способ обогащения руд

Формула изобретения

1. Способ обогащения руд флотационными методами, включающий дробление, измельчение исходной руды в присутствии воды с последующей обработкой реагентами с использованием собирателей, вспенивателей, а также реагентами - модификаторами и вспомогательными реагентами для получения коллективных полиметаллических концентратов при флотации руд, содержащих медь, свинец, цинк или золотосодержащих концентратов при флотации золотосодержащих руд, отличающийся тем, что в качестве реагента собирателя и модификатора используют 1-30%-ный раствор четвертичных аммониевых солей формулы C _nH_2n+1-CH₂-N ⁺H₂-CH₃O ^-PH(O)OCH₃, где n=9-18, в органическом растворителе «Топлинол».

2. Способ обогащения руд флотационными методами по п.1, отличающийся тем, что раствор четвертичных аммониевых солей формулы C_nH_2n+1 -CH₂-N⁺H ₂-СН₃О^-PH(О)ОСН ₃, где n=9-18 в органическом растворителе «Топлинол», используют в количестве 100-125 г/т руды.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при флотации золотосодержащих и полиметаллических руд.

Известен способ обогащения руд флотационными методами, включающий дробление, измельчение исходной руды в присутствии воды с последующей обработкой реагентами с использованием собирателей (ксантогенаты, аэрофлоты) и вспенивателей (сосновое масло Т-66, Т-80) для получения коллективных полиметаллических концентратов при флотации руд, содержащих медь, свинец, цинк, или золотосодержащих концентратов при флотации золотых руд [Справочник по обогащению руд. Основные процессы. / Под ред. О.С.Богданова, 3-е изд., перераб. и доп., М., Недра, 1983, с.381]. Недостатком данного способа обогащения является сравнительно низкие показатели обогащения, в частности низкое извлечение полезных компонентов в концентрат при одновременном низком качестве концентрата. Это вызвано в первую очередь недостаточной адсорбцией молекул собирателя на поверхности зерен полезных компонентов и недостаточной силой взаимодействия комплекса полезных минеральных частиц - пузырек воздуха.

Известен способ обогащения руд флотационными методами, включающий дробление, измельчение исходной руды в присутствии воды с последующей обработкой реагентами с использованием собирателей, вспенивателей, а также реагентами-модификаторами и вспомогательными реагентами для получения коллективных полиметаллических концентратов при флотации руд, содержащих медь, свинец, цинк, или золотосодержащих концентратов при флотации золотых руд, причем в качестве собирателей используют бутиловый ксантогенат, в качестве вспенивателя - сосновое масло Т-80, в качестве модификатора - высокомолекулярные органические модификаторы (олигомеры и полимеры, например полиакриламид), принятый нами за прототип [Справочник по обогащению руд. Основные процессы. / Под ред. О.С.Богданова, 3-е изд., перераб. и доп., М., Недра, 1983, с.381].

Недостатком данного способа обогащения является сравнительно низкие показатели обогащения, в частности низкое извлечение полезных компонентов в концентрат при одновременном низком качестве концентрата и значительном содержании полезных компонентов в хвостах.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка нового способа обогащения полиметаллических и золотосодержащих руд флотационными методами, повышающего извлечение полезных компонентов в концентрат, а также качество концентрата.

Техническим результатом предлагаемого решения является усиление взаимодействия между минеральным сульфидным комплексом (или минералами золота) и пузырьками воздуха, лучшее диспергирование пузырьков между минеральными частицами, лучшее и избирательное закрепление сульфидных минеральных частиц или минералов золота к пузырькам воздуха и вынос их в пенный продукт, что повышает извлечение полезных компонентов в концентрат и улучшает качество концентрата.

Технический результат достигается заявляемым способом обогащения полиметаллических и золотосодержащих руд флотационными методами, включающим дробление, измельчение исходной руды в присутствии воды с последующей обработкой реагентами с использованием собирателей, вспенивателей, а также реагентами-модификаторами и вспомогательными реагентами для получения коллективных полиметаллических концентратов при флотации руд, содержащих медь, свинец, цинк, или золотосодержащих концентратов при флотации золотосодержащих руд, при котором в качестве реагента, собирателя и модификатора используют 1-30% раствор четвертичных аммониевых солей формулы C _nH_2n+1-CH₂-N ⁺H₂-СН₃О ^-PH(O)ОСН₃, где n=9-18, в органическом растворителе «Топлинол».

Заявляемый способ подтверждается примерами конкретного выполнения.

Пример 1.

Способ обогащения полиметаллической руды по способу-аналогу.

Исходную руду полиметаллического месторождения, содержащую медь, цинк, свинец, крупностью -350 мм дробят в 3 стадии до крупности -20 мм, измельчают в одну стадию с классификацией до крупности 70% класса -74 микрон и плотностью пульпы 30% по твердому, обогащают по схеме прямой коллективной флотации с получением коллективного концентрата с применением извести (рН пульпы во флотации 9-10), бутилового ксантогената 250 г/т, вспенивателя Т-80 - 150 г/т. Расход реагентов осуществляют в оптимальном режиме, при котором достигается наивысшее извлечение и максимальное качество концентрата.

Результаты приведены в таблице 1.

Пример 2.

Способ обогащения полиметаллической руды по способу-прототипу.

Исходную руду полиметаллического месторождения, содержащую медь, цинк, свинец, крупностью -350 мм дробят в 3 стадии до крупности -20 мм, измельчают в одну стадию с классификацией до крупности 70% класса -74 микрон и плотностью пульпы 30% по твердому, обогащают по схеме прямой коллективной флотации с получением коллективного концентрата с применением извести (рН пульпы во флотации 9-10), бутилового ксантогената 250 г/т, вспенивателя Т-80 - 150 г/т и полиакриламида 35 г/т. Расход реагентов осуществляют в оптимальном режиме, при котором достигается наивысшее извлечение и максимальное качество концентрата.

Результаты приведены в таблице 2.

Пример 3.

Способ обогащения полиметаллической руды по заявляемому способу.

Исходную руду полиметаллического месторождения, содержащую медь, цинк, свинец, крупностью -350 мм дробят в 3 стадии до крупности -20 мм, измельчают в одну стадию с классификацией до крупности 70% класса -74 микрон и плотностью пульпы 30% по твердому, обогащают по схеме прямой коллективной флотации с получением коллективного концентрата с применением извести (рН пульпы во флотации 9-10), бутилового ксантогената 250 г/т, вспенивателя Т-80 - 150 г/т, реагента-собирателя и модификатора 100-125 г/т, в качестве которого используют 1-30% раствор четвертичных аммониевых солей формулы С_nН_2n+1 -СН₂-N⁺H ₂-СН₃О^-PH(O)ОСН ₃, где n=9-18, в органическом растворителе «Топлинол» (ТУ 2411-025-54861661-2004, утверждены 21.08.2004, производитель ООО «ФОСФОРОС»). Расход реагентов осуществляют в оптимальном режиме, при котором достигается наивысшее извлечение и максимальное качество концентрата.

Результаты приведены в таблице 3.

Результаты, приведенные в таблицах 1-3, показывают, что лучшие показатели обогащения при переработке полиметаллической руды получены при способе обогащения по заявляемому изобретению (таблица 3). При этом содержание меди в концентрате увеличилось с 8,16% по способу-аналогу и 9,37% по способу-прототипу до 9,88% по заявляемому способу. Выход коллективного концентрата возрос с 17,73% и 17,85% до 18,34% соответственно. Извлечение меди выросло с 76,96% и 88,97% до 96,38% соответственно. По содержанию свинца в концентрате наблюдается увеличение с 12,15% и 12,87% до 13,01% соответственно, при этом извлечение свинца в концентрат увеличилось с 84,15% и 89,74% до 93,2% соответственно. По содержанию цинка в концентрате наблюдается увеличение с 10,34% и 10,91% до 11,39% соответственно, при этом извлечение цинка в коллективный концентрат выросло с 82,95% и 88,12% до 94,52% соответственно.

Пример 4.

Способ обогащения золотосодержащей руды по способу-аналогу.

Исходную руду золотосодержащего месторождения, содержащую золото и серебро, крупностью -350 мм дробят в 3 стадии до крупности -20 мм, измельчают в одну стадию с классификацией до крупности 70% класса -74 микрон и плотностью пульпы 30% по твердому, обогащают по схеме прямой коллективной флотации с получением коллективного концентрата с применением извести (рН пульпы во флотации 9-10), бутилового ксантогената 250 г/т, вспенивателя Т-80 - 150 г/т. Расход реагентов осуществляют в оптимальном режиме, при котором достигается наивысшее извлечение и максимальное качество концентрата.

Результаты приведены в таблице 4.

Пример 5.

Способ обогащения золотосодержащей руды по способу-прототипу.

Исходную руду золотосодержащего месторождения, содержащую золото и серебро, крупностью -350 мм дробят в 3 стадии до крупности -20 мм, измельчают в одну стадию с классификацией до крупности 70% класса -74 микрон и плотностью пульпы 30% по твердому, обогащают по схеме прямой коллективной флотации с получением коллективного концентрата с применением извести (рН пульпы во флотации 9-10), бутилового ксантогената 250 г/т, вспенивателя Т-80 - 150 г/т и полиакриламида 35 г/т. Расход реагентов осуществляют в оптимальном режиме, при котором достигается наивысшее извлечение и максимальное качество концентрата.

Результаты приведены в таблице 5.

Пример 6.

Способ обогащения золотосодержащей руды по заявляемому способу.

Исходную руду золотосодержащего месторождения, содержащую золото и серебро, крупностью -350 мм дробят в 3 стадии до крупности -20 мм, измельчают в одну стадию с классификацией до крупности 70% класса -74 микрон и плотностью пульпы 30% по твердому, обогащают по схеме прямой коллективной флотации с получением коллективного концентрата с применением извести (рН пульпы во флотации 9-10), бутилового ксантогената 250 г/т, вспенивателя Т-80 - 150 г/т, реагента-собирателя и модификатора 100-125 г/т, в качестве которого используют 1-30% раствор четвертичных аммониевых солей формулы С_nН_2n+1 -СН₂-N⁺H ₂-СН₃О^-РН(O)ОСН ₃, где n=9-18, в органическом растворителе «Топлинол» (ТУ 2411-025-54861661-2004, утверждены 21.08.2004, производитель ООО «ФОСФОРОС»). Расход реагентов осуществляют в оптимальном режиме, при котором достигается наивысшее извлечение и максимальное качество концентрата.

Результаты приведены в таблице 6.

Результаты, приведенные в таблицах 4-6, показывают, что лучшие показатели обогащения при переработке золотосодержащей руды получены при способе обогащения по заявляемому изобретению (таблица 6). При этом содержание золота в концентрате увеличилось с 83 г/т по способу-аналогу и 88 г/т по способу-прототипу до 91 г/т по заявляемому способу. Выход золотосодержащего концентрата возрос с 6,17% и 6,93% до 7,14% соответственно. Извлечение золота выросло с 71,13% и 84,7% до 90,24% соответственно. По содержанию серебра в концентрате наблюдается увеличение с 240 г/т и 268 г/т до 290 г/т соответственно, пи этом извлечение серебра в концентрат увеличилось с 67,93% и 85,19% до 94,98% соответственно.

Заявляемая концентрация - 1-30% - раствора четвертичных аммониевых солей формулы С_nН_2n+1-СН ₂-N⁺H₂-СН ₃О^-PH(O)ОСН₃ , где n=9-18, в органическом растворителе «Топлинол» является оптимальной, поскольку снижение ее менее 1% стабилизирует показатели обогащения руд на уровне аналога и прототипа, а повышение более 30% не приводит к повышению показателей обогащения в заявляемом способе, в частности извлечения и качества концентратов (таблицы 7 и 8).

Прямая подача в пульпу четвертичных аммониевых солей формулы С_nН_2n+1 -CH₂-N⁺H ₂-СН₃O^-PH(O)OCH ₃, где n=9-18, также оставляет показатели обогащения на уровне аналога и прототипа за счет неудовлетворительного диспергирования четвертичных аммониевых солей в жидкой фазе пульпы и, следовательно, неудовлетворительного закрепления молекул собирателей на поверхности минеральных сульфидных и золотосодержащих частиц. Технический результат достигается только при использовании 1-30% раствора четвертичных аммониевых солей формулы С_n Н_2n+1-СН₂-N ⁺H₂-СН₃О ^-PH(O)ОСН₃, где n=9-18, в органическом растворителе «Топлинол».

Предварительное растворение указанных четвертичных аммониевых солей в органическом растворителе «Топлинол» позволяет активизировать поверхность частиц сульфидных минералов и минералов золота для более прочного закрепления к пузырькам воздуха и выносу минералов полезных компонентов в пенный продукт и далее в концентрат.

Таким образом, заявляемый способ обогащения руд, в котором при флотации в качестве реагента-собирателя и модификатора используют 1-30% раствор четвертичных аммониевых солей формулы С_nН_2n+1 -СН₂-N⁺Н ₂-СН₃О^-PH(O)ОСН ₃, где n=9-18, в органическом растворителе «Топлинол», позволяет существенно повысить извлечение и качество коллективного полиметаллического концентрата при флотации полиметаллических руд, а также золотосодержащего концентрата по содержанию золота и серебра при одновременном повышении извлечения при флотации золотосодержащих руд.

При этом при флотации полиметаллических и золотосодержащих руд существенно повышаются выходы коллективного и золотосодержащего концентратов.

Таблица 1
Результаты экспериментов по обогащению полиметаллической руды по способу-аналогу
Наименование продуктов обогащения	Выход, %	Содержание, %			Извлечение, %
		Медь	Свинец	Цинк	Медь	Свинец	Цинк
Коллективный концентрат	17,73	8,16	12,15	10,34	76,96	84,15	82,95
Хвосты	82,27	0,53	0,49	0,46	23,04	15,85	17,05
Исходная руда	100	1,88	2,56	2,21	100,00	100,00	100,00

Таблица 2
Результаты экспериментов по обогащению полиметаллической руды по способу-прототипу
Наименование продуктов обогащения	Выход, %	Содержание, %			Извлечение, %
		Медь	Свинец	Цинк	Медь	Свинец	Цинк
Коллективный концентрат	17,85	9,37	12,87	10,91	88,97	89,74	88,12
Хвосты	82,15	0,25	0,32	0,32	11,03	10,26	11,88
Исходная руда	100	1,88	2,56	2,21	100,00	100,00	100,00

Таблица 3
Результаты экспериментов по обогащению полиметаллической руды по заявляемому способу
Наименование продуктов обогащения	Выход, %	Содержание, %			Извлечение, %
		Медь	Свинец	Цинк	Медь	Свинец	Цинк
Коллективный концентрат	18,34	9,88	13,01	11,39	96,38	93,20	94,52
Хвосты	81,66	0,08	0,21	0,15	3,62	6,80	5,48
Исходная руда	100	1,88	2,56	2,21	100,00	100,00	100,00

Таблица 4
Результаты экспериментов по обогащению золотосодержащей руды по способу-аналогу
Наименование продуктов обогащения	Выход, %	Содержание, г/т		Извлечение, %
		золото	серебро	золото	серебро
Золотосодержащий концентрат	6,17	83,00	240,00	71,13	67,93
Хвосты	93,83	2,22	7,45	28,87	32,07
Исходная руда	100	7,20	21,80	100,00	100,00

Таблица 5
Результаты экспериментов по обогащению золотосодержащей руды по способу-прототипу
Наименование продуктов обогащения	Выход, %	Содержание, г/т		Извлечение, %
		золото	серебро	золото	серебро
Золотосодержащий концентрат	6,93	88,00	268,00	84,70	85,19
Хвосты	93,07	1,18	3,47	15,30	14,81
Исходная руда	100	7,20	21,80	100,00	100,00

Таблица 6
Результаты экспериментов по обогащению золотосодержащей руды по заявляемому способу
Наименование продуктов обогащения	Выход, %	Содержание, г/т		Извлечение, %
		золото	серебро	золото	серебро
Золотосодержащий концентрат	7,14	91,00	290,00	90,24	94,98
Хвосты	92,86	0,76	1,18	9,76	5,02
Исходная руда	100	7,20	21,80	100,00	100,00

Таблица 7
Результаты экспериментов по обогащению полиметаллической руды, обосновывающие концентрацию раствора четвертичных аммониевых солей формулы СnН2n+1 -CH2-N+H 2-СН3O-PH(O)OCH 3, где n=9-18,в органическом растворителе «Топлинол», позволяющую достичь заявляемый технический результат
Конц-ция	Наименование продуктов обогащения	Выход, %	Содержание, %			Извлечение, %
			Медь	Свинец	Цинк	Медь	Свинец	Цинк
Менее 1%	Коллективный концентрат	17,75	8,18	12,16	10,36	77,23	84,31	83,21
	Хвосты	82,25	0,52	0,49	0,45	22,77	15,69	16,79
	Исходная руда	100	1,88	2,56	2,21	100,00	100,00	100,00
Более 30%	Коллективный концентрат	18,15	9,39	12,9	10,95	90,65	91,46	89,93
	Хвосты	81,85	0,21	0,27	0,27	9,35	8,54	10,07
	Исходная руда	100	1,88	2,56	2,21	100,00	100,00	100,00
1-30%	Коллективный концентрат	18,34	9,88	13,01	11,39	96,38	93,20	94,52
	Хвосты	81,66	0,08	0,21	0,15	3,62	6,80	5,48
	Исходная руда	100	1,88	2,56	2,21	100,00	100,00	100,00

Таблица 8
Результаты экспериментов по обогащению золотосодержащей руды, обосновывающие концентрацию раствора четвертичных аммониевых солей формулы СnН2n+1 -СН2-N+H 2-СН3О-PH(O)ОСН 3, где n=9-18, в органическом растворителе «Топлинол», позволяющую достичь заявляемый технический результат
Конц-ция	Наименование продуктов обогащения	Выход, %	Содержание, г/т		Извлечение, %
			золото	серебро	золото	серебро
Менее 1%	Коллективный концентрат	6,18	84,00	245	72,10	69,45
	Хвосты	93,82	2,14	7,10	27,90	30,55
	Исходная руда	100	7,20	21,80	100,00	100,00
Более 30%	Коллективный концентрат	7,05	89,00	270,00	87,15	87,32
	Хвосты	92,95	1,00	2,97	12,85	12,68
	Исходная руда	100	7,20	21,80	100,00	100,00
1-30%	Коллективный концентрат	7,14	91,00	290,00	90,24	94,98
	Хвосты	92,86	0,76	1,18	9,76	5,02
	Исходная руда	100	7,20	21,80	100,00	100,00