способ флотации минерального сырья

Формула изобретения

1. Способ флотации минерального сырья, включающий его электрохимическую обработку, отличающийся тем, что электроэнергию получают за счет флотируемой пульпы с помощью размещенных в ней электродов с формированием замкнутой через сопротивление электрической системы «электроды - сырье» для обеспечения циркуляции тока через пульпу и электрохимического воздействия электрических зарядов на минеральные частицы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при флотации сульфидных лежалых хвостов используют сопротивление величиной 148 Ом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обогащению минерального сырья и может быть использовано для переработки различных руд, концентратов и отходов производства, например пиритных хвостов.

Известен способ флотации, включающий обработку пульпы молибденовой руды (смесь измельченного материала с водой) окислителем (серная или соляная кислота) при температуре 160-400°С с целью перевода примесей в раствор в виде сульфатов или хлоридов и последующее флотационное извлечение молибденита из сырья. Обработка пульпы кислотой при 160-400°С сопровождается большим расходом энергии на нагревание пульпы, строгим выполнением санитарно-гигиенических условий работы обслуживающего персонала и применением кислотоустойчивого оборудования [1].

По технической сущности к изобретению наиболее близким является способ флотации минерального сырья с применением электрохимического кондиционирования пульпы при непосредственном контактном воздействии на минералы электрического тока, при котором рудные частицы подвергаются катодной или анодной поляризации. Анодная электрохимическая обработка сульфидной пульпы медно-цинково-пиритных руд в области положительных потенциалов от 1 до 1,2 В привела, например, к повышению извлечения меди на 0,3, цинка на 0,6, серы на 1,4% в коллективный концентрат [2]. Дополнительный расход электроэнергии на электрохимическую обработку и затраты на приобретение оборудования для этой обработки (трансформаторы, выпрямители и др.) сдерживают распространение этого способа при обогащении полезных ископаемых флотационным методом.

Предлагаемое изобретение решает задачу исключения затрат электроэнергии на электрохимическую обработку минерального сырья перед его флотацией и повышения извлечения ценных компонентов в концентрат.

Технический результат, получаемый при использовании изобретения, состоит в том, что электрохимическую обработку сырья в пульпе осуществляют электроэнергией, которую генерирует флотируемая пульпа, без потребления электрического тока на обработку электрическими зарядами минеральных частиц сырья из его обычных источников (электрические сети, дизельные электростанции и т.д.).

Указанный технический результат достигается тем, что в способе флотации минерального сырья, включающем его электрохимическую обработку, электроэнергию для обработки получают за счет флотируемой пульпы с помощью размещенных в ней электродов с формированием замкнутой через сопротивление электрической системы «электроды - сырье" для обеспечения циркуляции тока через пульпу и электрохимического воздействия электрических зарядов на минеральные частицы, причем при флотации сульфидных лежалых хвостов используют сопротивление величиной 148 Ом.

Пример. Предложенным способом проводили флотацию лежалых хвостов Карабашской обогатительной фабрики (ОФ). Проба 1 содержала 15% серы, проба 2 - 27%. Из каждой пробы хвостов приготовляли пульпу при соотношении твердое: вода=1:3 и заполняли ей камеры флотомашины. В качестве электродов, погруженных в пульпу, использовались металлическая пластинка и металлические части импеллерного блока флотомашины, изготовленные из одного материала - нержавеющей стали. Флотация осуществлялась при перемешивании пульпы импеллером. На электродах возникали электрические потенциалы. Разность потенциалов источника тока, созданного на основе пульпы хвостов с помощью электродов, достигала 0,08 В. Замыкание электродов проводником обеспечивало циркуляцию тока через пульпу и электрохимическое воздействие электрических зарядов на минеральные частицы сырья. Электрохимическая обработка пульпы осуществлялась в процессе ее флотации. Обработка проводилась в разных режимах: при замыкании электродов накоротко (R 0) и через резистор с R=148 Ом. В контрольном опыте электроды были разомкнуты, т.е. ток не циркулировал через пульпу. Коллективная сульфидная флотация осуществлялась с применением ксантогената (собиратель), масла Т-80 (вспениватель) и извести (регулятор среды). В пенный продукт поступали сульфиды, в основном железа (пирит), меди (халькопирит, борнит, блеклая руда), цинка (сфалерит) и др. Камерным продуктом получали песок, который являлся вторичными хвостами обогащения лежалых хвостов. Песок состоял в основном из нерудных минералов: кварца, хлорита, серицита, кальцита и др. Из рудных минералов в песке присутствовали в небольших количествах магнетит, гематит. Результаты флотации лежалых хвостов Карабашской ОФ приведены в табл.1.

Таблица
Влияние электрохимической обработки хвостов автогенным током на их флотацию
Опыт	Продукты	Выход, %		Содержанием меди, %		Извлечение меди, %
		№ проб
		1	2	1	2	1	2
№1 R 0	Сульфидный концентрат	35,88	53,35	0,26	0,21	74,05	75,96
	Песок	64,12	46,65	0,051	0,076	24,95	24,04
	Исходные хвосты	100,0	100,0	0,13	0,15	100,0	100,0
№2 R=148 Ом	Сульфидный концентрат	40,27	55,89	0,28	0,23	87,5	83,64
	Песок	59,73	44,11	0,04	0,057	12,5	16,36
	Исходные хвосты	100,0	100,0	0,13	0,15	100,0	100,0
№3 контрольный	Сульфидный Концентрат	29,02	52,38	0,39	0,22	74,7	75,86
	Песок	70,98	47,62	0,054	0,077	25,3	24,14
	Исходные хвосты	100,0	100,0	0,15	0,15	100,0	100,0

Анализ результатов флотации лежалых пиритных хвостов Карабашской ОФ показывает, что максимальное повышение извлечения меди из них обеспечивается при замыкании электродов через сопротивление, например, 148 Ом. В опытах с малосернистыми хвостами (проба 1,15% серы) прирост извлечения меди составил 12,8% при снижении качества сульфидного концентрата, т.е. обработка хвостов электроэнергией, генерируемой флотируемой пульпой при R=148 Ом, активирует флотацию сростков, в которых присутствуют минералы, не содержащие меди. Обогащение высокосернистых хвостов (проба 2, 27% серы) в этом же режиме привело к повышению извлечения меди на 7,77% при небольшом увеличении качества сульфидного концентрата. В этой пробе хвостов сростки сульфидов содержат меньше примесей силикатных минералов. Активация флотации сульфидов привела к повышению извлечения меди в концентрат без снижения его качества.

Источники информации

1. Патент США №3834893, класс В03D 1/14, 75-2, 26.03.69 (аналог).

2. Бочаров В.А., Рыскин М.Я. Технология кондиционирования и селективной флотации руд цветных металлов. - М.: Недра, 1993. - 288 с. - прототип.