Исследование влияния депрессоров на флотоактивные породообразующие минералы при флотации сульфидных золотосодержащих руд

Переработка сульфидных золотосодержащих руд является комплексной задачей ввиду снижения качества рудного сырья, значительного количества в руде флотоактивных породообразующих минеральных фаз, тонкой дисперсной вкрапленности золота в минералы-концентраторы и тонкой вкрапленности самих минералов в пустую породу, что делает актуальным вопрос совершенствования существующих технологий. Объектом исследования в работе выбраны упорные тонкодисперсные сульфидные золотосодержащие руды, характеризующиеся также высоким содержанием породообразующих минералов, таких как кальцит и кварц. Анализ протекания процесса флотации позволил установить необходимость использования комбинации депрессоров ввиду высокого извлечения в концентрат породообразующих минералов, как силикатов, так и карбонатов, по причине их высокой флотационной активности. Исследование по подбору депрессора позволило установить, что использование жидкого стекла и КМК низкозамещенного приводит к снижению содержания и извлечения кальция и кремния в концентрат. На основании анализа полученных данных обосновано применение комбинации депрессоров для снижения извлечения породообразующих минералов в концентрат с обоснованными расходами жидкого стекла и КМК низкозамещенного 60 г/т и 55 г/т соответственно.

Афанасова А. В., Абурова В. А., Прохорова Е. О., Лушина Е. А. Исследование влияния депрессоров на флотоактивные породообразующие минералы при флотации сульфидных золотосодержащих руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 6-2. — С. 161—174. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_62_0_161.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 19–17–00096).

Афанасова Анастасия Валерьевна¹ — канд. техн. наук, ассистент кафедры обогащения полезных ископаемых, https://orcid.org/0000-0002-8451-2489, e-mail: afanasova_ av@pers.spmi.ru; afanasovaop-10@yandex.ru;
Абурова Валерия Александровна¹ — студент кафедры обогащения полезных ископаемых, e-mail: s161043@stud.spmi.ru;
Прохорова Евгения Олеговна¹ — студент кафедры обогащения полезных ископаемых, e-mail: s161028@stud.spmi.ru;
Лушина Екатерина Александровна¹ — студент кафедры обогащения полезных ископаемых, e-mail: s171646@stud.spmi.ru;
¹ Санкт-Петербургский горный университет, 199106, Санкт-Петербург, Васильевский остров, 21 линия д. 2, Россия.

Афанасова Анастасия Валерьевна, e-mail: afanasovaop-10@yandex.ru.

1. Litvinenko V. S., Sergeev I. B. Innovations as a Factor in the Development of the Natural Resources Sector // Studies on Russian Economic Development. 2019, vol. 30, no. 6, pp. 637–645. DOI: 10.1134/S107570071906011X.

2. Литвиненко В. С., Сергеев И. Б. Инновационное развитие минерально-сырьевого сектора // Проблемы прогнозирования. — 2019. — № 6. — С. 60–72.

3. 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.

4. Polezhaev S. Y., Cheremisina O. V. Complex processing technology of gold-bearing concentrates: Autoclave leaching with subsequent roasting // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2015, vol. 56, no. 4, pp. 404–408. DOI: 10.3103/S1067821215040185.

5. Lazarenkov V. G., Tikhomirov I. N., Zhidkov A. Y., Talovina I. V. Platinum group metals and gold in supergene nickel ores of the Moa and Nikaro deposits (Cuba) // Lithology and Mineral Resources. 2005, vol. 40, no. 6, pp. 521–527. DOI: 10.1007/s10987–005–0049–1.

6. Меретуков М. А. Природные наноразмерные частицы золота // Цветные металлы. — 2006. — № 2. — С. 36–41.

7. Александрова Т. Н., Цыплаков В. Н., Ромашев А. О., Семенихин Д. Н. Удаление сорбционно-активных углеродистых веществ из упорных золотосульфидных руд и концентратов месторождения «Майское» // Обогащение руд. — 2015. — № 4. — С. 3–7. DOI: 10.17580/or.2015.04.01.

8. Захаров Б. А., Меретуков М. А. Золото: упорные руды. — М.: ИД «Руда и Металлы», 2013. — 452 с.

9. Новаков Р. М., Кунгурова В. Е., Москалева С. В. Условия образования благороднометальной минерализации в сульфидных кобальт-медно-никелевых рудах Камчатки (на примере рудопроявления Аннабергитовая щель) // Записки Горного института. — 2021. — Т. 248. — С. 209–222. DOI: 10.31897/PMI.2021.2.5.

10. Aleksandrova T., Nikolaeva, N., Lieberwirth, H., Aleksandrov, A. Selective desintegration and concentration: theory and practice // E3S Web of Conferences. — EDP Sciences. 2018, vol. 56, 03001. DOI: 10.1051/e3sconf/20185603001.

11. Артемьев Д. С., Крымский Р. Ш., Беляцкий Б. В., Ашихмин Д. С. Возраст оруденения Майского золоторудного месторождения (Центральная Чукотка): результаты Re-Os изотопного датирования // Записки Горного института. — 2020. — Т. 243. — С. 266–278. DOI: 10.31897/pmi.2020.3.266.

12. Kirjavainen V. M. Review and analysis of factors controlling the mechanical flotation of gangue minerals // International journal of mineral processing. 1996, vol. 46, no. 1–2, pp. 21–34. DOI: 10.1016/0301–7516(95)00057–7.

13. O’Connor C., Alexandrova T. The geological occurrence, mineralogy, and processing by flotation of platinum group minerals (PGMs) in South Africa and Russia // Minerals. 2021, vol. 11, no. 1, p. 54. DOI: 10.3390/min11010054.

14. Федотов П. К., Сенченко А. Е., Федотов К. В., Бурдонов А. Е. Исследования обогатимости сульфидных и окисленных руд золоторудных месторождений Алданского щита // Записки Горного института. — 2020. — Т. 242. — С. 218–227. DOI: 10.31897/ pmi.2020.2.218.

15. Aleksandrova T. N., Talovina I. V., Duryagina A. M. Gold–sulphide deposits of the Russian Arctic zone: Mineralogical features and prospects of ore beneficiation // Geochemistry. 2020, vol. 80, no. 3, 125510. DOI: 10.1016/j.chemer.2019.04.006.

16. Матвеева Т. Н., Чантурия В. А., Гетман В. В., Каркешкина А. Ю., Громова Н. К. Применение нового композиционного реагента для флотационного выделения целевых минералов в коллективный медно-молибденовый концентрат // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 11. — С. 80–94. DOI: 10.2 5018/0236_1493_2021_11_0_80.

17. Александрова Т. Н., Ромашев А. О., Кузнецов В. В. Развитие методического подхода к определению флотационной способности тонковкрапленных сульфидов // Обогащение руд. — 2020. — Т. 2. — С. 9–14. DOI: 10.17580/or.2020.02.02.

18. Islamov S., Grigoriev A., Beloglazov I., Savchenkov S., Gudmestad O. T. Research risk factors in monitoring well drilling — A case study using machine learning methods // Symmetry. 2021, vol. 13, no. 7, 1293. DOI: 10.3390/sym13071293.

19. Newcombe B., Akerstrom B., Jaques E. The effect of rotor speed on the flash flotation performance of Au and Cu in an industrial concentrator // Minerals Engineering. 2018, vol. 124, pp. 28–43. DOI: 10.1016/j.mineng.2018.04.020.

20. Киореску А. В. Интенсификация бактериально-химического выщелачивания никеля, меди и кобальта из сульфидной руды с применением микроволнового излучения // Записки Горного института. — 2019. — Т. 239. — С. 528–535. DOI: 10.31897/ pmi.2019.5.528.

21. 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.

22. Юшина Т. И., Малышев О. А., Щелкунов С. А. Флотация золотосодержащих руд цветных металлов с применением реагентов на основе ацетиленовых спиртов // Цветные металлы. — 2017. — № 2. — С. 13–19. DOI: 10.17580/tsm.2017.02.01.

23. Лавриненко А. А., Макаров Д. В., Шрадер Э. А., Саркисова Л. М. Повышение селективности разделения сульфидов и флотоактивных силикатов при обогащении малосульфидной платинометалльной руды // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья. — 2019. — С. 112–116.

24. Кузнецова И. Н., Лавриненко А. А., Шрадер Э. А., Саркисова Л. М. Снижение извлечения флотоактивных силикатов в коллективный концентрат при флотации малосульфидной платинометалльной руды // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 5. — С. 200–208. DOI: 10.25018/0236–1493–2019–05–0–200–208.

25. Yang B., Yin W., Zhu Z., Wang D., Han H., Fu Y., Sun H., Chu F., Yao J. A new model for the degree of entrainment in froth flotation based on mineral particle characteristics // Powder Technology. 2019, vol. 354, pp. 358–368. DOI: 10.1016/j.powtec.2019.06.017.

26. Deng J., Yang S., Liu C., Li H. Effects of the calcite on quartz flotation using the reagent scheme of starch/dodecylamine // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2019, vol. 583, 123983. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2019.123983.

27. Шумилова Л. В., Костикова О. С. Сульфидизация серебро-полиметаллических руд месторождения «Гольцовое» для снижения потерь серебра с хвостами обогащения // Записки Горного института. — 2018. — Т. 230. — С. 160–166. DOI: 10.25515/pmi.2018.2.160.

28. Брагин В. И., Бурдакова Е. А., Усманова Н. Ф., Кинякин А. И. Комплексная оценка флотационных реагентов по их влиянию на потери металлов и селективность флотации // Известия вузов. Цветная металлургия. — 2021. — Т. 27. — № 5. — С. 4–12. DOI: 10.17073/0021-3438-2021-5-4-12.

29. Чантурия В. А., Матвеева Т. Н., Иванова Т. А., Громова Н. К., Ланцова Л. Б. Исследование новых комплексообразующих реагентов для селекции золотосодержащих пирита и арсенопирита // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2011. — № 1. — С. 81–89. DOI: 10.1134/S1062739147010126.

30. Pugh R. J. Macromolecular organic depressants in sulphide flotation — A review, 1. Principles, types and applications // International Journal of Mineral Processing. 1989, vol. 25, no. 1–2, pp. 101–130. DOI: 10.1016/0301–7516(89)90059–8.

31. Pugh R. J. Macromolecular organic depressants in sulphide flotation — A review, 2. Theoretical analysis of the forces involved in the depressant action // International Journal of Mineral Processing. 1989, vol. 25, no. 1–2, pp. 131–146. DOI: 10.1016/0301–7516(89)90060–4.

32. Cao M., Liu Q. Reexamining the functions of zinc sulfate as a selective depressant in differential sulfide flotation — The role of coagulation // Journal of colloid and interface science. 2006, vol. 301, no. 2, pp. 523–531. DOI: 10.1016/j.jcis.2006.05.036.

33. Сазонов А. М., Звягина Е. А., Сильянов С. А., Лобанов К. В., Леонтьев С. И., Калинин Ю. А., Савичев А. А., Тишин П. А. Рудогенез месторождения золота Oлимпиада (Енисейский кряж, Россия) // Геосферные исследования. — 2019. — № 1. — С. 17–43. DOI: 10.17223/25421379/9/2.

34. Neethling S. J., Cilliers J. J. The entrainment of gangue into a flotation froth // International Journal of Mineral Processing. 2002, vol. 64, no. 2–3, pp. 123–134. DOI:10.1016/S0301–7516(01)00067–9.

35. Ahmadi M., Gharabaghi M., Abdollahi H. Effects of type and dosages of organic depressants on pyrite floatability in microflotation system // Advanced Powder Technology. 2018, vol. 29, no. 12, pp. 3155–3162. DOI: 10.1016/j.apt.2018.08.015.