FI78403C - Avskiljning av pentlandit genom flotation av pyrrotit medelst anvaendning av svaveldioxid-luftkonditionering. - Google Patents

Description

78403

Pentlandiitin erottaminen vaahdottamalla pyrrotiitista käyttäen rikkidioksidi-ilma-valmennusta Tämä keksintö koskee yleisesti kompleksisulfidimal-5 mien rikastusta ja tarkemmin sanoen menetelmää, joka tekee ensisijaisesti pentlandiitin vaahdottomaksi samalla, kun se jättää kalkopyriitin ja pyrrotiitin vaahdottuvik-si seuraavaa erotusta varten.

Sudbury'n alueella Kanadassa kuten muuallakin maail-10 massa nikkeliä löytyy hienojakoisesti pirotteisesta komplek-simalmista yhdessä muiden arvokkaiden metallien, kuten kuparin kanssa. Sulfidipäämineraalit koostuvat pentlandii-tista (Ni, Fe)gSg, kalkopyriitistä (CuFeS2) ja pyrrotiitista (Fen_^, sn) ja ei-toivottua pyrrotiittia (joka itse 15 sisältää vain pienen osan nikkeliä kiinteässä liuoksessa) on läsnä paljon suuremmat määrät kuin pentlandiittia.

Pyrrotiitin ja pentlandiitin välinen suhde voi olla esimerkiksi n. 5:1. Nämä malmit ja niiden erottaminen ovat olleet monia vuosia tutkimuksen alaisena ja sen tuloksena 20 paljon on saatu selville.

Menetelmissä, jotka on omaksuttu näiden kompleksi-malmien rikastamiseksi, erotetaan arvokkaat osat nikkeli-virraksi, kuparivirraksi, pyrrotiittivirraksi ja hylky-eli sivukivivirraksi, ja ne ovat olennaisesti kompromis-25 seja, joissa haluttujen arvokkaiden metallien kokonais- talteenotto ja rikastusaste on saatettu tasapainoon. Malmien vaahdotuksessa on omaksuttu käytäntö, jossa muodostetaan lajittelematon nikkeli-kuparirikaste ja pyrrotiitti-ja sivukivihylky, mitä seuraa jatkovaahdotus nikkelin ja 30 kuparin erotuksen aikaansaamiseksi. Nikkeli-kuparierotus- : ta suoritettaessa kalkopyriitti vaahdotetaan mieluimmin kuin pentlandiitti. On välttämätöntä vaahdottaa suuri määrä pyrrotiittia hitaasti vaahdottuvien hienojakoisten pentlandiitti- ja välituotehiukkasten talteenottamiseksi.

35 Näin ollen huomattavia määriä pyrrotiittiä jää nikkeliri-kasteeseen sillä seurauksella, että nikkelirikaste sisäl- i 2 78403 tää analyysin mukaan n. 11 % nikkeliä. Sitävastoin saatava kuparirikaste sisältää n. 30 % kuparia. Nikkelirikaste sisältää yhä kuparia ja kuparirikaste sisältää yhä nikkeliä, tekijöitä, jotka mutkistavat edelleen prosessointia 5 sulatossa. Kierrosta hylätyn pyrrotiittirikasteen tulee sisältää mahdollisimman vähän nikkeliä ja kuparia.

Se seikka, että tarkoituksen ollessa maksimoida nikkelin (tai kuparin) talteenotto, nykyään saatu nikkeli-rikaste on suhteellisen heikkolaatuista, merkitsee sitä, 10 että rikin kokonaispitoisuus sulattoon syötetyssä nikke-lirikasteessa on suurempi kuin mitä halutaan ottaen huomioon käyttökustannukset, nikkelin läpikulkeva määrä, nikkelihäviöt, kobolttihäviöt ja rikkidioksidipäästöt. Esimerkiksi rikastelaadun nostaminen n. 1 %:n nikkelipi-15 toisuudesta n. 17 %:iin vähentäisi rikkidioksidipäästöjä n. 25 %, mikä on erittäin toivottu tulos ja muita taloudellisia etuja voidaan saavuttaa. Vaikka keinojen aikaansaamiseen nikkelisulfidimalmin käsittelemiseksi niin, että saadaan parempilaatuista nikkelirikastetta, on jo pit-20 kään tunnustettu tavoitteeksi, mitään käytännön keinoja : : sen tekemiseksi kohtaamatta vakavia taloudellisia esteitä ei tähän saakka ole kehitetty.

Yllä olevaan liittyen on tullut yhä tärkeämmäksi vähentää rikkidioksidi (SC^)-päästöjen määrää. Rikkidiok-: 25 sidi on sulfidimalmin puhdistuksen ei-toivottu sivutuote.

Nykyinen kaasunkäsittely ja rikkihapon valmistus ovat valtavan kalliita. Näin ollen painoa on pantu mahdollisimman suuren pyrrotiittimäärän poistolle ennenkuin käsitelty malmi saatetaan pyrometallurgisiin prosesseihin. On sel-30 vää, että mitä enemmän rikkiä voidaan poistaa malmikäsit- : telyn alkuvaiheissa, sitä pienempää rikkidioksidimäärää vastaan on taisteltava viimeisten puhdistusvaiheiden ai-_ ^ kana.

Vaahdotus on eräs hyödyllisimmistä mineraalien ri-35 kastustekniikoista, joita insinöörillä on käytettävissään malmiin sisältyvien arvokkaiden mineraalien väkevöimisek- 3 78403 si. Monia erikoisvaahdotustekniikoita on kehitetty eri malmien käsittelemiseen ja suurta valikoimaa kemiallisia aineita on käytetty monien edullisten tulosten aikaansaamiseen näitä tekniikoita sovellettaessa.

5 Kuitenkaan, sikäli kun voidaan päätellä, ei ole ole massa kaupallista vaahdotusmenetelmää, joka erottaa pent-landiitin pyrrotiitista. Ainoa muu vaahdotusmenetelmä, joka onnistuu tekemään tämän, on CA-patentin 1156380 kohteena, mutta tätä menetelmää ei ole kaupallistettu. Tässä menetel-10 mässä käytetään yhdistettynä natriumkarbonaattia ja syanidia, mikä vaahdottaa pentlandiitin ja kalkopyriitin samalla kun pyrrotiitti painetaan. Valitettavasti tämä menetelmä kuluttaa suuren määrän syanidia ja jättää stabiileja kompleksisia metallisyanideja jätteeseen. Muut nykyään käy-15 tössä olevat vaahdotusmenetelmät ovat parhaimmillaankin vain kohtalaisen tehokkaita. Esimerkiksi menetelmä, josta jotkut käyttävät nimitystä pyrrotiitin hylkäyskiertopro-sessi Inco Limited'in Copper Cliff-tehtaalla (sijaitsee 20 Sudbury'ssä, Ontariossa), ottaa talteen vain 60 % nikkelistä ja 25 % pyrrotiitista.

Keksinnön kohteena on menetelmä pentlandiittia, kal-kopyriittiä ja pyrrotiittia sisältävän sulfidimalmin selektiiviseksi rikastamiseksi yhteisvaahdottamalla sulfidimal-25 mia käyttämällä ksantaattia kokoojareagenssina. Keksinnölle on tunnusomaista, että malmista muodostetaan liete; lietteeseen lisätään reagenssia lietteessä edellisten operaatioiden jälkeen läsnäolevan ksantaatin desorboimiseksi; ksantaatti ja neste poistetaan; malmiin lisätään riittävä 30 määrä ksantaattia sulfidien vaahdottamiseksi, jolloin saadaan sulfidiyhteisrikaste float-tuotteena kun taas sivu-kivi jää sinkki-virtaan; sulfiyhteisrikaste laimennetaan toiseksi lietteeksi; toisen lietteen pH-arvo säädetään; lisätään rikkidioksidia ja ilmaa; ja toinen liete vaahdo-35 tetaan kalkopyriitin ja pyrrotiitin talteenottamiseksi float-tuotteena ja pentlandiitin painamisena.

4 78403

Kuvio 1 on keksinnön yleinen virtakaavio.

Kuvio 2 on keksinnön muunnos.

Kuvio 3 on graafinen esitys, joka kuvaa erotustehoa.

Kuvio 1 esittää prosessin virtauskaaviota.

5 Syöttö seuraavassa selostuksessa on huonolaatuista materiaalia, joka on saatu Inco Limited'in Copper Cliff-tehtaalta. Virta on kehitetty sen jälkeen, kun on poistettu helposti vaahdottuva kalkopyriitti ja pentlandiitti ja hylätty magneettisella erotuksella suurin osa monokliini-10 sesta pyrrotiitista. On kuitenkin arvioitava, että keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää asianmukaisilla materiaaleilla riippumatta lähteestä.

Syöttö sisältää tässä tapauksessa analyysin mukaan n. 3 % kalkopyriittiä (CuFeS2>, 5 % pentlandiittia 15 (Ni4 yFe^ 2S8^· ^ % pyrrotiittia (Fe7Sg) ja 50 % sivuki-veä. Pyrkimyksenä on ottaa talteen kalkopyriitti ja pentlandiitti erillisinä rikasteina samalla kun hylätään kaikki pyrrotiitti ja sivukivi.

Yksinkertaisesti selostuksen helpottamiseksi seuraa-20 va käsittely koskee syötön yhden kilogramman näytettä. Suurempia määriä käsitellään samassa suhteessa. Kaikissa ta-• f pauksissa syöttö lietettiin kahdeksi litraksi malmilie- *- : tettä.

*· Menetelmä alkaa operaatiolla, jota on nimitetty sul- 25 fidipesuksi. Tämän vaiheen tarkoituksena on saada aikaan keino ylimääräisen ksantaatin poistamiseksi, joka saattaa seurata syöttömateriaalia aikaisemman prosessoinnin seurauksena. Senjälkeen kun on lisätty sulfidia sisältävää reagenssia (esim. natriumsulfidia, natriumvetysulfidia, 30 ammoniumsulfidia tai ammoniumvetysulfidia) lietettä valmennetaan muutamia minuutteja ja liete sakeutetaan sitten, minä aikana lietettä raapataan jatkuvasti. Itse asiassa sulfidireagenssi voidaan valita alkalimetallien tai maa-alkalimetallien sulfideista tai vetysulfideista. Tämän 35 keksinnön puitteisiin kuuluu myös käyttää kalkkipesua sul-fidipesun sijasta.

5 78403

Lisättiin 0,5 g/kg natriumsulfidia, minkä jälkeen lietettä valmennettiin viisi minuuttia. Raappauksen tarkoituksena on varmistaa, että liete ja liuos sekoittuvat niin, että sulfideista desorboitu ksantaatti jakautuu ta-5 saisesti koko liuokseen. On tunnettua, että ksantaatin desorptioon tarvittavia olosuhteita ovat erittäin negatiivinen redoksipotentiaali ja niukkahappiset olosuhteet. Sen jälkeen kun liuosta on sakeutettu pitkä aika (17 tuntia), se dekantoidaan ja heitetään pois desorboituneen ksantaa-10 tin poistamiseksi.

Sakeutetut kiintoaineet jauhetaan sitten 50 p-%:n kiintoainepitoisuudessa hiukkaskokojakautuman saamiseksi, jossa 35 % jää 37 ^un:n seulalle. Jauhatuksen jälkeen suoritetaan tuoreen ksantaatin (tavallisesti 0,07 g/kg syöt-15 töä) lisäys ja sulfidit vaahdotetaan pois sivukivestä. Vaah-dotusaika oli 16 minuuttia.

Edellä olevassa vaiheessa saatu sulfidiyhteisrikaste sisältää olennaisesti kaiken kalkopyriitin, pentlandiitin ja pyrrotiitin, jotka olivat syötössä. Tyypillisesti 20 n. 40 paino-% alkuperäisestä määrästä sivukivirikastuspe-riä, jotka sisältävät n. 0,1 Cu, 0,25 Ni ja suunnilleen 4 % kuparin ja nikkelin kokonaismäärästä.

Sulfidiyhteisrikaste, joka on laimennettu 1,7 l:ksi lietettä, lämmitetään 40°C:seen, pH säädetään tarvittaessa 25 alaspäin arvoon 8,1 ja rikkidioksidia lisätään sitten nopeudella 9 ml/min 50 minuutin ajan. Koko SC^-lisäys on tämän vuoksi 450 ml tai 1,2 g (1,2 g/1,7 1 tai 0,71 g/1). Ilmaa lisätään nopeudella 590 ml/min samanaikaisesti S02“ puhalluksen kanssa, jotta varmistetaan, että liuenneen ha-30 pen taso pysyy yli n. 5,4 ppm. Rikkidioksidin ja ilman lisäyksen aikana lietettä sekoitetaan voimakkasti pyörteen synnyttämiseksi, joka estää vaahtoa kerääntymästä lietteen pinnalle. 50 minuutin rikkidioksidilisäyksen jälkeen kaasu-virtaus lopetetaan ja riittävästi kalkkia lisätään liettee-35 seen sen ollessa 40°C:ssa pH-arvon 11,5 saamiseksi. Lietettä valmennetaan vielä 20 minuuttia voimakkaasti sekoittaen 78403 6 jälleen pyörteen synnyttämiseksi. Ilmaa lisätään jälleen liuenneen hapen pitämiseksi yli n. 5,4 ppm.

Tämän SC^/ilma/kalkki-valmennuksen jälkeen sulfidi-yhteisrikaste saatetaan vaahdotukseen n. 10 minuutiksi.

5 Kalkopyriitti ja pyrrotiitti vaahdottuvat, kun taas pent-landiitti painetaan. Onnistuneessa kokeessa 95 % kalkopy-riitistä ja yli 90 % pyrrotiitista on float-tuotteessa, jossa on alle 25 % pentlandiitista. Vaahdottunut materiaali palautetaan kennoon puhdistusvaahdotusvaihetta varten.

10 Kalkkia lisätään jälleen pH-arvon 11,5 saamiseksi, minkä jälkeen liete saatetaan vaahdotukseen ympäristön lämpötilassa .

Vaahdottumaton osa ensimmäisestä ja toisesta (jälki-vaahdotus) vaahdotusvaiheesta (jota nimitetään pyrrotiitti-15 jälkivaahdotuksen rikastusperiksi) yhdistetään nikkeliri-kasteeksi. Jälkivaahdotusvaiheessa vaahdottunut materiaali sisältää olennaisesti kaiken kalkopyriitin ja suurimman osan pyrrotiitista.

Kalkopyriitin erottamiseksi pyrrotiitista valmenne-20 taan vaahdotettua materiaalia kyllästetyssä kalkkiliuokses-sa (valmennettu 1,6 g:lla kalkkia), lisätään pieni määrä (0,1 g) syanidia, valmennetaan sitten ilmastaen, kunnes redoxpotentiaali (Au/kyllästetty kalomeli) kohoaa vähintään arvoon -225 mV, minkä jälkeen vaahdotetaan kalkopyriit-25 tiä neljän minuutin ajan. Vaahdottumaton osa on lopullinen pyrrotiittirikaste. Tyypillisesti sen analyysi on n. 90 % pyrrotiittia, 1,4 % Ni (1,5 % Ni/Ρο) ja se sisältää n.

75 % pyrrotiitista ja 10 % pentlandiitista.

Tästä yhdestä ainoasta vaahdotusvaiheesta saadun 30 kuparirikasteen analyysi osoittaa n. 16 % kuparia ja rikaste sisältää 80 % syötön kuparista. Rikasteen analyysi osoittaa myös 1,2 % Ni, 31 % pyrrotiittia, mikä vastaa 2,7 % koko nikkelistä ja 4,4 % koko pyrrotiitista.

Tulokset esitetään tarkemmin alla: 35 7 78403

Taulukko I

Pentlandiitti/pyrrotiittierotuksen tulokset Analyysi (%) Jakautuma (%) ^ Tuote Cu Ni S Po Wt Cu Ni Pn Po

Cu-rikaste 16,8 1,2 30,3 31,0 5,9 80,3 2,7 2,A 4,4

Po-rikaste 0,3 1,3 35,9 87,8 35,2 9,4 17,4 9,1 74,6

Ni-rikaste 0,6 12,0 22,2 27,3 16,5 16,5 75,4 84,8 10,9

Rk-perät 0,1 0,28 4,2 9,9 10 Syöttö 1,2 2,6 19,9 41,4

Rk - sivukivi Po pyrrotiitti Pn = pentlandiitti A. pH ja valmennusaika

Lopullisen pH-arvon ja valmennusajän vaikutukset S02:n ja ilman lisäyksen aikana esitetään kuvassa 3. Näis-15 sä kokeissa käytetty menettely oli kuvassa 2 esitetty.

Tämä menettely eroaa aikaisemmasta useissa suhteissa, joista jotkut riippuvat näytteestä. Mitään sulfidipesua (aikaisemmassa menettelyssä kuvattu sakeutusvaihe) ei tehty tällä näytteellä, koska siinä ei ollut ylimäärin ksantaattia. 20 Kuva 3 on kuitenkin relevantti aikaisempaan menettelyyn nähden.

Kuva 3 esittää pentlandiitti/pyrrotiittierotuksen tehokkuutta (S.E.) valmennusajan ja lopullisen pH-arvon funktiona. Tässä koesarjassa S02:a lisättiin 1,5-paino-25 %:isena seoksena ilmassa. Todellinen S02:n lisäysnopeus oli 20 ml/min., kunnes pH saavutti halutun arvon, jolloin kaasun lisänopeutta pienennettiin niin, että pH pidettiin vakiona, kunnes koko valmennusaika oli kulunut. Koko valmennus suoritettiin huoneen lämpötilassa (25°C).

30 Erotushyötysuhde on lukuarvo, jota käytetään arvi oitaessa fysikaalisen erotusprosessin tehokkuutta. Se lasketaan yksinkertaisesti pentlandiitin ja pyrrotiitin erosta vaahdotuksessa. Tällöin vaahdotettu jae on laskettu sulfidiyhteisrikasteesta. Pentlandiitin ja pyrrotiitin 35 häviötä sivukivirikastusperissä ei oteta huomioon. Erotus- hyötysuhde mittaa syötön jaetta, joka erotettiin täydelli sesti .

„ 78403 8

Kuva 3 saatiin käyttäen vaiheittaista moninkertaista regressio-ohjelmaa yhtälön saamiseksi, joka suhteuttaa 5 erotushyötysuhteen kahteen toisistaan riippumattomaan muuttujaan. Erotushyötysuhteen muutoskäyrät kehitettiin sitten regressioyhtälöistä. Tulokset osoittavat optimiolosuhdetta, jossa pH on n. 6,0 ja valmennusaika n. 110 minuuttia. Luvut muutoskäyrien ulkopuolella osoittavat varsinaisia 10 koetuloksia.

B. Kalkkipesu

Aikaisemman kokeen aikana havaittiin, että syöttö sisälsi monta kertaa enemmän ksantaattia kuin mistä S02/ ilmamenettely voisi selviytyä huoneen lämpötilassa 60 mi-15 nuutissa. Koska ksantaatin määrä, joka liittyi riperikas-tukseen syöttöön, oli myös vaihteleva, etsittiin menetelmä, jolla ylimääräinen ksantaatti voitaisiin desorboida ja syöttö erotusprosessiin stabiloida. Omaksuttu menetelmä oli kalkkipesu. Kalkkipesu suoritettiin lisäämällä n. 5 g 20 kalkkia yhteen kg:aan syöttöä 2,27 litran astiassa, joka oli täytetty vedellä. Lietettä sekoitettiin varovasti 30 minuuttia, minkä jälkeen lietteen annettiin laskeutua 45 minuuttia, minkä jälkeen liuos dekantoitiin ja heitettiin pois. Sakeutettua lietettä jauhettiin sitten tarvittaessa, 25 pH säädettiin rikkihapolla arvoon 9,5, ksantaattia lisättiin, minkä jälkeen suoritettiin S02/ilma-valmennus.

C. Lämpötila-aika Näytteelle A suoritettiin sarja kokeita tällä menettelyllä. Vaihdellut parametrit olivat lämpötila S02/ilma-30 valmennuksen aikana ja vakiointijakson kestoaika.

Optimialueen havaittiin olevan 40°C:ssa valmennus-ajan ollessa vähintään 60 minuuttia. Näissä olosuhteissa suoritetussa neljässä kokeessa erotushyötysuhde oli keskimäärin 0,77. Määritettiin, että S02/ilma-valmennus aiheut-35 taa pentlandiitin vaahdotuksen estymisen, kun taas pyrro-tiittiin sillä on vain vähäinen vaikutus. Paras nikkeli 9 78403 pyrrotiitissa vastaa erotushyötysuhteen optimialuetta.

D. pH-arvon säätö hapolla Näiden kokeiden yhteydessä suoritettiin toisia, joissa pH säädettiin haluttuun arvoon (tyypillisesti pH-5 arvoon 6,5) ennen SC>2-lisäystä. Missään näistä kokeista ei onnistuttu saamaan merkittävää erotusta, mikä vahvisti, että S02/ilma-käsittelyn jälkeen havaittu erottuminen ei johtunut yksinkertaisesti pH-arvon säädöstä. Sitäpaitsi havaittiin, että pelkän rikkidioksidin käyttäminen pH:n 10 alentamiseen arvoon 6,5 kalkkipesun jälkeen johti liian suuren pyrrotiittimäärän painamiseen. On tarpeetonta sanoa, että S02-lisäys oli liian suuri.

E. Happitaso S02/ilma-valmennuksen aikana

Tehtiin yritys toistaa edellä esitetty menettely 15 näytteellä A. Koetulokset esitetään taulukossa II yhdessä liuenneen hapen tasojen kanssa S02/ilma-valmennuksen aikana.

Taulukko II

Toistettujen kokeiden tulokset näytteellä A

20

Koe 02 (ppm) Erotushyötysuhde 1 6-6,5 0,78 2 4,9 - 6,3 0,27 3 5,1 - 6,1 0,67 4 6,1 - 6,4 0,81 25 5 6,1 - 6,4 0,80 Nämä tulokset olivat epäilemättä aluksi yllättäviä. Kokeessa 1 saatiin erinomainen erotus (erotushyötysuhde 0,78), mutta kokeessa 2 tätä tulosta ei onnistuttu toista-30 maan. Samoin koe 3, vaikka se oli parempi kuin koe 2, ei ollut kokeen 1 korkeaa tasoa. Kokeen tutkiminen paljasti, että kokeissa 2 ja 3 liuennutta happea oli vähän S02~li-säyksen alussa. Tehtiin muutos menettelyyn: malmiliete 35 kyllästettiin hapella lietteen kuumennuksen aikana kokeissa 4 ja 5 niin, että happea oli läsnä, kun S02-lisäys 10 78403 aloitettiin. Selvästi liuenneen hapen mitatuissa arvoissa oli vain vähäinen havaittu muutos, mutta erotuksen tulokset paranivat suunnattomasti. Tämän jälkeen menettelylle on määritelty hapen kyllästys lämmityksen ajaksi ja vähin-5 tään 5,4 ppm happea S02~lisäyksen ajaksi.

F. SO^in lisäysnopeus

Suoritettiin kokeita näytteellä B käyttäen kolmea eri rikkidioksidin virtausnopeutta. Kokonaislisäysaika määrättiin 60 minuutiksi, joten lisätyn S02:n kokonais-10 tilavuutta muutettiin myös, kun virtausnopeutta muutettiin. Tulokset osoittavat, että tällä menettelyllä ja tällä näytteellä optimi ksantaattilisäys oli 0,05 g/kg. Sitäpaitsi osoittautuu', että testatulla alueella (480-600 ml 60 minuutissa) S02:n lisäysnopeus ei vaikuttanut 15 paljon tulokseen. Koska on paljon helpompaa ylläpitää liuenneen hapen korkeaa tasoa pienillä S02:n lisäysnopeuk-silla, menettelyssä tehtiin muutos 20 ml/min:sta 9 ml/ min s iin. Myöhemmin lisättiin määräys, että lopullisen pH:n ei voisi antaa laskea alle arvon 6. Näin ollen SC>2:n 20 kokonaislisäysaika lyhennettiin 50 minuuttiin.

G. Kalkki-ilmastus ennen pyrrotiitin jälkivaahdotusta

Tavallinen menettely sisälsi jälkivaahdotusvaiheen pyrrotiitin esirikasteella. Aluksi pyrrotiitin esirikas-tetta valmennettiin S02/ilmalla 15 minuuttia ennen jälki-25 vaahdotusta, mutta tämä lievennettiin laimennukseksi vedellä, joka oli aikaisemmin hapotettu pH-arvoon 6 soilla.

Koska kalkki-ilmastusmenettely Cu/Ni-erotuksella on niin tehokas painamaan pentlandiitin samalla, kun se vaahdottaa kalkopyrriitin ja pyrrotiitin, tätä tekniikkaa 30 arvioitiin. 60 minuuttin kalkki-ilmastuksen jälkeen pyrro-tiittirikasteen jälkivaahdotus oli suuresti parantunut, kuten taulukon III tulokset osoittavat.

u 78403

Taulukko III

Pyrrotiitin esirikasteen kalkki/ilmastuksen vaikutus 5 Näyte Paras erotushyötysuhde Paras Ni %/Po SO^/ilma Kalkki/ilma SO^/ilma Kalkki/ilma B 0,73 0,76 1,69 1,71 C 0,61 0,70 1,99 1,36 D 0,46 0,58 3,20 2,24 10 E 0,43 0,71 2,20 1,31 F 0,55 0,69 1,89 1,52 G 0,68 0,70 2,09 1,80 H 0,53 0,59 1,98 1,39

Kaikissa tapauksissa pentlandiitti/pyrrotiittiero-15 tuksen hyötysuhde oli parempi kalkki-ilmastusmenettelyllä kuin standardi jälkivaahdotuksella vedessä, jonka pH-arvo oli 6.

Aikaisempaan koetehdaskokeeseen sisältyi natrium-vetysulfidin lisäys ja senjälkeen sakeutus desorboidun 20 ksantaatin poistamiseksi. Hyvin varhain ohjelman kuluessa havaittiin, että hyvin vähän ksantaattia dekantoitui, mutta sakeuttimen pohjavirtaan liittyvässä liuoksessa oli hyvin suuri ksantaattiväkevyys. Pitkään oli tiedossa, että pelkistävää ja happiköyhää ympäristöä vaadittiin ksantaa-25 tin desorptioon, mutta ilmeisesti tätä tietoa ei ole täysin käytetty hyväksi. Ksantaatin poistamiseksi sakeuttimen pohjavirta pumpattiin takaisin sakeuttimen syöttöön suljetussa putkessa. Tästä kierrätyssilmukasta otettiin vuotovir-ta syötettäväksi prosessiin. Tämä ratkaisi ongelman. Tämän 30 havainnon seurauksena laboratoriomenettelyä tutkittiin uudelleen. Havaittiin, että staattisessa sakeuttimessa oli heterogeeninen ksantaattijakauma suurimman väkevyyden liittyessä sakeutettuihin kiintoaineisiin. Tämän estämiseksi kiintoaineita raapattiin hitaasti pyörivällä raapaluokit-35 timella (8 r/min). Näytteet, jotka otettiin sakeuttimen 12 78403 eri tasoilta 17 tunnin raappauksen jälkeen, osoittivat tasaista ksantaatin jakautumista.

Aikaisempi kiertoprosessi sisälsi kuumennetun, sul-fidiyhteisrikasteen S02/ilma-valmennuksen, mitä seurasi 5 yksi ainoa vaahdotusvaihe. Ennen koetehdasprojektia penk-kikokeisiin oli sisältynyt pyrrotiitin jälkivaahdotusvaihe, jossa laimennusvesi oli hapotettu SC^slla pH-arvoon 6. Ajosta todella saatiin valmis lähde pyrrotiitin esirikas-tetta varten. Käytettiin hyvväksi tätä mahdollisuutta suo-10 rittaa sarja panosmaisia koepenkkimittakaavan jälkivaahdo-tuskokeita kalkilla valmennuksen ja ilmastuksen jälkeen. Pyrrotiitin vaahdotus parani vain hieman kun lisättiin ilmastusta kalkissa, mutta pentlandiitin vaahdotus huononi oleellisesti, kun ilmastusaikaa pidennettiin; tämän seu-15 rauksena jälkivaahdotus erotushyötysuhde (S.E.) parani arvosta n. 0,25 ilman ilmastusta arvoon n.0,7 60 minuutin ilmastuksen jälkeen.

H. Kuumakalkki-valmennus

Suoritettiin sarja kokeita korotetun lämpötilan 20 vaikutuksen tutkimiseksi kalkkivalmennusvaiheeseen. Tämä johti kalkin lisäämiseen lietteeseen Si^/ilma-valmennuk-sen lopussa, joka suoritettiin 40°C:ssa. Kalkin lisäystä seuraavan valmennusajan vaikutus esitetään taulukossa IV.

25 Taulukko IV

Koetulokset kuumakalkki-valmennuksesta ennen pyrrotiitin esivaahdotusta (näyte I)

Kalkkivalmennusaika Havaittu maksimi Koe (min.) erotushyötysuhde 30 2 0,62 1 5 0,68 2 10 0,60 3 15 0,74 4 15 0,70 5 35 20 0,69 6 20 0,68 7 13 78403

Taulukko IV (jatkoa)

Kalkkivalmennusaika Havaittu maksimi Koe (min.)_ erotushyötysuhde 5 30 0,75 8 25 0,75 9 30 0,73 10 25 minuutin valmennusaikaa kalkin lisäyksen jälkeen pH-arvoon 11,5 40°C:ssa pidetään melko tyydyttävänä. 10 Vaikka tämän keksinnön erikoistoteutusmuotoja on kuvattu ja esitetty tässä patenttilain määräysten mukaisesti, alaan perehtyneet ymmärtävät, että patenttivaatimusten kattamaan keksinnön muotoon voidaan tehdä muutoksia ja tiettyjä keksinnön piirteitä voidaan toisinaan 15 käyttää hyväksi käyttämättä vastaavasti muita piirteitä.

Claims (19)

1. Menetelmä pentlandiittia, kalkopyriittiä ja pyr-rotiittia sisältävän sulfidimalmin selektiiviseksi rikas- 5 tamiseksi yhteisvaahdottamalla sulfidimalmia käyttämällä ksantaattia kokoojareagenssina, tunnettu siitä, että malmista muodostetaan liete; lietteeseen lisätään reagenssia lietteessä edellisten operaatioiden jälkeen läsnäolevan ksantaatin desorboimiseksi; ksantaatti ja neste 10 poistetaan; malmiin lisätään riittävä määrä ksantaattia sulfidien vaahdottamiseksi, jolloin saadaan sulfidiyhteis-rikaste float-tuotteena kun taas sivukivi jää sinkki-virtaan; sulfidiyhteisrikaste laimennetaan toiseksi lietteeksi; toisen lietteen pH-arvo säädetään; lisätään rikkidioksidia 15 ja ilmaa; ja toinen liete vaahdotetaan kalkopyriitin ja pyrrotiitin talteenottamiseksi float-tuotteena ja pentlan-diitin painamiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisen lietteen lämpötila pidetään 20 arvossa noin 35-50°C.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisen lietteen pH-arvo, senjälkeen kun rikkioksidia ja ilmaa on lisätty, korotetaan arvoon noin 11,5 lietteen lämpötilan ollessa noin 40°C minkä jäl- 25 keen valmennetaan jonkin aikaa.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisesta lietteestä saadun float-tuotteen pH-arvoa korotetaan, toisesta lietteestä saatuun float-tuotteeseen lisätään syanidia, lietteen redoxpoten- 30 tiaali korotetaan arvoon vähintään -225 mV ja kalkopyrriit-ti vaahdotetaan.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reagenssi on natriumsulfidi, natrium-vetysulfidi, ammoniumsulfidi tai ammoniumvetysulfidi.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että reagenssi on alkalimetallin tai maa-alkalimetallin sulfidi tai vetysulfidi. is 78403

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisen lietteen pH säädetään arvoon noin 8 ennen rikkidioksidin syöttöä.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n -5 n e t t u siitä, että rikkidioksidia lisätään lietteeseen nopeudella noin 0,7 g/1 lietettä, kun happipitoisuus pidetään samanaikaisesti arvossa yli noin 5 ppm.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisen lietteen pH säädetään arvoon 10 noin 6-6,5 lisäämällä rikkidioksidia ja ilmaa.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toista lietettä sekoitetaan pyörteen aikaansaamiseksi vaahdon muodostuksen vähentämiseksi.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n- 15. e t t u siitä, että reagenssia lisätään ensimmäiseen lietteeseen nopeudella noin 0,5 g/kg lietteessä olevia kiintoaineita.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisen lietteen pH nostetaan rikkidioksi- 20 din ja ilman lisäyksen jälkeen arvoon noin 11,5 käyttäen kalkkia lietteen lämpötilan ollessa noin 40°C, minkä jälkeen lietettä valmennetaan vielä jonkin aikaa.

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisesta lietteestä saadun pyrro- 25 tiitti-float-tuotteen pH-arvo korotetaan arvoon noin 11,5 ennen valmennusta noin 20 minuutin ajaksi, minkä jälkeen suoritetaan toinen eli jälkivaahdotus, jossa kalkopyriitti ja pyrrotiitti saadaan float-tuotteena, kun taas pentlan-diitti painetaan.

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että ksantaattia lisätään malmiin noin 0,07 g:n määrä yhtä kg kohden malmia.

15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulfidireagenssia sisältävää lie- 35 tettä raapataan sakeuttimessa. 16 78403

16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sakeutettu malmi jauhetaan mineraalien vapautumisen varmistamiseksi.

17. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n-5 n e t t u siitä, että sakeutetun malmin pH säädetään arvoon noin 9,5.

18. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ksantaatin desorboimiseen käytetään kalkkimaitoa.

19. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että kalkkia lisätään määränä noin 5 g/ noin 1 kg malmia. 78403