и вызвать дополнительную гидрофобизацию минералов.
Для создания оптимального соотношения Eh - рН пульпы в соответствии с уравнением Eh=0,272-0,059 ph (н.х.э.с.) с целью активации поверхности окисленных сульфидов железа и никеля используют соли кремнефтористой кислоты (патент РФ №2141384, кл. B03D 1/02, 1998). При такой обработке пульпы реализуется механизм
обусловливающий гидрофобизацию поверхности пентландита и пирротина за счет образования дополнительного количества элементной серы.
x
у
2
4
z-
2-
Известно применение реагентов-восстановителей для создания оптимального соотношения Eh - рН в пульпе, например сульфоксидов общей формулы SO , в частности дитионита SО  (патент США №6170669, кл. B03D 1/02, 2001). Реализация механизма
которому отвечает уравнение Eh=0,271-0,059 рН (н.в.э.), или, что то же самое, Eh=0,071-0,059 рН (н.х.э.с.), обеспечивает прирост извлечения всех ценных компонентов в коллективный концентрат, что делает невозможным использование патента при разделении никель-пирротиновых продуктов.
Широкое распространение в практике флотационного обогащения нашли соли сернистой кислоты и их производные. Главным образом их используют в качестве депрессоров сульфидов цинка и железа (патент США №4549959, кл. B03D 1/14, 1984; патент Японии №57-53261, кл. B03D 1/02, 1980; патент Японии №57-136957, кл. B03D 1/06, 1981; патент США №3919080, кл. B03D 1/06, 1972; патент Японии №52-151603, кл. B03D 1/02, 1976; а.с. СССР №357787, кл. B03D 1/02, 1968; а.с. СССР №382431, кл. B03D 1/02, 1968).
Эффективность применения солей сернистой кислоты обусловлена их восстановительными свойствами и способностью растворять элементную серу с минеральной поверхности по механизму
В то же время, восстановительные свойства солей сернистой кислоты недостаточны, чтобы обеспечить переход дисульфидов сульфгидрильных собирателей в ионогенные соединения.
Другим классом реагентов, проявляющих восстановительные свойства, являются дитиокарбаматы, относящиеся одновременно к классу сульфгидрильных собирателей. Дитиокарбаматы нормального строения с относительно длинными алкильными углеводородными радикалами представляют собой сильные неселективные собиратели для всех сульфидных минералов, так как в их присутствии образуется очень прочное гидрофобное покрытие на минеральной поверхности. Дитиокарбаматы с карбоксиалкильными функциональными группировками проявляют подавляющее действие по отношению ко всем сульфидам, кроме природно-гидрофобного молибденита (патент США №3590999, кл. B03D 1/02, 1969; патент США №3853751, кл. B03D 1/02, 1972; патент США №4806234, кл. B03D 1/02, 1987; патент США №4554069, кл. B03D 1/14, 1984; патент США №4702821, кл. B05D 1/14, 1985).
При использовании, например, N-карбоксиалкил-S-карбоксиалкил-дитиокарбаматов при расходах 45-2700 г/т руды извлечение меди снижается с 89 до 56%, извлечение никеля - с 78 до 53%, извлечение железа - с 57 до 32% (Десятов A.M., Рыскина Н.Ц., Херсонский М.И., Городецкая Л.А. Применение низкомолекулярных органических депрессоров при селекции медно-молибденовых продуктов // Цветная металлургия, 1987, №5, с.23-27). Коллективное подавляющее действие дитиокарбаматов подобной структуры исключает целесообразность их применения при флотации пентландита из полиметаллических пирротинсодержащих материалов.
В то же время, дитиокарбаматы нормального строения с короткими алкильными углеводородными радикалами, обладая восстановительными свойствами, присущими всему классу реагентов этого типа, с одной стороны, не проявляют собирательных свойств по отношению к сульфидам и, с другой стороны, не обладают коллективным депрессирующим действием. Эффективность применения короткоцепочечных дитиокарбаматов нормального строения в качестве депрессоров обусловлена наличием в их структуре тиольной группировки, обеспечивающей восстановительные свойства реагентов (В.М.Бырько. Дитиокарбаматы. - М.: Наука, 1984, 344 с.).
Проявляя восстановительные свойства, дитиокарбаматы окисляются, образуя нейтральные тиурамдисульфиды. Окисление тиольной группировки может происходить с любыми окислителями, такими как йод, бром, хлор, феррицианид калия, перекись водорода, нитрит-ион, тетратионат-ион, персульфат-ион, кислород воздуха, озон, свободные радикалы и т.п.
Авторами заявляемого технического решения экспериментально установлено восстанавливающее действие простейшего дитиокарбамата нормального строения - диметилдитиокарбамата натрия - по отношению к бутиловому диксантогениду в соответствии с механизмом
2
где (BtX) - дибутилдиксантогенид,
-
DMDK -анион диметилдитиокарбамата,
-
BtX -анион бутилксантогената,
2
Т -тетраметилтиурамдисульфид.
Подтверждением реализации механизма (4) являются экспериментальные данные Чантурия В.А. с соавторами, которые обнаружили, что снижение флотируемости пирротина при использовании бутилксантогената связано с резким уменьшением количества собирателя, адсорбированного на минеральной поверхности, в присутствии диметилдитиокарбамата (Чантурия В.А., Недосекина Т.В., Манцевич М.И., Храмцова И.Н. Влияние диметилдитиокарбамата на процесс взаимодействия пирротина с бутиловым ксантогенатом. // Цветные металлы, 2002, №10, с.19-21).
2
Образовавшийся в результате реакции (4) тетраметилтиурамдисульфид Т налипает на поверхность пирротина, подавляя его флотируемость за счет того, что короткие углеводородные радикалы в его структуре в значительно меньшей степени (по сравнению с относительно длинным углеводородным радикалом дибутилдиксантогенида) обеспечивают прилипание минеральной частицы пирротина к пузырьку воздуха. Кроме того, предотвращается дальнейшее растворение пирротина с образованием элементной серы на его поверхности. Совокупность этих двух механизмов обусловливает гидрофилизацию поверхности пирротина.
2
Однако такой процесс может быть реализован только в том случае, если гидрофильные пленки на поверхности пирротина являются достаточно устойчивыми и не отслаиваются в результате абразивного действия частиц друг на друга в ходе длительного перемешивания флотационной пульпы. По сравнению с поверхностным соединением в виде Fе(ОН), являющимся метастабильным соединением, легко отслаивающимся с минеральной поверхности, гидроокись железа (III) является более устойчивой. Для ее образования, однако, требуется применение специальных реагентов-окислителей.
Известен способ обогащения сплошных сульфидных богатых медно-никелевых руд, в котором предусмотрено совместное применение короткоцепочечного дитиокарбамата и щелочного агента, например извести СаО (патент РФ №2254931, кл. B03D от 27.06.2005) - прототип. Реагентный режим операции разделения коллективного концентрата с получением готового никелевого концентрата в соответствии с техническим решением, принятым за прототип, включает использование щелочного агента, например СаО, подаваемой до рН 10,2-10,5, и короткоцепочечного дитиокарбамата, например диметилдитиокарбамата натрия ДМДК.
Важным преимуществом известного способа является возможность получения готового никелевого концентрата с содержанием никеля на уровне 9,2% и извлечением никеля на уровне 74% от исходной руды (или на уровне 78% от питания операции). Повышение извлечения никеля достигается за счет снижения степени измельчения руды перед обогащением до содержания класса менее 0,045 мм в диапазоне 55-75%, что позволяет существенно уменьшить количество тонких (менее 0,019 мм) труднофлотируемых частиц сульфидных минералов, которые из-за своей невысокой флотационной активности недостаточно извлекаются в пенные продукты и безвозвратно теряются с отвальными хвостами при использовании щелочных сред.
Другим достоинством известного технического решения является введение операции получения коллективного концентрата из камерного продукта медного цикла флотации с использованием сочетания сульфгидрильных реагентов-собирателей (дитиофосфаты, ксантогенаты и дитиокарбаматы) и маслорастворимых сульфонатов щелочно-земельных металлов, способных увеличивать скорость флотации частиц крайних размеров (крупных и тонких). Такое решение позволяет интенсифицировать процесс флотации и разгрузить хвосты до породных.
Вместе с тем, известный способ обладает рядом существенных недостатков, наиболее важным из которых является дополнительная подача щелочного агента (в сочетании с короткоцепочечным дитиокарбаматом) в операцию разделения коллективного никель-пирротинового концентрата. При таком реагентном режиме возможен переход гидрофобного покрытия на поверхности пентландита в виде ксантогената никеля, образовавшегося в коллективном цикле флотации и обеспечивающего флотируемость ценного минерала, в гидрофильные пленки гидроксида никеля, что приводит к подавлению флотации полезного минерала. Стремление не допустить снижения извлечения никеля в концентрат заставляет увеличивать выход пенного продукта, что вызывает снижение качества готового никелевого концентрата.
Другим отрицательным результатом использования такого реагентного режима разделения коллективного никель-пирротинового концентрата является повышенный расход дорогостоящего реагента ДМДК.
2
Повышение расхода ДМДК при проведении операции разделения в щелочной среде обусловлено протеканием химической реакции между поверхностной элементной серой S° и тетраметилтиурамдисульфидом Т
(В.М.Бырько. Дитиокарбаматы. - М., Наука, 1984, 344 с.).
Протекание процесса (4) приводит к обновлению поверхности пирротина, его растворению с образованием элементной серы и гидроксокомплексных катионов двухвалентного железа; образовавшиеся при восстановлении тиурамдисульфида анионы диметилдитиокарбамата участвуют в реакциях комплексообразования с гидроксокомплексными катионами двухвалентного железа с образованием структур, таких, например, как
Участие анионов ДМДК в реакциях комплексообразования с гидроксокомплексными соединениями железа (II) было экспериментально обнаружено авторами заявляемого технического решения при исследовании фильтратов флотационной пульпы методом потенциометрического титрования.
Протекание процессов, связанных с участием анионов ДМДК в реакциях комплексообразования, вызывает непроизводительный расход дорогостоящего реагента.
И, наконец, еще одним недостатком, присущим способу - прототипу, является эмпирический подбор соотношения расходов сульфгидрильных реагентов. Это соотношение зависит от целого ряда параметров флотационного процесса, таких как структурно-минералогические и дисперсно-флотационные характеристики исходного питания флотации, аэрационные характеристики флотационного оборудования и др., на изменение многих из которых трудно своевременно реагировать. Это может привести к неправильному подбору соотношения реагентов и, следовательно, к снижению технологических показателей обогащения.
Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении качественно-количественных показателей процесса отделения пентландита от железосодержащего минерала пирротина с одновременным снижением материальных затрат на осуществление указанной операции путем упорядочения реагентного режима никелевой селекции.
Для этого в способе селективного отделения пентландита от железосодержащих минералов при обогащении сплошных сульфидных богатых медно-никелевых руд, включающем обработку пульпы никелевой селекции короткоцепочечным дитиокарбаматом при использовании собирателей и постадийное выделение пентландита в пенные продукты, пульпу дополнительно обрабатывают солью сернистой кислоты, подавая ее в пульпу в соотношении к дитиокарбамату (2.5-3.5):1, а вводимый в пульпу дитиокарбамат дозируют, причем дозировку этого реагента осуществляют таким образом, чтобы в результате его ввода в пульпу обеспечить в ней концентрацию анионов дитиокарбамата, которая соответствует величине потенциала погруженного в пульпу дитиокарбамат-селективного электрода, равной -380÷-400 mV (по отношению к насыщенному хлорсеребряному электроду сравнения), при этом в качестве собирателей используют этиловый и бутиловый ксантогенаты калия.
2
3
При подаче короткоцепочечного дитиокарбамата (диметилдитиокарбамат натрия ДМДК) до достижения его концентрации в пульпе, которая соответствует величине потенциала дитиокарбамат-селективного электрода, равной -380÷-400mV (по отношению к насыщенному хлорсеребряному электроду сравнения), обеспечивается полнота протекания реакции восстановления бутилового диксантогенида в бутилксантогенат-анионы в соответствии с механизмом (4). Дополнительная обработка пульпы солью сернистой кислоты (сульфит натрия NaSO), дозируемая в соотношении к короткоцепочечному дитиокарбамату как (2.5-3.5):1, обеспечивает растворение элементной серы с поверхности сульфидных минералов по механизму (3).
Такая организация реагентного режима никелевой селекции приводит к тому, что тетраметилтиурамдисульфид, образовавшийся на поверхности пирротина, не расходуется на протекание механизма (5) и обеспечивает устойчивую депрессию пирротина, который в этих условиях не растворяется и не продуцирует образование на своей поверхности элементной серы и гидроксокомплексных катионов железа (II), вызывающих непроизводительный расход дорогостоящего реагента ДМДК на протекание побочных химических процессов комплексообразования.
Дозировка ДМДК, приводящая к значениям потенциалов диметилдитиокарбамат-селективного электрода менее отрицательным, чем -380--400 mV, не обеспечивает селективного отделения пентландита от железосодержащих минералов из-за того, что не обеспечивается полнота протекания реакции по механизму (4). Дозировка ДМДК, приводящая к значениям потенциалов более отрицательным, чем -380÷-400 mV, приводит к резкому подавлению флотации всех сульфидных минералов из-за протекания процессов замещения бутилксантогенатных лигандов в структуре поверхностного на пентландите бутилксантогената никеля на диметилдитиокарбаматные лиганды с образованием диметилдитиокарбамата никеля, не обеспечивающего флотируемость целевого минерала.
Дозировка соли сернистой кислоты в количестве ниже нижнего соотношения приводит к ухудшению качества никелевого концентрата из-за разубоживания его железосодержащими минералами, главным образом пирротином, поскольку в этих условиях значительная часть элементной серы не удаляется с поверхности сульфидных минералов. Дозировка соли сернистой кислоты в количестве выше верхнего соотношения приводит к неоправданному перерасходу реагента, не приводящему к улучшению качественно-количественных результатов работы узла никелевой селекции.
Использование в качестве собирателя этилового ксантогената калия в операции получения богатой никелевой «головки» и в операции получения богатого по никель-пирротинового концентрата дает концентраты по никелю существенно более высокого качества, чем можно достичь при использовании бутилового ксантогената калия. Это связано с более слабыми собирательными свойствами этилового ксантогената калия (KEtX) по сравнению с бутиловым ксантогенатом калия (KBtX) за счет меньшей склонности KEtX образовывать диксантогенид при окислении.
Необходимость использования KBtX в операции получения коллективного никель-пирротинового концентрата обусловлена требованием разгрузки хвостов коллективной флотации до породных (менее 0,2% никеля) и хвостов основной никелевой флотации до отвальных (бедный пирротиновый продукт I, содержание никеля менее 0,55%). При использовании KEtX породные хвосты и бедный пирротиновый продукт I получаются с более высоким содержанием никеля в них.
Необходимость использования KBtX в операции получения пирротинового концентрата обусловлена требованием разгрузки хвостов пирротиновой флотации до отвальных (бедный пирротиновый продукт II, содержание никеля менее 0,55%). При использовании KEtX хвосты пирротиновой флотации получаются с более высоким содержанием никеля в них.
При изучении научно-технической и патентной литературы не выявлено сведений об использовании технического решения, аналогичного предлагаемому, при флотации сульфидных медно-никелевых руд, что свидетельствует о соответствии заявляемого способа критерию «Изобретательский уровень».
Новизна предлагаемого способа состоит в новой совокупности известных признаков.
Изобретательский уровень подтверждается тем, что взаимодействие признаков новой совокупности позволяет получить новое свойство, а именно использование сочетания соли сернистой кислоты и короткоцепочечного дитиокарбамата позволяет не прибегать к использованию в процессе щелочного агента, приводящего к подавлению флотации целевого минерала и одновременно не обеспечивающего селективность отделения пентландита от железосодержащих минералов. Дозирование короткоцепочечного дитиокарбамата по результатам определения концентрации его ионов во флотационной пульпе путем измерения величин потенциалов ионоселективного электрода, чувствительного к изменению концентрации диметилдитиокарбамат-ионов, и соли сернистой кислоты в заданном соотношении обеспечивает автоматическую оптимизацию процесса и достижение лучших качественно-количественных результатов работы узла никелевой селекции. Необходимость совместного применения признаков новой совокупности обусловлена нарушением условий оптимальности использования по каждому из них в случае их раздельного осуществления. Замена KBtX в операциях получения богатой никелевой «головки» и богатого по никелю никель-пирротинового концентрата на KEtX позволяет существенно повысить содержание никеля в этих продуктах с одновременным уменьшением суммарного расхода дорогостоящего реагента ДМДК. Положительный эффект достигается из-за меньшей склонности KEtX образовывать соединение типа дисульфида (этиловый диксантогенид), проявляющего неселективное собирательное действие по отношению ко всем минералам флотационной пульпы, в том числе к пирротину и минералам породы.
Способ осуществляется следующим образом.
Исходную медно-никелевую руду измельчают до содержания класса крупности менее 0,045 мм 70-75% с использованием оборотной воды измельчительно-флотационного цеха Талнахской обогатительной фабрики и проводят медный цикл флотации в соответствии со способом-прототипом.
2
3
Камерный продукт медной флотации служит питанием цикла флотации никеля. Первоначально при использовании KEtX, ДМДК и NаSO выделяют богатую никелевую «головку», затем богатый по никелю никель-пирротиновый концентрат, который направляют в перечистную никелевую флотацию. Короткоцепочечный дитиокарбамат и соль сернистой кислоты подают в массовом соотношении 1:2,5÷1:3,5, причем дозировку дитиокарбамата осуществляют таким образом, чтобы обеспечить величину потенциала ионоселективного электрода, чувствительного к изменению концентрации анионов дитиокарбамата на уровне -380÷-400 mV (по отношению к насыщенному хлорсеребряному электроду сравнения). Хвосты этой операции подвергают коллективной никель-пирротиновой флотации в соответствии с реагентным режимом по способу-прототипу, применяя KBtX.
Концентрат коллективной флотации доизмельчают до крупности 80-85% класса менее 0,045 мм с целью дораскрытия сростков целевых минералов и обновления поверхности сульфидов, подвергшихся длительному аэрационному воздействию в предыдущих циклах флотации.
Доизмельченный коллективный никель-пирротиновый концентрат поступает на основную никелевую флотацию, реагентный режим которой включает подачу короткоцепочечного дитиокарбамата и соли сернистой кислоты, как это было описано выше. Хвосты основной никелевой флотации являются отвальными (бедный пирротиновый продукт I), а концентрат операции, объединенный с богатым по никелю никель-пирротиновым концентратом, подвергают перечистной никелевой флотации.
Реагентный режим никелевой перечистки предполагает 2-кратную дозировку реагентов-восстановителей: первая дозировка в «голову» операции, вторая - по истечении 10 минут флотации. Конкретные дозировки реагентов осуществляют аналогично тому, как это было реализовано в основной никелевой флотации.
Объединенные концентрат никелевой «головки» и концентрат никелевой перечистки представляют собой готовый никелевый концентрат.
Камерный продукт никелевой перечистки является питанием пирротинового цикла флотации, из которого выделяют в пенный продукт готовый пирротиновый концентрат, применяя KBtX в качестве собирателя и ДМДК. Камерный продукт операции - отвальные хвосты (бедный пирротиновый продукт II).
Продукты флотации подвергают объемным и весовым измерениям, опробуют и анализируют. По результатам анализов и измерений рассчитывают материальный баланс процесса обогащения.
Эксперименты проводили на руде, отобранной с конвейера Талнахской обогатительной фабрики Заполярного филиала ОАО ГМК «Норильский никель» с использованием оборотной воды измельчительно-флотационного цеха. Состав исходного продукта для никелевой селекции:
Никель
2,79-2,82%,
Медь
0,81-0,84%,
Железо
43,5-44%,
Сера
24,9-25,5%,
Пентландит
8,8-8,9%,
Халькопирит
2,8-2,9%,
Пирротин
50,5-50,9%,
Магнетит
6,5-6,7%,
Вмещающая порода
30,5-31,0%.
Предлагаемый способ описан в конкретном примере и его результат приведен в таблице.
Пример 1 (опыт 1 таблицы) - реализация способа-прототипа
Камерный продукт медной флотации сгущают до содержания 40% твердого и подвергают коллективной флотации в течение 50 минут. Реагентный режим включает подачу ДП - 4-40 г/т, ДМДК - 100 г/т, бутилового ксантогената калия - 150 г/т, бутилового аэрофлота - 25 г/т. Полученный коллективный концентрат подвергали щелочной обработке известью при рН 10,4, добавляли ДМДК (400 г/т) и флотировали пентландит при одновременной депрессии пирротинсульфидов в течение 30 минут. Концентрат основной никелевой флотации направляли на никелевую перечистную флотацию и получали готовый никелевый концентрат при подаче 50 г/т ДМДК. Хвосты основной никелевой флотации являлись питанием пирротиновой флотации. При подаче в эту операцию 50 г/т ДМДК и 35 г/т бутилксантогената получали готовый пирротиновый концентрат. Хвосты пирротиновой флотации являются отвальными (бедный пирротиновый продукт).
Содержание металлов в готовом никелевом концентрате составило: никеля - 9,27%, меди - 2,9%, при извлечении соответственно 78,95% и 84,60%.
Удельные расходы реагентов здесь и в последующих примерах приведены в граммах на 1 тонну твердого в питании никель-пирротинового цикла флотации. Извлечения ценных компонентов здесь и в последующих примерах рассчитаны от питания никель-пирротиновой флотации.
Пример 2 (опыт 2 таблицы) - реализация предлагаемого способа
Способ осуществляют следующим образом.
Исходную медно-никелевую руду измельчают до содержания 70-75% класса крупности менее 0,045 мм с использованием оборотной воды измельчительно-флотационного цеха Талнахской обогатительной фабрики и проводят медный цикл флотации в соответствии со способом-прототипом. Камерный продукт медной флотации служит питанием узла никелевой селекции.
2
3
2
3
Коллективной флотации сульфидов предшествует 10-минутная операция выделения богатой никелевой «головки». Реагентный режим операции включает 80 г/т ДМДК, 240 г/т NaSO и 90 г/т KEtX. Концентрат никелевой «головки» в последующем объединяют с концентратом никелевой перечистки и получают готовый никелевый концентрат. Камерный продукт служит питанием 10-минутной операции получения богатого по никелю никель-пирротинового концентрата. Реагентный режим операции включает подачу 50 г/т ДМДК, 150 г/т NaSO и 30 г/т KEtX. Концентрат операции поступает в перечистную никелевую флотацию, а камерный продукт является питанием коллективной флотации, которую проводят в течение 30 минут при подачи 50 г/т KBtX и 10 г/т соснового масла в качестве вспенивателя. Хвосты коллективной флотации являются породными.
2
3
Коллективный концентрат подвергают доизмельчению до крупности 80-85% класса менее 0,045 мм. Доизмельченный коллективный концентрат подвергают основной никелевой флотации при подачи 90 г/т ДМДК и 270 г/т NaSO. Хвосты основной никелевой флотации являются отвальными (бедный пирротиновый продукт I).
2
3
2
3
2
3
Концентрат основной никелевой флотации объединяют с богатым по никелю никель-пирротиновым концентратом и направляют на перечистную никелевую флотацию, которую проводят в течение 25 минут при двукратной подаче ДМДК и NaSO, причем первую дозировку (90 г/т ДМДК и 270 г/т NaSO) осуществляют в голову операции, а вторую дозировку (60 г/т ДМДК и 180 г/т NаSO) по истечении 10 минут флотации. Концентрат никелевой перечистки объединяют с концентратом никелевой «головки» и получают готовый никелевый концентрат.
2
3
Хвосты никелевой перечистки являются питанием пирротиновой флотации, которую проводят в течение 20 минут. Реагентный режим включает подачу 40 г/т ДМДК, 120 г/т NaSO и 25 г/т KBtX. Пенный продукт является готовым пирротиновым концентратом, камерный - отвальными хвостами (бедный пирротиновый продукт II).
Реализация такого режима выделения пентландита из камерного продукта медной флотации обеспечивает получение готового никелевого концентрата с содержанием никеля 15,89% и меди 5,05% при извлечении соответственно 80,63% и 87,51% от питания никелевой селекции.
По сравнению с режимом по способу-прототипу качество готового никелевого концентрата повышено на 6,62% по никелю и на 2,15% по меди, прирост извлечения никеля составил 1,68% и меди 2,91%.
2
3
В таблице приведены примеры реализации заявляемого способа для верхней и нижней границы соотношения расходов ДМДК и NaSO, примеры запредельно низкого и запредельно высокого соотношения расходов реагентов-восстановителей, а также случаи, когда дозировка ДМДК была осуществлена неоптимальным образом (опыты №3-8 таблицы).
2
3
В таблице представлены также результаты опыта №9, в котором при оптимальной дозировке реагентов-восстановителей (ДМДК и NaSO) в качестве собирателя во всех операциях цикла никель-пирротинового разделения использован KBtX. Очевидно, что использование KBtX в операциях получения богатой никелевой «головки» и богатого по содержанию никеля никель-пирротинового концентрата не обеспечивает столь высоких показателей по содержанию никеля в продуктах, как это имеет место при использовании в качестве собирателя KEtX.
2
3
Анализ полученных результатов свидетельствуют, что использование предлагаемого способа постадийного выделения пентландита в пенные продукты при обогащении пирротинсодержащих материалов путем оптимальной дозировки ДМДК и соблюдении оптимального соотношения удельных расходов ДМДК и NаSO, при подаче в качестве собирателя KEtX в операции получения богатой никелевой «головки» и богатого по содержанию никеля никель-пирротинового концентрата и KBtX в операции коллективной никель-пирротиновой флотации и пирротиновой флотации обеспечивает прирост извлечения в готовый никелевый концентрат никеля на 1,39-1,73% и меди на 2,36-3,26% при повышении содержания никеля в нем на 6,54-6,63% и меди на 2,09-2,15%.