Файл: Глембоцкий В.А. Флотация учебник.pdf

новых концентратов, тем более, что магнитные свойства пирротина варьируют в широких пределах в зависимости от его состава и в од­ ной и той же руде могут быть магнитные и немагнитные разновид­ ности этого минерала. Однако магнитная сепарация в отдельных слу­ чаях может быть использована как вспомогательная операция (для извлечения крупнозернистого штуфного пирротина, причем немаг­ нитная фракция доизмельчается и флотируется). Важным для технологии флотации медно-никелевых руд является способность пирротина и пентландита быстро окисляться (что ведет к сильному снижению их флотируемости), а также их способность активиро­ ваться солями меди. Иногда для усиления флотации малофлотирующегося никеленосного пирротина его активируют медным купоросом.

В практике флотации некоторых фабрик Канады используется различие в скорости флотации отдельных сульфидов и усиление этих различий применением «голодного» реагентного режима. Так, например, флотируют сначала халькопирит при малых расходах ксантогената и пенообразователя, не прибегая к денрессии пентлан­ дита и пирротина известью, а затем после дополнительного введения этих реагентов флотируют никельсодержащие минералы. Чаще, однако, практикуется сначала коллективная флотация медных и никелевых минералов сульфгидрильным собирателем и пенообразо­ вателем, а затем селекция коллективного концентрата при депрессии никелевых минералов известью или известью и цианидом. Селекции нередко предшествует сгущение и доизмельчение коллективного концентрата.

Тонкое прорастание сульфидов меди и никеля и наличие никеле­ носного пирротина не позволяют получать богатые никелевые кон­ центраты и содержание никеля в последних редко превышает 1 0 % . Медные концентраты получаются богатыми (20—25% и выше).

Схема прямой селективной флотации практикуется редко ввиду трудной активации никелевых минералов после их депрессии. Извлечение меди и никеля в коллективный концентрат обычно вы­ сокое. Поэтому при невысоком содержании металлов ограничиваются коллективной флотацией. Сведения о схемах флотации медно-нике­ левых руд приведены в литературе [26, 146]. И. Н. Масленицкий

иЛ. А. Кричевский в 1943 г. разработали флотацию медно-никеле­ вых файнштейнов (металлургических полупродуктов), состоящих из Cu 2 S, N i 3 S 2 и сплава металлических меди и никеля. Применявшееся ранее разделение этих сульфидов металлургическим путем было менее совершенным, более дорогим и вредным для здоровья про­ цессом. Новая технология, однако, требовала весьма тщательного контроля температуры при застывании файнштейна, обеспечива­ ющего такую его структуру, при которой в результате его последу­ ющего измельчения достигается довольно полное раскрытие всех компонентов сплава. Флотация ведется в щелочной среде (обычно едкий натр) ксантогенатом и пенообразователем. При этом сульфид меди флотируется, а в камерный продукт переходит сульфид никеля

исплав никеля и меди. На одной из наших фабрик разделение

331

файнштейна флотацией осуществлялось при тонкости помола 70—75% —37 мк и следующих расходах реагентов (кг/т файнштейна): едкого натра 3, бутилксантогената 1,3, фенола 0,042. Повсеместное приме­ нение флотационного разделения медно-никелевого файнштейна является ярким примером успешного внедрения флотации в пиро­ металлургию .

Флотация кобальтовых руд встречается довольно редко ввиду малочисленности отдельных кобальтовых месторождений. Известно, что по своим флотационным свойствам сульфиды, арсениды и сульфоарсениды кобальта близки к пириту и арсенопириту. На Пышмин-

концентрата в условиях повышенной щелочности достигают селек­

При флотации медно-цинковых руд технология предусматривает разделение медных сульфидов и сфалерита. При достаточно высо­ ком содержании и ценности железных сульфидов предусматривается также выделение в отдельный концентрат пирита (или пирротина). При флотации свинцово-цинковых (или свинцово-медно-цинковых) руд наиболее важным является эффективная селекция галенита и сфалерита с получением свинцового и цинкового концентратов, а также селекция галенита и медных сульфидов, сфалерита и желез­ ных сульфидов. Поскольку флотационные свойства медных и желез­ ных сульфидов уже рассмотрены, остановимся на галените и сфале­ рите.

Галенит (свинцовый блеск) PbS содержит 86,6% РЬ, плотность 7,5 г/см 3 , твердость 2,5. Обычные примеси: серебро (до десятых долей процента), медь, цинк, иногда селен (встречается в виде тонких включений). Галенит является наиболее важным и распространен­ ным в сульфидных рудах минералом свинца. Он весьма эффективно флотируется сульфгидрильными и оксигидрильными собирателями (последние ввиду пониженной селективности не применяются). Сильно окисленный галенит легко флотируется при применении сульфидизатора. Цианиды и цинковые соли не депрессируют, а мед­ ный купорос не активирует галенит, но в некоторых случаях депрес­ сия и активация наблюдаются. Эффективные депрессоры галенита— хромовые соли. Галенит депрессируется известью и ионами тяжелых металлов. Флотация протекает успешно при рН до 9—10 (при ис-

332

пользовании соды и других водорастворимых^щелочей). Галенит легко переизмельчается.

Сфалерит (цинковая обманка) ZnS содержит 6 7 , 1 % цинка, плот­ ность 4,1 г/см 3 , твердость 3—4. Сфалерит является основным про­ мышленным минералом цинка. Катионы цинка в решетке сфалерита легко замещаются катионами других металлов, особенно меди и железа. Содержание железа изменяет цвет сфалерита от белого бесцветного (безжелезистая разность называется клейофаном) до темных, железистых разностей (марматит), содержащих до 20% железа. При максимальном содержании железа (26%) минерал называют кристофитом. Железо в сфалерите образует иногда мель­ чайшие включения пирротина; медь — халькопирита. Почти всегда сфалерит содержит в виде изоморфной примеси кадмий (от десятых долей до 2,5%), индий и галлий. Адсорбция этилксантогената снижается с увеличением содержания железа; последнее приводит также к повышению эффективности аэрации, вызывающей повышение сорбции ксантогената. Незначительные концентрации ионов меди резко активируют сфалерит. Все разновидности сфалерита (акти­ вированного или неактивированного медью) депрессируются циа­ нидами, действие которых усиливается совместным применением цинкового купороса (при этом расход цианида резко снижается). Депрессия цианидов легко устраняется применением медных солей. Избыток последних весьма нежелателен, так как вызывает актива­ цию пирита и загрязнение им цинкового концентрата, увеличение расхода собирателя. Цианид способен депрессировать цинковую об­ манку даже в тех случаях, когда она сфлотирована и покрыта адсорб­ ционным слоем ксантогенатов. Способность сфалерита активиро­ ваться медью и флотироваться в широком диапазоне значений рН и в сильнощелочной среде (в том числе известковой) позволяет раз­ делять сфалерит от пирита.

I Медно-цинковые руды. К основным сульфидным минералам этих руд относятся халькопирит, халькозин (реже борнит), сфалерит, пирит, пирротин. Разделение меди и цинка при флотации дикту­ ется значительными потерями последнего при отражательной плав­ ке медных концентратов. При переработке цинковых концентратов гидрометаллургическим методом медь приходится удалять перед электролизом, что усложняет очистку электролита. Наиболее слож­ ным узлом технологии флотации медно-цинковых руд является раз­ деление медных сульфидов от сфалерита, причем получение медных концентратов чистых по цинку значительно сложнее, чем цинковых концентратов чистых по меди. Это связано с легкой активацией ZnS ионами меди, образующимися в значительных количествах при оки­ слении медных сульфидов в процессе измельчения и флотации руды. Кроме того, наиболее эффективные депрессоры цинковой обманки при известной концентрации депрессируют и медные сульфиды. Часто цинковая обманка активируется медью уже в самом место­

333

обеспечивающая депрессию медного сульфида, растет примерно пропорционально содержанию в нем меди. Это видно из следующих данных о содержании меди в сульфидах и концентрации цианида, вызывающей их депрессию:

создаваемым известью, содой или едким натром. Чаще всего для депрессии цинковой обманки используют цианид или цианид с цин­ ковым купоросом (расходы 0,1 кг/т при рН = 9,5 или соответственно 0,1 и 0,2 кг/т). В немногих случаях может быть применен один цин­ ковый купорос (0,5 кг/т, рН = 9 ~ 9,4). Иногда эффективным является применение одного сернистого натрия (или N a 2 S совместно с цианидом). Достоинствами N a 2 S и Z n S 0 4 в сравнении с цианидом являются меньшая токсичность и отсутствие потерь золота вслед­ ствие растворения цианидом. Кроме того, N a 2 S осаждает ионы меди

содово-цианистого. Активацию депрессированных ZnS и FeS2 ведут с CuS0 4 , а их селекцию — депрессией пирита известью.

Типичными для отечественной практики флотации медно-цинко­ вых руд являются фабрики Урала: Красноуральская (руды место­ рождений им. I I I Интернационала и Учалинского; Среднеуральская (Дегтярское месторождение), Кировоградская, Карабашская, Учалинская, Сибайская. Уральские медно-цинковые руды являются сложными для обогащения. Они отличаются тонким прорастанием

интенсивно активирующих сфалерит. В результате проведения боль­ ших исследовательских работ (особенно институтом Уралмеханобр и работниками обогатительных фабрик Урала) в последние годы удалось значительно повысить показатели флотации.

Для уральских фабрик характерны развитые технологические схемы с доизмельчением концентратов и промпродуктов. Так, на­ пример, медно-цинковые руды месторождения им. I I I Интернацио­ нала на Красноуральской фабрике флотируются в среде, близкой к нейтральной (естественной), с выделением в коллективный концен­ трат всех сульфидов меди, цинка и пирита при последующем доизмельчении (в отдельных циклах) коллективного концентрата и пром­ продуктов. В дальнейшем проводится селекция коллективного кон­ центрата. Перед коллективной медно-цинковой флотацией измельче-

334