Теоретические и практические основы флотации теннантит-содержащей сульфидной руды

Установлены условия контрастности флотации теннантита, халькопирита от пирита и сфалерита в присутствии тиосульфат-ионов и собирателей с разной молекулярной структурой. На основе изучения флотоактивности, гидротированности, кинетики и термодинамики адсорбции собирателей установлено, что компоненты собирателя М-ТФ (ИТК и ДТФ) обеспечивают контрастность флотации теннантита, халькопирита от пирита и сфалерита в присутствии тиосульфат-ионов (≤ 0,3 г/л, рНисх. = 8); большая константа скорости адсорбции бутилового ксантогената, соответствующая пириту, не обеспечивает селективную флотацию теннантита; наибольшую разницу гидротированности на теннантите и пирите обеспечивают ИТК, диизобутиловый дитиофосфат, М-ТФ в сравнении с бутиловым ксатогенатом. Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ) подтверждает наличие равномерной пленки собирателя на поверхности теннантита при концентрации тиосульфат-ионов 0,3 г/л, в отличие от концентрации 0,9 г/л. Лабораторные исследования выполнены на пробе теннантит-содержащей колчеданной медно-цинковой руды. Труднообогатимость пробы руды главным образом определяется тонкой вкрапленностью целевых минералов, высокой долей теннантита (84%) и присутствием высокоактивного мельниковита. Теннантит флотируется в низкощелочных известковых средах, в сравнении с халькопиритом и вторичными сульфидами меди, которые могут флотироваться в высокощелочной среде с бутиловым ксантогенатом. Для теннантит-содержащей колчеданной медно-цинковой руды разработаны реагентный и схемный режимы флотации со стадиальным селективным выделением свободных и раскрытых зерен сульфидов меди (55–60% класса –0,071 мм) в межцикловые медные флотации в низкощелочной среде с использованием селективного собирателя М-ТФ и с аэрацией для снижения флотоактивности мельниковита. По разработанной технологии флотации с М-ТФ получен прирост извлечения меди на 14% в кондиционный медный концентрат в сравнении со стандартным режимом с бутиловым ксантогенатом в высокощелочной известковой среде.

Ключевые слова: теннантит, халькопирит, пирит, сфалерит, тиосульфат-ионы, собиратели, флотация, контрастность, технология, руда.
Как процитировать:

Каюмов А. А., Аксенова Д. Д., Белокрыс М. А., Малофеева П. Р. Теоретические и практические основы флотации теннантит-содержащей сульфидной руды // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № 5. – С. 148–163. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-5-0-148-163.

Благодарности:

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-35-00213.

Номер: 5
Год: 2020
Номера страниц: 148-163
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.765
DOI: 10.25018/0236-1493-2020-5-0-148-163
Дата поступления: 06.02.2020
Дата получения рецензии: 23.03.2020
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 20.04.2020
Информация об авторах:

Каюмов Абдуазиз Абдурашидович1 — канд. техн. наук, инженер, e-mail: maliaby_92@mail.ru,
Аксенова Дарья Дмитриевна1 — аспирант, инженер,
Белокрыс Михаил Алексеевич1 — магистрант, инженер,
Малофеева Полина Руслановна1 — аспирант,
1 НИТУ «МИСиС».

 

Контактное лицо:

Каюмов А.А., e-mail: maliaby_92@mail.ru.

Список литературы:

1. Petrus H. T. B. M., Hirajima T., Sasaki K., Okamoto H. Separation mechanism of tennantite and chalcopyrite with flotation after oxidation using oxygen / 27th International Mineral Processing Congress. Chile. Santiago. 2014. Pp. 150—156.

2. Petrus H. T. B. M., Hirajima T., Sasaki K., Okamoto H. Effects of pH and dietil ditiophosphate (DTF) treatment on chalcopyrite and tennantite surfaces observed using atomic force microscopy (AFM) // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2011. Vol. 389. Pp. 266—273.

3. Petrus H. T. B. M., Hirajima T., Sasaki K., Okamoto H. Effects of sodium thiosuphate on chalcopyrite and tennantite: An insight for alternative separation technique // International Journal of Mineral Processing. 2012. Vol. 102—103. Pp. 116—123.

4. Asbjornsson J., Kelsall G. H., Vaughan D. J., Pattrick R. A. D., Wincott P. L., Hope G. A. Electrochemical and surface analytical studies of tennantite in acid solution // Journal of Electroanalytical Chemistry. 2004. Vol. 570. Pp. 145—152.

5. Solozhenkin P., Ibragimova O., Emelyanenko E., Yagudina J. Current understanding of thiol collector adsorption mechanism on tennantite using computational docking and FTIRtechniques / 29th International Mineral Processing Congress. Moscow. 2018. Pp. 992—1003.

6. Бочаров В. А. Основные принципы флотации упорных пиритных медно-цинковых руд / Технология обогащения медных и медноцинковых руд Урала. Под ред. В. А. Чантурия, И. В. Шадруновой. Гл. 4. — М.: Наука, 2016. —C. 150—184.

7. Ягудина Ю. Р. Разработка и обоснование параметров комбинированной технологии переработки теннантит-содержащих руд медноколчеданных месторождений Урала: дис. канд. тех. наук: 25.00.13. — Магнитогорск, 2015. — 165 с.

8. Xumeng Chen, Yongjun Peng, Dee Bradshaw The separation of chalcopyrite and chalcocite from pyrite in cleaner flotation after regrinding // Minerals Engineering. 2014. Vol. 58. Pp. 64—72.

9. Owusu C., Brito e Abreu S., Skinner W., Addai-Mensah J., Zanin M. The influence of pyrite content on the flotation of chalcopyrite/pyrite mixtures // Minerals Engineering. 2014. Vol. 55. Pp. 87—95.

10. Пшеничный Г. Н., Рыкус Н. Г. Блеклые руды Учалинского и Ново-Учалинского медно-цинковоколчеданных месторождений (Южный Урал): Препр. докл. Президиуму УфНЦ РАН. — Уфа: УфНЦ РАН, 2001. — 75 с.

11. Мозгова Н. Н., Цепин А. И. Блеклые руды (особенности химического состава и свойств минералов). — М.: Наука, 1983. — 216 с.

12. Доброцветов Б. Л. Влияние особенностей состава минералов блеклой руды на технологию их переработки // Цветные металлы. — 2009. — № 7. — C. 19—22.

13. Корюкин Б. М., Штерн Э. К., Семидолов С. Ю. Взаимосвязь структуры и состава сульфидов колчеданных месторождений с технологией их переработки / Роль технологической минералогии в развитии сырьевой базы СССР: Тезисы докладов на сессии ВМО. — Л.: Б.И., 1983.

14. Копылов В. М., Бочаров В. А., Беляев М. А. Теория и практика аэрационного кондиционирования пульпы при флотации медно-цинковых руд // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 1981. — № 1. — С. 90—93.

15. Бочаров В. А., Игнаткина В. А., Каюмов А. А. Флотационное обогащение блеклых руд // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2015. — № 3. — C. 130—137.

16. Каюмов А. А. Аксенова Д. Д., Белокрыс М. А., Малофеева П. Р. Влияние тиосульфата натрия на флотируемость теннантита и пирита // Цветные металлы. — 2019. — № 3. — С. 7—12.

17. Yasemin Öztürk, Özlem Bıçak, Elif Özdemir, Zafir Ekmekçi Mitigation negative effects of thiosulfate on flotation performance of a Cu-Pb-Zn sulfide ore // Minerals Engineering. 2018. Vol. 122. Pp. 142— 147.

18. Fornasiero D., Fullston D., Li C., Ralston J. Separation of enargite and tennantite from non-arsenic copper sulfide minerals by selective oxidation or dissolution // Mineral Processing. 2001. Vol. 61. Pp. 109—119.

19. Yufan Mua, Yongjun Peng, Rolf A. Lauten The depression of pyrite in selective flotation by different reagent systems — A Literature review // Minerals Engineering. 2016. Vol. 96—97. Pp. 143—156.

20. Shen W. Z., Fornasiero D., Ralston J. Flotation of sphalerite and pyrite in the presence of sodium sulfite // International Journal of Mineral Processing. 2001. Vol. 63. Pp. 17—28.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.