ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ОБОГАЩЕНИЯ СЕРЕБРО-ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РУД ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ВРЕДНОГО  ВЛИЯНИЯ ШЛАМОВ

В настоящее время, для получения высоких технико-экономических показателей при переработке различных типов руд, требуется оптимизация существующих технологических процессов и поиск новых более эффективных аппаратов обогащения. При этом, разрабатываемые технологии должны обеспечивать комплексность использования минерального сырья и отвечать экологическим требованиям.

В 2011 г. на Омсукчанской обогатительной фабрике началась переработка руд серебро-полиметаллического месторождения «Гольцовое». Комбинированная технология обогащения, применяемая на обогатительной фабрике, не обеспечивает получение кондиционных концентратов по основным ценным компонентам (серебро, свинец) и достаточную степень извлечения, в связи с наличием большого количества тяжёлых окисленных минералов, прежде всего галенита и в меньшей степени сфалерита, и их тесной ассоциацией с серебросодержащими минералами.

В связи с этим, для решения возникшей проблемы, выполнен анализ технологий обогащения аналогичного типа руд, применяемых на отечественных и зарубежных обогатительных фабриках. На основе анализа, определены направления проведения исследований по оптимизации процессов обогащения серебро-полиметаллических руд месторождения «Гольцовое».

Значительная часть мировой добычи серебра производится попутно – по некоторым оценкам от 70 до 80 % серебра добывается из комплексных серебросодержащих месторождений: свинцово-цинковых, меднопорфировых, золоторудных, колчеданных, золото-мышьяково-сульфидных и золото-серебро-марганцовистых. Главные страны – продуценты серебра – Мексика, Перу, США, Канада, Австралия и Россия. К основным горно-обогатительным комбинатам, перерабатывающим аналогичное сырье, относятся: «Вентуроса» (Мексика), «Арктик» (Канада), «Хаканджа» (Россия), «Эль-Мочито» (Гондурас), «Реал дель Монте» (Пачука), «Пачука» (Мексика), «Майское» (Россия) и др.

Как показал проведенный анализ технологий обогащения, флотация – основной метод обогащения данного типа руд. Переработка окисленных свинцово-цинково-серебряных руд на обогатительной фабрика «Вентуроса» (Мексика) (содержание свинца 2,6 %, серебра 567 г/т) осуществляется по схеме коллективной флотации с однократной перечисткой свинцово-серебряного концентрата. Флотационный метод обогащения с получением свинцового, цинкового и пиритного концентратов применяют на обогатительной фабрике «Реал дель Монте», расположенной в одном из крупнейших серебросодержащих регионов мира – Пачука.

Флотация с получением цинкового и свинцового концентратов — основной метод обогащения на обогатительной фабрике «Эль-Мочито» (Гондурас), перерабатывающей комплексные руды (содержание свинца 7,9 %, цинка 8,9 %, серебра 358 г/т и золота 0,22 г/т). При этом серебро в основном связано с галенитом и сфалеритом. Хвосты флотации дополнительно перерабатываются методом цианирования с последующим осаждением благородных и цветных металлов на цинк, что способствует повышению степени извлечения и комплексности использования минерального сырья.

Усложнение технологической схемы обогащения, в которой флотация – основной метод обогащения, зависит от минеральной характеристики серебра и дополнительных требований, предъявляемых к конечным продуктам обогащения.

Технологическая схема переработки серебро-полиметаллических руд месторождения «Гольцовое» включает в себя гравитационное и флотационное обогащение, с раздельным обогащением песковой и шламовой фракций. Размер включений минералов серебра варьируется от 0,002-0,1 мм, свинца – 0,05 – 1,2 мм. В окисленных минералах железа и марганца, а также в ярозитах содержится около 50% серебра от общего его содержания в руде.

Особенностью зоны окисления является широкое развитие продуктивного серебро-сульфид-сульфатного комплекса, в том числе его акантит-англезитовой ассоциации. Окисленные руды месторождения «Гольцовое» характеризуются мелкокристаллическим строением и большим количеством пор, заполненных охристо-глинистым материалом (его содержание в руде составляет 15,5%). При измельчении охристо-глинистый материал образует большое количество первичных шламов, оказывающих вредное влияние на флотацию. Кроме того, в серебро-полиметаллических рудах такого типа содержится большое количество легкофлотируемых силикатов, депрессия которых приводит к депрессии полезных компонентов, становится трудно получать качественный концентрат.

Гравитационный передел и межцикловая флотация являются наиболее эффективными операциями по извлечению серебросодержащих минералов, представленных в руде, т.к. длительное их нахождение в процессе приводит к потерям с хвостами обогащения. В гравитационном переделе извлекаются тяжелые окисленные и сульфидные минералы с повышенным содержанием серебра.

Результаты состава первичных шламов показали, что их значительное количество, связанно с минералами железа. Магнитная сепарация – наиболее простой и эффективный метод, позволяющий снизить вредное влияние шламов, связанных с минералами железа на качественно-количественные показатели обогащения, за счет извлечения их в магнитную фракцию и оперативного вывода их из схемы.

В связи с этим, на Омсукчанской обогатительной фабрике проведен ряд испытаний для определения места установки данной операции в технологической схеме. Установлено, что наиболее высокий результат дает внедрение магнитной сепарации после второй стадии измельчения, так как это позволяет снизить вредное влияние шламов, долго циркулирующих в схеме обогащения, и уменьшает количество простоев гравитационного передела (за счет исключения забивки флюидизационных каналов центробежного концентратора «Knelson»).

Оптимизация флотационного метода обогащения предполагает усовершенствование применяемого реагентного режима. Анализ технологий по обогащению серебро-полиметаллических руд на отечественных обогатительных фабриках показал, что в качестве собирателей представленных минеральных форм серебра в основном используются сульфгидрильные собиратели — ксантогенаты и аэрофлоты. Флотация проводится при обильном пенообразовании в щелочной среде (оптимальное значение pH=7,3), создаваемой кальцинированной содой Na₂CO₃.

Реагентный режим и характеристика основных реагентов, применяемых на Омсукчанской обогатительной фабрике при обогащении серебро-полиметаллических руд месторождения «Гольцовое» (2011 г.), представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Реагентный режим и характеристика используемых реагентов

Вид реагента	Наименование реагента	Общий расход, г/т	Точки подачи	Концентрация, %	Краткая характеристика
Собиратель	Бутиловый ксантогенат калия: C₄Н₉OCSSK	250	Песковая флотация; I, II основная и контрольная флотации.	2,0	Производные угольной (H₂СО₃) кислоты. Обладают коллектирующей способностью по отношению к самородным металлам.
Собиратель	Аэрофлот: ИМА-И413	20	Песковая флотация; I, II основная и контрольная флотации.	2,5	Обладает вспенивающими свойствами, способствует извлечению тонких классов. Наиболее эффективен в сочетании с ксантогенатами.
Вспениватель	ФРИМ 2ПМ	20	Песковая флотация; I основная флотация.	без разбавления	Близок по флотационным свойствам к МИБК.
Регулятор среды	Кальцинированная сода: Na₂CO₃	800	Песковая флотация; I основная флотация.	10,0
Депрессор	Жидкое стекло: (SiO)_m (NaO)_n	35	Песковая флотация.	3,0	Имеет непостоянство депрессирующих свойств, является малоселективным депрессором.

Экспериментальными исследованиями установлено, что усложнение реагентного режима, за счет введения дополнительных реагентов, приводит к увеличению потерь металлов в хвостах обогащения. В связи с этим, принято решение оптимизировать реагентный режим обогащения серебро-полиметаллических руд путем изменения точек подачи и их расхода и концентрации. Результаты проведенных исследований представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Результаты опытов по оптимизации реагентного режима

№ опыта	Условия опыта	Наименование продукта	Выход, %	Содержание, г/т	Извлечение, %
1	Общий расход реагентов Na₂CO₃— 800 г/т, жидкое стекло — 20 г/т, БКК – 180 г/т, ИМА И-413 – 2 г/т, ФРИМ 2ПМ- 30 г/т Точки подачи Песковая флотация (Na₂CO₃ – 300 г/т, БКК — 50 г/т, ФРИМ 2 ПМ – 10 г/т). I основная флотация (Na₂CO₃– 500 г/т, БКК — 80 г/т, ФРИМ 2 ПМ – 20 г/т). II основная флотация (БКК — 20 г/т). Контрольная флотация (БКК — 30 г/т, Има И-413 – 2 г/т). Концентрация реагентов Na₂CO₃– 10 %, жидкое стекло – 3 %, БКК – 2,2 %, ИМА И-413 – 2,5 %, ФРИМ 2 ПМ – без разбавления рН пульпы = 6,68	Баланс опыта
		Поступает
		Исходная руда	100	412,92	100
		Итого	100	412,92	100
		Выходит
		Концентрат	1,92	17391,67	77,76
		Хвосты	98,08	96,15	22,24
		Итого	100		100
		Комментарии к опыту

2	Общий расход реагентов Na₂CO₃— 800 г/т, жидкое стекло — 300 г/т, БКК – 200 г/т, ИМА И-413 – 0 г/т, ФРИМ 2ПМ- 15 г/т Точки подачи I стадия измельчения — (БКК — 90 г/т). Песковая флотация (Na₂CO₃ – 300 г/т, БКК — 10 г/т, ФРИМ 2 ПМ – 5 г/т). I основная флотация (Na₂CO₃– 500 г/т, БКК — 50 г/т, ФРИМ 2 ПМ – 10 г/т). II основная флотация (БКК — 10 г/т). Контрольная флотация (БКК — 40 г/т). Концентрация реагентов Na₂CO₃– 10 %, жидкое стекло – 6 %, БКК – 2,5 %, ИМА И-413 – 5 %, ФРИМ 2 ПМ – без разбавления рН пульпы = 6,45	Баланс опыта
		Поступает
		Исходная руда	100	613,08	100
		Итого	100	613,08	100
		Выходит
		Концентрат	2,48	25034,62	87,15
		Хвосты	97,52	72,25	22,85
		Итого	100		100
		Комментарии к опыту
		Повышение извлечения серебра удалось достичь за счет дополнительной точки подачи БКК в цикл измельчения, благодаря чему увеличилось время контакта реагента с частицами минерала.
3	Общий расход реагентов Na₂CO₃— 350 г/т, жидкое стекло — 300 г/т, БКК – 160 г/т, ИМА И-413 – 3 г/т, ФРИМ 2ПМ- 10 г/т. Точки подачи I стадия измельчения — (БКК — 30 г/т). Песковая флотация (Na₂CO₃ – 150 г/т, БКК — 40 г/т). I основная флотация (Na₂CO₃– 200 г/т, БКК — 60 г/т, ФРИМ 2 ПМ – 10 г/т). II основная флотация (БКК — 10 г/т). Контрольная флотация (БКК — 30 г/т Има И-413 – 3 г/т). Концентрация реагентов Na₂CO₃– 10 %, жидкое стекло – 6 %, БКК – 2,5 %, ИМА И-413 – 5 %, ФРИМ 2 ПМ – без разбавления рН пульпы = 6,08	Баланс опыта
		Поступает
		Исходная руда	100	778,67	100
		Итого	100	778,67	100
		Выходит
		Концентрат	2,48	15983,33	93,79
		Хвосты	97,52	48,87	6,21
		Итого	100		100
		Комментарии к опыту
		Cнижение расхода ксантогената и соды позволило достичь дополнительного повышения извлечения. Однако качество концентрата по содержанию серебра снизилось до 15,9 кг/т (план 18,5-20,5 кг/т). При этом содержание в концентрате свинца составило 14,0% (план 35-40%).
4	Общий расход реагентов Na₂CO₃— 0 г/т, жидкое стекло — 0 г/т, БКК – 15 г/т, ИМА И-413 – 1 г/т, ФРИМ 2ПМ- 15 г/т. Точки подачи I стадия измельчения — (БКК — 10 г/т). I основная флотация (ФРИМ 2 ПМ – 15 г/т). Контрольная флотация (БКК — 5 г/т Има И-413 – 1 г/т). Концентрация реагентов Na₂CO₃– 10 %, жидкое стекло – 6 %, БКК – 3 %, ИМА И-413 – 5 %, ФРИМ 2 ПМ – без разбавления рН пульпы = 6,2	Баланс опыта
		Поступает
		Исходная руда	100	385,00	100
		Итого	100	385,00	100
		Выходит
		Концентрат	1,87	18553,20	86,5
		Хвосты	98,13	49,16	13,5
		Итого	100		100
		Комментарии к опыту
		Дополнительное снижение расхода ксантогената и соды позволило получить концентрат с кондиционным содержанием основных полезных компонентов. Содержание свинца в концентрате составило 34,13%.

Таким образом, по итогам проведенных исследований установлено, что снижение расхода ксантогената и соды способствует повышению основных качественно-количественных показателей, за счет стабилизации пенного слоя в флотомашинах. При высоком расходе ксантогената снижается селективность его действия, наблюдается активация частиц пустой породы и шламов. Подача депрессора пустой породы (жидкого стекла) не способствует снижению содержания SiO₂ в концентратах обогащения.

По результатам оптимизации процессов обогащения при переработке серебро-полиметаллических руд месторождения «Гольцовое» рекомендована к внедрению технологическая схема обогащения, представленная на рисунке 1. Усовершенствованный реагентный режим приведен в таблице 3.

Рисунок 1. Рекомендуемая технологическая схема обогащения для серебро-полиметаллических руд месторождения «Гольцовое»

Таблица 3.

Реагентный режим (2014г.)

Наименование реагента	Общий расход, г/т	Точки подачи	Концентрация, %
Бутиловый ксантогенат калия: C₄Н₉OCSSK	15	I стадия измельчения, контрольная флотация.	3,0
Аэрофлот: ИМА-И413	1	Контрольная флотация.	5,0
ФРИМ 2ПМ	15	I основная флотация.	б/р

Разработанная технология для представленного в работе типа руд, повышает качественно-количественные показатели обогащения и отвечает современным требованиям переработки минерального сырья. Однако, в связи с нестабильностью получения показателей из-за изменяющегося вещественного состава руды, необходимо в дальнейшем продолжить исследования по оптимизации процессов обогащения, провести геолого-технологическое картирование для выявления минералогических особенностей различных рудных тел и их влияния на показатели обогащения.

Список литературы:

Голиков В. В., Рябой В. И., Шендерович В. А., Царелунго В. А. Испытание и применение эффективных собирателей при флотации руд, содержащих золото и серебро // Обогащение руд. – 2008. – № 3. – С.15–17.
Мелик-Гайказян В.И., Емельянова Н.П. Конкурирующие представления в работах по пенной флотации и перспективы их применения для подбора реагентов // Горный информационно — аналитический бюллетень. – 2008. – № 6 – С. 355–366.
Морозов В.В. Алгоритм управления процессом флотации на основе оперативного контроля физико – химических параметров пульпы // Горный информационно — аналитический бюллетень. – 2005. – №2. – С. 312-315.
Рябой В.И. О поверхностных реакциях флотореагентов с минералами на основе их донорно-акцепторного взаимодействия // Обогащение руд. – 2008. – № 6. – С. 24–30.
Рябой В.И. Применение пенообразователя ФРИМ-2ПМ при флотации сульфидных руд // Обогащение руд. – 2002. – № 3. – С. 17–18.
Рябой В.И. Проблема использования и разработки новых флотореагентов в России // Цветные металлы. – 2011. – №3. – С.7-14.
Юшина Т. И. Совершенствование технологии селективной флотации полиметаллической руды с применением азотсодержащих органических депрессоров // Научные школы Моск. гос. горн. ун-та. Т. 1. — М., – 2008. – С. 563–572.[schema type=»book» name=»ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ОБОГАЩЕНИЯ СЕРЕБРО-ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РУД ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ВРЕДНОГО ВЛИЯНИЯ ШЛАМОВ» description=»Определена проблема получения низких качественно-количественных показателей обогащения при переработке руд серебро-полиметаллического месторождения «Гольцовое» на Омсукчанской обогатительной фабрике. Выполнен анализ применяемых технологий обогащения данного типа руд на отечественных и зарубежных обогатительных фабриках. Предложены новые технологические решения, позволяющие исключить вредное влияние шламов на процесс обогащения руды. Установлено, что разработанная технология повышает качественно-количественные показатели обогащения и отвечает современным требованиям переработки минерального сырья. » author=»Костикова Олеся Сергеевна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-13″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.05.2015_05(14)» ebook=»yes» ]

euroasia

Похожие записи