Получение медного концентрата при обогащении железных руд

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.

1. Каримова Л.М. Комбинированный метод переработки забалансовой медной сульфидной руды. Вестнник МГТУ им. Носова. 2014; (2): 11–15.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. Кондратьев С.А. Реагенты-собиратели в элементарном акте флотации. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012; 187–202.

11. 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.

12. Bhaskar Raju G., Khangaonkar P.R. Electro-flotation of chalcopyrite fines. International Journal of Mineral Processing. 1982; 9 (2): 133–143.

13. 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)00130-8

14. Bag 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.2011.01.006

15. Игнаткина 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): 138–146

16. 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)90011-1

17. 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.

18. 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/B978-0-12-817974-1.00005-3

19. Noirant 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.2019.05.086

20. Mehdi 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/142503

21. Tijsseling 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.2019.04.022

22. Walter 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.2013.04.027

23. Corin 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