Исследование гравитационно-флотационного обогащения окисленной свинцово-цинковой руды

Получение новых знаний об обогатимости богатых по свинцу окисленных свинцово-цинковых руд привлекает широкий интерес исследователей в области переработки полезных ископаемых из-за чрезвычайно богатых запасов ресурсов и сложности извлечения свинца и цинка. Целью данного исследования является анализ минералогических характеристик окисленной свинцово-цинковой руды и разработка схемы ее переработки с применением комбинированной гравитационно-флотационной технологии обогащения минерального сырья. Минералогические параметры руды, такие как минеральный состав, вкрапленность были исследованы с использованием изучения аншлифов под микроскопом, химического фазового анализа, рентгеновского порошкового дифрактометра (XRD) и электронно-зондового микроанализатора JXA-8230 фирмы JEOL. Исследуется обогатимость руды методами гравитационного и флотационного обогащения и определяются условия отсадки, концентрации на столе, оптимальная степень измельчения, реагентный режим и проводится комплекс технологических исследований. Содержание Pb в гравитационном концентрате составляет 51,53%, а извлечение Pb составляет 46,91%. Содержание Pb во флотационном концентрате, полученном из хвостов гравитационного обогащения, достигает 50,69%, при извлечении 24,53%. Среднее содержании Pb в гравитационно-флотационном концентрате составляет 51,24 при извлечении 71,44%. Таким образом, результаты обеспечивают важную техническую поддержку для переработки подобных руд.

Мотовилов И. Ю., Телков Ш. А., Барменшинова М. Б., Омар Р. С., Адилжан Ж. Исследование гравитационно-флотационного обогащения окисленной свинцово-цинковой руды // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2025. – № 9-1. – С. 126–142. DOI: 10.25018/0236_1493_2025_91_0_126.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Комитета науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан (грант № BR21881939).

Мотовилов Игорь Юрьевич¹ — доктор ph.d., ассоциированный профессор, e-mail: motovilov88@inbox.ru,
Телков Шамиль Абдулаевич¹ — канд. техн. наук, доцент, профессор, e-mail: naukaty@mail.ru,
Барменшинова Мадина Богембаевна¹ — канд. техн. наук, ассоциированный профессор, зав. кафедрой, e-mail: m.barmenshinova@satbayev.university,
Омар Ракымжан Султанбекулы¹ — магистр технических наук, младший научный сотрудник, e-mail: r.omar@satbayev.university,
Адилжан Жанаргул¹ — магистр технических наук, младший научный сотрудник, e-mail: z.adilzhan@satbayev.university,
¹ Satbayev University, Горно-металлургический институт имени О.А. Байконурова.

Барменшинова М.Б., e-mail: m.barmenshinova@satbayev.university.

1. Xie H. Y., Sun R., Wu J. Z., Feng D. X., Gao L. K. A case study of enhanced sulfidization flotation of lead oxide ore: Influence of depressants // Minerals. 2020, vol. 10, no. 2, article 95. DOI: 10.3390/min10020095.

2. Tang H. H., Liu B. J., Li M. S., Zhang Q. C., Zhang X. X, Jiang F. Cooperative effect of sodium lauryl sulfate collector and sodium pyrophosphate depressant on the flotation separation of lead oxide minerals from hematite // International Journal of Minerals, Metallurgy & Materials. 2024, vol. 31 no. 9, pp. 1975—1984. DOI: 10.1007/s12613-023-2815-2.

3. Nayak A., Jena M. S., Mandre N. R. Beneficiation of lead-zinc ores — A review // Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2021, vol. 43 no. 5, pp. 564—583, DOI: 10.1080/08827508. 2021.1903459

4. Asadi T., Azizi A., Lee J., Jahani M. Leaching of zinc from a lead-zinc flotation tailing sample using ferric sulfate and sulfuric acid media // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2017, vol. 5, pp. 4769—4775. DOI: 10.1016/j.jece.2017.09.005.

5. Hussaini S., Kursunoglu S., Top S., Ichlas Z. T., Kaya M. Testing of 17-different leaching agents for the recovery of zinc from a carbonate-type Pb-Zn ore flotation tailing // Minerals Engineering. 2021, vol. 168, article 106935. DOI: 10.1016/j.mineng.2021.106935.

6. Liu C., Zhang W. C., Song S. X., Li H. Q., Jiao X. K. A novel insight of the effect of sodium chloride on the sulfidization flotation of cerussite // Powder Technology. 2019, vol. 344, pp. 103—107.

7. Feng Q., Wen S., Cao Q., Deng J., Zhao W. The effect of chloride ions on the activity of cerussite surfaces // Minerals. 2016, vol. 6, no. 3, article 92. DOI: 10.3390/min6030092.

8. Телков Ш. А., Мотовилов И. Ю., Барменшинова М. Б., Абишева З. С. Изучение гравитационно-флотационного обогащения свинцово-цинковой руды месторождения Шалки // Обогащение руд. — 2021. — № 6. — С. 9—15. DOI: 10.17580/or.2021.06.02.

9. Телков Ш. А., Мотовилов И. Ю., Барменшинова М. Б., Медяник Н. Л., Даруеш Г. С. Обоснование возможности использования гравитационного обогащения свинцово-цинковой руды месторождения Шалкия // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2019. — № 3. — С. 99—105. DOI: 10.15372/FTPRPI20190312.

10. Телков Ш. А., Мотовилов И. Ю., Барменшинова М. Б. Способ измельчения трудноизвлекаемых полиметаллических руд методом гравитационного обогащения. Патент на полезную модель № 6020. 30.04.2021.

11. Мютевеллиоглу Н. А., Екелер М. Обогащение окисленных свинцово-цинковых руд путем флотации с использованием различных химикатов и условий испытаний // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2019. — № 2. — С. 162—168. DOI: 10.15372/ FTPRPI20190218.

12. Zhao Y., H Tian, Li J., Chen S., Zhao J. Constraints on the genesis of the Laochang Pb—Zn ore, Gejiu district, Yunnan: Evidence from sulfide trace element and isotope geochemistry // Ore Geology Reviews. 2022, vol. 150. DOI: 10.1016/j.oregeorev.2022.105162.

13. Fazli S., Taghipour B., Moore F., Lentz D. R. Fluid inclusions, S isotopes, and Pb isotopes characteristics of the Kuh-e-Surmeh carbonate-hosted Zn—Pb deposit in the Zagros Fold Belt, southwest Iran: Implications for the source of metals and sulfur and MVT genetic model // Ore Geology Reviews. 2019, vol. 109, pp. 615—629. DOI: 10.1016/j.oregeorev.2019.04.006.

14. Cheng Y., Yang C., Deng M., Bai F., Chen F. Genesis of Caoziwa Pb–Zn deposit in Tengchong block, SW China: Constraints from sulfur isotopic and trace elemental compositions of sulfides // Minerals. 2024, vol. 14, no. 1, article 82. DOI: 10.3390/min14010082.

15. Антропова И. Г., Гуляшинов А. Н., Ламуев В. А., Палеев П. Л. Способ переработки труднообогатимой окисленной свинцовой руды. Патент РФ № 2364639-2009. Бюллетень № 23.

16. Antropova I. G., Gulyashinov P. A., Budaeva A. D., Dashiev I. P., Khomoksonova D. P. Processing of oxidized lead—zinc ore by co-roasting with pyrite-bearing ore // Minerals. 2024, vol. 14, article 1241. DOI: 10.3390/min14121241.

17. Yu A., Ding Z., Yuan J., Feng Q., Wen S., Bai S. Process mineralogy characteristics and flotation optimization of a low-grade oxidized lead and zinc ore from lanping mine // Minerals. 2023, vol. 13, article 1167. DOI: 10.3390/min13091167.

18. Oxide lead treatment & extraction by flotation & gravity methods. https://www.911metallurgist. com/blog/oxide-lead-ore-treatment-extraction-method/#Lead-Oxide-Gravity-Flotation-ProcessFlowsheet.

19. Jialei Li, Siyan Liu, Dianwen Liu, Ruizeng Liu, Zhicheng Liu, Xiaodong Jia, Tiancang Chang Sulfidization mechanism in the flotation of cerussite: A heterogeneous solid-liquid reaction that yields PbCO3 /PbS core-shell particles // Minerals Engineering. 2020, vol. 153, DOI: 10.1016/j. mineng.2020.106400.

20. Feng Q. C., Wen S. M., Zhao W. J., Deng J. S., Xian Y. J. Adsorption of sulfide ions on cerussite surfaces and implications for flotation // Journal of Applied Surface Science. 2016, vol. 360, pp. 365—372.

21. Wei B., Mao Y., Wang L., Shen P., Wang H., Liu D. Sources, performance and mechanisms of metal ions in the flotation process of copper, lead, and zinc ores: A Review // Minerals. 2024, vol. 14, DOI: 10.3390/min14111105.

22. Янгитилавова Б. Х., Ли Э. М., Мотовилов И. Ю. Отработка режима свинцового цикла флотации полиметаллической руды с помощью метода симплекс-планирования // Горный журнал Казахстана. — 2021. — № 4. — С. 47—54.