RU2054971C1

RU2054971C1 - Method of flotation separation of sulfide copper-zinc-pyritic concentrates, that have zinc sulfides activated by copper and calcium cations

Info

Publication number: RU2054971C1
Application number: RU93040010A
Authority: RU
Inventors: В.А. Бочаров; Г.С. Агафонова; И.И. Херсонская; Г.А. Лапшина; М.И. Херсонский; Е.Ф. Касьянова; Б.Л. Серебрянников; Н.Ф. Иванов; Б.А. Морозов; А.В. Карбовская
Original assignee: Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов "Гинцветмет"; Акционерное общество "Гайский горно-обогатительный комбинат"
Priority date: 1993-08-12
Filing date: 1993-08-12
Publication date: 1996-02-27

Abstract

FIELD: mineral resources beneficiation. SUBSTANCE: pulp is conditioned with sulfuric sodium and zinc sulfate in alkaline medium. Collector and foam maker are introduced. Flotation is carried out. Copper sulfides and pyrites are carried off into foam product. Zinc concentrate is produced as chamber product. Mercaptobenzothiazole is additionally introduced in pulp conditioning process. Consumption ratio of sulfuric sodium zinc sulfate and mercapto benzothiazole is from 1.000 : 4.660 : 0.007 to 1.000 : 2.330 : 0.027. EFFECT: increased productivity. 1 tbl

Description

Изобретение относится к обогащению медно-цинковых и полиметаллических руд и продуктов и может быть применено при флотационном разделении пиритсодержащих сульфидных руд и продуктов цветных металлов, а также при обезмеживании и обезжелезнении цинковых концентратов. The invention relates to the enrichment of copper-zinc and polymetallic ores and products and can be used in flotation separation of pyrite-containing sulfide ores and non-ferrous metal products, as well as in the deminerization and iron removal of zinc concentrates.

При обогащении полиметаллических руд флотация сфалерита подавляется обычно в щелочной среде при введении в пульпу сернистого натрия, соды и сульфата цинка (патент ЧССР N 103674, кл. I c, 10/01, 1962; авт. св. СССР N 175454, кл. I c, 10/01, 1963), сульфата цинка и соды (авт. св. N 105856, кл. I c, 1956), сульфата цинка, соды и гидросульфита натрия (патент СССР N 51851, кл. I c, 10/10, 1968), сульфата цинка и цианида (авт. св. СССР N 107921, кл. I c, 8/01, 1950), гидроокиси аммония, водорастворимого цианида и сульфата цинка (патент США N 2660307, кл. 209-167, 1952). In the processing of polymetallic ores, flotation of sphalerite is usually suppressed in an alkaline medium when sodium sulfide, soda and zinc sulfate are introduced into the pulp (Czechoslovakia patent N 103674, class I c, 10/01, 1962; auth. St. USSR N 175454, class I c, 10/01, 1963), zinc sulfate and soda (ed. St. N 105856, class I c, 1956), zinc sulfate, soda and sodium hydrosulfite (USSR patent N 51851, class I c, 10/10 , 1968), zinc sulfate and cyanide (ed. St. USSR N 107921, class I c, 8/01, 1950), ammonium hydroxide, water-soluble cyanide and zinc sulfate (US patent N 2660307, CL 209-167, 1952 )

Известны способы флотационной очистки цинковых концентратов от примесей металлов сульфидов меди, железа, свинца путем обработки концентрата сернистым натрием для десорбции собирателя, последующей тщательной отмывки, обработки концентрата цинковым купоросом до рН 8-8,5 для депрессии сфалерита и флотации в содовой среде примесей [1]
Однако эффективность известных способов флотационного разделения пиритсодержащих медно-цинковых продуктов (обусловлена в каждом конкретном случае целым рядом факторов (вещественным составом наличием различных типов сульфидов меди первичных, вторичных, а также сульфидов цинка с различным содержанием железа в кристаллической решетке сфалерита и различной степенью активации катионами меди, серебра, кальция) и использование их для других типов руд и схем не всегда возможно и эффективно.Known methods for flotation purification of zinc concentrates from metal impurities of copper, iron, lead sulfides by treating the concentrate with sodium sulfide to desorb the collector, followed by thorough washing, treating the concentrate with zinc sulfate to pH 8-8.5 to depress sphalerite and flotation in the soda medium of impurities [1 ]
However, the effectiveness of the known methods of flotation separation of pyrite-containing copper-zinc products (determined in each case by a number of factors (material composition of the presence of various types of primary, secondary, and zinc sulfides with different iron contents in the sphalerite crystal lattice and various degrees of activation by copper cations , silver, calcium) and their use for other types of ores and schemes is not always possible and effective.

Наиболее близким по технической сущности и принятым нами в качестве прототипа является способ флотационного разделения медно-цинковых пиритсодержащих продуктов, включающий кондиционирование пульпы в щелочной среде с цинксодержащим реагентом-депрессором сфалерита, агитацию с ксантогенатом и вспенивателем, флотацию сульфидов меди (и пирита) в пенный продукт и получение цинкового концентрата камерным продуктом [2]
По известному способу после доизмельчения коллективного пиритсодержащего медно-цинкового концентрата и классификации по содержанию класса минус 44 мкм, пульпу перед агитацией с известными реагентами-собирателями ксантогенатом и вспенивателем Т-80 кондиционируют с сернистым натрием (остаточное содержание 250-400 мг/л) и цинковым купоросом (до рН пульпы 8-8,5), используемыми в качестве депрессоров сульфидов цинка при соотношении их соответственно 1: 1,5-2, затем сульфиды меди и железа флотируют в пенный продукт, а камерным продуктом получают товарный цинковый концентрат.The closest in technical essence and adopted by us as a prototype is a flotation separation method for copper-zinc pyrite-containing products, including conditioning the pulp in an alkaline environment with a zinc-containing sphalerite depressant reagent, agitation with xanthate and blowing agent, flotation of copper sulfides (and pyrite) into a foam product and obtaining zinc concentrate chamber product [2]
According to the known method, after regrinding of the collective pyrite-containing copper-zinc concentrate and classification according to the grade of minus 44 microns, the pulp is conditioned with sodium sulfide (residual content of 250-400 mg / l) and zinc before agitation with known collector reagents xanthate and foaming agent T-80 vitriol (up to pulp pH 8-8.5), used as depressants of zinc sulfides with a ratio of 1: 1.5-2, respectively, then copper and iron sulfides are floated in a foam product, and the product is obtained with a chamber product zinc concentrate.

Недостатком данного способа является относительно невысокая селективность разделения сульфидов меди и цинка при обогащении пиритсодержащих медно-цинковых продуктов, цинк в которых присутствует в виде сульфидов с различным содержанием в них железа (клейофан, сфалерит, марматит) и связанной с этим различной степенью активации сульфидов цинка катионами меди и кальция, что приводит к значительным потерям преимущественно железосодержащих разновидностей сфалерита в медно-пиритном пенном продукте. Кроме того, наличие помимо халькопирита вторичных сульфидов меди (борнита, халькозина) приводит к ухудшению качества товарных цинковых концентратов вследствие их попутной депрессии со сфалеритом в условиях значительных расходов депрессоров (сернистого натрия и особенно цинкового купороса). Кроме того, значительные расходы сернистого натрия и цинкового купороса приводят к необходимости специальной очистки от сульфоксидных соединений стоков обогатительной фабрики в условиях ее работы с водооборотом. The disadvantage of this method is the relatively low selectivity of separation of copper and zinc sulfides during the enrichment of pyrite-containing copper-zinc products, zinc in which is present in the form of sulfides with different iron contents (glueophane, sphalerite, marmatite) and the various degrees of activation of zinc sulfides with cations associated with this copper and calcium, which leads to significant losses of predominantly iron-containing sphalerite species in the copper-pyrite foam product. In addition, the presence of secondary copper sulfides (bornite, chalcosine) in addition to chalcopyrite leads to a deterioration in the quality of commodity zinc concentrates due to their associated depression with sphalerite under conditions of significant depressant expenditures (sodium sulfide and especially zinc sulfate). In addition, the significant costs of sodium sulfide and zinc sulphate lead to the need for special treatment of sulfoxide compounds from the effluents of the processing plant in conditions of its work with water circulation.

Задача изобретения повышение технологических показателей за счет усиления селективной депрессии сульфидов цинка в присутствии халькопирита и вторичных сульфидов меди при разделении коллективных медно-цинковых пиритсодержащих продуктов флотации, в которых все формы сульфидов цинка предварительно активированы ионами меди и кальция, а также снижения расхода основного депрессора цинкового купороса. The objective of the invention is to increase technological parameters by enhancing the selective depression of zinc sulfides in the presence of chalcopyrite and secondary copper sulfides in the separation of collective copper-zinc pyrite-containing flotation products in which all forms of zinc sulfides are pre-activated by copper and calcium ions, as well as reducing the consumption of the main depressant zinc sulfate .

Это достигается тем, что в известном способе флотационного разделения сульфидных медно-цинковых концентратов, включающем кондиционирование пульпы с сернистым натрием и сульфатом цинка в щелочной среде, введение ксантогената и вспенивателя, флотацию сульфидов меди и пирита в пенный продукт и получение цинкового концентрата камерным продуктом, согласно заявляемому предложению в процесс кондиционирования пульпы дополнительно вводят меркаптобензотиазол, при этом соотношение расходов сернистого натрия, сульфата цинка и меркаптобензотиазола составляет от 1:4,66:0,007 до 1:2,33:0,027. This is achieved by the fact that in the known method of flotation separation of sulfide copper-zinc concentrates, including conditioning pulp with sodium sulfide and zinc sulfate in an alkaline medium, introducing xanthate and blowing agent, flotation of copper and pyrite sulfides into the foam product and obtaining zinc concentrate with a chamber product, according to the claimed proposal in the conditioning process of the pulp is additionally introduced mercaptobenzothiazole, while the ratio of the costs of sodium sulfide, zinc sulfate and mercaptobenzene azole is from 1: 4.66: 0.007 to 1: 2.33: 0.027.

Известно применение меркаптобензотиазола в качестве собирателя при флотации в щелочной среде сульфидных минералов меди и цинка, при флотации окисленных медных руд совместно с сернистым натрием (Глембоцкий В.А. Классен В. И. и Плаксин И.Н. Флотация. М. Госгортехиздат, 1961, с. 110; Клебанов О.Б. Шубов Л. Я. и Щеглова Н.К. Справочник технолога по обогащению руд цветных металлов. М. Недра, 1974, с. 344; патент ПНР N 64057, кл. В 03 D 1/06, 1969). It is known to use mercaptobenzothiazole as a collector for flotation in an alkaline medium of sulfide minerals of copper and zinc, and for flotation of oxidized copper ores together with sodium sulfide (Glebotsky V.A. Klassen V.I. and Plaksin I.N. Flotation. M. Gosgortechizdat, 1961 , p. 110; Klebanov, O.B. / 06, 1969).

Сущность изобретения заключается в следующем. Исходный медно-цинково-пиритный концентрат с крупностью частиц 90% минус 74 мкм и содержащий цинк в виде сульфидов, предварительно активированных катионами меди и кальция, кондиционируют в щелочной среде в присутствии цинкового купороса с дополнительно введенным меркаптобензотиазолом, затем в присутствии ксантогената и вспенивателя флотируют сульфиды меди (и пирит) в пенный продукт, в то время как в этих условиях сульфиды цинка депрессируются. The invention consists in the following. The initial copper-zinc-pyrite concentrate with a particle size of 90% minus 74 μm and containing zinc in the form of sulfides pre-activated with copper and calcium cations is conditioned in an alkaline medium in the presence of zinc sulfate with additional mercaptobenzothiazole added, then sulfides are floated in the presence of xanthate and blowing agent copper (and pyrite) into the foam product, while under these conditions zinc sulfides are depressed.

Достигаемый технический результат состоит в следующем. The technical result achieved is as follows.

Введение в кондиционирование пульпы меркаптобензотиазола позволило значительно сократить расход основного депрессора цинка цинкового купороса и неожиданно повысить извлечение цинка в цинковый концентрат, снизить его потери в медно-пиритном продукте при разделительной флотации сульфидного медноцинкового продукта. The introduction of mercaptobenzothiazole into pulp conditioning significantly reduced the consumption of zinc sulfate, the main zinc depressant, and unexpectedly increased zinc extraction into zinc concentrate, and reduced losses in the copper-pyrite product during separation flotation of the sulfide copper-zinc product.

При этом созданы условия усиления селективной депрессии сфалерита за счет установленного в ходе исследования гидрофилизирующего действия меркаптобензотиазола в присутствии сернистого натрия и цинкового купороса, которое, как показали результаты экспериментов, не перекрывается гидрофобизирующим действием последующей сорбции собирателя-ксантогената, задаваемого в таком количестве, когда соотношение сорбированного собирателя и депрессоров на сульфидах меди и пирита уже вызывает флотацию последних. At the same time, conditions were created for enhancing the selective depression of sphalerite due to the hydrophilizing effect of mercaptobenzothiazole established in the study in the presence of sodium sulfide and zinc sulfate, which, as shown by the experimental results, does not overlap with the hydrophobizing effect of subsequent sorption of the collector-xanthogenate, set in such an amount when the ratio of sorbed collector and depressants on sulfides of copper and pyrite already causes the flotation of the latter.

П р и м е р 1 (реализация предлагаемого способа). Коллективный медно-цинковый концентрат, полученный из руды Гайского месторождения, содержащий 12,3% меди, 15,5% цинка, кондиционируют с 1500 г/т cернистого натрия в течение 10 мин (до ост. концентрации 270 мг/л), затем в течение 3 мин с 3500 г/т цинкового купороса (рН пульпы при этом равен 10,8), после чего в кондиционирование пульпы вводят меркаптобензотиазол (МБТ) 40 г/т (t_конд. 3 мин), вводят ксантогенат 50 г/т, Т-80 20 г/т агитируют 1 мин и флотируют в течение 10 мин сульфиды меди (и пирит), после перечистки получают готовый медный концентрат, хвосты контрольной медно-пиритной флотации (расход ксантогената 25 г/т, время флотации 5 мин) это кондиционный цинковый концентрат. Опыты проведены в замкнутом цикле (см. таблицу).PRI me R 1 (implementation of the proposed method). Collective copper-zinc concentrate obtained from the ore of the Gaysky deposit, containing 12.3% copper, 15.5% zinc, is conditioned with 1500 g / t of sodium sulfide for 10 min (to the remaining concentration of 270 mg / l), then for 3 min with 3500 g / t of zinc sulfate (pulp pH is 10.8), then mercaptobenzothiazole (MBT) 40 g / t (t _cond . 3 min) is introduced into the pulp conditioning, 50 g / t xanthate is introduced, T-80 20 g / t agitate for 1 min and float for 10 min copper sulfides (and pyrite), after purification get ready copper concentrate, tails of the control copper -piritnoy flotation (flow xanthate 25g / t, the flotation time of 5 min) is conditioned zinc concentrate. The experiments were conducted in a closed cycle (see table).

В результате флотации получены
медный концентрат с содержанием меди 15,73% цинка в нем 4,41% и извлечением меди 98,0% и цинка 21,8% выход медного концентрата 76,6%
цинковый концентрат с содержанием цинка 51,8% меди в нем 1,05% и извлечением цинка 78,2% и меди 2% выход цинкового концентрата 23,4%
П р и м е р 2 (реализация способа-прототипа). Коллективный медно-цинковый концентрат того же состава (см. пример 1) кондиционируют 10 мин с сернистым натрием 1500 г/т до ост. его концентрации в пульпе 270 мг/л, затем добавляют цинковый купорос 8000 г/т (до рН пульпы 8,6) и после агитации с ксантогенатом 50 г/т и Т-80 20 г/т флотируют по схеме 1 сульфиды меди Эи пирит) в пенный продукт, а камерным получают цинковый концентрат.As a result of flotation received
copper concentrate with a copper content of 15.73% zinc in it 4.41% and extraction of copper 98.0% and zinc 21.8%; the yield of copper concentrate 76.6%
zinc concentrate with a zinc content of 51.8% copper in it 1.05% and extraction of zinc 78.2% and copper 2% yield of zinc concentrate 23.4%
PRI me R 2 (the implementation of the prototype method). Collective copper-zinc concentrate of the same composition (see example 1) is conditioned for 10 min with sodium sulfide of 1500 g / t to the stop. its concentration in the pulp is 270 mg / l, then zinc sulfate 8000 g / t is added (up to pulp pH 8.6) and after agitation with xanthate 50 g / t and T-80 20 g / t float copper sulfides according to Scheme 1 ) into the foam product, and zinc concentrate is obtained by chamber.

В результате флотации получены
медный концентрат с содержанием меди 15,0% цинка в нем 6,32% и извлечением меди 98,0% цинка 32,8% выход медного концентрата 80,4%
цинковый концентрат с содержанием цинка 53,1% меди 1,26% и извлечением цинка 67,2% меди 2,0% выход цинкового концентрата 19,6%
В таблице приведены экспериментальные данные, показывающие влияние дополнительного депрессора МБТ в зависимости от соотношения расходов цинкового купороса и сернистого натрия на результаты селекции медно-цинкового пиритсодержащего концентрата.As a result of flotation received
copper concentrate with a copper content of 15.0% zinc in it of 6.32% and a copper recovery of 98.0% zinc 32.8%, the yield of copper concentrate 80.4%
zinc concentrate with a zinc content of 53.1% copper 1.26% and zinc extraction 67.2% copper 2.0% yield of zinc concentrate 19.6%
The table shows the experimental data showing the effect of the additional MBT depressant depending on the ratio of the costs of zinc sulfate and sodium sulfide on the results of the selection of copper-zinc pyrite-containing concentrate.

И в способе-прототипе, и в предлагаемом способе разделения коллективного медно-цинкового пиритсодержащего концентрата в качестве основного депрессора сфалерита применяют сульфат цинка. Как видно из опыта 1 таблицы, для создания оптимальных условий депрессии в способе прототипа необходим расход цинкового купороса 8000 г/т при исходном расходе сернистого натрия 1500 г/т. Both in the prototype method and in the proposed method for the separation of collective copper-zinc pyrite-containing concentrate, zinc sulfate is used as the main depressant of sphalerite. As can be seen from the experience of table 1, to create optimal conditions of depression in the prototype method, the consumption of zinc sulfate 8000 g / t at an initial flow rate of sodium sulphide of 1500 g / t is required.

Снижение расхода цинкового купороса до 7000 3500 г/т ухудшает условия депрессии сфалерита, что приводит к увеличению потерь цинка с медно-пиритным концентратом (см. таблицу, опыты 2 и 5). Добавление меркаптобензотиазола 10 г/т к 7000 г/т цинкового купороса и 40 г/т МБТ к 3500 г/т цинкового купороса (см. опыты 3 и 4) позволяет значительно снизить потери цинка в медно-пиритном концентрате, видимо, за счет усиления депрессии сфалерита совместным действием МБТ и цинкового купороса. Reducing the consumption of zinc sulfate to 7000 3500 g / t worsens the conditions of depression of sphalerite, which leads to an increase in losses of zinc with copper pyrite concentrate (see table, experiments 2 and 5). The addition of mercaptobenzothiazole 10 g / t to 7000 g / t of zinc sulphate and 40 g / t of MBT to 3500 g / t of zinc sulphate (see experiments 3 and 4) can significantly reduce the loss of zinc in copper pyrite concentrate, apparently due to the strengthening depression of sphalerite with the combined action of MBT and zinc sulfate.

Подача в процесс после кондиционирования пульпы с 1500 г/т cернистого натрия и доведения рН среды до 8,6 добавлением любой, например, серной кислоты (именно при таком рН флотируются сульфиды меди и пирита после десорбции собирателя сернистым натрием и добавления цинкового купороса в способе прототипа) 40 г/т меркаптобензотиазола при полном исключении цинкового купороса обеспечивает флотацию сульфидов меди, железа и цинка в пенный продукт (см. опыт 6). Submission to the process after conditioning of the pulp with 1500 g / t of sodium sulfide and adjusting the pH to 8.6 by adding any, for example, sulfuric acid (it is at this pH that copper and pyrite sulfides are floated after desorption of the collector with sodium sulfide and adding zinc sulfate in the prototype method ) 40 g / t of mercaptobenzothiazole with the complete exclusion of zinc sulfate ensures the flotation of copper, iron and zinc sulfides into a foam product (see experiment 6).

Как видно из приведенной таблицы (опыты 7 и 8), снижение расхода сульфата цинка до 2500 г/т приводит к нарушению процесса селекции, добавление в этих условиях 100 г/т МБТ практически не улучшает технологических показателей. Эксперименты показали, что оптимальным является следующее соотношение расходов сернистого натрия, сульфата цинка и меркаптобензотиазола 1:(4,66-2,33):(0,007-0,027). As can be seen from the table (experiments 7 and 8), a decrease in the consumption of zinc sulfate to 2500 g / t leads to disruption of the selection process, adding 100 g / t of MBT under these conditions practically does not improve technological indicators. The experiments showed that the following ratio of the costs of sodium sulfide, zinc sulfate and mercaptobenzothiazole 1 is optimal: (4.66-2.33) :( 0.007-0.027).

Преимущества предлагаемого способа разделения коллективного медно-цинкового концентрата следующие:
возможность получения высоких технологических показателей разделения сульфидов цинка и меди, независимо от степени предварительной активации сульфидов цинка катионами меди и кальция;
сокращение затрат в связи с существенным сокращением расхода основного депрессора цинкового купороса.The advantages of the proposed method for the separation of collective copper-zinc concentrate are as follows:
the possibility of obtaining high technological indicators of the separation of zinc sulfides and copper, regardless of the degree of preliminary activation of zinc sulfides by cations of copper and calcium;
cost reduction due to a significant reduction in the consumption of the main depressant zinc sulfate.

Claims

METHOD OF FLOTATION SEPARATION OF SULPHIDE COPPER-ZINC-PYRITE CONCENTRATES CONTAINING COPPER AND CALCIUM ACTIVATED COPPER AND CALCIUM ZINC SULPHIDES, including conditioning pulp with sodium sulfide and zinc sulfate, zinc concentrate and zinc sulfate, zinc nitrate concentrate and zinc phosphate chamber product, characterized in that mercaptobenzothiazole is additionally introduced into pulp conditioning, while the ratio of the costs of sodium sulfide, zinc sulfate and mercaptobenzothiazole ranges from 1,000: 4,660: 0,007 to 1,000: 2,330: 0,027.