CC BY
43
© А.М. Паньшин, С.И. Евдокимов, М.Ж. Канашвили, 2005
УДК 622.765
А.М. Паньшин, С.И. Евдокимов, М.Ж. Канашвили
ЭФФЕКТИВНАЯ ФЛОТАЦИЯ БЕДНЫХ КРУПНЫХ СРОСТКОВ МИНЕРАЛОВ ПРИ ОБОГАЩЕНИИ СВИНЦОВО-ЦИНКОВЫХ РУД
Семинар № 19
¥ ¥ а многих обогатительных фабриках
Л приходится решать проблему, связанную с тем, что руды становятся все беднее, а вкрапленность полезных минералов в породе все тоньше. Между тем, измельчать бедные руды невыгодно, так как затраты могут оказаться больше стоимости готовой продукции, которой из бедных руд получается мало. Один из выходов из создавшегося положения - разработка технологий флотации бедных крупных сростков минералов. Подобная проблема имеет место на Мизурской обогатительной фабрике (МОФ), перерабатывающей бедные свинцовоцинковые руды.
Сырьевой базов МОФ являются жильные пруды Садонского месторождения. Главными рудными минералами месторождения являются пирит, галенит, сфалерит, халькопирит. Жильные минералы представлены кварцем, карбонатами и хлоритом. Вмещающие породы представлены гранитами, альбитофирами, песчаниками и сланцами. Основными минералами, обуславливающими добычу и переработку руд, являются галенит и сфалерит.
Технологическая схема обогащения руд на МОФ включает дробление до 25 мм, измельчение до крупности 60 % кл. -74 мкм и флотацию по прямой селективной схеме. Исследование распределения сростков по степени раскрытия в отвальных хвостах флотации показало, что основные потери цинка связаны с неэффективной флотацией крупных бедных сростков сфалерита с породообразующими минералами.
В основе разработанной технологии эффективной флотации крупных сростков лежит идея уменьшения технологической неоднородности материала за счет использования метода флотации "в два приема".
Для интенсификации выделения богатой "головки" во второй струе флотации испытано применение технологии флотации пузырьками, граничные слои (ГС) которых локально нагреты в результате того, что на входе центральной трубы блока импеллера организуется смешение водяного пара с воздухом в единый поток, из которого в пульпе образуются паровоздушные пузырьки, ГС которых нагреты за счет тепла, выделившегося при конденсации капель горячей воды на их поверхности.
При охлаждении паровоздушной смеси внутри пузырьков, турбулентно движущихся внутри холодной пульпы, происходит молекулярная диффузия пара к границе раздела фаз газ-жидкость, а затем конденсация пара на ней (массоотдача). Одновременно паровоздушная смесь охлаждается за счет молекулярной теплопроводности (теплоотдача). Выравнивание концентрации и температуры в центре пузырьков происходит вследствие турбулентного перемешивания. Таким образом, в рассматриваемом случае процессы осуществляются как за счет турбулентной, так и молекулярной диффузии и теплопроводности.
Схема опытов предусматривала измельчение руды до крупности 60-63 % кл. -74 мкм с кальцинированной содой (200 г/т) и селективную флотацию минералов свинца бутиловым ксантогенатом калия (12 г/т) и Т-80 (22 г/т) после депрессии минералов цинка и железа цинковым купоросом (500 г/т) и цианидом натрия (150 г/т). Хвосты свинцовой флотации агитировали с известью (2500 г/т) и медным купоросом (350 г/т) и получали цинковый концентрат I струи флотации с использованием бутилксан-тогената калия (20 г/т) и оксаль Т-80 (30 г/т).
Затем измельчали вторую навеску руды и выполняли свинцовую флотацию в том же реа-гентном режиме.
Наименование Выход, % Содержание, % Распределение, %
продукта РЬ | гп | Ее РЬ | гп | Ее
Выделение "цинковой головки" воздухом
РЬ концентрат 2,35 52,01 8,81 20,14 83,07 6,81 8,98
2п головка 2,25 0,91 50,32 4,68 1,40 37,24 2,00
2п концентрат 2,95 1,66 46,17 32,53 3,34 44,80 18,21
Общий 2п концентрат 5,20 1,37 48,00 21,01 4,74 82,04 20,21
Хвосты 92,45 0,19 0,37 4,04 12,19 11,15 70,81
Руда 100,0 1,47 3,04 5,27 100,0 100,0 100,0
Выделение "цинковой головки" паровоздушной смесью
РЬ концентрат 2,42 51,77 8,42 19,70 83,42 6,79 9,03
2п головка 3,66 0,83 49,94 4,22 2,03 60,98 2,93
2п концентрат 1,76 2,34 45,55 2,29 2,74 26,72 7,43
Общий 2п концентрат 5,42 1,32 48,54 16,01 4,77 87,70 16,43
Хвосты 92,16 0,19 0,18 4,27 11,81 5,51 74,54
Руда 100,0 1,50 3,00 5,28 100,0 100,0 100,0
После агитации с известью и медным купоросом хвосты свинцовой флотации второй навески руды перемешивали в течение 1 мин. с цинковым концентратом I струи флотации и с использованием паровоздушной смеси получали "цинковую головку". Затем загружали бу-тилксантогенат калия и оксаль Т-80 в тех же количествах, что ив I струю флотации, и получали цинковый концентрат II струи флотации. Черновые свинцовый и цинковый концентраты трижды перечищали. Затем измельчали третью, четвертую, пятую и шестую навески, смешивая каждый раз цинковый концентрат предыдущей навески с новым рудным питанием цинковой флотации последующей навески. Промпродукты от перечисток концентратов и пенные продукты контрольных операций флотации возвращали в голову предыдущей операции флотации, имитируя таким образом замкнутый цикл флотации. При флотации шестой навески содержание металлов в хвостах флотации стабилизировалось, т.е. возврат
промпродуктов уже не оказывал заметного влияния на результаты флотации, что позволило считать непрерывность процесса достигнутой. Результаты опытов приведены в таблице. Результаты экспериментов сравнивали по эффективности разделения: разнице между извлечениями в продукт цинка и железа: продукт флотации эффективность разделения
выделение 2п головки воздухом:
2п головка 35,24
2п концентрат 26,59
общий 2п концентрат 61,83
выделение 2п головки паровоздушной смесью:
2п головка 58,05
2п концентрат 19,29
общий 2п концентрат 71,27
Извлечение сфалерита возрастает в результате улучшения флотации сростков со степенью раскрытия более 7 %; сростки со степенью раскрытия более 14 % полностью перестали теряться в хвостах флотации. Порог флотируе-мости сростков снизился с 14 до 8 %.
_ Коротко об авторах ------------------------
Паньшин Л.М. - технический директор ОАО "Электроцинк". Евдокимов С.И. — кандидат технических наук, доцент СКГМИ (ГТУ). Канашвили М.Ж. - ассистент СКГМИ (ГТУ).
