CC BY
42
---------------------------- © Т.Н. Александрова, Н.Г. Ятлукова,
Н.М. Литвинова, 2007
УДК 622. 7
Т.Н. Александрова, Н.Г. Ятлукова, Н.М. Литвинова
МЕТОДЫ И МЕХАНИЗМЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВЕННО-КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОБОГАЩЕНИЯХАЛЬКОГЕНИДОВ*
Ж'Ж'елью исследования является разработка безобжиговой
-*-5 технологии переработки золотомышьяковых руд, основанной на активации измельчением и дающая возможность извлечения ценных компонентов при оставлении мышьяка в твердом остатке в труднорастворимой форме. Для оценки влияния приложенных воздействий при измельчении руд на технологические показатели, проводили обогащение подготовленного материала методом флотации. Объект исследования - руда Албазинского месторождения. Вещественный состав исследуемой пробы представлен следующими породообразующими минералами (95 %): кварц, полевые шпаты, карбонаты, амфиболы, хлориты, слюды, установлено наличие углистого вещества. Среди рудных минералов наиболее распространены пирит, арсенопирит, присутствует пирротин, магнетит, ильменит. Циркон, апатит, анатаз, лейкоксен, галенит, хромит
- акцессории. Золото тесно ассоциирует с пиритом, арсенопиритом (на 75-85 %) и блеклой рудой.
Рациональный анализ на золото исходной руды Албазинского месторождения показывает, что всего цианируемого золота в руде только 18,5 %, а остальное количество золота находится в весьма упорной форме. Вредной примесью в руде является мышьяк, другие экологически вредные элементы в заметных количествах не обнаружены.
Для априорной оценки процесса обогащения руды примем последовательную модель процесса, представленную на рис. 1.
!-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------,
R0 R(t)
Рис. 1. Схема исследования: 1 - измельчение на стержневой мельнице; 2 - флотация; Ro - массовая доля класса -0,1 мм в исходной руде, %; R(t) - массовая доля класса -0,1 мм через время ^ %
Обозначения:
а ,рк, рх - содержание ценного компонента соответственно в исходном продукте, концентрате, хвостах; ук> ух - выход концентрата и хвостов
С использованием методов математической статистики проведена интерпретация экспериментальных данных (таблица), которая позволила получить априорные зависимости для оценки содержание золота в концентрате и хвостах:
где R(t) = 19,5- e0’0294; t- время измельчения.
При а = const = 13 г/т (содержание золота в руде по данным химического анализа), для ук и ух получим расчетные зависимости:
рк=0,033- R(t)2-4,173- R(t) +193,29 Рх=0,0018- R(t) 2-0,295- R(t) +15,7
(2)
(1)
46 81,2 93 98
Выход класса, -0,1 %
| □ экспериментальные а теоретические |
Рис. 2. Сравнение экспериментальных и теоретических данных по содержанию золота в черновом концентрате
□ экспериментальные н теоретические
Рис. 3. Сравнение экспериментальных и теоретических данных по содержанию золота в хвостах флотации
Учитывая, что ук + ух = 1, решение системы уравнений дает R(t) = 81.9, откуда получаем оптимальное время измельчения с позиции максимального извлечения золота: t = ((1п 81.9) - (1п19.5))/ 0.029 = 49.4 мин.
Прогнозные (рассчитанные по зависимостям (1) и (2)) и экспериментальные значения содержания золота в черновом концентрате и хвостах приведены на рис. 2, 3.
Анализ результатов экспериментальных исследований, приведенных на рис. 2 и 3, показывает высокую сходимость расчетных и экспериментальных данных (абсолютная погрешность не превышает 2 %).
Ранее установлена возможность интенсификации процесса измельчения путем применения химических добавок [2, 3]. Применение трехкомпонентной щелочной добавки, как показано на рис. 4, позволяет повысить содержание золота в черновом концентрате с 72,25 г/т до 103,76 г/т.
Механизм воздействия комплексной добавки можно представить следующим образом: на первой стадии происходит адсорбция гидроксид-ионов на поверхности частиц серы. Есть основания полагать, что активация каждого атома серы требует одного гидроксид-иона. Далее в растворе присоединяется еще один гидроксид-ион, и весь комплекс (ОН^ -ОН) претерпевает превращения, включающие перераспределение кислорода:
3(ОН^ -ОН^О32' +2S2" +3Н2О (4)
С повышением концентрации сульфид- и сульфит-ионов возрастает их роль в непосредственной активации поверхности с образованием тиосульфат- и полисульфид-ионов, что способствует повышению извлечения золота.
Измельчение материала, содержащего золотонесущие пирит и арсенопирит, при введении в мельницу смеси реагентов: гидроксида натрия (50 г/т), сернистого натрия (50 г/т) и йода (10г/т), сопровождается локальным нагреванием поверхности минеральных частиц, интенсифицирующим развитие окислительных процессов, что в условиях постоянного обновляющейся поверхности, характерных для процесса измельчения, позволяет получать более однородный гранулометрический состав по готовому классу, способствует снижению доли «трудных классов». Присутствие сернистого натрия в количестве 10 г/т
□ Ряд 1 □ Ряд2
Рис. 4. Результаты флотации после измельчения на стержневой мельнице (месторождение Албазино): ряд 1 - Измельчение без добавок, время измельчения-15 мин; ряд -2 - измельчение с добавкой смеси реагентов: №ОН - 50 г/т; Na2S - 50 г/т; 12 - 10 г/т; время измельчения-15 мин.
позволяет более эффективно подготовить поверхность халькогени-дов к последующей флотации. Результаты флотации после измельчения на стержневой мельнице приведены на рис. 4.
Исследовалось возможность повышения селективности извлечения золота при флотации упорных руд путем добавления к бутиловому ксантогената калия в качестве активатора процесса флотации отходов масложиркомбината (ОМЖК), содержащих от 30 до 90 мг/г 3, 4 дигидро, 2, 5, 7, 8 тетрамитил -2 [4, 8, 12 триметил три-децил] 2Н-1 бензопиран - 6 -ола-ацетат с добавками фосфолипидов. Продукты флотации анализировали на содержание золота и железа, т.к. основными золотонесущими минералами являются пирит и арсенопирит (рис. 5).
Анализ данных показывает, что замена классического бутилового ксантогената названным выше реагентом не дает положительных результатов, а в комплексе эти реагенты дают прирост извлечения золота в черновой концентрат. При флотации материала, содержащего золотонесущие пирит и арсенопирит, добавка ОМЖК в смесь стандартных реагентов, использующихся при флотации зо-
лотосодержащих материалов, дает прирост извлечения золота во флотационный черновой
35
30
25
20
15
10
5
0
2
тип флотореагента
140
120
100
80 ^ 3
60 < 40 20 0
□ Ряд2 Ряд1
3
Рис. 5. Результаты флотации с применением отходов масложирпроизводст-
ва: ряд 1 - содержание золота, г/т; ряд 2 - содержание железа, %.
1тип - бутиловый ксантогенат 100г/т, Т-80 - 40 г/т; 2 тип - «ОМЖК» 100г/т, Т-80 -40 г/т; 3 тип - бутиловый ксантогенат 100г/т, «ОМЖК» 20 г/т, Т-80 - 40 г/т.
концентрат в 1,7 раз. ОМЖК обладают повышенной селективностью по отношению к золоту, за счет антиоксидантных свойств.
Предлагаемая добавка является экологически безопасным и дешевым реагентом. Использование предложенной добавки повышает эффективность извлечения золота в процессе флотации.
Необходимо продолжить исследования в плане поиска оптимальной концентрации реагентов.
Идентичность характера распределения золота и железа (рис. 5) достаточно достоверно подтверждает золотоносность основных минеральных форм, золото, в основном, находится в тонковкрапленном состоянии в пирите и арсенопирите.
Таким образом, предложены методы и механизмы повышения качественно-количественных показателей обогащения рудных золотосодержащих материалов. Выявлено, что наиболее интенсивное воздействие на процессы рудоподготовки и обогащения оказывают реагенты на основе гидроксидов металлов и галогенидов. Показа-
но, что добавка некоторых отходов МЖК к основному собирателю обеспечивает повышение качественно-количественных показателей обогащения.
------------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Букетов Е.А., Угорец М.З. Гидрохимическое окисление халькогенов и халькогенидов. - Алма-Ата: Наука КазССР, 1975. - 326 с.
2. Литвинова Н.М., Ятлукова Н.Г., Мельникова Т.Н., Данилов Е.И. Интенсификация процессов измельчения труднообогатимой золотосодержащей руды Ал-базинского месторождения//Горный информационно-аналитический бюллютень. Региональное приложение: Дальний Восток. - 2005. - С. 300-306.
3. Мельникова Т.Н., Ятлукова Н.Г., Литвинова Н.М. К вопросу оптимизации процесса измельчения руд//Обогащение руд. - 2006. - №4. - С.5-8.
— Коротко об авторах ----------------------------------------------
Александрова Т.Н. - старший научный сотрудник, кандидат технических наук,
Ятлукова Н.Г. - заведующая лабораторией, старший научный сотрудник,
Литвинова Н.М. - научный сотрудник,
Институт горного дела ДВО РАН.
