Перспективы флотационной технологии доизвлечения меди из лежалых хвостов
Коблов А.Ю., начальник отдела обогащения минерального сырья АО "Иргиредмет", канд. техн. наук
Винокурова М.А., старший научный сотрудник лаборатории обогащения руд, отдел обогащения минерального сырья АО "Иргиредмет"
В связи с истощением минеральных ресурсов, вниманием к окружающей среде,совершенствованием технологий и технических средств многие недропользователи заинтересовались перспективами доизвлечения ценных компонентов из техногенного сырья. Возможность получения меди из лежалых хвостов флотацией продемонстрировало исследование лаборатории обогащения руд Иргиредмета.
Истощение разведанных месторождений и необходимость решения экологических вопросов в отношении действующих и (или) законсервированных хвостохранилищ ставит современных обогатителей-технологов перед перспективой вовлечения в переработку труднообогатимого техногенного сырья.
Технологии переработки минерального сырья не стоят на месте, появляются новые реагенты, совершенствуются обогатительные аппараты. В связи с этим компании, имеющие на своем балансе хвостовые продукты обогащения, содержащие полезные компоненты, обращаются в научные организации с просьбой оценить возможность доизвлечения ценной составляющей из этих хвостов.
Для принципиальной оценки возможности доизвлечения ценных компонентов в лабораторию обогащения руд АО "Иргиредмет" поступила проба лежалых хвостов одного из предприятий Дальнего Востока России.
Согласно результатам изучения вещественного состава, компонентами пробы, представляющими промышленный интерес, являлись медь, серебро, олово и вольфрам; также был выявлен мышьяк. Было установлено, что 94 % Cu (при содержании 0,7 %) присутствует за счет сульфидной формы – в виде халькопирита, содержание которого составляет 1,9 %.
Сульфидные минералы меди – благоприятное сырье для флотационного извлечения. Отрицательно на получении кондиционного флотационного продукта может сказаться присутствие в пробе значительного количества мышьяка – 0,55 %, который на 85,8 % был представлен сульфидной формой – арсенопиритом (0,9 %). Арсенопирит обладает близкими флотационными свойствами с халькопиритом, что затрудняет селекцию этих минералов.
Серебро в пробе в равной степени присутствовало за счет сростков с рудными и породообразующими минералами, а также в виде ассоциаций с магнетитом, галенитом, пирротином, сфалеритом, пиритом, арсенопиритом и халькопиритом. Содержание металла находилось на уровне 9,6 г/т. Проба не содержала Ag в свободной (самородной) форме, наличие минералов-носителей не отмечено, поэтому его возможно выделять в сульфидный концентрат только в качестве попутного компонента.
В результате проведения лабораторных исследований был разработан режим флотации (табл. 1, рис. 1), позволяющий эффективно извлекать медь в концентрат.
Таблица 1. Параметры флотационного обогащения
|
Операция |
Расход реагента Z-200, г/т |
Продолжительность операции, мин |
Массовая доля твердого, % |
|
Крупность измельчения 70 % класса минус 0,071 мм (класс минус 0,2 мм) |
|||
|
Основная флотация |
20 |
5,0 |
24–26 |
|
Контрольная флотация |
10 |
5,0 |
|
|
Перечистная флотация |
– |
1,5 |
12–15 |
Рисунок 1. Схема флотационного обогащения лежалых хвостов
В табл. 2 представлены результаты флотационного теста. Они показывают, что в разработанном режиме во флотационный концентрат возможно извлечь порядка 68 % меди. Однако, такой концентрат относится к самой низкой марке – "КМ-6", а также имеет неприемлемое для реализации содержание мышьяка – 1,3 %.
Таблица 2. Результаты замкнутого цикла по последней навеске
|
Продукт |
Выход, % |
Медь |
Мышьяк |
||
|
Содержание, % |
Извлечение, % |
Содержание, % |
Извлечение, % |
||
|
Концентрат перечистки |
2,8 |
18,000 |
68,1 |
1,300 |
7,2 |
|
Хвосты |
97,2 |
0,242 |
31,9 |
0,482 |
92,8 |
|
Питание по балансу |
100,00 |
0,740 |
100,0 |
0,505 |
100,0 |
Для снижения содержания мышьяка и повышения содержания меди в концентрате были проведены исследования по селекции на получаемом черновом концентрате. Их результатом стала разработка развернутой схемы, представленной на рис. 2; флотационный режим указан в табл. 3. Она включает операцию доизмельчения чернового концентрата и последующую селекцию Cu и As с использованием реагента-депрессора "МВ-1".
Рисунок 2. Развернутая схема флотационного обогащения лежалых хвостов
Таблица 3. Оптимальные параметры флотационного обогащения
|
Операция |
Расход реагентов |
Продолжительность операции, мин |
Массовая доля твердого, % |
|||||
|
Жидкое стекло |
Na2S |
Z-200 |
Вспениватель |
CaO |
Депрессор |
|||
|
Черновой цикл Крупность измельчения 75 % класса минус 0,071 мм (класс минус 0,1 мм) |
||||||||
|
Основная флотация |
200 |
500 |
14,0 |
10 |
– |
– |
4,0 |
24–26 |
|
Контрольная флотация I |
– |
– |
7,0 |
– |
– |
– |
2,0 |
|
|
Контрольная флотация II |
– |
– |
7,0 |
– |
– |
– |
2,0 |
|
|
Перечистная флотация |
50 |
– |
– |
– |
– |
– |
2,5 |
12–15 |
|
Селективный цикл Крупность измельчения 95 % класса минус 0,032 мм |
||||||||
|
Доизмельчение |
– |
– |
– |
– |
1000 |
– |
– |
55 |
|
Селективная флотация |
– |
– |
7,0 |
– |
– |
20 |
2,0 |
24–26 |
|
Контрольная флотация I |
– |
– |
3,5 |
– |
– |
– |
1,0 |
|
|
Контрольная флотация II |
– |
– |
2,0 |
– |
– |
– |
1,0 |
|
|
Перечистная флотация |
– |
– |
– |
– |
500 |
5 |
1,0 |
12–15 |
|
ИТОГО |
250 |
500 |
33,5 |
10 |
1500 |
25 |
– |
– |
Результаты флотационного теста, проведенного по разработанному режиму, приведены в табл. 4.
Таблица 4. Результаты замкнутого цикла по последней навеске
|
Продукт |
Выход, % |
Медь |
Мышьяк |
||
|
Содержание, % |
Извлечение, % |
Содержание, % |
Извлечение, % |
||
|
Концентрат перечистной флотации |
1,83 |
25,200 |
62,0 |
0,900 |
3,2 |
|
Хвосты селективной флотации |
1,96 |
4,600 |
12,1 |
9,200 |
35,0 |
|
Хвосты чернового цикла |
96,21 |
0,200 |
25,9 |
0,330 |
61,8 |
|
Питание по балансу |
100,00 |
0,743 |
100,0 |
0,514 |
100,0 |
В соответствии с табл. 4 предложенный вариант технологии позволил получить медный концентрат, содержащий 25,2 % меди, при извлечении 62,0 %. Содержание мышьяка в продукте снизилось и составило 0,9 %. Полученный концентрат соответствует марке "КМ-4".
Результаты проведенных исследований показывают, что лежалыехвосты обогатительных производств являются перспективным сырьем для переработки. В то же время окончательное решение о вовлечении его в переработку можно принять только после полноценных исследований на представительной большеобъемной пробе с последующей экономической оценкой технологии.
"ЗОЛОТОДОБЫЧА" № 4 (317), АПРЕЛЬ 2025 ГОДА
© АО "Иргиредмет", 2025