Анализ причин ухудшения технологических показателей флотации медьсодержащей сульфидной руды при камерной отработке медно-колчеданных месторождений

Медь является востребованным экономикой цветным тяжелым металлом, вместе с тем мировая минерально-сырьевая база меди ухудшается вне зависимости от промышленного типа руды. Изложены результаты исследований на трех пробах руды одного рудного тела медно-колчеданного месторождения, но добытых с разных участков при камерной отработке месторождения. На основании результатов изучения химического, гранулометрического, минерального состава трех проб руды: 1 проба (Cu = 2,91%, As = 0,54%, S = 33,9%); 2 проба (Cu = 1,87%, As = 0,43%, S = 25,65%); 3 проба (Cu = 1,30%, As = 0,55%, S = 14,95%) и лабораторных технологических исследований флотации установлено, что при одинаковом качественном минеральном составе все пробы имеют отличный количественный минеральный и гранулометрический состав и, следовательно, разные технологические показатели флотации по одинаковой технологической схеме. Сульфиды меди представлены халькопиритом, теннантитом, борнитом, микронными включениями меди в пирите. Мельниковит как разновидность флотоактивной формы пирита в большей степени присутствует в 1-й пробе, степень замещения пирита мельниковитом довольно слабая в 3-й пробе. Наименьшему исходному содержанию меди (проба 3) соответствует большая доля свободного халькопирита, меньшая доля сульфидной серы, но при этом 1,3% серы представлено элементной серой. Кинетика измельчения по приросту содержания контрольного класса (–71 мкм) обратно пропорциональна доле породных минералов в пробе руды. Более качественные медные концентраты 1-й межцикловой флотации получены при грубом помоле (содержание расчетного класса кл. –71 мкм 30%). Для 1 пробы, содержащей 43% меди в пирите, наименьшие потери меди достигнуты при 4-х стадиальном измельчении и межстадиальном обогащении. Для устойчивого получения требуемых технологических показателей медного концентрата (качество от 18% при извлечении более 82%) необходимо усреднение добытой руды либо система оперативного контроля в поступающей руде одного рудного тела для изменения реагентного режима (тип сульфгидрильного собирателя или композиции сульфгидрильных собирателей, диапазон рН или остаточная концентрация СаО, наличие аэрация и т.п.) и схемного режима (количество стадий измельчения).

Игнаткина В. А., Макавецкас А. Р., Каюмов А. А., Аксенова Д. Д. Анализ причин ухудшения технологических показателей флотации медьсодержащей сульфидной руды при камерной отработке медно-колчеданных месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень.– 2021.– № 9. – С.5–22. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_9_0_5.

Игнаткина Владислава Анатольевна¹ — д-р техн. наук, доцент, профессор, e-mail: woda@mail.ru,
Макавецкас Альгис Римантасович¹ — ведущий инженер, Центр ресурсосберегающих технологий переработки минерального сырья, e-mail: algis_m@mail.ru,
Каюмов Абдуазиз Абдурашидович¹ — канд. техн. наук, ведущий инженер, ООО «НВП Центр-ЭСТАгео», e-mail: maliaby_92@mail.ru,
Аксенова Дарья Дмитриевна¹ — аспирант, e-mail: jokime@rambler.ru,
¹ НИТУ «МИСиС».

Игнаткина В.А., e-mail: woda@mail.ru.

1. Marsden J. O. Technological innovation and sustainable competitive advantage in the copper industry — Real or imaginary? / IMPC 2018. 29th International Mineral Processing Congress. Moscow, 2019.

2. Волков А. В., Сидоров А. А. Минеральное богатство Тихоокеанского рудного пояса // Вестник РАН. — 2019. — Т. 89. — № 2. — С. 157—165. DOI: 10.31857/S08695873892157-165.

3. Баранов В. Ф. Обзор опыта эксплуатации зарубежных обогатительных фабрик, перерабатывающих сульфидные и смешанные медные руды // Обогащение руд. — 2020. — № 3. — С. 43—47. DOI: 10.17580/or.2020.03.08.

4. Лавриненко А. А. Состояние и тенденции развития флотационных машин для обогащения твердых полезных ископаемых в России // Цветные металлы. — 2016. — № 11. — С. 19—26. DOI: 10.17580/tsm.2016.11.02.

5. Xun Wang, Peng Gao, Jie Liu, Xiaotian Gu, Yuexin Han Adsorption performance and mechanism of eco-friendly and efficient depressant galactomannan in flotation separation of chalcopyrite and molybdenite // Journal of Molecular Liquids. 2021, vol. 326, article 115257, available at: https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.115257 (accessed 02.01.2021).

6. Бочаров В. А., Игнаткина В. А., Хачатрян Л. С., Баатархуу Ж. О выборе способов разделения сульфидного медно-молибденового концентрата с использованием высокомолекулярных органических депрессоров // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2007. — № 8. — С. 235—242.

7. Сорокин М. М. Флотация. Модификаторы. Физические основы. Практика. — М.: НИТУ «МИСиС», 2016. — С. 162—171.

8. Bingqiao Yang, Deru Wang, Tianshuai Wang, Hanquan Zhang, Feifei Jia, Shaoxian Song Effect of Cu2+ and Fe3+ on the depression of molybdenite in flotation // Minerals Engineering. 2019, no. 130, pp. 101—109, available at: https://doi.org/10.1016/j.mineng.2018.10.012 (accessed 16.10.2018).

9. Hongjia Zhu, Yubiao Li, Clement Lartey, Wanqing Li, Gujie Qian Flotation kinetics of molybdenite in common sulfate salt solutions // Minerals Engineering. 2020, vol. 148, article 106182, available at: https://doi.org/10.1016/j.mineng.2020.106182 (accessed 11.01.2020).

10. Yang Chen, Xumeng Chen, Yongjun Peng The effect of sodium hydrosulfide on molybdenite flotation in seawater and diluted seawater // Minerals Engineering. 2020, vol. 158, article 106589, available at: https://doi.org/10.1016/j.mineng.2020.106589 (accessed 14.08.2020).

11. Pestriak I. V., Morozov V. V., Otchir E. Modelling and development of recycled water conditioning of copper-molybdenum ores processing // International Journal of Mining Science and Technology. 2019, no. 2, pp. 313—317.

12. 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, no. 61, pp. 109—119.

13. Fullston D., Fornasiero D., Ralston J. Zeta potential study of the oxidation of copper sulfide minerals // Colloids and Surfaces. Physicochemical and Engineering Aspects. 1999, no. 146, pp. 113—121.

14. Petrus H., 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.

15. Sasaki K., Takatsugi K., Ishikura K., Hirajima T. Spectroscopic study on oxidative dissolution of chalcopyrite, enargite and tennantite at different pH values // Hydrometallurgy. 2010, vol. 100, no. 3—4, pp. 144—151.

16. Каюмов А. А. Повышение эффективности извлечения минералов группы блеклых руд из колчеданных медно-цинковых руд на основе селективных реагентных режимов флотации. Дисс. на соискание уч.степ. к.т.н. — М.: НИТУ «МИСиС», 2020. https://misis. ru/science/dissertations/2019/3501/

17. Недосекина Т. В., Глембоцкий А. В., Бехтле Г. А., Новгородова Э. Э. О механизме действия сочетания тионокарбаматов с ксантогенатом при флотации медно-молибденовых пиритсодержащих руд // Цветные металлы. — 1968. — № 10. — С. 99—102.

18. Рябой В. И., Шендорович В. А., Кретов В. П. Применение аэрофлотов при флотации руд // Обогащение руд. — 2005. — № 6. — С. 43—44.

19. Жаролла Н. Д., Ергешев А. Р., Игнаткина В. А. Оценка селективности действия сульфгидрильных собирателей на основе дитиофосфатов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 11. — С. 14—26. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-11-0-14-26.

20. Бочаров В. А., Игнаткина В. А., Хачатрян Л. С., Херсонский М. И., Бондарев А. А., Комаровский В. Л. Патент на изобретение 2499633 РФ. МПК B03 D 103/00. Способ флотации колчеданных пирротино-пиритных руд цветных и благородных металлов. Патентообладатель НИТУ «МИСиС» (RU). ОАО «Святогор» (RU). № 2012128341 заявл. 06.07.2012, опубл. 27.11.2013. Бюл. № 33.

21. Ryaboy V. I., Kretov V. P., Ryaboy I. V. Application of collectors containing tioamide groups in the flotation of copper, copper-molybdenum, and gold ores / XXX International Mineral Processing Congress IMPC 2020. Proceedings. Cape Town, South Africa. SAIMM, 2021, pp. 1269—1280.

22. Барский Л. А., Митрофанов С. И., Самыгин В. Д. Исследование полезных ископаемых на обогатимость. — М.: Недра, 1974. — 352 с.

23. Игнаткина В. А., Бочаров В. А., Макавецкас А. Р., Каюмов А. А., Аксенова Д. Д., Хачатрян Л. С., Фищенко Ю. Ю. Рациональная переработка упорных медьсодержащих руд // Известия вузов. Цветная металлургия. — 2018. — № 3. — С. 6—18. DOI: 10.17073/00213438-2018-3-6-18.