cvmetИзвестия вузов. Цветная металлургияIzvestiya. Non-Ferrous Metallurgy0021-34382412-8783НИТУ МИСИС10.17073/0021-3438-2023-1-5-15cvmet-1447Research ArticleОбогащение руд цветных металловMineral Processing of Non-Ferrous MetalsПолучение медного концентрата при обогащении железных рудObtaining copper concentrate during iron ore processinghttps://orcid.org/0000-0002-7955-5273ЛавриненкоА. А.LavrinenkoA. A.

д.т.н., главный научный сотрудник, заведующий лабораторией комплексной переработки нетрадиционного минерального сырья

111020, Россия, г. Москва, Крюковский тупик, 4

Dr. Sci. (Eng.), Chief Researcher, Head of the Laboratory of Сomplex Processing of Mineral Raw Materials of Non-Traditional 

 Kryukovsky impasse, Moscow, 111020

lavrin_a@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5655-1747ЛусинянО. Г.LucinianO. G.

к.т.н., ведущий инженер лаборатории комплексной переработки нетрадиционного минерального сырья

111020, Россия, г. Москва, Крюковский тупик, 4

Cand. Sci. (Eng.), Leading Engineer of Laboratory of Complex Processing of Mineral Raw Materials of Non-Traditional

 Kryukovsky impasse, Moscow, 111020

https://orcid.org/0000-0002-5980-8472КузнецоваИ. Н.KuznetsovaI. N.

к.т.н., старший научный сотрудник лаборатории комплексной переработки нетрадиционного минерального сырья

111020, Россия, г. Москва, Крюковский тупик, 4

Cand. Sci. (Eng.), Senior Researcher of Laboratory of Complex Processing of Mineral Raw Materials of Non-Traditional

 Kryukovsky impasse, Moscow, 111020

https://orcid.org/0000-0003-1548-520XОленниковВ. Г.OlennikovV. G.

директор

300026, Россия, г. Тула, ул. Скуратовская, 105

 Director

 105 Skuratov str., Tula, 300026

Институт проблем комплексного освоения недр им. акад. Н.В. Мельникова РАНРоссияInstitute of Complex Development of Mineral Resources n.a. acad. N.V. Melnikov of the Russian Academy of SciencesRussian FederationООО НПФ «Машгео»РоссияLLC NPF “Mashgeo”Russian Federation202318022023291515Copyright © Лавриненко А.А., Лусинян О.Г., Кузнецова И.Н., Оленников В.Г., 20232023Лавриненко А.А., Лусинян О.Г., Кузнецова И.Н., Оленников В.Г.Lavrinenko A.A., Lucinian O.G., Kuznetsova I.N., Olennikov V.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/1447

Приведены данные по комплексной переработке железной руды одного из месторождений Республики Казахстан, которая предусматривает несколько операций мокрой магнитной сепарации с доизмельчением полученных черновых продуктов и последующую их перечистку с получением кондиционного железного концентрата, содержащего 65–66 % железа при извлечении 79–80 % Fe и 2,2–2,5 % Si. Установлено, что при магнитном обогащении исследуемой руды медные минералы концентрируются в хвостах магнитной сепарации и содержание меди в них повышается с 0,093 до 0,2 %. Разработана схема и реагентный режим получения кондиционного медного концентрата из хвостов магнитного обогащения. Для получения медного концентрата хвосты магнитной сепарации подвергаются доизмельчению в известковой среде до крупности 75 % класса –0,071 мм. После двух операций основной медной флотации с применением жидкого стекла, бутилового ксантогената и вспенивателя МИБК получают отвальные хвосты. Пенный продукт первой основной флотации дважды перечищается. В результате получается медный концентрат с содержанием, %: 15,2 Cu, 26,5 Fe, 17,5 S, 3,47 Si, 1,4 Al и 8,5 Zn, который соответствует марке КМ-7 (ГОСТ Р 52998-2008). Отвальные хвосты содержат, %: 0,08 Cu, 20,1 Fe, 0,25 S, 16,2 Si, 6,4 Al и 0,045 Zn. Рассмотрено влияние на процесс медной флотации ксантогенатов с различной длиной и строением углеводородного радикала, а также Хостафлотов и амилового аэрофлота. Подтверждена высокая эффективность бутилового ксантогената при флотации медных минералов.

The data on the complex processing of iron ore from one of the deposits of the Republic of Kazakhstan, which involves several operations of wet magnetic separation with re-grinding of raw products and their subsequent refining to produce a conditioned iron concentrate with 65–66 % iron containing 79–80 % Fe and 2.2–2.5 % Si, are presented. It was found that during the magnetic enrichment of the ore under study, the copper minerals concentrate in the magnetic separation tailings and the copper content in them increases from 0.093 to 0.2 %. A scheme and reagent system have been developed for the recovery of conditioned copper concentrate from magnetically enriched tailings. To obtain copper concentrate, magnetic separation tailings are subjected to regrinding in a lime medium to a fineness of 75 % of the –0.071 mm grade. After two operations of the main copper flotation with the use of water glass, butyl xanthate and frother MIBK, waste tailings are obtained. The froth product of the first basal flotation is cleaned twice. The result is a copper concentrate containing 15.2 % copper, 26.5 % iron, 17.5 % sulfur, 3.47 % silicon, 1.4 % aluminum and 8.5 % zinc, which corresponds to the KM-7 grade according to GOST R 52998-2008. Waste tailings contain: copper 0.08 %, iron 20.1 %, sulfur 0.25 %, silicon 16.2 %, aluminum 6.4 % and zinc 0.045 %. The influence of xanthates with different length and structure of hydrocarbon radical as well as hostaflots and amyl aeroflots on the process of copper flotation is studied. The high efficiency of butyl xanthate in the flotation of copper minerals has been confirmed.

мокрая магнитная сепарацияжелезная рудабутиловый ксантогенатаэрофлотХостафлотымедный концентратwet magnetic separationiron orebutyl xanthateaeroflotHostaflotscopper concentrateReferencesКаримова Л.М. Комбинированный метод переработки забалансовой медной сульфидной руды. Вестнник МГТУ им. Носова. 2014; (2): 11–15.Karimova L.M. Combined method for processing offbalance copper sulfide ore. Vestnik MGTU im. Nosova. 2014; (2): 11–15. (In Russ.).Горлова О.Е., Юн А.Б., Синянская О.М., Медяник Н.Л. Разработка и опытно-промышленные испытания комбинированной технологии переработки отвала труднообогатимых смешанных медных руд месторождения Таскора. Цветные металлы. 2018; (12): 14–20.Gorlova O.E., Yun A.B., Sinyanskaya O.M., Medyanik N.L. Combined processing of dumped complex opper ores of the Taskora deposit: process development and field trials. Tsvetnye Metally. 2018; (12): 14–20. (In Russ.).Jonović R., Avramović L., Stevanović Z., Jonović M. Technological investigations of sulphide oxidation from flotation tailings in order to increase the degree of copper leaching. Mining and Metallurgy Engineering Bor. 2014; (3): 153–160. DOI: 10.5937/mmeb1403153j.Jonović R., Avramović L., Stevanović Z., Jonović M. Technological investigations of sulphide oxidation from flotation tailings in order to increase the degree of copper leaching. Mining and Metallurgy Engineering Bor. 2014; (3): 153–160. DOI: 10.5937/mmeb1403153j.Бочкарев Г.Р., Пушкарева Г.И., Ростовцев В.И. Интенсификация процессов рудоподготовки и сорбционного извлечения металлов из техногенного сырья. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2007; (3): 129–139.Bochkarev G.R., Pushkareva G.I., Rostovtsev V.I. Intensification of ore preparation and sorption extraction of metals from technogenic raw materials. Fiziko-tekhnicheskie problemy razrabotki poleznykh iskopaemykh. 2007; (3): 129–139. (In Russ.).Чантурия В.А., Бунин И.Ж. Нетрадиционные высокоэнергетические методы дезинтеграции и вскрытия тонкодисперсных минеральных комплексов. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2007; (3): 107–128.Chanturiya V.A., Bunin I.Zh. Non-traditional high-energy methods of disintegration and opening of finely dispersed mineral complexes. Fiziko-tekhnicheskie problemy razrabotki poleznykh iskopaemykh. 2007; (3): 107–128. (In Russ.).Коростовенко В.В., Стрекалова Т.А., Коростовенко Л.П., Капличенко Н.М. Электрофизические методы в комбинированных схемах основного обогащения сульфидных руд. Успехи современного естествознания. 2018; (6): 84–89.Korostovenko V.V., Strekalova T.A., Korostovenko L.P., Kaplichenko N.M. Electrophysical methods in combined schemes of the main enrichment of sulfide ores. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2018; (6): 84–89. (In Russ.).Gao M., Holmes R., Pease J. The latest developments in fine and ultrafine grinding technologies (Plenary). In: XXIII International Mineral Processing Congress (Istanbul, Turkey, 3—8 Sept. 2006). 2006; 1: 30–37.Gao M., Holmes R., Pease J. The latest developments in fine and ultrafine grinding technologies (Plenary). In: XXIII International Mineral Processing Congress (Istanbul, Turkey, 3—8 Sept. 2006). 2006; 1: 30–37.Лавриненко А.А., Саркисова Л.М., Шрадер Э.А., Чихладзе В.В., Шимкунас Я.М. Исследование возможности флотационного извлечения сульфидов из хвостов обогащения медно-никелевых руд. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2013; (2): 98–102.Lavrinenko A.A., Sarkisova L.M., Shrader E.A., Chikhladze V.V., Shimkunas Ya.M. Investigation of the possibility of flotation extraction of sulfides from tailings of copper-nickel ores enrichment. Gornyi informatsionnoanaliticheskii byulleten’. 2013; (2): 98–102. (In Russ.).Юн А.Б. Восполнение сырьевой базы Жезказганского региона за счет применения новых методов добычи и переработки забалансовых и бедных руд. В сб.: Труды Национального центра по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан. Алматы, 2013. С. 335–348.Юн А.Б. Восполнение сырьевой базы Жезказганского региона за счет применения новых методов добычи и переработки забалансовых и бедных руд. В сб.: Труды Национального центра по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан. Алматы, 2013. С. 335–348.Кондратьев С.А. Реагенты-собиратели в элементарном акте флотации. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012; 187–202.Кондратьев С.А. Реагенты-собиратели в элементарном акте флотации. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012; 187–202.Лашхия В.Ю., Руднев Б.П. Способ обогащения бедных и забалансовых серебросодержащих сульфидных руд и хвостов обогащения. Пат. 2555280 (РФ). 2015. https://patenton.ru/patent/RU2555280C1.pdf.Лашхия В.Ю., Руднев Б.П. Способ обогащения бедных и забалансовых серебросодержащих сульфидных руд и хвостов обогащения. Пат. 2555280 (РФ). 2015. https://patenton.ru/patent/RU2555280C1.pdf.Bhaskar Raju G., Khangaonkar P.R. Electro-flotation of chalcopyrite fines. International Journal of Mineral Processing. 1982; 9 (2): 133–143.Bhaskar Raju G., Khangaonkar P.R. Electro-flotation of chalcopyrite fines. International Journal of Mineral Processing. 1982; 9 (2): 133–143.Rao S.R., Finch J.A. Base metal oxide flotation using long chain xanthates. International Journal of Mineral Processing. 2003; 69 (1–4): 251–258. https://doi.org/10.1016/S0301-7516(02)00130-8Rao S.R., Finch J.A. Base metal oxide flotation using long chain xanthates. International Journal of Mineral Processing. 2003; 69 (1–4): 251–258. https://doi.org/10.1016/S0301-7516(02)00130-8Bag B., Das B., Mishra B.K. Geometrical optimization of xanthate collectors with copper ions and their response to flotation. Minerals Engineering. 2011; 24 (8): 760–765. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2011.01.006Bag B., Das B., Mishra B.K. Geometrical optimization of xanthate collectors with copper ions and their response to flotation. Minerals Engineering. 2011; 24 (8): 760–765. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2011.01.006Игнаткина В.А., Бочаров В.А., Дьячков Ф.Г. Исследование собирательных свойств диизобутилового дитиофосфината при флотации сульфидных минералов из колчеданных руд. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2013; (5): 138–146Ignatkina V.A., Bocharov V.A., Dyachkov F.G. Study of the collecting properties of diisobutyl dithiophosphinate during the flotation of sulfide minerals from pyrite ores. Fiziko-tekhnicheskie problemy razrabotki poleznykh iskopaemykh. 2013; (5): 138–146. (In Russ.).Ackerman P.K., Harris G.H., Klimpel R.R., Aplan F.F. Evaluation of flotation collectors for copper sulfides and pyrite. III. Effect of xanthate chain length and branching. International Journal of Mineral Processing. 1987; 21 (1–2): 141–156. https://doi.org/10.1016/0301-7516(87)90011-1Ackerman P.K., Harris G.H., Klimpel R.R., Aplan F.F. Evaluation of flotation collectors for copper sulfides and pyrite. III. Effect of xanthate chain length and branching. International Journal of Mineral Processing. 1987; 21 (1–2): 141–156. https://doi.org/10.1016/0301-7516(87)90011-1Hangone G., Bradshaw D., Ekmekci Z. Flotation of a copper sulphide ore from Okiep using thiol collectors and their mixtures. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2005. 105: 199–206.Hangone G., Bradshaw D., Ekmekci Z. Flotation of a copper sulphide ore from Okiep using thiol collectors and their mixtures. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2005. 105: 199–206.Jianhua Chen, Zhenghe Xu, Ye Chen. Electronic structure and surfaces of sulfide minerals. In: Density functional theory and applications. 2020. Р. 181–236. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-817974-1.00005-3Jianhua Chen, Zhenghe Xu, Ye Chen. Electronic structure and surfaces of sulfide minerals. In: Density functional theory and applications. 2020. Р. 181–236. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-817974-1.00005-3Noirant G., Benzaazoua M., Kongolo M., Bussière B., Frenette K. Alternatives to xanthate collectors for the desulphurization of ores and tailings: Pyrite surface chemistry. Colloids and Surfaces A. 2019; 577: 333–346. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2019.05.086Noirant G., Benzaazoua M., Kongolo M., Bussière B., Frenette K. Alternatives to xanthate collectors for the desulphurization of ores and tailings: Pyrite surface chemistry. Colloids and Surfaces A. 2019; 577: 333–346. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2019.05.086Mehdi Bazmandeh, Abbas Sam. Improvement of copper sulfide flotation using a new collector in an optimized addition scheme. Physicochemical Problems of Mineral Processing. 2021; 57 (6): 71–79. https://doi.org/10.37190/ppmp/142503Mehdi Bazmandeh, Abbas Sam. Improvement of copper sulfide flotation using a new collector in an optimized addition scheme. Physicochemical Problems of Mineral Processing. 2021; 57 (6): 71–79. https://doi.org/10.37190/ppmp/142503Tijsseling L.T., Dehaine Q., Rollinson G.K., Glass H.J. Flotation of mixed oxide sulphide copper-cobalt minerals using xanthate, dithiophosphate, thiocarbamate and blended collectors. Minerals Engineering. 2019; 138: 246–256. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2019.04.022Tijsseling L.T., Dehaine Q., Rollinson G.K., Glass H.J. Flotation of mixed oxide sulphide copper-cobalt minerals using xanthate, dithiophosphate, thiocarbamate and blended collectors. Minerals Engineering. 2019; 138: 246–256. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2019.04.022Walter Amos Ngobeni, Gregory Hangone. The effect of using sodium di-methyl-dithiocarbamate as a co-collector with xanthates in the froth flotation of pentlandite containing ore from Nkomati mine in South Africa. Minerals Engineering. 2013; 54: 94–99. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2013.04.027Walter Amos Ngobeni, Gregory Hangone. The effect of using sodium di-methyl-dithiocarbamate as a co-collector with xanthates in the froth flotation of pentlandite containing ore from Nkomati mine in South Africa. Minerals Engineering. 2013; 54: 94–99. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2013.04.027Corin K.C., Bezuidenhout J.C., O’Connor C.T. The role of dithiophosphate as a co-collector in the flotation of a platinum group mineral ore. Minerals Engineering. 2012; 36–38: 100–104. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2012.02.019Corin K.C., Bezuidenhout J.C., O’Connor C.T. The role of dithiophosphate as a co-collector in the flotation of a platinum group mineral ore. Minerals Engineering. 2012; 36–38: 100–104. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2012.02.019

The authors declare that there are no conflicts of interest present.