СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ПИРИТА И АРСЕНОПИРИТА
METHOD FOR SEPARATION OF PYRITE AND ARSENIC PYRITE

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к флотационному выделению сульфидных минералов, содержащих благородные металлы, из концентратов, и может быть использовано при флотационном обогащении сульфидных пирит-арсенопиритных руд, содержащих благородные металлы.
Известен (RU, патент 2004342) способ обогащения сульфидных руд, включающий обработку пульпы депрессором, введение модификатора поверхности для увеличения сорбции депрессора, введение коллектора и вспенивателя. В данном способе в качестве депрессора сульфидных минералов используют полимер, полученный на основе производных акриламида и N-аллилтиомочевины. При высоких расходах депрессор неизбирательно подавляет все сульфидные минералы. В качестве агента, модифицирующего поверхность, используют соединение с сильными окислительными или восстановительными свойствами (например, цианид, меркаптоэтанол, тиогликолевая кислота и др.), которое очищает поверхность сульфидного минерала, усиливая селективную адсорбцию депрессора. Изобретение направлено на избирательное выделение сульфидов из медных, медно-молибденовых и полиметаллических руд, содержащих свинец, медь, цинк, серебро, золото, никелевых и никелькобальтовых руд для облегчения операции отделения меди от свинца, свинца от цинка и меди от цинка.
Известен способ (В.А.Чантурия, Т.А.Иванова, В.Д.Лунин. Новый реагент для флотационного разделения пирита и арсенопирита. Цветные металлы, №4, 2001, стр.22.) флотационного разделения сульфидов, содержащих благородные металлы, в котором дополнительно к основному сульфгидрильному собирателю используют реагент ПРОКС, в состав которого одновременно входят компоненты, снижающие флотируемость арсенопирита и повышающие флотируемость пирита и халькопирита. Указанный реагент подают в процесс перед ксантогенатом. Особенностью данного способа является избирательность флотационного поведения компонентов реагента ПРОКС по отношению к сульфидам, в частности к разновидностям пирита.
Недостатком способа является то, что некоторые разновидности пирита депрессируются в присутствии реагента ПРОКС.
Наиболее близким аналогом можно признать способ разделения золотосодержащих пирита и арсенопирита в присутствии сульфгидрильного собирателя ксантогената в щелочной среде (Чантурия В.А., Федоров А.А., Матвеева Т.Н. Взаимосвязь элементного состава поверхности золотосодержащих пирита и арсенопирита с их сорбционными и флотационными свойствами. ФТПРПИ. - 1997. - №6, с.110-115). Однако при разделении пирита и арсенопирита в присутствии ксантогената необходимо создание высокощелочной среды (pH 11,8-12,2). Кроме того, эффективность разделения существенно зависит от наличия примесей в разделяемых минералах. Присутствие меди и мышьяка в арсенопирите, а также золота и меди в пирите нарушают селекцию.
Техническая задача, решаемая посредством разработанного технического решения, состоит в разработке эффективного способа разделения сульфидных минералов: пирита и арсенопирита.
Технический результат, получаемый при реализации разработанного способа, состоит в обеспечении селективного выделения ценных компонентов в разноименные концентраты при одновременном сокращении безвозвратных потерь ценных компонентов с общими хвостами в присутствии сульфгидрильного собирателя, модификатора поверхности, депрессора и вспенивателя.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный способ разделения пирита и арсенопирита, включающий кондиционирование измельченной пульпы с сульфгидрильным собирателем, введение модификатора поверхности, депрессора и вспенивателя и выделение пиритного концентрата в пенный продукт флотации, причем в качестве модификатора поверхности используют 2-оксипропиловый эфир диэтилдитиокарбаминовой кислоты (ОПДТК), а в качестве депрессора используют экстракт коры дуба (ЭКД).
В предпочтительном варианте реализации используют соотношение сульфгидрильного собирателя, 2-оксипропилового эфира диэтилдитиокарбаминовой кислоты и экстракта коры дуба, составляющее 1:0,5:(0,5-1,5). Желательно применять разработанный способ для пульпы с крупностью частиц (-0,16+0,044 мм).
При реализации способа могут быть использованы:
- (сульфгидрильный) собиратель, ксантогенат калия (БКс), соответствующий (ГОСТ 7927-75), либо другие алкилксантогенаты или алкилдитиокарбаматы и др.;
- 2- оксипропиловый эфир диэтилдитиокарбаминовой кислоты, полученный на основе диэтилилдитиокарбамата и пропиленхлоргидрина (В.А.Чантурия, Т.А.Иванова, В.А.Тюрникова. Модифицирование растворов флотореагентов высокоактивными соединениями. Сб. материалов Y Конгресса обогатителей стран СНГ, том III, М., 2005 год);
- вспениватели: Сосновое масло ГОСТ 6792-74 или Метилизобутилкарбинол (МИБК) ТУ 6-02-891-78;
- экстракт коры дуба, полученный путем обработки стружки и коры дуба водой с добавлением щелочи или бисульфита (Л.Я.Шубов, С.И.Иванков, Н.К.Щеглова. Флотационные реагенты в процессах обогащения минерального сырья. Книга 1, стр.349).
2+
3+
3+
Селективность действия сочетания модификатора поверхности ОПДТК и депрессора ЭКД, имеющего в молекуле несколько гидроксильных групп, основано на различной прочности их соединений с разновалентными ионами железа, находящимися на поверхности пирита (Fe) и арсенопирита (Fе). ОПДТК, прочно закрепляясь на поверхности пирита, препятствует закреплению депрессора ЭКД. На арсенопирите депрессор ЭКД, напротив, образует более прочное соединение с Fe, вытесняя модификатор ОПДТК и собиратель БКс с его поверхности. Конкуренция этих веществ приводит к более сильной гидрофилизации поверхности арсенопирита и обеспечивает эффективное разделение минералов.
Для осуществления флотационного разделения арсенопирита и пирита в лабораторных условиях была использована лабораторная механическая флотомашина, в промышленных условиях может быть использована флотомашина любого типа.
Для подтверждения эффективности разработанного способа было проведено сравнение его со способом, выбранным в качестве ближайшего аналога.
Эксперименты проводили на вышеуказанном лабораторном оборудовании с использованием в качестве вспенивателя метилизобутилкарбинола, используемые минералы были измельчены до (-0,1+0,074 мм).
Необходимую для опытов крупность получали истиранием минералов в фарфоровой мельнице и рассеиванием на классы на ситах.
1. По способу-прототипу (опыт 1 в таблице)
Навеску измельченного минерала пирита или арсенопирита (1 грамм) помещали во флотационную камеру, заливали водным раствором щелочи рН11,5, вводили собиратель БКс 100(г/т) и кондиционировали пульпу с собирателем 1 мин, подавали вспениватель МИБК, перемешивали 0,5 мин, затем флотировали в течение 5 минут.
2. По способу-прототипу (опыт 2 в таблице)
Повторение опыта 1 в условиях проведения опыта 1 на пирите, содержащем примесь мышьяка (0,7%), и арсенопирите, содержащем золото (14 г/т).
3. По разработанному способу (опыты 3-5 в таблице)
Навеску измельченного минерала пирита или арсенопирита (1 грамм) помещали во флотационную камеру, заливали водой pH 7, вводили собиратель 100(г/т) БКс и кондиционировали пульпу с собирателем 1 мин, подавали ОПДТК 50 г/т и ЭКД 50, 100 или 150 г/т, кондиционировали 1 мин, вводили вспениватель МИБК, перемешивали 0,5 мин, затем флотировали в течение 5 минут.
6. По разработанному способу, но без введения модификатора поверхности ОПДТК (опыт 6 в таблице).
7. По разработанному способу для разделения смеси пирита и арсенопирита (1:1) (2 грамма) смеси помещали во флотационную камеру, заливали водой pH 7, вводили собиратель 100 (г/т) БКс и кондиционировали пульпу с собирателем 1 мин, подавали ОПДТК 50 г/т и ЭКД 100 г/т, кондиционировали 1 мин, вводили вспениватель МИБК, перемешивали 0,5 мин, затем флотировали в течение 5 минут.
Анализ данных таблицы показывает, что наилучшими условиями разделения пирита и арсенопирита по предлагаемому способу являются условия опыта 4. В отсутствии модификатора поверхности (опыт 6) разница в извлечении уменьшается.
Разработанный способ позволяет обеспечить селективное выделение ценных компонентов в разноименные концентраты при одновременном сокращении на 5-7% безвозвратных потерь ценных компонентов с общими хвостами относительно способа-прототипа.
Таблица 1
№ опыта
Расход реагентов, г/т
Выход пирита в концентрат, %
Выход арсенопирита в концентрат, %
Разница в извлечении минералов, %
1
Способ-прототип: БКс 100, без модификатора поверхности, депрессор NaOH на мономинеральных фракциях
85,0
20,0
65,0
2
Способ-прототип: БКс 100, без модификатора поверхности, депрессор NaOH на минералах с примесями
60,0
35,0
25,0
3
Предлагаемый способ:
88,7
13,1
75,0
БКс-100,
ОПДТК-50,
ЭКД-50
4
Предлагаемый способ:
84,0
4,0
80,0
БКс-100,
ОПДТК-50,
ЭКД-100
5
Предлагаемый способ:
55,0
4,0
51,0
БКс-100,
ОПДТК-50,
ЭКД-150
6
Без модификатора поверхности.
60,0
35,0
25,0
БКс-100,
ОПДТК-0
ЭКД-100
7
Предлагаемый способ на смеси пирита и арсенопирита (1:1):
82,0
7,0
75,0
БКс-100,
ОПДТК-50,
ЭКД-100