Флотация золота что это

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Недосекина Т.В., Гапчич А.О.

Приведены исследования по определению флотационных свойств пирита с нанесенным золотом, в сравнении с флотационными свойствами пирита, без золота. Также приведены результаты флотации пиритов (с золотом и без золота) с применением ксантогената и диизобутилдитиофосфината натрия (ДИФ), которые свидетельствуют о более высокой эффективности реагента ДИФ.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Недосекина Т.В., Гапчич А.О.

Использование собирателя класса дитиазинов при флотации золотосодержащих руд

Исследование модифицированных термоморфных полимеров в качестве селективных собирателей при флотации упорного золотосодержащего минерального сырья

Повышение эффективности переработки золотосодержащей сульфидной руды

Применение селективных реагентов-собирателей в технологиях флотационного обогащения золотосодержащих сульфидных руд

флотация

О влиянии компонентов органического экстракта борщевика на флотацию золотосодержащих сульфидов
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

CONVENTIONAL AND NEW REAGENTS FOR GOLD ORE FLOTATION

The article describes the studies into the flotation properties of gold-coated and gold-free pyrite . The reported results of gold-coated and gold-free pyrite using xanthogenate and sodium diisobutyl dithiophosphinate (DIPH) evidence the improved ability of the DIPH reagent.

Текст научной работы на тему «Традиционные и новые реагенты для флотации золотосодержащих руд»

Т.В. Недосекина, А.О. Гапчич

ТРАДИЦИОННЫЕ И НОВЫЕ РЕАГЕНТЫ ДЛЯ ФЛОТАЦИИ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД

Приведены исследования по определению флотационных свойств пирита с нанесенным золотом, в сравнении с флотационными свойствами пирита, без золота. Также приведены результаты флотации пиритов (с золотом и без золота) с применением ксантогената и диизобутилдитиофосфината натрия (ДИФ), которые свидетельствуют о более высокой эффективности реагента ДИФ.

Ключевые слова: Обогащение золотосодержащих руд, золотосодержащий пирит, пирит, флотация, реагенты, сорбция.

В последние годы в связи с ростом потребности в благородных металлах и истощением месторождений богатых и легкообога-тимых руд вовлекаются в эксплуатацию месторождения труднообогати-мых Аи-содержащих руд [3]. Золото в этих рудах тесно ассоциировано с пиритом, арсенопиритом, сульфидами меди, и отличается тонкой вкрапленностью. Для обогащения Аи-содержащих труднообогатимых руд используется метод флотации.

Для флотации золотосодержащих руд применяются следующие собиратели: ксантогенаты, дитиофосфаты, меркаптаны, дитиокарбаматы, соли жирных кислот и др. Предложено применение смесевых собирателей: американские Р-100, Б-703 и отечественные серии СИГ [1,5]. Однако актуальной остается проблема селективного отделения золотосодержащих минералов от минералов, не содержащих золота. В связи с этим нами выполнены исследования по определению флотационных свойств пирита, искусственно обогащенного золотом, в сравнении с флотационными свойствами пирита, не содержащего золота.

Флотация

Для получения материала, искусственного обогащенного золотом, был использован пирит Калангуй-ского месторождения крупностью -0,044 + 0,063 мм, а также золото-хлористоводородная кислота (НАиС14). Исходный раствор золотохлористо-водородной кислоты (ЗХВК) содержит 2,15 г золота в 2 н соляной кислоте. Подготовлены 2 навески пирита по 50 гр. каждая.

Первую навеску поместили в стеклянный стакан объемом 1 литр и залили 500 мл дистиллированной воды, в которой предварительно было растворено 12 мл исходного раствора ЗХВК. Таким образом, первую навеску обрабатывали раствором, содержащим 300 мг золота и 0,024 моля соляной кислоты. Ко второй навеске пирита, также помещенной в стеклянный стакан объемом 1 литр, добавили 500 мл дистиллированной воды с 1,975 мл концентрированной соляной кислоты, что составило 0,024 моля. Обе навески перешивали с помощью механической мешалки в течение 5 часов, затем пробы стояли без перемешивания 17 часов, после чего их перемешивали еще 2 раза.

После обработки, каждую навеску промывали 5 раз водопроводной водой (объем воды 1 литр) и один раз дистиллированной водой, отфильтровывали и высушивали на воздухе.

По данным химического анализа после обработки золотохлористоводо-родной кислотой был получен пирит, содержащий 0,1725 % или 1725 г/т золота. На рис. 1 представлены конфигурации образования металлического золота на зернах пирита (рис. 1а). Рентгеновский спектр участков минерала, покрытых золотом (рис. 16) свидетельствует о том, что выделения золота образуют толстый слой, за ко-

торым практически не просматривается подложка.

Первоначально была изучена естественная флотируемость пирита, обработанного золотохлористоводо-родной кислотой, обработанного раствором соляной кислоты и исходного пирита, который не подвергался никакой обработке (табл. 1). Для этого минералы флотировали без собирателя, в присутствии одного вспенивателя (МИБК). В одной серии опытов в качестве среды использовали дистиллированную воду, в другой серии боратный буферный раствор (рН 9,18).

Результаты флотируемости пиритов: природного, обработанного соляной кислотой и обработанного ЗХВК

Дистиллированная вода Боратный буфер

Пирит без обработки 82,2 1,73

Пирит, обработанный соляной кислотой 21,78 9,62

Пирит, обработанный ЗХВК 64,31 72,52

Рис. 1. Конфигурации образования металлического золота на частицах пирита (а). Рентгеновский спектр участка пирита покрытого золотом (б)

Согласно данным этой таблицы, пирит, который не обрабатывали раствором ЗХВК или раствором соляной кислоты, в дистиллированной воде флотируется очень активно, но в боратном буфере его флотируе-мость резко снижается. После обработки соляной кислотой в концентрации 0,024 моля/500 мл, выход пирита при флотации одним вспе-нивателем составил 20 % в дистиллированной воде и 10 % в боратном растворе.

Обработка пирита раствором ЗХВК резко повысила гидрофобные свойства минерала. Причем в борате его флотируемость одним МИБК выше, чем в дистиллированной воде. На рис. 2 приведены результаты опытов по флотации минералов одним вспенивателем в известковой среде.

По данным рисунка и в известковой среде естественная флотируе-мость пирита, содержащего на поверхности металлическое золото, су-

щественно выше флотируемости собственно пирита. Лаже при рН равном 10,0 выход пирита с золотом составил 43 %, вместо выхода в 10 % для пирита без золота. Флотируемость минералов близка к нулю в среде с рН больше 11,0.

Исследованы формы сорбции ксантогената на пирите, искусственно обогащенном золотом, и природном пирите.

Эксперименты по определению форм сорбции ксантогената на пирите, искусственно обогащенном золотом, и природном пирите проводили на навеске в 2 грамма. Навеску минерала предварительно промывали известковой водой с рН 9,2—9,5. Затем к минералу прибавляли раствор ксантогената (концентрация 40 мг/л) в известковой воде. Перемешивали с раствором ксантогената 5 минут, после чего жидкую фазу отфильтровывали. Оставшийся на фильтре минерал высушивали на воздухе.

Рис. 2. Зависимость флотируемости пирита одним МИБК от рН

Диксантогенид максимально полно переходит в органический растворитель из водного раствора с рН=2,0. Поэтому порцию (20 мл) жидкой фазы, отделенной от минерала, подкисляли раствором соляной кислоты до рН=2,0 и проводили экстракцию гексаном. Кривая свето-поглощения диксантогенида в гексане имеет форму двух плато. Согласно литературным данным [8], коэффициент экстинкции диксантогенида в гексане при длине волны 241 нм равен 16840. Расчет содержания диксантогенида в проводимых экспериментах вели, используя это значение коэффициента экстинкции, по формуле

толщина кюветы, см; Е — коэф экс-тинкции для диксантогенида при длине волны 241 нм (табличное значение 16840), л/моль-см.

Результаты, полученные при анализе жидкой и твердой фаз после контакта минерала с раствором ксан-тогената, сведены в табл. 2.

Приведенные в табл. 2 данные свидетельствуют о том, что на пирите, содержащем металлическое золото, адсорбируется больше ксантогената, чем на природном пирите, соответственно 38,06 и 16,81 % от исходного количества.

На природном пирите 98,55 % ксантогената определено в виде дик-сантогенида, а на пирите, с искусственно нанесенным золотом, доля дик-сантогенида составила 23,12 %. Часть ксантогената, адсорбировавшегося на золотосодержащем пирите, не десор-бировалась при обработке минерала гексаном. Согласно литературным источникам [8] ксантогенат золота не растворяется в воде и в обычных органических растворителях, поэтому было сделано предположение, что недесор-бируемая с золотосодержащего пирита часть ксантогената является ксантоге-натом золота. Его доля на поверхности минерала превышает 76 %.

Таким образом, наличие металлического золота на пирите способствует увеличению сорбции ксантогената и изменению состава соединений ксан-тогената на поверхности в сторону образования ксантогената золота.

Распределение форм ксантогената между жидкой и твердой фазами после контакта минерала с раствором ксантогената

Минерал Природный пирит Пирит, обогащенный золотом

мг % от исходного % от адсорбции мг % от исходного % от адсорб ции

Содержание в жидкой фазе Ксантогенат-ион 0,791 78,78 0,601 60,10

Соль ксантогената 0,044 4,42 0,018 1,84

Ликсантогенид 0 0 0 0

Итого в жидкой фазе 0,835 83,19 0,619 61,94

Содержание на минерале Соль ксантогената 0,002 16,57 98,55 0,003 0,30 23,12

Ликсантогенид 0,166 0,24 1,45 0,088 8,80 0,78

Недесорбируемая в органический растворитель форма (ксантоге-нат золота) 0 0 0 0,29′) 28,96 76,10*

Итого на твердой фазе 0,168 16,81 100 0,381 38,06 100

Суммарно: 1,003 100 1,000 100

На рис. 3 приведены результаты флотации золотосодержащего пирита и природного пирита в присутствии ксантогената и нового реагента-собирателя диизобутилдитиофос-фината (ЛИФ). Опыты проводили в дистиллированной воде, рН которой был доведен до значений 9,3—9,5 с помощью известковой воды.

Как видно из этого рисунка, при низких концентрациях реагент ЛИФ флотирует золотосодержащий пирит активнее, чем бутиловый ксантогенат. При более высоких концентрациях выход золотосодержащего пирита при использовании реагента ЛИФ и ксантогената примерно одинаков. Увеличение концентрации ксантоге-ната вызывает резкое увеличение выхода, не обогащенного золотом, пирита. Выход возрастает с 30 до 90 %. В случае с реагентом ЛИФ извлечение не содержащего золота

образца пирита повышается с 30 до 60 %. Таким образом, при флотации продуктов, в которых присутствуют пирит, содержащий золото, и пирит, свободный от золота, высокие концентрации ксантогената могут вызвать существенное снижение качества концентрата по золоту. Использование реагента ЛИФ в этой ситуации позволит получить такое же извлечение золота, как и ксантоге-нат, при сохранении качества концентрата, что характеризует реагент ЛИФ как селективный собиратель для золотосодержащего пирита.

1. Сравнительные исследования по определению флотационных свойств пиритов показали, что естественная флотируемость пирита, содержащего на поверхности металлическое золото, существенно выше флотируемости пирита без золота.

Концентрация собирателя, мг/л

Рис. 3. Флотируемость пирита ксаитогеиатом (пунктирные лииии) и реагеитом ДИФ (сплошиые лииии) в известковой среде (рН 9,22)

2. Наличие металлического золота на пирите способствует увеличению сорбции ксантогената и изменению состава соединений ксантогената на поверхности в сторону образования ксантогената золота.

3. Показана перспективность использования реагента диизобутилди-тиофосфианата натрия (ЛИФ) для селективной флотации золотосодержащего сырья.

1. Бочаров В.А., Игнаткина В.А. Технология обогащения золотосодержащего сырья. — М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2003.

2. Хабиров В.В., Забельский В.К., Воробьев А.Е. Прогрессивные технологии добычи и переработки золотосодержащего сырья. — М.: Недра, 1994.

3. Зеленов В. И. Методика исследования золото- и серебросодержащмх руд. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра, 1989.

4. Шубов Л.Я., Иванков С.И., Щеглова Н.К. Флотационные реагенты в процессах обогащения минерального сырья. Справочник в двух книгах под ред. Л.В. Кондратьевой.

Книга 1. — М.: Недра, 1990.

5. Бочаров В.А., Игнаткина В.А., Лапшина Г.А., Видуецкий М.Г., Полтавская Л.М. Исследование собирателей для флотации минералов золотосодержащих руд // Цветные металлы, 2005, № 1.

6. Матвеева Т.Н., Недосекина Т.В., Иванова Т.А. Теоретические аспекты селективной флотации золотосодержащих сульфидов. //Горный журнал, 2005, № 4.

7. Электрохимия сульфидов: Теория и практика флотации/ В.А. Чантурия, В.Е. Ви-гдергауз. — М.: Наука, 1993. — 206 с.

8. Аналитическая химия золота. Бусев А.И., Иванов В.М. М.: Наука, 1973. — 264 с. ЕШ

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук

Гапчич А.О. —магистрант Московского государственного горного университета, инженер,

Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук.

Источник: cyberleninka.ru

Основы пенной флотации

С начала 20 века процессы переработки и обогащения минерального сырья непрерывно совершенствовались. Одной из важнейших вех стала разработка метода пенной флотации. Работа над этой технологией заняла много времени, что-то делалось не так, но, в конце концов, она приобрела нынешний вид и стала неотъемлемой составляющей современной добычи.

Метод пенной флотации играет важную роль в обогащении основных и драгоценных металлов; его разновидности можно встретить в пищевой промышленности, в отрасли переработки бумаги. Хотя химия извлечения пенной флотацией достаточно сложна, ее основы понять не так трудно, поэтому стоит поподробнее взглянуть на базовые принципы данной технологии.

Процесс пенной флотации основан на характерных свойствах минералов: по своей природе некоторые из них легко поддаются смачиванию водой (гидрофильны), другие же, обладающие естественной маслянистой поверхностью, ее отталкивают (гидрофобны).

Многие минералы с металлическим блеском попадают в категорию гидрофобных и от природы отлично взаимодействуют с маслянистыми и жирными веществами. К ним относится ряд сульфидных минералов, способных содержать драгоценные металлы, например, галенит (сульфид свинца), халькопирит (медь) и сфалерит (сульфид цинка). Другими словами, их поверхность при наличии воды и масла проявляет заметную подверженность к воздействию последнего. С другой стороны, с водой легко взаимодействую многие пустые или отработанные материалы со стеклянным блеском, например, кварц или кальцит.

Об этих различиях добытчики отлично знали уже в начале 20 века. Они учитывали и использовали их при разработке метода обогащения, который должен был эффективно отделять минералы драгоценных металлов от остальных в рамках одного месторождения. В конце концов, он получил название пенной флотации.

Основная идея, лежащая в основе метода пенной флотации, хорошо известна и знакома любому старателю, который когда-либо имел возможность наблюдать, как мелкие частички золота собираются на поверхности воды (золото отчасти гидрофобно). Именно по этой причине лоток следует тщательно очищать от жира, наличие которого способствует флотации. Современные лотки редко используются для приготовления пищи, но раньше они применялись добытчиками для самых разных целей. По этой причине лоток должен был содержаться в чистоте, иначе старатель мог потерять мелкое золото при промывке песка.

Еще один пример практического использования гидрофобных свойств некоторых минералов – жировые столы для извлечения алмазов из кимберлитовых руд. Алмазы отталкивают воду и поэтому улавливаются жиром, в то время как другие минералы смачиваются и становятся в некоторой степени олеофобными. Этот принцип давно известен, однако разработка подходящего и эффективного оборудования шла довольно медленно.

Для эффективной сепарации минералов они должны быть в достаточной степени измельчены. Извлечь крошечные частицы сульфидов на жировом столе практически невозможно. В процессе флотации гидрофобные частицы прикрепляются к пузырькам воздуха (и наоборот) и поднимаются с ними на поверхность пены. Поверхность минералов, лучше взаимодействующих с водой (например, «стеклянные» кальцит, кварц и другие силикаты), полностью смачивается, препятствуя прилипанию к пузырькам, которые в этом случае просто двигаются мимо, а сами пустые минералы оседают на дно.

Пузырьки более эффективно прилипают к гидрофобным сульфидным минералам при наличии на их поверхности (металлической) некоторых видов масел, которые еще больше увеличивают гидрофобность минеральных частиц. Поэтому, когда смесь гидрофильных и гидрофобных минералов определенной крупности перемешивается в пене при достаточном поступлении воздуха, его пузырьки прикрепляются к частицам, обладающим металлической, отталкивающей воду поверхностью. Они заставляют их (частицы), несмотря на большую плотность, всплывать, а пустые частицы, легко смачиваемые водой, оседают на дно. Затем ценные компоненты собираются с поверхности пены, сгущаются и помещаются на хранение в виде концентрата. Хвосты в свою очередь удаляются со дна флотационной камеры.

Особенности смачиваемости различных минералов разные, поэтому и перерабатываться они должны по-разному. В целом более тяжелые силикаты, например, родонит или гранат, смачиваются не так хорошо, как легкие – кварц, ортоклаз. Для контроля за поведением минералов при флотации были разработаны специальные химические вещества.

Так, определенные кислоты снижают степень прилипания масла к пустым частицам, не препятствуя, однако, воздействию масла и воздуха на металлические сульфиды. Таким образом, регулируя используемые реагенты, уровень pH в пульпе, а также некоторые другие факторы, добытчик может сам определять, какие минералы будут собираться пеной. Также существует возможность отделить один сульфидный минерал от другого, получив при этом два разных концентрата, например, свинца и цинка (при переработке материала, достаточно богатого обоими металлами).

Химические вещества, используемые для регулирования флотации, подразделяются на несколько видов: пенообразующие агенты, коллекторы (собиратели), активаторы и депрессанты.

Пенообразующие агенты (или просто вспениватели) используются для образования устойчивого слоя пены во флотационной камере. При этом слой должен держаться достаточно долго для эффективного извлечения драгоценных минералов. Самые распространенные вспениватели – это сложные спирты, в частности метил-изобутил-карбинол (methyl isobutyl carbinol, MIBC).

Раньше в качестве пенообразующих агентов использовали природные реагенты, например, пихтовое масло или крезоловую кислоту. Они богаты поверхностно-активными элементами, которые стабилизируют пузырьки, и в целом очень эффективны в качестве вспенивателей. Однако такие вещества не очень чисты химически: они содержат широкий спектр компонентов, отрицательно влияющих на флотационные свойства. Некоторые из таких соединений могут выступать в роли коллекторов, прикрепляясь к поверхности минеральных частиц. Кроме того, они выполняют функции слабых собирателей, поэтому использовать их для сепарации различных сульфидных минералов на отдельные продукты нежелательно, поскольку они не способны обеспечить надлежащий уровень контроля за процессом.

Коллекторы добавляются в пульпу или шлам и способствуют тому, чтобы извлечение определенного минерала происходило в соответствии с его гидрофобными особенностями. Выбор конкретного реагента-собирателя зависит от природы подлежащего извлечению минерала, а также минералов, присутствующих в материале вместе с ним.

Коллекторы значительно увеличивают угол контакта пузырьков, поэтому последние прикрепляются к поверхности частиц более эффективно. Выбор собирателя критически важен для сепарации различных сульфидов методом флотации. К химическим веществам, чаще всего используемым в качестве коллекторов, относятся сульфгидрильные коллекторы, различные виды ксантатов и дитиофосфатов. Среди них наиболее распространены ксантаты. Правильно подобранное вещество-собиратель обеспечивает извлечение даже тех минералов, которые легко смачиваются водой.

Модификаторы или кондиционирующие присадки – это химические вещества, влияющие на то, как коллекторы прикрепляются на поверхность минеральных частиц. Еще их называют активаторами или депрессантами, поскольку они способны либо усиливать (активаторы), либо препятствовать (депрессанты) адсорбции химиката-коллектора на конкретный минерал. Иногда перед флотацией требуется провести подготовительную обработку материала, которая заключается в кондиционировании пульпы.

У модификаторов может быть сложная химия, и химический реагент-депрессант для конкретного сочетания минерал-коллектор не обязательно будет выступать в этой же роли для другой комбинации. Простейшие модификаторы – это кислоты и щелочи, которые применяются для контроля уровня pH в пульпе, оказывающего достаточно существенное влияние на химию поверхности большинства минералов.

Как правило, в кислотных условиях поверхность многих минералов имеет положительный заряд, щелочных – отрицательный. Заряды переходят один в другой при разном уровне pH. Так как каждый минерал переходит из отрицательно заряженного состояния в положительно заряженное при характерном и специфическом pH, существует возможность контролировать процесс прикрепления коллекторов на различные поверхности, регулируя уровень последнего (pH). Этот аспект очень важен при сепарации сульфидов. Кроме простого изменения уровня pH, может меняться способ адсорбции определенного коллектора на поверхность минерала, что усложняет весь процесс.

Сульфгидрильные флотационные коллекторы, например, ионы ксантата, при сорбции на поверхность минералов «конкурируют» с гидроксильными ионами, поэтому их адсорбция – тоже функция pH. Такое свойство позволяет использовать сульфгидрильные типы коллекторов для постепенной сепарации различных минералов. Специфический уровень pH, при котором ионы ксантата «превосходят» гидроксильные ионы, зависит от концентрации ксантата в пульпе, а также конкретного минерала извлечения. Это может усложнить процесс сепарации сульфидов, но, если комбинация «сработала» на определенном типе руды, результаты обычно надежны, поэтому данный подход широко применяется в горнодобывающей промышленности.

Существует отдельное направление, в рамках которого проводят исследования по определению наиболее эффективных методов сепарации смешанных сульфидных минералов (для получения чистого продукта недрагоценных металлов, хотя обычно производство массы концентрата – процесс не такой сложный). Это объясняется тем, что гидрофобные свойства сульфидов значительно отличаются от гидрофобных свойств пустой породы (например, кварца), однако сами сульфиды друг от друга различаются довольно слабо. Таким образом, их сепарация требует тщательного контроля, регулирования, активации одних поверхностей при депрессии других. При этом выделение наиболее подходящих методов флотационного обогащения конкретной руды производится в лабораторных условиях и при участии специалистов.

В основном руды, подлежащие флотации, измельчаются до крупности 30-70 меш (0,2-0,6 мм), редко меньше. Чем больше крупность измельченной руды, тем выше вероятность того, что отдельные частицы будут содержать и рудные, и пустые минералы. К тому же частицы меньшего размера лучше удерживаются в пене. С другой стороны, чрезмерное измельчение (или присутствие материала слишком малой крупности) может отрицательно сказаться на извлечении и стать простой тратой ресурсов.

Основные факторы, влияющие на эффективность флотации, чрезвычайно взаимозависимы. Любое изменение одного из них, например, скорости подачи материала, обязательно требует отстройки остальных – подачи реагентов, крупности частиц, потока воздуха, плотности исходной пульпы и т.д. Количество сульфидов в руде может существенным образом повлиять на выбор химических веществ, поэтому если материал достаточно неоднороден, иногда практикуется его сортировка (различными методами) и смешивание. Окисление руды до переработки может также негативно повлиять на извлечение, поскольку для флотации лучше всего подходят сульфиды со «свежей» поверхностью.

К важным аспектам работы флотационного оборудования относится: объем перемешивания во флотомашине, расход воздуха и размер пузырьков, схема порогов ячейки флотации, способ контроля химии. Большинство флотомашин конструируются таким образом, чтобы обеспечивать образование максимально мелких пузырьков, поднимающихся через колонну пульпы и захватывающих как можно больше сульфидов.

Среди важных эксплуатационных параметров флотационной установки можно выделить: скорость подачи исходного материала, минералогию руды, крупность исходного материала, плотность и температуру пульпы. Часто для получения наилучшего уровня извлечения материал последовательно прогоняют по серии из нескольких флотомашин.

Флотация самородного или свободного золота, содержащегося в убогосульфидной руде (этим вопросом часто задаются обычные добытчики), может иметь место в теории, но на практике в промышленном масштабе этим фактически никто не занимался. Данный процесс имеет ряд трудностей, связанных в частности с высокой плотностью свободного золота и его низкой концентрацией в руде (отрицательно влияет на устойчивость слоя пены).

Тем не менее, флотация золотосодержащих сульфидов, например, пирита или арсенопирита, довольно широко распространена и может выступать в роли альтернативы использованию цианида в том случае, если он запрещен. В основном процесс бесцианидного извлечения золота предполагает цикл гравитационного обогащения для улавливания крупных частиц свободного Au и массовой флотации для получения драгметалла из сульфидов. В некоторых случаях подобная система может обеспечить извлечение на уровне цианирования. Вообще необходимость работы с сульфидами – это недостаток, так как найти металлургическое предприятие, которое бы взялось за переработку небольшого количества концентрата, сложно. Бывает так, что материал, получаемый описанным способом, обогащается с помощью цианида.

Технология пенной флотации широко применяется в области переработки и обогащения минерального сырья и может быть адаптирована к самым разнообразным системам извлечения металлов. Она подходит для работы с неметаллическими промышленными минералами, так как с помощью различных химических реагентов процесс флотации можно контролировать, а флотируемому материалу придавать необходимые свойства. Пенная флотация при правильном подходе может дать отличный уровень извлечения (обычно 90-95%). Кроме того, коэффициент концентрации исходного материала при применении данного способа обычно составляет 10 к 1 (иногда и больше). Общие финансовые расходы на внедрение и применение данного метода по сравнению с другими технологиями достаточно умеренные, поэтому флотация очень популярна и стоит того, чтобы о ней знали все добытчики и старатели.

Источник: zolotodb.ru

Новый реагент для флотации углеродистого вещества из золотосодержащих руд

А.В. Башлыкова — ведущий инженер ООО «НВП Центр-ЭСТАгео», НИТУ «МИСиС»

В Российской минерально-­сырьевой базе золота месторождения чер­носланцевой формации составляют значительную долю как в запасах, так и в добыче. С началом разработки круп­нейшего месторождения Сухой Лог значение этой составляющей для эко­номики страны еще усилится.

Золоторудные месторождения чер­носланцевого типа характеризируются так называемой «двойной упорностью», во-­первых, за счет активного углеро­дистого вещества, во-вторых, за счет тончайших выделений самородного золота в сульфидах, практически нев­скрываемых в рудоподготовительном цикле.

Углеродистое вещество (УВ), наобо­рот, легко вскрывается и измельчается с гораздо большей скоростью, чем дру­гие минералы породы. Обладая разви­той поверхностью и повышенной сорбционной активностью, углеродистое вещество в процессах гравитации золотосодержащих руд снижает эффективность их сепарационного раз­деления за счет увеличения вязкости разделительной среды (воды) и сор­бции тонких частиц самородного золо­та, что приводит к его потерям.

При гравитационном обогащении зачастую проявляется природная повы­шенная гидрофобность поверхности частиц УВ, и тогда можно наблюдать устойчивую углеродистую фазу на гра­нице жидкой и воздушных фаз в грави­тационном аппарате.

При флотации руды с УВ требуются повышенные расходы всех флотореа­гентов, при этом увеличение выхода пенного продукта приводит к сущест­венному снижению его качества, а дополнительные перечистные операции отражаются на экономике предприятия.

К известным способам удаления углеродистого вещества относятся:

• обесшламливание питания флотации;
• флотация углеродистого вещества в отдельном цикле;
• применение реагентов-депрессоров флотационных свойств углеродистого вещества;
• гравитационная перечистка флотоконцентратов

В статье представлен ряд технологи­ческих решений, позволяющих повы­сить эффективность флотационного извлечения золота из труднообогати­мых углеродсодержащих руд за счет оптимизации рудоподготовительных технологий и новых флотационных реа­гентов.

В ходе изучения вещественного состава и технологических свойств руд одного из золоторудных месторожде­ний выявлены неблагоприятные фак­торы для эффективного извлечения золота: преобладание в руде выделе­ний самородного золота микроскопи­ческой (первые микрометры) и суб­микроскопической (доли микрометра) крупности, приуроченные к минералам породы; присутствие в руде большого количества легкошламующихся мине­ралов, в том числе углеродистого вещества.

Известно, что при наличии в руде большого количества легкошламующих­ся минералов применяется стадиальное измельчение для выделения готовых и раскрытых фракций целевых компонен­тов на флотацию. Для сокращения выхода шламов и повышения качества концентрата была использована схема со стадиальным грубым измельчением и последующей флотацией с использо­ванием в каждой стадии флотационных реагентов, позволяющих повысить конт­растность флотационных свойств.

Рис. 1. Первые минуты основной флотации. Слева без реагента-подавителя углерода, справа с реагентом

Так, при крупности измельчения 60 % класса ­0,074 мм удалось задепресси­ровать углеродистое вещество (рис. 1) и выделить в концентрат часть свобод­ного флотационного золота, при доизмельчении хвостов первой стадии фло­тации и применении депрессора пус­той породы получить сульфидный кон­центрат и отвальные хвосты (табл. 1).

Продукт	Выход, %	Содержание золота, г/т	Извлечение золота, %
Концентрат 1	3,91	67,5	72,71
Концентрат 2	10,02	7,33	20,28
∑ Концентратов	13,93	24,19	92,99
Хвосты	86,07	0,3	7,01
Исходная проба	100	3,62	100

Табл. 1. Результаты исследований флотационного обогащения

Такой подход позволил сократить почти в 3 раза выход флотационного концентрата, повысить его качество с одновременным увеличением степени извлечения золота, и кроме этого, существенно улучшить условия прове­дения дальнейшей гидрометаллурги­ческой переработки концентрата.

Рассмотрим еще один пример фло­тации золотосодержащей руды с нали­чием сорбционноактивного углеродис­того вещества при использовании известных технологических решений и режимов. Технологическая схема обо­гащения включала в себя флотацию углерода аполярными реагентами, хвосты поступали на сульфидную фло­тацию с применением дитиокарбоната в качестве собирателя; недостатком данного способа является низкая селекция углеродистого вещества от сульфидов — в углеродсодержащий продукт перешло значительное коли­чество золота (табл. 2).

Продукт	Выход, %	Содержание		Извлечение золота, %
		Au, г/т	Сорг, %	Au	Сорг
Стандартный классический режим
Углеродистый продукт	3,09	12,62	1,9	12,51	10,67
Концентрат сульфидной флотации	13,4	18,5	0,8	79,46	19,49
Хвосты	83,51	0,3	0,46	8,03	69,84
Исходная руда	100	3,12	0,55	100	100
Биофлотация
Углеродистый продукт биофлотации	1,81	0,47	6,35	0,28	20,97
Концентрат сульфидной флотации	9,59	29,32	0,7	91,9	12,2
Хвосты	88,6	0,27	0,41	7,82	66,83
Исходная руда	100	3,06	0,55	100	100

Табл. 2. Результаты технологических испытаний флотационного обогащения

С целью повышения эффективности флотационного обогащения проведены исследования по биофлотации углеро­дистого вещества. В качестве основно­го реагента использовалась биоминеральная вытяжка (БМВ), созданная на основе штаммов микроорганизмов, выделенных из руды данного место­рождения по специальной технологии. Созданию нового реагента предшествовали эксперименты многих исследо­ваний в области селективной биофло­куляции тонких углей и угольного пири­та, а также тонкоизмельченных мине­ральных сред, в процессе которых установлено, что на эффективность флокулирующего действия влияют не столько микроорганизмы, а сколько активные вещества, выделяемые ими в процессе жизнедеятельности.

Предварительное удаление углеро­дистого вещества позволило повысить степень контрастности флотационных свойств и улучшить технологические показатели флотации золота.

По данным минералогических исследований (рис. 2) углеродистый продукт биофлотации представлен преимущественно крупными частица­ми углеродистого вещества и хлорита; углеродистый продукт флотации с применением традиционных реаген­тов — дисперсными частицами углеро­дистого вещества, хлорита и микрос­копических сульфидов.

Рис. 2. Вверху флотация с биореагентом, в углеродистом продукте крупные частицы углеродистого вещества и хлорита. Внизу флотация с применением керосина, в углеродистом продукте дисперсные частицы углеродистого вещества, хлорита и россыпь микроскопических сульфидов

Таким образом, к инновационным технологическим решениям для уда­ления углеродистого вещества из флотационной пульпы могут быть отнесены: загрубление помола руды (с учетом крупности раскрытия угле­родистого вещества); стадиальная флотация с применением новых реа­гентов, в том числе биологического происхождения.

Механизмы взаимодействия самих микроорганизмов и продуктов их жиз­недеятельности с минеральной поверх­ностью еще не изучены с необходимой степенью детальности, от которой зависит возможность управления сепа­рационным процессом и перспективы широкой реализации в горной про­мышленности.

1. В.Н. Ковалев, В.В. Голиков, Н.В. Рылов. Особенности разработки технологических схем обогащения углеродсодержащих золотосульфидных руд // Журнал Сибирского федерального университета.

Серия: Химия, № 10(1), 2017 г. С. 99–109.
2. P. Somasundaran, Namita Deo, K.A. Natarajan. Utility of Bioreagents in Mineral Processing«Mineral Biotechnology.

Microbial Aspects of Mineral Beneficiation, Metal Extraction, and Environmental Control» (Под ред. S.K. Kavatra и K.A. Natarajan), США, шт. Колорадо, 2001 г. С. 221–227.
3. А.В. Канарская. Многофакторная система интенсификации флотационного обогащения бедного платинометального сырья // Золотодобывающая промышленность, № 1(85), 2018 г. С. 26–29.
4. Е.А. Аширбаева, М.В. Пинясов, Е.А. Терентьева, Е.Н. Баранова.

Развитие биогидрометаллургических технологий для переработки комплексного минерального сырья // Рациональное освоение недр, № 5–6,2015 г. С. 99–103.

Опубликовано в журнале «Золото и технологии» № 1/март 2019 г.

Источник: zolteh.ru