книги / Флотационные реагенты

Т а б л и ц а 1

Влияние длины углеводородного радикала ксантогената на образование ксантилтиосульфата и диксантогенида

титровании исследуемой смеси йодом равновероятно. Это обусловливает

Количество ксантилтиосульфата, образующееся в исследуемой системе, зависит от концентрации тиосульфата, щелочности исходного раствора и длины углеводородного радикала ксантогената. С ростом рН количество ксантилтиосульфата в системе С^дОСЗЗК -Ы агЗгОз-Ь снижается с 0,9X Х10"4 (рН6) до 0,46 КГ4 моль/л (рНП). При переходе от бутилового

кдециловому ксантогенату выход ксантилтиосульфата снижается в 2 раза

иболее. При этом увеличивается количество ксантогената, перешедшего

Д —оптическая плотность; V —частота

Т а б л и ц а 2 Показатели перечистки грубого медно-цинкового концентрата

ксантилтиосульфата в раствор выделяется ион ксантогената с выходом,

восстановлении ксантилтиосульфата, не превышает 50% от теоретически возможного. Подобная же закономерность была получена при изучении процессов восстановления диксантогенидов в растворах КОН, № 2 32 Оз, № 28 0 3, № 2 8 . Скорость восстановления ксантилтиосульфата значительно превышает скорость восстановления диксантогенида, причем разница уве­ личивается при использовании более слабых восстановителей (ОН' и 32 0 2з' ) .

В растворах тиосульфата (4 • 10 3М) в течение 100 мин восстанавливает­ ся 65% от исходного количества ксантилтиосульфата и лишь 9% диксанто­ генида. В щелочных растворах (рН 12) для полного восстановления ксан­ тилтиосульфата достаточно 30 мин; восстановление диксантогенида при этом проходит лишь на 20%.

Технологическое действие ксантилтиосульфата было изучено при фло­ тации отдельных продуктов переработки медно-цинковых руд.

Приведенные в табл. 2 данные показывают, что использование ксантил­ тиосульфата в циклах перечистки грубого медно-цинкового концентрата приводит к повышению содержания в коллективном концентрате меди на 2%, цинка на 8% по сравнению с опытами, где в качестве собирателя был использован ксантогенат.

При этом отмечен рост извлечения цинка на 16%, тогда как извлечение меди остается на прежнем уровне. Следует отметить, что перечистку прово­ дили при значениях рН, близких к 8, что, однако, не привело к активации пирита.

При изучении влияния расхода ксантилтиосульфата на извлечение цин­ ка в цикле основной цинковой флотации флотацию проводили без дополни­ тельного введения извести при щелочности 1 1 2 г св. СаО/м3. Расход медно­ го купороса для активации сфалерита составил 150 г/т руды. Согласно

полученным данным, расход ксантилтиосульфата 50 г/т обеспечивает полу­ чение грубого цинкового концентрата с содержанием 24-25% при извлече­ нии 90-92%. При этом, несмотря на низкощелочную среду, пирит не флоти­ руется, так же как не наблюдается заметной концентрации меди в пенном продукте.

При использовании в качестве собирателя ксантогената для подавления пирита необходимо увеличить щелочность до 700-880 г св. СаО/м3 жидкой фазы пульпы. В этом случае извлечение цинка снижается до 85-87% от операции и наблюдается повышение содержания меди в цинковом концен­ трате.

Таким образом, ксантилтиосульфат обладает рядом преимуществ перед ксантогенатом, основным среди которых является его способность изби­ рательно флотировать активированный сфалерит в низкощелочных средах, что указывает на возможность использования этого реагента в цинковой флотации при одновременном сокращении расхода извести в этот цикл.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1.7оле$ М.Ы., ЫооДсоск У.Г. Рогшайоп апд гесоепШоп оГ а1ку1 хап(Ьу11Мо8и1р11а1е$

т$и1рШс1е оге ПоШюп Ндоок. - 1т. I. оГ Мт. Ргосеззте, 1981, уо1. 8, р. 125-145.

2.Степанов Б.А., Каковский ИЛ., Серебрякова Н.В. Окислительно-восстановитель- ные потенциалы ксантогенатов. - Науч. докл. высш. шк. Химия и хим. технология,

1959, № 2, с. 279-285.

3. Наумов Г.Б., Рыженко Б.Н., Ходаковский И.Л. Справочник термодинамических величин. М.: Атомиздат, 1971. 348 с.

УДК 622.765.06:622.765.051

ПРИМЕНЕНИЕ НОВЫХ РЕАГЕНТОВ ПРИ ФЛОТАЦИИ СВИНЦОВО-ЦИНКОВЫХ РУД

Н.И. Никольская, М.Г. Воронков, Ф.П. Клецко, Э.Н. Дерягина

Технический прогресс в области флотационного обогащения свинцово­ цинковых руд определяется в основном усовершенствованием реагент­ ного режима, улучшением способов использования известных флотореагентов, а также разработкой и внедрением новых селективнодействующих соединений.

В лаборатории Иркутского политехнического института исследовалась возможность применения в качестве собирателя при флотации свинцово­ цинковых руд реагентов: 1 -тионафтола и дивинилсульфоксида [1 ], удоб­ ные технологические способы получения которых разработаны в Иркут­ ском институте органической химии СО АН СССР.

1 -тионафтол получают при термической конденсации 1-хлорнафталина или с сероводородом при 500-600° С в присутствии катализатора - хлористого метилена, или с диэтилсульфидом при 550—650°С в атмос­ фере инертного газа. Выход 40-44%.

Исходный 1-хлорнафталин является отходом при получении полихлорнафталинов. Сероводород и диэтилсульфид являются отходами при очистке природных газов от меркаптанов. Реакция осуществляется в проточной системе в пустотелой кварцевой или стальной трубе диамет­

но растворим в большинстве органических растворителей, нетоксичен, температура кипения 142-143° С (7 мм рт. ст.), лЬ0 = 1,6802, </4° =1,1607.

Испытания 1-тионафтола в качестве собирателя проведены на смешан­ ной свинцово-цинковой руде Дальнегорского месторождения по схеме рис. 1 и реагентному режиму, принятому на фабрике. В наших исследова­ ниях 1-тионафтол использовался в качестве основного собирателя и как добавка к бутиловому ксантогенату калия (БКК). Оптимальные резуль­ таты процесса флотации с использованием в качестве основного соби­

100—120 г/т, в контрольной цинковой —30 г/т.

Суммарное извлечение металлов в одноименные концентраты соста­ вило 172,3% против фабричных показателей — 168,7%. Потери с хвоста­ ми при этом незначительны, отмечена хорошая селективность действия 1-тионафтола. Технологические испытания показали, что применение 1-тионафтола повышает качество цинкового концентрата на 3,3% при одновременном увеличении извлечения цинка до 83,6% против 81,4%, полученном по фабричному реяошу.

В случае применения 1 -тионафтола замечено увеличение скорости фло­ тации сульфидов свинца и цинка (рис. 2). Скорость флотации оценива­ лась отношением извлечения металла в концентрат ко времени флотации.

Использование 1-тионафтолк в качестве дополнительного реагента к бутиловому ксантогенату калия вместо этилового в соотношении 1:2,5 позволяет сократить расход основного собирателя. Повышение темпе­ ратуры пульпы положительно влияет на флотацию активированного сфа­ лерита 1-тионафтолом.

Другим реагентом, исследованным при флотации руд Дальнегорского месторождения, является дивинилсульфоксид (ДВСО). Способ его по­ лучения разработан в Иркутском институте органической химии СО АН

СССР [2 ]. Он включает в себя следующие стадии:

85%

ДВСО - прозрачная жидкость, бесцветная, со слабым специфическим запахом, температура кипения 42°С (1 мм рт. ст.), л^°= 1,5110, с?4 ° = = 1,0846, умеренно токсична, вызывает раздражение кожи при попада-

Рис. 1. Технологическая схема обогащения 6/Т, % смешанной руды Дальнегорского месторож­ дения

Рис. 2. Соотношение скорости флотации галенита и сфалерита (е/т) и степени их извлечения (е) при использовании 1-тионаф- тола и бутилового ксантогената

Флотация: а — активированного сфалери­ та; б —галенита. 1, 1' —БКК; 2, 2' - с 1-тио- нафтолом

нии, хорошо растворима в воде и большинстве органических раство­ рителей.

ДВСО является исходным сырьем для получения разнообразных хи мических соединений. Среди синтезированных на его основе продуктов выявлены следующие вещества: экстрагенты, комплексообразователиу

теля, точки подачи, время флотации приведены в табл. 1. Все остальные параметры соответствуют фабричному режиму процесса флотации руды.

Результаты флотации по фабричному и исследуемому режимам пока­ зали, что ДВСО по сравнению с известными собирателями позволяет полу­ чить более высокие технологические показатели (табл. 2).

Извлечение свинца в объединенный свинцовый продукт составило 87,18% против 80,2%, полученных по фабричному режиму. Извлечение цинка в объединенный продукт повысилось на 2,2%. При этом значитель­ но улучшилась селекция минералов, снизились взаимные загрязнения продуктов и потери металлов с хвостами флотации. Оптимальным яв­ ляется расход ДВСО - 300 г/т.

В итоге можно констатировать, что испытанные реагенты — 1-тионафтол и дивинилсульфоксид - являются эффективными собирателями при фло­ тации сульфидных свинцово-цинковых руд.

1979, № 32; МКИ В 03, С07 147/14.

УДК 622.765.06

ОПТИМИЗАЦИЯ РЕАГЕНТНОГО РЕЖИМА ПРИ ЦИАНИДНОЙ ТЕХНОЛОГИИ РАЗДЕЛЕНИЯ СВИНЦОВО-ЦИНКОВЫХ РУД

В.А. Чантурия, Л.И. Фигурнова, Е.Ф. Романов, Т.Н. Матвеева, Е.Н. Кузнецова, А.А. Швиденко

В условиях комплексной автоматизации обогатительных фабрик значи­ тельное место принадлежит системам регулирования расхода реагентов. Целенаправленное варьирование расходами реагентов позволяет наиболее существенно воздействовать на ход и конечные результаты флотации. Широкое распространение получили системы оптимизации реагентного режима, основанные на контроле ионного состава пульпы.

Большой объем работ по использованию ионного состава в системах контроля и регулирования флотационного процесса выполнен ИПКОН АН СССР и СКФ ВНИКИЦМА на Центральной обогатительной фабрике (ЦОФ) ПО ”Дальполиметалл”. Полученные результаты позволили устано­ вить сложную взаимосвязь параметров жидкой фазы и послужили основой для исследования параметров и оптимальных условий свинцовой и цинко­ вой флотации в следующих направлениях:

изучение возможности использования содержания цинка в жидкой

Рис. 1. Зависимость извлечения сфалерита (я) и остаточной концентрации цинка (б) от расхода цинкового купороса в мономинеральной флотации при соотношениях [2п2+]/[СЫ"], равных 1:0 (1,4); 1:1 (2,5); 1:4 (3, 6)

Рис. 2. Зависимость извлечения цинка в свинцовый концентрат (а), остаточной кон­ центрации цинка (б) и меди (в) от расхода сернокислого цинка в рудной флотации при соотношениях [2п2+]/[СЫ‘ ], равных 1:0 (1,4); 1:1 (2,5, 7); 1 :2 (3,6,8)

фазе пульпы для контроля и регулирования расхода депрессоров — сер­ нокислого цинка и цианида;

изучение условий активации сфалерита с целью управления расходом медного купороса в области оптимальных значений концентрации раство­ ренной меди.

В результате проведенных исследований показана применимость фотоколориметрическ ого метода (на основе сульфарсазена) определения низ­ ких концентраций цинка в жидкой фазе мономинеральной и рудной пульпы в условиях лабораторного опыта и промышленного процесса на Лениногорской и Центральной обогатительной фабриках. По результатам опробо­ вания свинцовой флотации пределы изменения концентрации растворен­ ного цинка составляют 0,16-10 мг/л.

В условиях мономинеральной и рудной флотации подтверждено повы­ шение депрессирующего действия сернокислого цинка на сфалерит при подаче его совместно с цианидом (рис. 1 , 2). Показано существование пропорциональной зависимости содержания цинка в жидкой фазе от расхо­ да смеси цинкового купороса и цианида. С увеличением доли цианида угол наклона прямых увеличивается (рис. 1 , 2).

При выявлении влияния концентрации растворенного цинка на техно­ логические показатели медно-свинцовой флотации получены значимые связи извлечения цинка и меди в медно-свинцовой концентрат с данным параметром:

Установлено соответствие между скачкообразным возрастанием содер-

Влияние вида депрессора на технологические показатели и распределение ксантогената между твердой и жидкой фазами в условиях мономинеральной и рудной флотации (в % от исходной концентрации ксантогената)

жания растворенного цинка (при расходе #2 п5 0 4 > 10 0 г/т) и резким паде­ нием извлечения 2п5 в свинцовый концентрат (рис. 1).

Изучение характера распределения ксантогената и его производных между твердой и жидкой фазами показало, что повышение депрессирующего действия сернокислого цинка в присутствии цианида сопровождается увеличением концентрации ксантогената в пульпе за счет снижения его адсорбции на поверхности минералов в форме диксантогенида (см. таб­ лицу) . Полученные данные подтверждают возможность и целесообразность автоматической оптимизации дозирования сернокислого цинка по кон­ тролируемой величине его концентрации в жидкой фазе пульпы.

Проблема оптимизации реагентного режима цинковой флотации обус­ ловлена сложным характером взаимодействий в жидкой фазе пульпы

всвязи с образованием различных соединений цианида, меди, ксантогената

ввысокощелочной среде, очередностью операций флотации и подачи соот­ ветствующих реагентов.

Последовательное возрастание количества растворенной меди в условиях процессов Шеридана—Гриссвольда—Брэдфорда объясняется образованием

медноцианистых комплексных соединений за счет выщелачивания, а в дальнейшем за счет дозирования медного купороса. При этом присутст­ вие значительного количества ионов меди в пульпе свинцовой флотации не является свидетельством их обязательной активности в отношении сфалерита. В то же время наличие таких же концентраций меди в жидкой фазе цинкового цикла приводит к активации цинковой обманки [1 ]. Вполне вероятно, что отмеченные функциональные различия присутствую­ щих в пульпе свинцовой и цинковой флотации ионов меди обусловлены прежде всего изменением их относительного количества в соответствии с последовательностью названных выше процессов.

Таким образом, результаты теоретических и экспериментальных иссле­ дований [1—4] показывают, что начало активации и дальнейшая флотация сфалерита будут сопровождаться не только изменением содержания цианидиона, но и образованием соответствующего вида и количества соединений меди с цианидом. Именно отношение этих факторов, указывает И.А. Каков-

Рис. 3. Расчетные зависимости концентраций ионных компонентов (1бО жидкой фазы и значений 1е {[Си(СЫ)2]/[СЫ"1а}от величины отношения [СМ^:]/[Си^] при постоянном содержании растворенного цианида [СЫ^ = 5 • 10~4 моль/л и рН 11]

А—А —граница областей активации и дезактивации