Физико-химическое обоснование нового реагента собирателя класса пиразола при флотационном разделении сульфидов медно-цинковых руд тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.13, кандидат наук Зимбовский, Илья Геннадьевич

• Зимбовский, Илья Геннадьевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Зимбовский, Илья Геннадьевич

Введение

1 Современное состояние флотационного обогащения медно-цинковых сульфидных руд

1.1 Особенности вещественного состава и технологических свойств сульфидных медно-цинковых руд

1.2 Реагенты, применяемые при обогащении медно-цинковых руд

1.3 Технологические схемы переработки медно-цинковых руд

1.4 Современные реагенты-собиратели для флотации медно-цинковых сульфидных руд

Выводы к 1 главе

2 Объекты и методы исследований

2.1 Объекты и методы исследования

2.1.1 1-фенил-2,Здиметил-4-диметиламинопиразолон-5 и его свойства

2.1.2 Характеристика мономинеральных образцов

2.1.3 Характеристика медно-цинковой руды Тарньерского месторождения

2.1.4 Характеристика коллективного Ъп - Ру продукта флотации руды Тарньерского месторождения

2.2 Методы исследования

3 Исследование механизма закрепления 1-фенил-2,3-диметил-4-аминопиразолона-5 на поверхности сфалерита, халькопирита и пирита

3.1 Результаты изучения механизма взаимодействия АМД с поверхностью сфалерита

3.2 Результаты изучения механизма взаимодействия АМД с поверхностью халькопирита

3.3 Результаты изучения механизма взаимодействия АМД с поверхностью пирита

Выводы к 3 главе

4 Исследование флотационных свойств реагента 1-фенил-2,3-диметил-4-

аминопиразолона-5 (АМД)

4.1 Исследования флотационной активности реагента АМД на мономинеральных фракциях халькопирита, сфалерита и пирита

4.2 Исследования флотационной активности реагента АМД на коллективном Zn - Ру продукте флотации медно-цинковой руды Тарньерского месторождения

Выводы к 4 главе

5 Апробация АМД в лаборатории ОФ «Святогор» на продуктах обогащения

медно-цинковых руд Тарньерского и Ново-Шемурского

месторождений

5.1 Исследования в медном цикле обогащения руды Тарньерского месторождения

5.2 Флотационные исследования реагента АМД на медной сульфидной руде Шемурского месторождения

5.3 Исследования в цинковом цикле обогащения руды Тарньерского месторождения

5.4 Укрупненные флотационные исследования медно-цинковой сульфидной руды Тарньерского месторождения

5.5 Укрупненные флотационные исследования медно-цинковой сульфидной руды Ново-Шемурского месторождения

5.6 Расчет экономического эффекта

Выводы к 5 главе

Заключение

Список использованной литературы

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Физико-химическое обоснование нового реагента собирателя класса пиразола при флотационном разделении сульфидов медно-цинковых руд»

ВВЕДЕНИЕ

За время эксплуатации основных медно-цинковых месторождений их минерально-сырьевая база заметно ухудшилась. На переработку поступают более труднообогатимые медно-цинковые руды, отличающиеся низким содержанием ценных компонентов, неблагоприятным соотношением меди и цинка, тонким взаимопрорастанием сульфидов между собой и пустой породой и высоким содержанием сульфидов железа. Все это приводит к снижению технологических показателей обогащения и большим потерям цветных металлов с отвальными хвостами. Медно-цинковые руды отечественных месторождений в основном являются сульфидными. Из-за сложного минерального состава руд, высокой доли сульфидов железа, доходящей до 90 %, близости физико-химических и технологических свойств сульфидов в процессе обогащения возникают большие трудности. Медно-цинковые сульфидные руды перерабатывают, в основном, флотацией и при этом важной проблемой является селекция медных и цинковых минералов от сульфидов железа. Совершенствование реагентного режима флотации является одним из основных способов повышения технологических показателей обогащения.

На российских обогатительных фабриках используется, в основном, бутиловый ксантогенат, который отличается своим малоселективным действием при сульфидной флотации. В последнее время поиск, исследование и синтез новых реагентов направлен, в большей степени, на изучение и исследование тех химических соединений, которые в меньшей степени способствуют флотации сульфидов железа в сравнении с медными и цинковыми сульфидами. Однако эти реагенты, хоть и в малой степени, но проявляют собирательные свойства по отношению сульфидам железа, что не позволяет добиться высоких показателей селективности флотационного обогащения.

Перспективным направлением при выборе и применении собирателей и депрессоров для флотационного обогащения сульфидных медно-цинковых руд является поиск комплексообразующих реагентов, селективно образующих гидрофобные или гидрофильные соединения с атомами меди, цинка и железа на поверхности халькопирита, сфалерита и пирита.

Цель работы. Научное обоснование действия нового селективного реагента собирателя класса пиразола - АМД (1-фенил-2,3-диметил-4-диметиламинопиразолон-5) при селекции сульфидов медно-цинковых руд.

Идея работы. Использование нового реагента АМД в цикле цинковой флотации для усиления контрастности поверхностных физико-химических свойств сульфидов и повышения технологических показателей обогащения.

Методы исследований: растровая электронная микроскопия (РЭМ, микроскоп LEO 1420VP), рентгеноспектральный микроанализ (энергодисперсионный спектрометр ШСА Oxford 350); оптическая микроскопия (ОМ, Olympus ВХ51); лазерная микроскопия (KEYNCE VK-9700); атомно-эмиссионная спектроскопия с индуктивно-связанной плазмой (VISTA RL CCD Simaltaneous); ИК-Фурье спектроскопия (Ифралюм FT-8); УФ-спектроскопия (Shimadzu UV-1700); рентгеновская дифрактометрия (Shimadzu XRD 7000); рентгенофлуоресцентная спектроскопия (ARL ADXP-2394); флотация; методы математической статистики для обработки результатов исследований.

Лабораторные и технологические исследования проводились на существенно обогащенных (мономинеральных) фракциях пирита, сфалерита, халькопирита, аншлифах пирита, халькопирита, сфалерита и на суммарном Zn - Ру продукте обогащения медно-цинковой руды Тарньерского месторождения в лаборатории ИПКОН РАН. Укрупненные испытания разработанного реагентного режима проведены на медно-цинковых сульфидных рудах Тарньерского и Ново-Шемурского месторождений в исследовательской лаборатории обогатительной фабрики ОАО «Святогор», г. Красноуральск, Свердловская область.

Положения, выносимые на защиту:

1. Теоретически и экспериментально обоснован механизм взаимодействия нового реагента АМД с поверхностью сфалерита, халькопирита и пирита заключающийся в том, что:

- на поверхности сфалерита в широком диапазоне рН реагент АМД закрепляется химически (химическая сорбция) с образованием устойчивого гидрофобного комплексного соединения, спектры которого подобны спектрам синтезированного комплекса АМД с цинком.

- на поверхности халькопирита реагент АМД в широком диапазоне рН закрепляется химически (химическая сорбция) с образованием устойчивого гидрофобного комплексного соединения с медью.

- на поверхности пирита реагент АМД не адсорбируется, интенсивно окисляясь ионами трехвалентного железа с образованием гидрофильных продуктов окисления.

2. Регуляторы комплексообразования роданид аммония и уксусная кислота, а также сернокислая медь (при концентрации, не превышающей 200 мг/л) способствуют закреплению АМД на поверхности минерала; роданид аммония играет роль дополнительного лиганда при комплексообразовании, увеличивая прочность и скорость закрепления собирателя.

3. Экспериментально установлено, что реагент АМД является более селективным собирателем, чем бутиловый ксантогенат, проявляя собирательные свойства по отношению к халькопириту и сфалериту и практически не флотируя пирит. В диапазоне рН 7+11 извлечение сфалерита АМД, по сравнению с БКК, падает на 3 + 10 % при снижении извлечения пирита в тех же условиях на 50 + 30 %. Разница в извлечении пирита и сфалерита составляет 35+10 %, тогда как при использовании бутилового ксантогената она не превышает 10 %. Извлечение халькопирита при флотации реагентом АМД достигает 90 %.

4. Экспериментально определено, что введение активаторов флотации -роданида аммония и медного купороса в процесс флотации сфалерита сочетанием реагентов АМД и БКК увеличивает селективность флотации: при повышении извлечения сфалерита до 91 % извлечение пирита снижается и составляет 3,8 %.

5. Предложен и апробирован на медно-цинковых сульфидных рудах, перерабатываемых ООО «Святогор» реагентный режим, предусматривающий использование в качестве собирателя нового реагента АМД в сочетании с БКК, что позволило повысить извлечение меди в медный концентрат на 7,5 %, цинка в цинковый концентрат на 4 % при снижении содержания пиритного железа в цинковом концентрате и снижении потерь меди и цинка с хвостами флотационного обогащения.

Научная новизна работы состоит в теоретическом и экспериментальном обосновании механизма разделения халькопирита и сфалерита от сульфидов железа реагентом АМД в сочетании с роданидом аммония в щелочной среде за счет образования на поверхности халькопирита и сфалерита прочных гидрофобных комплексных соединений с медью и цинком, а на поверхности сульфидов железа гидрофильных продуктов окисления АМД трехвалентным железом.

Практическая значимость работы. Предложен способ повышения технологических показателей флотационного обогащения медно-цинковых сульфидных руд, основанный на использовании реагента собирателя 1-фенил-2,3-диметил-4-аминопиразолона-5 (АМД).

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов, представленных в работе, определяется и подтверждается использованием современной приборной базы и апробированных стандартных методик, непротиворечивостью полученных результатов и выводов, удовлетворительной сходимостью результатов экспериментальных исследований при доверительной вероятности не менее 95%.

Личный вклад автора заключается в анализе последних достижений науки, техники и технологии в области флотации медно-цинковых сульфидных руд и методов повышения селективности обогащения на основе изучения научно-технической литературы; проведении комплекса экспериментальных исследований по: изучению нового реагента АМД, определению характера закрепления реагента на поверхности сульфидов, его флотационных и сорбционных свойств по отношению к основным сульфидам медно-цинковых руд - сфалериту, халькопириту, пириту, выявлению закономерности влияния регуляторов комплексообразования (сернокислая медь, роданид аммония, уксусная кислота) на процесс сорбции и флотации сфалерита реагентом АМД, разработке и апробации реагентного режима на продуктах обогащения и сульфидной медно-цинковой руде Тарньерского и Ново-Шемурского месторождений в лабораторных условиях ИПКОН РАН и лаборатории ОФ «Святогор»; анализе и обобщении полученных результатов.

Объем и структура работы: диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографического списка из 98 наименований и содержит 124 стр. машинописного текста, 29 рисунков, 23 таблиц, 1 приложения.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ

ОБОГАЩЕНИЯ МЕДНО-ЦИНКОВЫХ СУЛЬФИДНЫХ РУД

1.1 Минеральный состав и характеристика медно-цинковыхруд

Медно-цинковые месторождения наряду с другими сульфидными месторождениями являются основным источником производства тяжелых цветных металлов. Медно-цинковые руды представляют собой сложный комплекс сульфидов меди, цинка, железа и минералов вмещающих пород. Как правило, такие руды являются комплексным сырьем, в котором также содержатся такие редкие и драгоценные металлы как золото, серебро, кадмий, индий, теллур и др. В зависимости от содержания сульфидов руды различают на сплошные или колчеданные (более 50%) и вкрапленные (менее 25%). По размерам зерен сульфидов руды относят к крупновкрапленным (0,4 мм и более), средневкрапленным (0,2 - 0,4 мм), и тонковкрапленным (менее 0,1 мм). Высокая массовая доля сульфидов железа, которая может достигать 90 %, тонкое, вплоть до эмульсионного, взаимопрорастание сульфидов между собой и с минералами пустой породы, а также окисление сульфидов меди с последующей активацией сфалерита и пирита образующимся сульфатом меди делает эти руды одними из наиболее труднообогатимых, что, в конечном счете, снижает показатели комплексности использования руд [Бочаров В.А., 2002; Бочаров В.А., Игнаткина В.А., 2007; Бочаров В.А., Рыскин М.Я. и др., 1979].

Основными минералам слагающими данный тип руд являются:

Пирит^еБг) - сульфид железа, главный сульфид медно-цинковых колчеданных руд. В зависимости от генезиса месторождения пирит может быть крупно- и тонкокристаллического строения. Последний обладает более высокой скоростью окисления, гидратации и труднее флотируется, чем крупнокристаллический с хорошо выраженными плоскостями спайности [Рыков К.Е., 1962]. При измельчении пирит дает хорошо образованные кристаллы.

9

Свежеобразованные грани пирита, так же как и халькопирита, лучше смачиваются углеводородами (нейтральными), чем водой [Митрофанов С.И., 1967].

В водной среде при наличии кислорода воздуха пирит окисляется. При измельчении пирита в щелочной среде, по В.А. Бочарову, происходит сильное поглощение кислорода, растворенного в воде, причем значительная часть продуктов окисления переходит в раствор. При аэрации пульпы перед флотацией в щелочной среде пирит депрессируется, вследствие образования на поверхности минерала пленки гидроксида железа(Ш), Ре(ОН)з. Восстановление флотируемости пирита происходит при понижении рН, когда прочность пленки гидроокиси железа понижается. Пирит, промытый серной или соляной кислотой, обладает очень высокой флотируемостью, он хорошо флотируется такими реагентами, как аэрофлот, при рН = 2,5 - 3 и ксантогенат при рН = 4,5 [Митрофанов С.И., 1967; Плаксин И.Н. 1970].

Халькопирит(СиГе82) - Основной промышленный минерал меди.

Халькопирит на свежем разломе легче адсорбирует молекулы углеводородов, чем

молекулы воды, т.е. обладает некоторой гидрофобностью. На воздухе халькопирит

адсорбирует газовую пленку и его флотируемость резко повышается. Для флотации

собирателями типа ксантогената, как это было показано Д.А. Шведовым,

необходимо некоторое воздействие кислорода воздуха на поверхность

халькопирита. При измельчении в водной среде халькопирит окисляется, поглощая

кислород из раствора, и ион серы окисляется до иона 8042". При аэрации пульпы

также происходит окисление халькопирита. На поверхности окисленного

халькопирита собиратель легко адсорбируется и окисление в начальной стадии не

понижает флотируемости минерала. Но при более длительном окислении, в

зависимости от значения рН среды, действие окисления может быть иным. При

наличии кислорода и значении рН выше 7 закисное железо легко переходит в

окисное с образованием гидрата окиси железа или лимонита. Катионы меди в этих

условиях легче выводятся с поверхности зерна в раствор, и возможность адсорбции

ю

собирателя понижается или исчезает вовсе. Халькопирит, покрытый пленкой гидроокислов железа («ржавчиной»), не флотируется или обладает пониженной флотируемостью. Основное отличие халькопирита и других медных минералов от остальных сульфидов заключается в наличии на поверхности катиона меди. Поэтому селективное действие того или иного реагента может быть основано только на специфичности его реакций с катионами меди [Митрофанов С.И., 1967].

Сфалерит^пБ). Состав цинковой обманки (сфалерита) различных месторождений отличается по содержанию примесей (железа, кадмия, меди и др.). Чистая, почти без примесей светлоокрашенная или бесцветная разновидность называется клейофаном, содержащая марганец - вюртцитом, богатая кадмием — пшибрамитом, железистая цинковая обманка - марматитом. Флотируемость цинковой обманки и качество цинковых концентратов в значительной мере определяются видом и составом цинковой обманки. Из руд, содержащих марматит, практически могут быть получены концентраты с содержанием цинка не выше 56%, а из руд, содержащих вюртцит, с содержанием 62% 7л\\ в идеальном случае эта цифра доходит до 67% (чистый сфалерит). Окисление понижает флотируемость сфалерита (если в руде нет медных минералов). В результате окисления на поверхности цинковой обманки образуются ионы и 8042", усиливающие

гидратацию поверхности. Ионизированная поверхность цинковой обманки тем более гидрофильна, чем выше значение рН среды. Ионы ОН" вытесняют ионы 8042", и на поверхности возникают соединения типа гидрата окиси цинка. Поэтому чистая цинковая обманка может быть отделена от халькопирита, так же как и пирит, в щелочной среде при величине рН > 7. При флотации ксантогенатами активаторами сфалерита являются все соли, содержащие катионы Си2+, РЬ2+ и др. и образующие более труднорастворимые соединения с ионом 82" и собирателями, содержащими анион Б2", чем катион Тп2*. Основным активатором, наиболее часто используемым в практике флотации, является катион Си2+, поскольку катионы меди и цинка имеют близкие ионные радиусы [Митрофанов С.И., 1967].

Медно-цинковые руды могут содержать в различных (обычно небольших) количествах примеси галенита, арсенопирита, стибнита, касситерита и некоторых других минералов цветных металлов. В них довольно часто содержатся благородные металлы (золото, серебро) и редкие элементы (кадмий, германий, индий и др.). Многочисленными исследованиями установлено, что значительная часть благородных металлов, редких и рассеянных элементов находится в пирите в виде механических (структурных) и изоморфных примесей [Молошаг В.П. и др., 2004; Викентьев И.В., 2009; Чантурия Е.Л., 2006; Чантурия Е.Л. и др., 2005].

Минералами породы в рудах могут быть кварц, кальцит, хлорит, серицит, тальк, гранат, флюорит, апатит и многие другие [Абрамов A.A., 2005; Бочаров В.А. и др.,1979, Полькин С.И. и Адамов Э.В, 1983].

В зависимости от содержания пирита и других сульфидов железа различают сплошные и вкрапленные медно-цинковые руды.

Медно-цинковые руды разных месторождений и даже различных участков одного и того же месторождения могут существенно различаться по вещественному составу и технологическим свойствам вследствие различия в генезисе и степени последующего их метаморфизма [Викентьев И.В., 2009; Молошаг В.П. и др., 2004].

Наиболее распространены первичные медно-цинковые руды, главным минералом меди в которых является халькопирит. При этом для скандинавских стран характерно наличие колчеданных руд сплошной текстуры. Содержание серы в них больше, чем в канадских и японских рудах [Томова И.С. и Бочаров В.А., 1989]. В России, наоборот, большинство медно-цинковых руд затронуто процессами метаморфизма и вторичного обогащения, в результате чего медь в них представлена значительными количествами вторичных сульфидов меди [Бочаров В.А. и Рыскин М.Я., 1993].

В зависимости от стадии метаморфизма различают три технологических типа медно-цинковых руд [Абрамов A.A. и Леонов С.Б., 1991]:

I - руды характеризуются скрытокристаллическим строением (например, руды Блявинского, Комсомольского, Николаевского и других месторождений). Селективная флотация руд этого типа весьма затруднена или практически невозможна. Для их переработки рекомендуется получать коллективные медно-цинковые концентраты с последующей переработкой их одним из известных способов пиро- или гидрометаллургии (автоклавной гидроселекцией, методом КИВЦЭТ, плавкой в жидкой ванне и т. д.);

II - руды характеризуются наличием явно кристаллического строения и высокой окисляемостью (например, руды Гайского, Сибайского, Учалинского и других месторождений). Для переработки руд этой группы месторождений применяют развитые схемы прямой селективной или коллективно-селективной флотации;

III - руды характеризуются плотным строением и типичной сильно развитой трещиноватостью в результате динамометаморфизма (например, руды Дегтярского, Кировоградского и Карабашских месторождений). При обогащении руд этой группы применяется развитая технологическая схема коллективно-селективной флотации с использованием трех возможных вариантов проведения коллективного цикла: в слабокислой, слабощелочной и сильнощелочной средах.

Ценными компонентами, представляющими промышленный интерес в медно-цинковых рудах, являются медь, цинк, сера, железо, благородные и редкие металлы, рассеянные элементы и иногда несульфидные минералы-спутники.

Основной задачей обогащения медно-цинковых руд является получение

высококачественных медных, цинковых и пиритных концентратов с высоким

извлечением в них соответственно меди, цинка и пиритной серы. При этом

цинковые концентраты должны содержать 40—56 % цинка, не более 5—18 %

железа и 1,0—3,5 % меди. Благородные, редкие металлы и рассеянные элементы

распределяются в концентраты (медный, цинковый и пиритный) пропорционально

их выходам в соответствии с характером минерализации, взаимосвязью и формами

13

нахождения элементов в отдельных типах руд. Минералы-спутники выделяются в отдельные концентраты [Абрамов A.A., 2005].

Медно-цинковые руды относятся к наиболее сложным типам руд. При этом сплошные (массивные) руды, содержащие более 70 % сульфидов, являются более труднообогатимыми по сравнению с вкрапленными рудами, содержание сульфидов в которых менее 50 % [Бочаров В.А., 1997; Бочаров В.А. и Рыскин М.Я., 1993].

Трудности обогащения медно-цинковых руд обусловлены:

• сложным и довольно тесным взаимопрорастанием части сульфидов, для раскрытия которых требуется очень тонкое измельчение. Например, для вкрапленных сульфидных руд Урала необходимая крупность измельчения составляет 90 - 96 % класса -0,074 мм, а для сплошных колчеданных руд - 90 - 94 % класса -0,043 мм. Многообразие медьсодержащих минералов, обладающих различной измельчаемостью, также предопределяет некоторые трудности в выборе схемы измельчения и классификации. При существующей технике измельчения половина потерь меди и цинка в хвостах и разноименных концентратах приходится на сростки, тогда как другая половина потерь сульфидов этих металлов обусловлена их переизмельчением (рис. 6.1). Недостаточная степень раскрытия сростков сульфидных минералов при переизмельчении части их на некоторых фабриках обусловлена также многосортностью и переменным составом смеси перерабатываемых руд, отличающихся своими физическими свойствами и измельчаемостью. Необходимость сокращения потерь требует дальнейшего совершенствования измельчительных и классифицирующих аппаратов и режимов их работы, развития стадиальности схем измельчения и флотации (учитывая полидисперсную вкрапленность минералов меди, цинка, пирита и наличие различных их генераций), совершенствования и оптимизации селективной флотации тонкоизмельченных материалов;

• близостью флотационных свойств сульфидов меди и активированных

ионами меди сульфидов цинка. В обоих случаях на поверхности образуются

14

медьсодержащие соединения собирателя. Избирательное разрушение и предотвращение образования таких соединений на сульфидах цинка в условиях селективной флотации требует тщательной регулировки соотношения концентраций реагентов в пульпе;

• неодинаковой флотируемостью различных сульфидов меди и цинка. Вторичные сульфиды меди (ковеллин, борнит, халькозин), не затронутые процессами окисления, обладают обычно более высокой флотационной способностью, чем халькопирит, который, в свою очередь, флотируется лучше, чем теннантит или тетраэдрит. Причиной неодинаковой флотируемости разных сульфидов меди являются различия в природе их поверхности, способности к окислению и в значениях необходимой концентрации собирателя при флотации.

Одной из причин неодинаковой флотируемости разновидностей сфалерита является различное содержание в них изоморфной примеси железа (от 0 до 20 %), кадмия (до 2,5 %), индия, галлия [Околович A.M. и Фигуркова Л.И., 1977; Ясинская A.A., 1951]. Например, возрастание содержания изоморфного железа в сфалерите увеличивает его чувствительность к депрессирующему действию извести. Так как сфалерит активируется не только при загрузке медного купороса, но и под действием катионов тяжелых металлов, находящихся в равновесии с продуктами окисления или растворения других сульфидов, то различная степень «природной» активации сульфидов цинка в различных участках одного и того же месторождения также может послужить причиной неодинаковой флотируемости сфалерита [Соложенкин П.М., 1971]. Особенно сильная его активация наблюдается в присутствии вторичных сульфидов и окисленных минералов меди, что является основной причиной особых трудностей флотационного разделения сульфидов меди и цинка при переработке руд зоны вторичного обогащения [Абрамов A.A., 1993]. Легкая окисляемость вторичных сульфидов меди при этом и наличие растворимых минералов меди в некоторых типах руд приводят к активации не только сульфидов

цинка, но и сульфидов железа, что еще более осложняет селективную флотацию сульфидных минералов;

• непостоянством вещественного состава руд по содержанию основных металлов, сульфидов и вторичных минералов меди, создающем при отсутствии усреднительных и шихтовальных складов и систем автоматизации значительные трудности при регулировании технологического процесса и управлении им на обогатительных фабриках [Бочаров В.А и Рыскин М. Я, 1993].

Отмеченные особенности вещественного состава являются причиной недостаточно высоких показателей обогащения некоторых медно-цинковых руд и преодолеваются посредством разработки развитых технологических схем с использованием эффективных реагентных режимов селективной флотации, учитывающих особенности флотационных свойств разделяемых минералов [Абрамов A.A., 1993].

1.2 Реагенты, применяемые при обогащении медно-цинковыхруд

Основным собирателем, применяемым при обогащении медно-цинковых сульфидных руд, является ксантогенат. Как известно, из органических веществ со смешанной полярностью при определении малых концентраций меди в растворе применяют ксантогенаты, дитиофосфаты и другие реагенты, содержащие в полярной части двухвалентную серу S2'. Эти вещества дают прочные соединения с катионом меди и вытесняют большинство анионов из соединений меди. Поэтому все ксантогенаты, дитиофосфаты, меркаптаны и другие органические соединения, содержащие в полярной части S2", являются активными собирателями для медных минералов, даже самый простой ксантогенат — метиловый (CH3OCS2K). Собирательная способность ксантогенатов возрастает с увеличением числа звеньев СНг в аполярной части [Авдохин В.М., 2006; Митрофанов С.И., 1967,] .Такие слабые и труднорастворимые собиратели, как диксантогенид и тиокарбанилид, являются для медных минералов селективными. Осаждение металлов из раствора показывает, что при малых концентрациях ксантогёната в первую очередь осаждаются катионы меди, затем свинца, железа и цинка. Это служит указанием на то, что ксантогенат при малых концентрациях в первую очередь будет адсорбироваться на медных минералах. Такое стремление должно еще сильнее проявляться при применении в качестве собирателя более слабых спиртовых дитиофосфатов (аэрофлотов): Действительно, на практике аэрофлоты являются наиболее селективными собирателями для медных минералов, а также для активированной солями меди цинковой обманки [Авдохин В.М. и Абрамов A.A., 1989; Адамов Э.В., 2007; Шубов Л .Я. и др., 1990; Дуденков C.B. и Шубов Л.Я., 1969].

Известь - основной реагент регулятор, применяемый на обогатительных

фабриках для регулирования pH пульпы при флотации и измельчении. При

флотации медно-цинковых колчеданных руд с большим содержанием растворимых

17

солей расход извести может достигать 20 кг/т. Обычно же он составляет 3-5 кг/т. Известь способствует быстрому окислению, осаждению и коагуляции гидроокислов железа, дает возможность увеличить значение рН свыше 12 в тех случаях, когда пирит активирован. Обычно расход извести соответствует остаточной концентрации свободной щелочи 600-900 мг/м3 пульпы. При селективной флотации руд с невысоким содержанием пирита и с малым содержанием растворимых солей, возможно, вести процесс при более низких величинах рН (около 9-10) [Митрофанов С.И., 1967; Шубов Л .Я. и др., 1990].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Зимбовский, Илья Геннадьевич, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Абрамов A.A. Флотационные методы обогащения полезных ископаемых. 2-е изд. М.: Недра, 1993. 413 с.

Абрамов A.A. Технология переработки и обогащения руд цветных металлов. Книга 1, том III, Москва, 2005. 575 с.

Абрамов A.A., Леонов С.Б. Обогащение руд цветных металлов. М.: Недра, 1991.407 с.

Абрамов Э.В. Технология руд цветных металлов. - М.: МИСиС, 2007. 515 с. Абрахманов И.А, Ягудин P.A., Зимин A.B., Калинин Е.П., Немчинова Л.А.

Повышение технологических показателей цинкового цикла на обогатительной фабрике ОАО «Учалинский ГОК» // Горный журнал, 2010, № 10, с. 47-51.

Авдохин В.М. Основы обогащения полезных ископаемых. М.: Издательство Московского Государственного Горного Университета, 2006. 417 с.

Авдохин В.М., Абрамов A.A. Окисление сульфидных минералов в процессах обогащения. М.: Недра, 1989. 232 с.

Адамов Э.В. Технология руд цветных металлов. М.: МИСиС, 2007. 515 с. Аудит. Технологическая инструкция по переработке медно-цинковых руд Тарньерского месторождения. ОАО «Святогор», Красноуральск, 2009. 20 с.

Бек М. Химия равновесий реакций комплексообразования. М: Мир, 1973. 359 с.

Богданов О.С. Теория и технология флотации. М.: Недра, 1990. 363 с. Богданов О.С., Максимов И.И., Поднек А.К., Янис H.A. Теория и технология флотации руд. М., Недра. 1990. 363 с.

Бочаров В.А. Комплексная переработка руд цветных металлов с применением комбинированных технологий// Цветные металлы. 1997. № 3. С. 3-6.

Бочаров В.А. Комплексная переработка сульфидных руд на основе фракционного раскрытия и разделения минералов // Цветные металлы. 2002. № 2 С. 30-33

Бочаров В.А., Вигдергауз В.Е. Флотация сульфидных тонкодисперсных минеральных систем // Цветные металлы. 1997. № 3.С. 8-11.

Бочаров В.А., Игнаткина В.А. Технология обогащения полезных ископаемых в 2-х томах. М.: Руда и металлы, 2007. 880 с.

Бочаров В.А., Игнаткина В.А., Пунцукова Б.Т. Исследования применения ионогенных и неионогенных собирателей для повышения селективности флотации сульфидных руд // ГИАБ Обогащение полезных ископаемых. 2009. № 14-С. 456471.

Бочаров В.А., Игнаткина В.А., Тубденова Б. Т. К поиску режимов селективной флотации сульфидных руд на основе сочетания собирателей различных классов соединений. ФТПРПИ. 2010. № 1. С. 97-103.

Бочаров В.А., Рыскин М.Я. Технология кондиционирования и селективной флотации руд цветных металлов. М.: Недра, 1983. 288 с.

Бочаров В.А., Рыскин М.Я., Поспелов Н.Д. Развитие технологии переработки медно-цинковых руд Урала//Цветные металлы. 1979. №10. С. 105-107.

Бургер К. Органические реагенты в неорганическом анализе. М.: Мир, 1975. 272 с.

Бусев А.И., Акимов В.К., Гусев С.И. Производные пиразолона как аналитические реагенты / Успехи химии Т. XXXIV, 1965 г. Вып.З. С. 565-583.

Викентьев ИВ. Новое в минералогии колчеданных месторождений Урала // Вестник РУДН, серия инженерные исследования, 2009. № 1. С. 17-21.

Глембоцкий A.B., Бехтле Г.А., Недосекина T.B. Тионокарбаматы -эффективные реагенты при флотации медномолибденовых руд // Разработка и использование эффективных флотореагентов и реагентных режимов при обогащении руд цветных металлов. М.: ЦНИИЦветмет экономики и информации, 1984. С.11-18.

Глембоцкий A.B., Классен В.И. Флотационные методы обогащения. М.: недра, 1981.304 с.

Глембоцкий A.B. Лившиц А.К. Диалкилтионокарбаматы - эффективные реагенты-собиратели при флотации сульфидных руд // Цветная металлургия. 1969. № 8. С. 23-26.

Глембоцкий A.B., Лившиц А.К., Гуревич С.М. и др. Селективность действия диалкилтионокарбаматов в качестве реагентов-собирателей при флотации сульфидов // Цветная металлургия. 1969. № 1. С.14-16.

Глембоцкий A.B., Лившиц А.К., Сологуб Д.В. Изучение некоторых особенностей взаимодействия диалкилтиокарбаматов с сульфидными минералами. //Цветная металлургия. 1971. № 1. С. 12-14.

Глембоцкий A.B., Шубов Л.Я., Лившиц А.К. О селективности действия диалкилтионокарбаматов при сульфидной флотации // Цветные металлы. 1968. № 7. С. 8-11.

Дуденков С. В., Шубов Л. Я. и др. Основы теории и практика применения флотационных реагентов. М.: Недра, 1969. 273 с.

Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений. Л.: «Наука», 1989. 88 с.

Зимбовский И.Г. Современные реагенты-собиратели для флотации медно-цинковых сульфидных руд // ГИАБ. 2013. №5. с.117-122.

Зимин A.B., Арустамян М.А., Немчинова Л.А. Выбор и обоснование структуры технологической схемы флотационного обогащения колчеданных медных и медно-цинковых руд // Материалы Международного совещания «Плаксинские чтения-2011». 2011. С. 181-183.

Иванова Т.А. Интенсификация флотации цинксодержащих руд на основе применения продуктов взаимодействия ксантогенатов с оксидом олефинов. Автореф. канд. дисс. М., Гинцветмет, 1993.

Игнаткина В.А. Выбор селективных собирателей для флотации сульфидных минералов. // Цветные металлы. 2009. №6. С. 14-19.

Исследование и разработка схемы селективной флотации руды Александрийского месторождения с фракционным выделением природного активированного сфалерита и неактивированного сфалерита в отдельные цинковые концентраты: Отчет о ВИР// ФГУП «Институт «Гинцветмет». М., 2001.

Каткова О.В. Синтез и физико-химическое исследование комплексов изотиоционатов некоторых 3<1-элементов с амидопирином // Диссертация канд. хим. наук. Кемерово, 2005. 101 с.

Конев В.А. Флотация сульфидов. М.: Недра, 1985. 262 с.

Коренман Н.М. Органические реагенты в неорганическом анализе. М.: Химия, 1980.448 с.

Кортюм Г., Браун В., Герцог Г. Принципы и методика измерения в спектроскопии диффузного отражения // Успехи физических наук. 1965. Т.85. № 2. С.365-380.

Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия. § 30. Киев: Выща школа, 1989.447 с.

Кумов В.И. Комплексные соединения двухвалентных металлов с диметиламиноантипирином (пирамидоном)//Журн. общ. химии. 1949. Т. 19. № 8. С. 1236-1249.

Ландсберг Г.С. Элементарный учебник физики. Т. 3. Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика. 12-е изд. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. 656 с.

Митрофанов С.И. Селективная флотация, изд. «Недра», Москва, 1967. 585 с.

Михайленко Ю.А., Каткова O.B. Комплексные соединения Со с изотиоцианат-ионом и бидентантными органическими лигандами // Ползуновский вестник. № 3. 2008. С. 19-21.

Молошаг В.П., Грабежев А.И., Викентьев И.В., Гуляева Т.Я. Фации рудообразования колчеданных месторождений и сульфидных руд медно-золото-порфировых месторождения Урала. // Литосфера. № 2. 2004. С. 30-51.

Наприенко E.H., Скорик H.A. Изучение взаимодействия трехвалентного железа с амидопирином//Журн. неорган, химии. 1999. Т. 44.№7. С. 1152-1156.

Неваева JI.M. Реагентные режимы флотации медных, медно-молибденовых и медно-цинковых руд за рубежом // Цветные металлы. 1982. № 3 С. 112-116.

Недосекина Т.В., Глембоцкий A.B., Бехтле Г.А., Новогородова Э.З. О механизме действия сочетания тионокарбаматов с ксантогенатом при флотации медно-молибденовых пиритсодержащих руд // Цветные металлы. 1968. № 10. С. 99102.

Околович A.M., Фигуркова Л.И. Особенности флотации сфалерита из полиметаллических сульфидных руд. М.: Наука, 1977. 116 с.

Пат. РФ 2054969 CI B03D1/012. Собиратель для флотации сульфидных медно-цинковых руд / Н.И. Елисеева, Н.В. Кирбитова, А.Ю. Черкашин, Л.Н. Глазырина, Ф.Ф. Борисков, Н.К. Ляпина, А.Д. Улендеева, Л.А. Баева; Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности, Институт органической химии Уральского отделения РАН- № 5041099/03; заявлено 06.05.92; Опубликовано 27.09.96.

Пат. РФ № 2054971 СССР B03D1/018. Способ флотационного разделения сульфидных медно-цинково-пиритных концентратов, содержащих активированные катионами меди и кальция сульфиды цинка / В.А. Бочаров, Г.С. Агафонова, И.И. Херсонская, Г.А. Лапшина, М.И. Херсонский, Е.Ф. Касьянова, Б.Л. Серебрянников, Н.Ф. Иванов, Б.А. Морозов, A.B. Карбовская; Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов «Гинцветмет», Акционерное

117

общество «Гайский горно-обогатительный комбинат». - № 93040010/03; заявлено 12.08.93; Опубликовано 27.02.96, Бюл. №6.

Пат. РФ № 2066571 C1 B03D1/012 Собиратель для флотации сульфидных медно-цинковых руд /.Н.И. Елисеева, Н.В. Кирбитова, А.Ю. Черкашин, JI.H. Глазырина, В.Н. Нужина, Ф.Ф. Борисков, Н.К. Ляпина, А.Д. Улендеева, Т.А. Иванова, Н.М. Таймолкин, Л.А. Баева; Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности, Институт органической химии УО РАН- № 5041082/03; заявлено 06.05.92; Опубликовано 20.09.96, Бюл. № 26.

Получение, свойства и применение нового флотационного реагента МКОП / Иванова Т.А., Заславская H.H., Тюрникова В.И.// Металлургические технологии при переработке руд и концентратов цветных металлов: Сб. научн. тр. ин-та Гинцветмет. - М.: ГНИИЦВ «Гинцветмет». 1993. С.119-123.

ПилипенкоА.Т., Тананайко М.М. Разнолигандные и разнометалльные комплексы и их применение в аналитической химии. М.: Химия, 1983. 224 с.

Плаксин И.Н. Обогащение полезных ископаемых. Избранные труды. М.: Наука, 1970. 312 с.

Поспелов Н.Д., Бочаров В.А. Технологические особенности медно-цинковых руд и их использование в промышленной практике // Цветные металлы. 1981. № 7. С.83-89.

Полькин С.И., Адамов Э.В. Обогащение руд цветных металлов. М.: Недра, 1983.400 с.

Преображенский Н. А., Генкин Э.И. Химия органических лекарственных средств. Учебное пособие. М.: Л.: ГОСХИМИЗДАТ, 1953. 592 с.

Пул Ч., Оуэне Ф. Нанотехнологии. М.: Техносфера, 2007. 376 с.

Ревнивцев В.И., Корюкин Б.М., Семидалов С.Ю. и др. Совершенствование технологии обогащения тонковкрапленных медно-цинковых руд./ Академия наук СССР обогащение тонковкрапленных руд, Апатиты. 1985. С. 20-23.

Рево А.Я. Практикум по органической химии. М.: Высш. шк., 1971. 208 с.

Рид С. Дж. Б. Электронно-зондовый микроанализ и растровая электронная микроскопия в геологии. М.: Техносфера, 2008. 232 с.

Рыков К.Е. Влияние условий образования пирита на его флотационные свойства. Изв. Вузов. «Цветная металлургия», 1962. 1. С. 22-26.

Рябой В.И., Асончик К.М, Полькин В.Н. и др. Применение селективного собирателя при флотации медно-цинковых руд. // Обогащение руд. 2008. № 3. С. 20-22;

Рябой В.И., Шендерович В.А., Крепетов В.П. Применение аэрофлотов при флотации руд // Обогащение руд. 2005. № 6. С. 43-44

Сабанова М.Н. Технология обогащения медно-цинковой руды месторождения «Юбилейное» в условиях Сибайской обогатительной фабрики // Тезисы Международного совещания «Плаксинские чтения-2010». 2010. С. 270-272.

Сабанова М.Н., Гусев A.A., Щелкунов С.А., Малышев O.A. Результаты применения реагента «ДМИПЭК» при флотационном обогащении медного и медно-цинкового сырья. // Материалы Международного совещания «Плаксинские чтения - 2011». 2011. С. 242-244.

Саградян А.Л., Суворовская H.A. Контроль технологического процесса флотационных фабрик. 2-е изд. М.: Недра, 1964. 426 с.

Соложенкин П.М. Исследования взаимодействия минералов и их парамагнитных центров с флотационными реагентами в процессе флотации руд. -Автореф. докт. дисс. М., Ин-т стали и сплавов, 1971.

Стихтна М.И., Авербух A.B., Орлов С.Л., Щербакова З.Х., Собянина Е.В., Нечунаев A.A. Разработка технологии обогащения труднообогатимых медно-цинковых руд Западно-Озерного месторождения. // Материалы Международной молодежной научной школы «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых». 2010. С. 371-374.

Технологическая инструкция по переработке медно-цинковых руд Тарньерского месторождения. ОАО «Святогор», Красноуральск, 2009, с. 17.

Тарасов A.B., Бочаров В.А. Комбинированные технологии цветной металлургии. - М.: ФГУП «Институт «Гинцветмет», 2001. 304 с.

Томова И.С., Бочаров В.А. Особенности обогащения цветных металлов на фабриках Скандинавских стран // Цветные металлы. 1989. -№ 11. С. 103-113.

Хан Г.А., Габриелова Л.И., Власова Н.С. Флотационные реагенты и их применение, Москва, «Недра», 1986.

Хейкер Д. М. Рентгеновская дифрактометрия монокристаллов. JL: Машиностроение, Вып.2. 1973. 256 с.

Хейкер Д.М., Зевин Л.С. Рентгеновская дифрактометрия. М.: Физматгиз, 1963. 380 с.

Херсонский М.И., Десятое A.M., Дэлгер Р. Разработка эффективных реагентных режимов флотации медно-молибденовых пиритсодержащих руд с применением композиции различных собирателей / Сборник научных трудов ФГУП «Институт «Гинцветмет». М.: Бином, 2008. 197 с.

Чантурия В.А., Бунин И.Ж., Рязанцева М.В., Хабарова И.А. Изучение методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии изменения состава и химического состояния атомов поверхности халькопирита, и сфалерита до и после обработки наносекундными электромагнитными импульсами. ФТПРПИ. 2013. № 3. С. 157-168.

Чантурия В.А., Иванова Т.А., Чантурия Е.Л., Зимбовский ИГ. О механизме селективного действия 1-фенил-2,3-диметил-аминопиразолона-5 в процессе флотационного разделения сфалерита и пирита. Цветные металлы. 2013. № 1. С. 2530.

Чантурия В.А., Федоров A.A., Матвеева Т.Н. Оценка технологических свойств золотосодержащих пиритов и арсенопиритов различных месторождений//

Цветные металлы. 2000. № 8. С. 9-12.

Чантурия E.JI. Развитие теории и методов модификации технологических свойств минералов в разделительных процессах обогащения труднообогатимых руд цветных и редких металлов. Автореф. докт. дисс. М., МГГУ. 2006.

Чантурия E.JI., Бортников Н.С., Кринов Д.И., Керзин A.JI. О взаимосвязи внутреннего строения, химического состава и технологических свойств пирита на примере Гайского месторождения. ФТПРПИ. 2005. № 3. С. 90-98.

Чантурия E.JI., Иванова Т.А., Зимбовский ИГ. О повышении селективности флотации сульфидов колчеданных руд. ФТПРПИ. 2012. № 1. С. 146-152.

Черкасова Т.Г., Каткова О.В. Хелатные комплексы роданидов переходных металлов с амидопирином // Химия и химическая технология. 2005. Том 48, вып.1. С.76-77.

Черноруков Н.Г., Нипрук О.В. Теория и практика рентгенофлуоресцентного анализа. Электронное учебно-методическое пособие. - Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2012. 57 с.

Черных Ю.И., Соложенкин П.М., Зинченко З.А. Интенсификация флотации серебросодержащих руд / Научные основы построения оптимальных схем обогащения минерального сырья. М.: Наука, 1990. 141 с.

Шубов Л.Я., Иванков С.И., Щеглова H.K. и др. Флотационные реагенты в процессах обогащения минерального сырья. Книга 1, М.: Недра, 1990. 400 с.

Ягудин P.A., Ягудина Ю.Р., Зимин A.B., Немчинова Л.А. Совершенствование технологии флотации руд на обогатительной фабрике ОАО «Учалинский ГОК» // Горный журнал, Специальный выпуск, 2008, С. 31-35.

Ясинская A.A. О зависимости главнейших физических свойств цинковых обманок от химического состава. Минералогический сб. № 5. Львовское геол. о-во, 1951.

Bushell C.H.G., Krauss С.J., Brawn G. Some reasons for selectivity in copper activation of minerals. - The Canadion Mining bulletin, 1961, v. 54, N 587.

Gaudin A.M., Fuerstenau D. W., Mao G. W. Activation and deactivation studies with copper on sphalerite. - Mining Engineering, 1959, v. II, N 4.

Kolthoffl. M., HamerH. Pharm. Weekblad. 61, 1222 (1924) С A.. 19, 451 (1925).

Leonov Dmitry. Руководство по эксплуатации Autosorb-1. Новосибирск, Borescov Institute of Catalysis SB RAS, 2006, С. 118.

Lodzinska A, Golinska F., Rozploch F., Jesmanowicz A. II Pol. J.Chem. 1986. V. 60. №4/6. p.389.

Okas A., Celechovsky J. Chem. Listy. 43, 7 (1949).

Pawley J.B. Handbook of Biological Confocal Microscopy. 3rd ed. — Berlin: Springer, 2006. p. 1018.

Singh T. P., Vijayan M. The crystal and molecular structure of amidopyrine//Acta Crystallogr. 1976. V. 32B. № 10. P. 2432-2437.