Оптимизация процесса селективной флотации свинцово-медных концентратов с использованием хромпиковой технологии

Николаев, Александр Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Оптимизация процесса селективной флотации свинцово-медных концентратов с использованием хромпиковой технологии
ВАК РФ 25.00.13, Обогащение полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Оптимизация процесса селективной флотации свинцово-медных концентратов с использованием хромпиковой технологии"

На правах рукописи

НИКОЛАЕВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА СЕЛЕКТИВНОИ ФЛОТАЦИИ СВИНЦОВО-МЕДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ХРОМПИКОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Специальность 25 00 13 - Обогащение полезных ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003 167744 ]

Москва-2008

003167744

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Государственный технологический университет «Московский институт стали и сплавов»

Научный руководитель доктор технических наук, доцент

Горячев Борис Евгеньевич

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Курков Александр Васильевич

кандидат технических наук

Херсонская Ирина Иосифовна

Ведущая организация

Московский государственный горный

университет

Защита диссертации состоится «21» мая 2008 г в 1430 часов в аудитории К-421 на заседании диссертационного совета Д 212 132 05 при ФГОУ ВПО «Государственный технологический университет «Московский институт стали и сплавов» (МИСиС) по адресу 119049, г Москва, Крымский вал, д 3

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИСиС Автореферат разослан «/¿Р» апреля 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Полиметаллические руды являются наиболее привлекательными с точки зрения комплексности их переработки Практика работы обогатительных фабрик, перерабатывающих свинец содержащие полиметаллические руды показывает, что наилучшие технологические показатели достигаются, когда данный тип руд обогащается по технологическим схемам с получением коллективных свинцово-медных концентратов и последующей их селективной флотацией

При всем многообразии способов селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов, основанных либо на депрессии флотации минералов свинца, либо минералов меди, наличие в них окисленных минералов и вторичных сульфидов меди в подавляющем большинстве случаев приводит к нарушению процесса селективной флотации любым из существующих способов Поэтому оптимизация реагентных режимов селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов с целью повышения технологических показагелей является одной из основных задач при обогащении рассматриваемого типа руд

Технологические показатели сслективпой флотации котлективных свинцово-медных концентратов зависят от многих факторов вещественного состава руд и котлективных концентратов, применяемых флотационных реагентов, рН, окислительно-восстановительного потенциала (ОВП), при этом, в жидкой фазе флотационной пульпы создаются условия для подавления одпих минералов и флотации других

Все это в полной мере относится к хромпиковому способу селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов

Ввиду избирательного действия бихроматов щелочных металлов на галенит в широком диапазоне значений рН, применение их в качестве депрессоров флотации галенита является востребованным и применяется в мировой практике селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов Принципиально можно выделить две модификации хромиикового метода селективной флотации свинцово-медных концентратов, основанного на депрессии галенита и флотации медных минералов

Первый - это селективная флотация в слабокислой среде за счет депрессии галепита бихроматами щелочных металлов Основное и вспомогательное технологическое оборудование, используемое в цикле селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов по данному способу, подвергается существенному коррозионному износу Второй способ, появившийся сравнительно недавно, основан на депрессии флотации галенита в щелочной среде хроматами щелочных металлов, что позволяет

отнести его к более технологичным По данному способу до настоящего времени нет четких представлений о механизме взаимодействия галенита и минералов меди с хромат- ионами

Поэтому данное исследование, направленное на отыскание оптимальных условий селективной флотации свинцово-медных концентратов с применением хромпика в щелочной среде для получения удовлетворительных показателей обогащения, является актуальной задачей

Цель работы

Целью данной работы является улучшение показателей обогащения селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов за счет оптимизации ионного состава жидкой фазы флотационной пучьпы

Основные задачи исследований

- изучить влияние рН и окислительно-восстановительного потенциала жидкой фазы на состав сорбционного слоя собирателя на галените и халькопирите в условиях применения хромпика в щелочной среде при селективной флотации минералов

- исследовать механизм формирования сорбционного слоя собирагеля в условиях депрессии галенита хромпиком в щелочных средах,

- исследовать влияние соотношения концентраций хромат- и ксантогенат- ионов, рН на процесс образования гидрофобных и гидрофильных соединений

- исследовать влияние эффективной доли хромата свинца и бутилового ксантогената свинца на смачиваемость поверхностей таблеток, приготовленных из гонко-дисперсных порошков хромата и бутилового ксантогената свинца, и на флотируемость частиц аналогичного состава

- провести флотационные исследования селективной флотации галенита и халькопирита, коллективных свинцово-медных концентратов по хромпиковой технологии в щелочной среде и выдать рекомендации реагентного режима селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов

Методы исследований Для осуществления поставленной задачи были использованы современные методы исследований термодинамический, потенциометрический, метод измерения электродных потенциалов минералов, метод измерения характеристик смачивания, метод измерения сил отрыва пузырька воздуха от поверхностей в воде, «контактный» метод по изучению времени индукции, методы рентгенофазового анализа для оценки состава поверхностных соединений до и после обработки флотационными реагентами, беспенная флотация минералов, флотационные испытания селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов, метод

химической очистки минеральной поверхности от продуктов окисления, химический метод анализа содержания металлов в продуктах обогащения, минералогический метод анализа, статистические методы обработки и анализа результатов экспериментов с использованием ЭВМ

Научная повизпа

1 На основании проведенных термодинамических расчетов реакций, протекающих в системах РЬЗ-НгО-Ог-СОг-С^ОСЗБ'-СгО/ и СиРеЗа-НгО-Ог-СОг-С^ОСЗБ -Сг042" с учетом различной степени окисления сульфидной серы минералов в щелочных средах, определены области устойчивого существования соединений хромата свища и ксантогената меди, концентрации ксаногепат- и хромат- ионов, рН, окислительно-восстановительный потенциал жидкой фазы, что позволило обосновать условия флотации, обеспечивающие селективное разделение минералов свинца и меди

Экспериментально установлена зависимость между концентрацией хромат- ионов и электродными потенциалами галенитового и халькопиритового электродов в жидкой фазе флотационной пульпы, выражающаяся в снижении потенциала галенитового электрода с увеличением концентрации хромат- ионов при неизменности такового для халькопиритового, что свидетельствует об избирательном взаимодействии хромат- ионов только с поверхностью галенита в области концентраций хромат ионов, характерных для селективной флотации галенита и халькопирита с использованием хромпика в щелочной среде

2 Рентгенофазовым дифрактометрическим анализом состава поверхностных соединений на галените и халькопирите установлено, что в условиях, отвечающих депрессии галенита в щелочной известковой среде, на его поверхности образуются хром-содержащие соединения (РЬСгС>4, РЬгСгСУ, соединения кальция и в незначительном количестве углеродсодержащие соединения, при этом на халькопирите хром- содержащих соединений не обнаружено, что позволило обосновать возможность депрессирующего действия хромат- ионов на галенит в щелочной среде

3 На основе результатов исследований модельных образцов из смесей тонкодисперсных порошков хромата свинца и бутилового ксантогената свинца выявлена корреляция между эффективной долей хромата свинца на их поверхности и показателями смачивания, проявляющаяся в снижении краевого угла смачивания, силы отрыва пузырька от поверхности при увеличении его эффективной доли, что приводит к депрессии флотации частиц

4 Установлена связь между извлечением свинца в пенный продукт и расходом пероксида водорода, выражающаяся в снижении извлечения свинца при увеличении

расхода окислителя, что позволило оптимизировать селективную флотацию коллективных свинцово-медных концентратов по хромпиковой технологии в щелочной среде

Практическая значимость работы

1 На основании экспериментальных данных и установленных зависимостей даны рекомендации по усовершенствованию режима селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов по хромпиковой технологии в щелочной среде, включающие применение в качестве дополнительного реагента пероксида водорода (300 -650 г/т) вводимого перед подачей хромпика

2 По оптимизированному режиму получен кондиционный свинцовый концентрат с содержанием свинца 60 17% при извлечении свинца 87 7%, что на 2 1% выше, чем по существующей технологии, качество медного концентрата 22 78% при извлечении меди в медный концентрат 94%, что соответствует ОСТ 48-92-75 и ОСТ 48-77-82

На защиту выносятся

закономерности формирования состава поверхностных соединений на галените и халькопирите в условиях селективной флотации по хромпиковой технологии в щелочной среде

- результаты термодинамических расчетов систем РЬЙ-НгО-Ог-СОг-СдНдОСБЗ'-СЮ42" и СиРеЗг-НгО-Ог-СОг-СдНдОСЗЗ'-СК^ , в виде диаграмм термодинамической стабильности в координатах Е - рН и совмещенных диаграмм термодинамической стабильности Е - рС Экспериментально полученные электродные функции галенитового и халькопиритового электродов в щелочных хромат- содержащих растворах переменных концентраций

- результаты рентгенофазового анализа после обработки навесок галенита флотационной крупности в щелочных растворах бихромата калия (помимо РЬСЮ4, на галените в условиях депрессии его флотации может образовываться РЬ2Сг05 и РЬ3СЮб, гидроокиси свинца)

- рекомендации нового реагентного режима медной флотации коллективного свинцово-медного концентрата, заключающиеся в частичном окислепии коллективного свинцово-медного концентрата путем его кондиционирования с пероксидом водорода (300650 г/т) перед подачей основного депрессора галенита - бихромата калия

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены на научном симпозиуме «Неделя горняка - 2008», г Москва, 2008, V, VI Конгрессах обогатителей стран СНГ, г Москва, 2005, 2007, Международном совещании «Современные проблемы комплексной переработки природного и техногенного минерального сырья (Плаксинские чтения)», г Санкт-Петербург, 2005

Публикации По материалам диссертационной работы опубликовано 3 статьи в периодической печати и 3 тезиса докладов

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы и 3 приложений Диссертация имеет объем 205 страниц, содержит 41 рисунков, 14 таблиц, список использованной литературы из 217 наименований

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение Сформулированы цели работы и ее актуальность

В главе 1 проведен аналитический обзор существующих методов разделения коллективных свинцово-медных концентратов Рассмотрены основные факторы, влияющие на процесс селективной флотации коллективных свинцово-медных копцентратов и особенности применения отдельных методов селективной флотации Проанализированы достоинства и недостатки подготовки коллективных концентратов к селективной флотации или отсутствия таковой подготовки В качестве основных методов подготовки коллективных концентратов к селективной флотации описаны следующие десорбция сернистым натрием, десорбция в среде едкого патра, при помощи тепловой обработки пульпы, электрохимические методы пульпоподготовки

Приведен отечественный и зарубежный опыт применения хромпиковой технологии селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов на обогатительных фабриках с учетом особенностей вещественного состава обогащаемых руд и коллективных концентратов, наличия окисленных и вторичных сульфидов меди, различного характера взаимопрорастания минералов, вкрапленности, склонности к ошламованию, наличия примесных ионов в кристаллической решетке галенита Проведена оценка влияния активации галенита катионами меди и ее влияние на показатели селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов по хромпиковой технологии

Отмечено, что хромпиковая технология селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов применяется в основном для обогащении руд с невысоким содержанием вторичных сульфидов меди При этом селективная флотация свинцово-медных концентратов с использованием хромпика в слабокислой среде связана с применением вредных в экологическом плане флотационных реагентов, коррозионным износом технологического оборудования и связанными с этим дополнительными эксплуатационными затратами

Указанные недостатки частично могут быть устранены путем использования на ряде фабрик хромпиковой технологии селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов в щелочной среде, вместе с тем, актуальным остается вопрос повышения технологических показателей обогащения за счет подбора оптимальных реагентных режимов Разработка которых осложняется недостаточной изученностью процессов формирования сорбционного слоя собирателя и депрессора на минералах в условиях их селективной флотации с использованием хромпика в щелочной среде Поэтому для достижения поставленной цели в настоящей работе применены современные теоретико-экспериментальные методы исследований

В главе 2 описаны методики проведения экспериментов

Для прогнозирования воздействия флотационных реагентов на поверхность минералов при их флотации были проведены количественные термодинамические расчеты, позволяющие получить расчетные соотношения концентраций реагентов (депрессора, собирателя) и рН жидкой фазы, при которых на поверхности минералов будут протекать преимущественно химические реакции, приводящие к образованию либо гидрофобных, либо гидрофильных соединений

Широкое применение термодинамического метода исследований связано с тем, что термодинамические расчеты позволяют обосновать механизмы взаимодействия флотационных реагентов с минералами и количественно описать соотношения концентраций флотационных реагентов при оптимальных условиях селективной флотации руд и коллективных концентратов, что подтверждается практикой флотации руд цветных металлов

Для анализа термодинамических расчетов и визуального их представления были использованы диаграммы «Е-рН», «Е-рС», где Е - потенциал, рС - отрицательный десятичный логарифм концентрации ксантогенат- ионов или хромат- ионов Данные диаграммы отличаются наглядностью и позволяют определить термодинамически возможный состав поверхностных соединений, образующихся на минеральных поверхностях в зависимости от рН жидкой фазы пульпы, концентрации депрессора и собирателя Такое представление расчетных данных приводит к наиболее полному пониманию процессов, протекающих в условиях селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов и позволяет прогнозировать вполне определенный результат при разработке реагентных режимов селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов

Исследования состава поверхностных соединений, образующихся на галените и халькопирите в условиях флотации и депрессии галенита, проводились путем проведения

рентгенофазового и элементного анализа, выполненных на рентгеповском дифрактометре D8 Discover и Advance фирмы Bruker AXS, позволяющем проводить фазовый анализ веществ в порошковом виде

Селективная флотация предполагает постоянный контакт минералов с водными растворами флотационных реагентов, в результате которого между жидкой фазой пульпы и поверхностью минералов возникает разность электрохимических потенциалов При изменении состава жидкой фазы пульпы (раствора) происходит изменение скачка потенциала па границе раздела «минерал - раствор», поэтому на практике эффективным является измерение электродных потенциалов минералов, погруженных в раствор флотационного реагента Измерение ветичип этектродных потенциалов минеральных электродов дает информацию о возможном взаимодействии того или иного иона жидкой фазы фтотационной пульпы с поверхностью минералов Поэтому в работе были измерены потенциалы минеральных электродов, окислительно-восстановительный потенциал и рН жидкой фазы

Исследование смачивания проводилось в модифицированном приборе Ребиндера при нанесении капли воды на поверхность двухкомпонентлых таблеток из хромата и бутилового ксантогената свинца в воздушной среде Изучение сил отрыва проводилось при отрыве пузырька воздуха от поверхностей тех же таблеток в воде

Время индукции частиц экспериментально измерялось на контактном приборе КП-1, предназначенном для оценки способности твердых частиц прикрепляться к газовому пузырьку в жидкой среде и позволяющем оцепить флотоактивностъ частиц

Исследование флогируемости искусственных частиц, мономинеральных фракции галенита и халькопирита, их смесей проводились в аппарате беспенной флотации - трубке Халлимоада

В третьей главе приведены результаты термодинамических расчетов состояния галенита и халькопирита в присутствии хромат- ионов и ксантогенат- ионов, значения экспериментально измеренных электродпых потенциалов галенитового и халькопиритового электродов и рассчитаны электродные функции галепита и халькопирита в щелочных средах при переменных концентрациях хромат- ионов Представлены результат рентгенофазовых анализов порошков природных минералов (гатенита и халькопирита) после их кондиционирования с водными щеточными растворами флотационных реагентов

Проведены термодинамические расчеты систем "PbS-^O-CVCCVCiHçiOCSS'-CrO/ " и "CuFeS2-H20-O2-C02-C4H90CSS- -Сг042""

Термодинамические расчеты системы "РЬЗ-НгО-Ог-СОг-С^эОСЗЗ'-СгС^2" показали, что на галените возможно образование смешанного состава сорбционного слоя собирателя и депрессора, рисунок 1

О 800 о" 60 о" О 400 О 200 —В ООР--О 200

©ОО"

-о воо -4-00О-

РЬЗ(ОН)2(СОЗ)2 (С4НЯОС55)2

04Н90086( )

РО(С4НвОС93)2 @04(2 )

РЬЭ(ОН)2(СОЗ)2 в04(2-)

рС4Н90СвЗ

а-воестрне»иг*льмЫЙ Потенцией ршетво|

Рисунок 1 - Совмещенная диаграмма термодинамической стабильности для системы РЬЭ-НгО-Ог-ССЬ-СД^ОСЗБ" -СЮ42 при окислении сульфидной серы галенита до БОд2 и рН=10

Термодинамические расчеты показывают, что образование ксантогената свинца на поверхности галенита зависит от концентрации ксантогенат- ионов и термодинамической возможности их окисления до молекул диксантогенида (1), (1 1)

2 СДЬОСБЗ" = (С4Н9ОС88)2 +2е (1)

£ = 0 100-005918[С4Я5СС55'-] + —^1ё[(С4Я9ОС55)2] (1 1)

Область образования ксантогената свинца на диаграммах термодинамической стабильности при рН = 10 в зависимости от концентрации ксантогенат- ионов и степени окисления сульфидной серы, ограничена линиями межфазных переходов РЬБ -РЬ(С4Н9ОС88)2, С4Н90С88" - (ОДОСЗБЬ и РЬ(С4Н9ОС88)2 - РЬ3(0Н)2(С03)2

Влияние концентрации хромат- ионов на образование хромата свинца на галените показано па рисунке 1 В щелочной среде образование хромата свища на поверхности галенита при окислении сульфидной серы до 8042" термодинамически вероятно во всей исследованной области значений концентраций хромат- ионов При этом, с увеличением концентрации хромат- ионов с рСЮ4=6 до рСЮ4=2 (где рСг04 - отрицательный десятичный логарифм концентрации хромат- ионов), ОВП образования РЪСЮ4 на поверхности галенита снижается с -0 336 до -0 366 В То есть, с увеличением концентрации

депрессора, гидрофильная пленка РЬСгОд на поверхности галенита должна формироваться при меньших значениях ОВП жидкой фазы

Экспериментально измеренными значениями электродных потенциалов галенитового электрода, помещенного в растворы хромата калия переменных концентрации установлено, что с повышением концентрации хромат- иопов происходит снижение электродного потенциала галенитового электрода с 0 135 В до 0 079 В, то есть хромат- ионы - потенциалопределяющис для галенита

Термодинамические расчеты и анализ диаграмм показывают, что качественный состав сорбционного слоя собирателя на поверхности галенита в условиях его депрессии хромпиком зависит от рН жидкой фазы, ОВП, концентрации депрессора и собирателя В зависимости от этих параметров на поверхности галенита должна протекать преимущественная реакция образования либо хромата свинца, либо бутилового ксантогената свинца, что на практике может приводить соответственно к депрессии или флотации галепита

Конкурентными реакциями формирования либо гидрофобной (Pb(C4H90CSS)2), либо гидрофильной (PbCrOi) поверхности галепита будут реакции (2), (3), выражение электродных потенциалов этих реакций - (2 1) и (3 1)

PbS + 2C4H9OSS" + 4Н20 = Pb(SSOCH9C4)2 + SO42" + 8Н+ + 8е (2)

Е = 0 237-0 059рН + ^^lg^Of] _ 0 059 2 lg[C4//9OC^"] (2 1)

8 8

PbS + СЮ42" + 4Н20 - PbCr04 + SO42" + 8Н+ + 8с (3)

Е = 0 239 -0 059/;// + - —— lg[CV042-] (3 1)

8 8

Тогда соотношение концентраций ксаптогенат- и хромат- ионов, приводящее к термодинамически равновероятному протеканию реакций (2) и (3) на поверхности галенита имеет вид (4)

lg[Cr042"] = 0 034 + 21g[C4H9OSSl (4)

Приняв значения концентраций ксантогенат-ионов и рН равными значениям, использованным для расчетов термодинамической диаграммы стабильности (см рисунок 1) выражение (2 1) примет вид 5 1

Е = 0 0143 lg[C4H9OCSS'] - 0 3826 (5 1)

тогда угловой коэффициент уравнения (5 1) составит

К51 = 0 0143 (5 2)

Электродная функция галенита, рассчитанная по результатам фактически измеренных потенциалов галенитового электрода в растворах бутилового ксантогената калия переменных концентраций при рН~10 имеет вид (5 3)

Ф = 0 0147 ^[СдНдОСЗв"] - 0 0113 (5 3)

угловой коэффициент функции (5 3) будет равен (5 4)

К53 = 0 0147 (5 4)

Сравнив угловые коэффициенты (5 2) и (5 4) можно заключить, что они практически равны, следовательно, и термодинамические расчеты и потенциометрические измерения говорят о том, что в растворах бутилового ксантогената калия при концентрации последнего, превышающей значение 103 г-ион/л, ксантогенат- ионы должны являться потенциалопределяющими для галенита В противном случае вероятность влияния ксантогенат- ионов на электродный потенциал галенита должна стремиться к нулю

Проделав аналогичные расчеты для уравнения (3) и выражения (3 1) и сопоставив значения электродных потенциалов галенита в хромат- содержащих растворах выражение (3 1) примет вид (6 1), а выражение для углового коэффициента вид (6 2)

Е = 0 0074 ^[Сг042] +0 3806 (6 1) -— = 0 0074 (62)

Электродная функция галенита в щелочных растворах хромат- ионов (6 3) и ее угловой коэффициент (6 4)

<р = 0 01 ЩСгОд2] +0 0831 (6 3)

¿Нмс^.)

Анализ угловых коэффициентов (6 2) и (6 4) показывает, что они близки, это позволяет предположить что хромат- ионы являются потенциалопределяющими для галенита

Основным промышленным минералом меди является халькопирит Выполненные термодинамические расчеты состояния халькопирита СиРеБг в растворах хроматов щелочных металлов - термодинамическая система СиРеЗгНгО-Ог-СОг-СДЬОСЗЗ'-СгО/", показывают (рисунок 2), что образование хромата меди СиСЮ4 на поверхности

халькопирита во веем исследованном диапазоне значений концентраций хромат- ионов, при рН = 10 термодинамически менее вероятно, чем окисленных соединений меди

Е в

овоо 02

Н20 0800 Сч(ОН)2 Р«(ОН)3 □ -00 Си2(ОН)2СС>а 1 Си2<ОН)2СОЗ | Р«10Н)3 (С4Н90С88)2 | С4НвОСЗЗ< ) ^

(С4НВОС8в)2 — "* __ — С4М90С58()

I -А -2 | Г *(ОН)3 | Сиго Р«(ОН)3 Б04(2) 0 200 СиС4НЭОС8В Р«<ОН)3 ] Си2в 804(2 ) |

Н20 -0 800 } р»<ои)2 \ си^.эа

-рСгОД рСДНЭОСБЭ

• овислитвлвно-восствновительиый нотвнциал раствора

Рисунок 2 - Совмещенная диаграмма термодинамической стабильности для системы "СиРеЗг-НгО-Ог-СОг-Сф^ОСЗЗ'-СгО,,2 " окисление сульфидной серы до Б042 (рН-10)

Это проявилось и при экспериментальном измерении значений электродных потенциалов халькопиритового электрода в растворах хромата калия В широком диапазоне концентраций хромат- ионов потенциал минерального электрода остается практически неизменным и только при высоких концентрациях хромат- ионов (рСЮ4<2 57) происходит его снижение Это позволило предположить, что хромат- ионы не являются потенциалопределяющими для халькопирита в широкои области значений их концентраций

Результаты термодинамических расчетов состояния поверхности халькопирита в присутствии ксантогенат- и хромат- ионов и анализ совмещенной диаграммы термодинамической стабильности системы СиРеЗг-НгО-Ог-ССЬ-СйОСЗЗ -Сг042" свидетельствуют, что при одновременном наличии в растворах ионов СйОСЗБ" и Сг042" на поверхности халькопирита будут протекать реакции образования ксантогената меди (7), (8), в результате которых поверхность халькопирита в таких растворах должна гидрофобизироваться и оставаться флотоактивной

Термодинамически вероятные реакции, приводящие к гидрофобизации халькопирита в результате его окисления и последующего образования ксантогената меди (I) имеют вид (7) и (8), выражение для электродного потенциала реакций - (7 1) и (8 1)

2CuFeS2+16H20 = Cu2S+2Fe(0H)2+3S042"+28Ht+22e (7)

^ = 0411 (7D

Cu2S+2C4H90CSS>4H20 = 2CuC4H90CSS+S042"+8Hf+8e (8)

£ = 0223-0059рЯ + ^~1ё[5'О42-]-^18[С4Я9От-] (8 1)

Термодинамически вероятная реакция, приводящая к гидрофилизации халькопирита и конкурентная реакции (8) имеет вид (9), выражение для электродного потенциала реакции -(91)

Cu2S+5H20 = Cu20+S042"+10H+ +8е (9)

* = С91>

4 8

Учитывая изложенное можно предположить, что конкурентными реакциями в растворах хроматов и ксантогенатов щелочных металлов на поверхности халькопирита будут реакции (8) и (9), то есть реакции, приводящие либо к гидрофобизации поверхности халькопирита за счет образования ксантогената меди (I), либо к гидрофилизации минеральной поверхности за счет образования куприта

Для рН=10 выражение для электродного потенциала халькопирита примет вид

Е = -О 3961 + 0 0148 lg[C4H9OCSS ] (13 1)

угловой коэффициент выражения (13 1) Кп i = 0 0148 (13 2)

Электродная функция халькопирита, рассчитанная по результатам фактически измеренных потенциалов халькопиритового электрода в растворах бутилового ксантогената калия переменных концентраций при рН~10

Ф = 0 0159 lg[GiI<>OCSSl + 0 0181 (14 1)

Kui = 0 0159 (14 2)

Сравнение коэффициентов Кш и Khi показывает, что их порядок близок, следовательно, и теоретические расчеты и экспериментально измеренные потенциалы халькопиритового электрода позволяют предположить, что ксантогенат- ионы будут являться потепциалопределяющими для халькопирита, что подтверждается исследованиями и других авторов

Результаты термодинамических расчетов позволили сделать вывод, что в растворах хроматов щелочных металлов на поверхности халькопирита не должно образовываться

хромата меди, а при одновременном наличии в растворах ионов СдНдОСЗЭ" и СгОд2" на халькопирите будет протекать реакция образования ксантогената меди, в результате которой его поверхность должна гидрофобизироваться и оставаться флотоактивной

Хромат- ионы в широком диапазоне концентраций (рСгС>4=5 5-3) не являются потепциалопределяющими для халькопирита Об этом свидетельствуют угловые коэффициенты выражений для теоретически рассчитанною электродного потенциала (0 0) и эмпирического выражения электродной функции халькопиритового электрода в хромат-содержащих растворах (0 002)

Результаты рентгенофазовых анализов порошков галенита и халькопирита демонстрируют, что после кондиционирования измельченного галенита с водой и щелочными растворами бихромата калия на галените образуется хромат свинца и хром-кислород-содержащие соединения свинца, дифрактограмма галенита изображена на рисунке 3

Из дифрактограммы (рисунок 35) следует, что наряду с рефлексами основного соединения - сульфида свинца появляется «частокол» рефлексов хром- содержащих соединений, что указывает на образование смешанного состава хром- содержащих соединений Наиболее вероятные хромсодержащие соединения, образующиеся па галените по данным дифрактометрических исследований - РЬСг04 , РЬ2Сг05, РЬзСЮб

Кондиционирование минеральной навески с пероксидом водорода до агитации с щелочным раствором бихромата калия приводит к более интенсивному образованию хромсодержащих соединений на галените, а также окисных и гидроокисных соединений свинца (см рисунок За)

Дифрактограмма свидетельствует, что интенсивность рефлексов, отвечающих за образование хромсодержащих соединений в этом случае выше и появились дополнительные рефлексы хромата калия и кислород- содержащих соединений Применительно к флотации галенита, это может означать более интенсивную гидрофилизацию поверхности минерала

Для сравнения на рисунке Зв изображена дифрактограмма галенита без обработки водой и флотационными реагентами, из которой следует, что основной фазой является сульфид свинца, о чем свидетельствуют рефлексы РЬЭ

В аналогичных условиях на халькопирите хромсодержащих соединений не обнаружено, вместо них на минерале обнаружены окисные и гидроокисные соединения меди и железа

Результаты рентгенофазовых анализов минералов поле их кондиционирования с водой и щелочными растворами бутилового ксантогената калия показали, что помимо

основных соединений (РЬЙ и СиРеЭг) на обоих минералах образуются органические соединения, содержащие наряду с углеродом серу, кислород и водород, расшифровка состава которых явилась затруднительной

б)

в)

*ъско<

?ЬС£04 1}

«I ГВЮНЛ

тда

(»«О *Н20 I Л

V**

рьз рьз

РЬСг04 ! рьСг04

рьз рье

цч II III I | | I

_____

| I ■ «ч I I" ■ ■ I | Ч" ■ '*'"Т

3 - ТеЬа Нса1в

Рисунок 3 - Дифрактограмма галенита а) после кондиционирования с водой, пероксидом водорода и бихроматом калия, б) после кондиционирования в воде и в растворе бихромата калия (рН = 10 15), в) без обработки водой и флотационными реагентами

Последовательное кондиционирование минеральных порошков с водой, растворами собирателя, бихроматом калия выявили следующее наиболее интенсивное образование хром- и кислород- содержащих соединений свинца достигается, когда галенит перед кондиционированием с бихроматом калия окислен пероксидом водорода

В четвертой главе приведены результаты физико-химических исследований влияния состава поверхностных соединений на характеристики смачивания поверхностей твердых тел, моделирующих состояние поверхности сульфида свинца в условиях его депрессии хроматами щелочных металлов Экспериментально установлено влияние массовой и эффективной доли хромата свинца в составе двухкомпонентных таблеток и

частиц на величину общей гидрофобности, силы отрыва пузырька воздуха от поверхности, время индукции и флотируемость частиц

Результаты исследований смачивания двухкомпонентных таблеток состава хромат свинца - ксантогенат свинца и флотируемости частиц аналогичного состава (см рисунок 4) показывают хорошую взаимосвязь между смачиванием таких поверхностей и флотационным извлечением частиц, изготовленных из тех же таблеток путем их дробления

Эффективная доля РЬСЮ4 дотях ед. краевой угол смачивали* * извлечение,

Рисунок 4 - Зависимость краевого угла смачивания каплей воды двухкомпонентной поверхности таблетки "хромат свинца - ксантогенат свинца" и извлечения частиц крупностью -0 071+0 044 мм от эффективной доли хромата свипца

Вместе с тем, адгезия частицы на пузырьке воздуха зависит не только от величины краевого угла смачивания, но и от кинетики изменения краевого угла смачивания Для характеристики кинетики флотационного процесса применяют понятие "время индукции", минимальное время контакта частицы с пузырьком воздуха, в течение которого происходит закрепление частицы на пузырьке Исследования влияния эффективной доли хромата свинца в составе двухкомпонентных таблеток, изготовленных из хромата и бутилового ксантогената свинца, на время индукции частиц флотационной крупности, изготовленных из тех же таблеток, к пузырьку воздуха показали, что с увеличением эффективной доли хромата свинца в составе двухкомпонентной теблетки время индукции увеличивается вплоть до отсутствия закрепления частиц на пузырьке воздуха

Это свидетельствует о том, что повышение эффективной доли хромата свинца на поверхности частиц должно приводить к снижению флотационной силы и флотационному извлечению частиц в пенный продукт, вплоть до подавления их флотации

Результаты измерений сил отрыва пузырька воздуха от поверхности таблеток и характеристики смачивания таблеток в зависимости от их состава приведены в таблице 1

Таблица 1 - Влияние массовой доли РЬСгОд и РЬ^СОСШ^ на силы отрыва и краевой угол смачивания при отрыве пузырька воздуха от поверхностей таблеток

Массовые доли 1-го и П-го компонентов в таблетке Доверительный иптервал среднего значения

Силы отрыва, дин Диаметра контура прилипания пузырька воздуха, см Краевого угла смачивания, град

I П закрепившийся перед отрывом закрепившийся перед отрывом

Таблетка из смеси хромата свинца (I) и бутилового ксантогената свинца (II)

08 0 2 52 8±69 0 3 87 ±0 009 0 297 ± 0 002 30 2 ± 1 0 63 0± 1 3

07 03 89 9 ± 8 9 0 420 ±0 005 0 159 ± 0 003 | 59 9 ± 1 5 70 б ± 0 9

Табчетка из смеси сульфида свинца и бутилового ксантогената свища

08 02 75 8 ± 4 1 0 780 ± 0 028 0 500 ± 0 015 30 7 ± 1 3 81 5±0 8

Таблетка из бутилового ксантогената свинца

0 | 1 318 1±6 9 | 1 351 ± 0 005 | 0 976 ± 0 009 84 8 ± 0 9 89 9 ± 0 5

Из анализа таблицы следует, что сила отрыва пузырька воздуха одного и того же объема от поверхности таблеток одинакового качественного состава зависит от соотношения в них массовых долей гидрофобного и гидрофильного компонентов

Принимая во внимание значения краевых углов смачивания поверхностей и зная, что поверхность таблетки, изготовленной только из РЪ^БСОСД!^ гидрофобна, а поверхность таблетки, изготовленной из РЬЭ частично гидрофильна и основываясь на данных таблицы 1, можно сделать вывод о том, что с увеличением массовой доли гидрофобного компонента в составе таблетки сила отрыва пузырька воздуха от поверхности таблетки возрастает

Природа гидрофильного компонента и его массовая доля проявилась в значениях краевого угла смачивания, измеренного при устойчивом закреплении пузырька воздуха на поверхности таблетки и непосредственно перед его отрывом от поверхности (см таблицу 1) Результаты измерений сил отрыва показывают, что чем больше массовая доля гидрофильного компонента в составе таблетки, тем меньше значение силы отрыва пузырька воздуха, закрепившегося на поверхности

При измерениях краевых углов смачивания поверхности таблеток первых двух составов с ростом массовой доли бутилового ксантогената свинца в таблетках наблюдается

закономерное увеличение краевого угла смачивания, как в случае закрепления пузырька воздуха на поверхности, так и перед его отрывом Особенно характерно состав поверхности проявляется при отрыве от нее пузырька воздуха

В случае, если таблетка состоит из смеси ксантогената свинца и сульфида свинца, при массовой доле последнего равной 0 2, краевой угол смачивания стремится к 90° и поверхность обладает определенной гидрофобностыо

Замена в таблетке сульфида свинца хроматом свинца приводит к тому, что максимальное значение краевого угла смачивания, измеренного перед отрывом пузырька воздуха от поверхности не превышает 70°, то есть появление РЬСгОд в составе таблетки приводит к суммарной гидрофилизации поверхности, несмотря на наличие в ее составе достаточно больших количеств гидрофобного РЬ^ЭСОСД!^

Таким образом, в двухкомпонентных частицах РЬСг04 - РЬ^БСОСдНд^ увеличение массовой и эффективной доли хромата свинца приводит к увеличению времени индукции, изменению характеристик смачивания в сторону их гидрофилизации

Флотация в аппарате беспенной флотации частиц крупностью -0 071+0 044 мм, изготовленных путем дробления двухкомпонентных таблеток состава РЬСЮд-РЬ^БСОСЛЭДг согласуются с описанными выше закономерностями (см рисунок 4, таблицу 1) С увеличением массовой и эффективной доли хромата свинца происходит снижение фтотируемости частиц Так увеличение эффективной доли РЪСЮ4 с 0 31 до 1 в составе частиц приводит к тому, что извлечение частиц в концентрат снижается с 60 2 до 9 3 % или в б 5 раз, то есть происходит депрессия их флотации (см рисунок 4)

Изложенное свидетельствует гидрофильный РЬСгОд, в случае его присутствия на поверхности таблеток, даже при наличии ксантогената свинца, снижает общую гидрофобность поверхности, силу отрыва пузырька воздуха, приводит к увеличению времени индукции и подавлению флотации частиц

В пятой главе приведены результаты флотации мономиперальных фракций галенита, халькопирита и их смесей в зависимости от рН и концентрации депрессора и собирателя, лабораторных и укрупнепо-лабораторных исследований селективной флотации коллективных свинцово-медпых концентратов по хромпиковой технологии флотации

Флотируемость мономинеральных фракций галенита и халькопирита в аппарате беспенной флотации в щелочных средах в зависимости от рН и концентрации хромат-ионов изображены на рисунках 5 и 6

Для приближения флотации мономинералов к реальным свинцово-медным концентратам с использованием в качестве депрессора галенита бихромата калия были проведены исследования флотируемости смесей, приготовленных из мономинеральных

фракций галенита, халькопирита и кварца крупностью -0 071 + 0 044 мм и исследованы зависимости извлечения свинца и меди в пенный продукт от концентрации хромат- ионов

Экспериментальные зависимости извлечения галенита в концентрат при флотации его мономинеральных фракций в трубке Халлимонда в зависимости от рН и концентрации бихромата калия приведены на рисунке 5 Е,%

• - С(КгСг207)" О моль/я А - С(К3Сг30;) = 1 7 101 моль/л, ■ - С(КаСга07) = 6 8 105 молъ/л

Рисунок 5 - Зависимость извлечения свинца в концентрат при флотации мономинеральных фракций галенита крупностью -0 071+0 044 мм в трубке Халлимонда

В отсутствии бихромата калия галенит хорошо флотировался бутиловым ксантогенатом калия (Сс4нэос88к= 5 З'Ю5 моль/л), в диапазоне значений рН = 8 - 11, с максимумом извлечения при рН=9 2 - 95 Похожий вид зависимости наблюдался и при флотации галенита, когда концентрация бихромата калия была Ск2Сйо7=1 7* 105 моль/л, но с более выраженной тенденцией к снижению извлечения свинца в концентрат

Добавление бихромата калия приводило к снижению извлечения свинца в концентрат В целом, с повышением щелочности и концентрации бихромата калия извлечение свинца в концентрат снижалось (до 28 12% при рН~10)

Вид зависимостей флотационного извлечения свинца от рН, предопределил условия для флотации халькопирита - рН, близкий к 10

Зависимость относительного извлечения свинца и меди в медный концентрат при флотации мономинеральных фракций и их смесей приведены на рисунке 6

000002 0 00004 OÛOOC8 0 00008 0 0001 000012 0 00014 0 00016

■ смнец {мономинералы) * сяинец (смеси) ж медь (мономинвралы) • медь (смеси)

С (СгО/") моль/л

Рисунок б - Зависимость относительного извлечения свинца и меди в медный концентрат от концентрации хромат- ионов при флотации мономипсральпых фракций галенита и халькопирита и смесей минералов (рН~10)

Как следует из рисунка, 100% относительному извлечению свинца и меди в медный концентрат соответствуют условия проведения опыта без обработки минералов растворами бихромата калия С повышением концентрации хромат- ионов до 1 36 10"4 моль/л относительное извлечение свинца в медный концентрат снижалось до 34 81-21 25% При аналогичных концентрациях хромат- ионов относительное извлечение меди в медный концентрат снижалось незначительно (на 3 74-3 67%), то есть, практически не изменялось

Лабораторные и укрупнено-лабораторные исследования двух реагентных режимов селективной флотации коллективных свинцово-медпых концентратов проводились по схеме, изображенной на рисунке 7 1) с использованием бихромата калия в щелочной среде, 2) с использованием пероксида водорода и бихромата калия в щелочной среде

Из сравнительного анализа показателей обогащения по двум режимам следует, что при селективной флотации коллективного свинцово-медного концентрата по замкнутой схеме флотации с применением пероксида водорода перед подачей основного депрессора галенита - бихромата калия в щелочной среде возможно получить лучшие показатели обогащения По предлагаемому режиму извлечение свинца в свинцовый концентрат возросло на 2 1% и составило 87 7%, при содержании свинца в одноименном концентрате 60 17% (см таблицу 2) Качество медного концентрата составило 22 78% при извлечении меди в медный концентрат 94%

Коллективный РЬ-Си концентрат

Иямпж>рН-9в-1« Порокод - 330 - «50 А Еигрснгг яиих -6400 г/т; 7-80

Готовый Готовый

Са концентрат РЬ концентрат

Рисунок 7 - Принципиальная схема селективной флотации коллективного свинцово-медного концентрата

Таблица 2 - Баланс металлов по схеме селективной флотации коллективного свинцово-медного концентрата в замкнутом цикле с использованием хромпиковой технологии в щелочной среде по предлагаемому режиму

Продукт Выход, % Содержание, % Извлечение, %

Си РЬ Си РЬ

РЬ-Си концентрат 100,00 13,84 29,42 100 100

Си концентрат 57,11 22,78 6,33 94 12,3

РЬ концентрат 42,89 1,94 60,17 6 87,7

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Теоретически на основании выполненных термодинамических расчетов систем РЬв-Н20-02-С02-С4Н90С88 -Сг042 и СиРеЗг-НгО-Ог-СОг-С^ОСЗБ'-СгС^2' в щелочных средах и анализа реакций, протекающих в системах, определены области устойчивого существования соединений хромата свинца и ксантогената меди, что позволило обосновать условия флотации, обеспечивающие селективное разделение минералов свинца и меди

2 На основе термодинамических расчетов состояния галенита и халькопирита в присутствии хромат- ионов и ксантогенат- ионов в щеточной среде построены совмещенные диаграммы термодинамической стабильности Е - рС, диаграммы термодинамической стабильности в координатах Е - рН для галенита и халькопирита, позволяющие определить состав сорбционного слоя соединений, образующихся на минералах в зависимости от концентрации ксаногенат-, хромат-ионов, рН, степени окисления сульфидной серы и окислительно-восстановительного потенциала жидкой фазы

3 Экспериментально, путем измерения электродных потенциалов и рентгепофазовым анализом установлено хромат- попы в щелочной среде являются потенциалопределяющими для галенита и не являются таковыми для халькопирита, наиболее интенсивное образование хром- и кислород- содержащих соединений на галените происходит после его кондиционирования в щелочных растворах бихромата калия после предварительного окисления минерала пероксидом водорода Установленные закономерности свидетельствует об избирательности хромат- ионов к галениту и подтвердили гипотезу о необходимости дополнительного окисления галенита в щелочной среде перед взаимодействием с хромат- ионами, что позволило ошимизировать процесс селективной флотации

4 Получены расчетные соотношения концентраций хромат- ионов, ксантогенат- ионов и рН жидкой фазы, позволяющие корректировать показатели обогащения при флотации галенита, халькопирита, их смесей и достичь депрессии галенита в щелочной среде при сохранении флотируемости халькопирита

5 На основании результатов исследований модельных образцов из смесей тонкодисперсных порошков хромата свинца и бутилового ксантогената свинца выявлена корреляция между эффективной долей хромата свинца на их поверхности и показателями смачивания, проявляющаяся в гидрофилизащш поверхности, снижении силы отрыва пузырька от поверхности при увеличении его эффективной доли, что приводит к подавлению флотации частиц

6 Укрупнено-лабораторными исследованиями селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов по хромпиковой технологии в щелочной среде по усовершенствованному режиму получен кондиционный свинцовый концентрат с содержанием свинца 60 17% при извлечепии свинца 87 7%, что на 2 1% выше, чем по существующей технологии, качество медного концентрата 22 78% при извлечении меди в медный концентрат 94%, что соответствует требованиям, предъявляемым к качеству свинцовых и медных концентратов

Основные положения диссертации изложены в следующих публикациях.

1 Николаев А А, Горячев Б Е Термодинамические и флотационные исследования действия хромат-ионов на флотационное разделение галенита и халькопирита в щелочной среде // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых 2007, №6, с 118-128

2 Николаев А А, Горячев Б Е Термодинамические и флотационные исследования действия хромат-ионов на флотационное разделение галенита и халькопирита в щелочной среде // VI Конгресс обогатителей стран СНГ Материалы конгресса, том 1 М Альтекс, 2007, с 219-221

3 Горячев Б Е, Николаев А А Взаимосвязь физико-химических характеристик смачивания поверхности двухкомпонентных твердых тел с флотируемостью частиц с той же поверхностью // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых 2006, №3, с 103-111

4 Goryachev В Е, Nikolaev A A Interconnection between physical-chemical characteristics of two-component solid surface wetting and floatability of the same surface particles // Journal of Mining Science, Sponger US, 2006, vol 42, no 3, pp 296-303

5 Николаев A A, Горячев Б E Смачивание составных поверхностей твердых тел из хромата и ксантогената свинца и флотируемость галенита и халькопирита в присутствии хромат- ионов // Современные проблемы комплексной переработки природного и техногенного минерального сырья (Плаксинские чтения) Материалы международного совещания Санкт-Петербург Роза Мира, 2005, с 50-53

6 Горячев Б Е , Николаев А А Исследование влияния химической неоднородности поверхности на характеристики смачивания и значения удерживающей силы, действующей при отрыве пузырька воздуха от поверхностей твердых подложек // V Конгресс обогатителей стран СНГ Материалы Конгресса, том 4 М Альтекс, 2005, с 7-10

Издательство ООО «ПКЦ Альтекс» Издательская лицензия ЛР № 065802 от 09 04 98 Подписано в печать Формат 60x90 1/16 уел печ л. 1,5 Тираж 150 экз заказ № 72 Отпечатано в типографии ООО «Мультипринт» 121360, г. Москва, ул. Верейская, д 29 Тел • 518-76-24,230-45-55,411-96-97 multiprint@mail ru www k-multiprint.ru

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Николаев, Александр Александрович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Методы флотационного разделения свинцово-медных 11 концентратов

1.1. Цианидные методы разделения

1.2. Методы с применением реагентов-окислителей

1.3. Сульфоксидные методы разделения

1.4. Альтернативные методы разделения свинцово-медных концентратов

1.5. Бихроматный (хромпиковый) метод селективной флотации свинцово-медных концентратов

1.6. Практика применения хромпиковой технологии при селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов. Факторы, влияющие на процесс флотационного разделения

Глава 2. Методы исследований

2.1. Термодинамический метод исследования

2.2. Потенциометрический метод исследования

2.3. Исследование физико-химических свойств искусственно созданных таблеток и частиц (модельных образцов)

2.3.1. Исследование смачивания таблеток

2.3.2. Исследование сил, действующих при отрыве пузырька воздуха от поверхностей

2.3.3. Исследование времени индукции частиц и их флотируемости

2.4. Исследования состава поверхностных соединений на минералах

2.5. Флотационные методы исследований

2.5.1. Флотация мономинеральных фракций галенита и халькопирита и минеральных смесей

2.5.2. Селективная флотация коллективных свинцово-медных концентратов

Глава 3. Термодинамика взаимодействия галенита и халькопирита с ксантогенатами и хроматами щелочных металлов в щелочных средах

3.1. Термодинамика взаимодействия галенита с ксантогенатами и хроматами щелочных металлов

3.1.1. Влияние рН и степени окисления сульфидной серы галенита на качественный состав сорбционного слоя на поверхности галенита

3.1.2. Влияние концентрации ксантогенат- и хромат- ионов на качественный состав сорбционного слоя на поверхности галенита в щелочной среде

3.2. Состояние поверхности халькопирита в растворах ксантогенатов и хроматов щелочных металлов

3.2.1. Исследование влияния степени окисления сульфидной серы халькопирита и рН растворов хроматов щелочных металлов на возможность формирования на поверхности халькопирита сорбционного слоя депрессора и собирателя

3.2.2. Гидрофобизация халькопирита в щелочных растворах ксантогенатов и хроматов щелочных металлов

Глава 4. Физико-химические исследования влияния состава поверхностных соединений на характеристики смачивания модельных образцов, силы отрыва, время индукции и флотируемость частиц

4.1. Исследование влияния эффективной доли соединений РЬСг04 и Pb(SSCOC4H9)2 на характеристики смачивания поверхно сти

4.2. Исследование влияния эффективной и массовой долей РЬСгС>4 и Pb(SSCOC4H9)2 на силы отрыва и условия закрепления пузырька воздуха на поверхностях. Время индукции и флотируемость частиц

Глава 5. Лабораторные и укрупнено-лабораторные исследования селективной флотации коллективного свинцово-медного концентрата с использованием хромпиковой технологии

5.1. Характеристика объекта исследования

5.2. Флотация мономинеральных фракций галенита, халькопирита и смесей минералов

5.3. Выбор реагента-окислителя для селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов

5.4. Лабораторные и укрупнено-лабораторные исследования селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оптимизация процесса селективной флотации свинцово-медных концентратов с использованием хромпиковой технологии"

Полиметаллические руды являются наиболее привлекательными с точки зрения комплексности их переработки. Практика работы обогатительных фабрик, перерабатывающих свинец содержащие полиметаллические руды показывает, что наилучшие технологические показатели достигаются, когда данный тип руд обогащается по технологическим схемам с получением коллективных свинцово-медных концентратов и последующей их селективной флотацией.

При всем многообразии способов селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов, основанных либо на депрессии флотации минералов свинца, либо минералов меди, наличие в них окисленных минералов и вторичных сульфидов меди в подавляющем большинстве случаев приводит к нарушению процесса селективной флотации любым из существующих способов. Поэтому оптимизация реагентных режимов селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов с целью повышения технологических показателей является одной из основных задач при обогащении рассматриваемого типа руд.

Технологические показатели селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов зависят от многих факторов: вещественного состава руд и коллективных концентратов, применяемых флотационных реагентов, рН, окислительно-восстановительного потенциала (ОВП), при этом, в жидкой фазе флотационной пульпы создаются условия для подавления одних минералов и флотации других.

Все это в полной мере относится к хромпиковому способу селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов.

Ввиду избирательного действия бихроматов щелочных металлов на галенит в широком диапазоне значений рН, применение их в качестве депрессоров флотации галенита является востребованным и применяется в мировой практике селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов. Принципиально можно выделить две модификации хромпикового метода селективной флотации свинцово-медных концентратов, основанного на депрессии галенита и флотации медных минералов.

Первый - это селективная флотация в слабокислой среде за счет депрессии галенита бихроматами щелочных металлов. Основное и вспомогательное технологическое оборудование, используемое в цикле селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов по данному способу, подвергается существенному коррозионному износу. Второй способ, появившийся сравнительно недавно, основан на депрессии флотации галенита в щелочной среде хроматами щелочных металлов, что позволяет отнести его к более технологичным. По данному способу до настоящего времени нет четких представлений о механизме взаимодействия галенита и минералов меди с хромат- ионами.

Основные задачи исследований:

- исследовать механизм формирования сорбционного слоя собирателя в условиях депрессии галенита хромпиком в щелочных средах;

- исследовать влияние соотношения концентраций хромат- и ксантогенат- ионов, рН на процесс образования гидрофобных и гидрофильных соединений.

- исследовать влияние эффективной доли хромата свинца и бутилового ксантогената свинца на смачиваемость поверхностей таблеток, приготовленных из тонко-дисперсных порошков хромата и бутилового ксантогената свинца, и на флотируемость частиц аналогичного состава.

Для осуществления поставленной задачи были использованы современные методы исследований: термодинамический, потенциометрический, метод измерения электродных потенциалов минералов, метод измерения характеристик смачивания, метод измерения сил отрыва пузырька воздуха от поверхностей в воде, «контактный» метод по изучению времени индукции, методы рентгенофазового анализа для оценки состава поверхностных соединений до и после обработки флотационными реагентами, беспенная флотация минералов, флотационные испытания селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов, метод химической очистки минеральной поверхности от продуктов окисления, химический метод анализа содержания металлов в продуктах обогащения, минералогический метод анализа, статистические методы обработки и анализа результатов экспериментов с использованием ЭВМ.

Научная новизна

1. На основании проведенных термодинамических расчетов реакций, протекающих в системах PbS-HzO-CVCCb-C^OCSS'-CrCV" и CuFeS2-H20-02-C02-C4H90CSS--Cr04" с учетом различной степени окисления сульфидной серы минералов в щелочных средах, определены области устойчивого существования соединений хромата свинца и ксантогената меди: концентрации ксаногенат- и хромат- ионов, рН, окислительновосстановительный потенциал жидкой фазы, что позволило обосновать условия флотации, обеспечивающие селективное разделение минералов свинца и меди.

2. Рентгенофазовым дифрактометрическим анализом состава поверхностных соединений на галените и халькопирите установлено, что в условиях, отвечающих депрессии галенита в щелочной известковой среде, на его поверхности образуются хром- содержащие соединения (РЬСЮ4, Pb2CrOs), соединения кальция и в незначительном количестве углеродсодержащие соединения; при этом на халькопирите хром-содержащих соединений не обнаружено, что позволило обосновать возможность депрессирующего действия хромат- ионов на галенит в щелочной среде.

3. На основе результатов исследований модельных образцов из смесей тонко-дисперсных порошков хромата свинца и бутилового ксантогената свинца выявлена корреляция между эффективной долей хромата свинца на их поверхности и показателями смачивания, проявляющаяся в снижении краевого угла смачивания, силы отрыва пузырька от поверхности при увеличении его эффективной доли, что приводит к депрессии флотации частиц.

4. Установлена связь между извлечением свинца в пенный продукт и расходом пероксида водорода, выражающаяся в снижении извлечения свинца при увеличении расхода окислителя, что позволило оптимизировать селективную флотацию коллективных свинцово-медных концентратов по хромпиковой технологии в щелочной среде.

Практическая значимость работы

1. На основании экспериментальных данных и установленных зависимостей даны рекомендации по усовершенствованию режима селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов по хромпиковой технологии в щелочной среде, включающие применение в качестве дополнительного реагента пероксида водорода (300 - 650 г/т) вводимого перед подачей хромпика.

2. По оптимизированному режиму получен кондиционный свинцовый концентрат с содержанием свинца 60.17% при извлечении свинца 87.7%, что на 2.1% выше, чем по существующей технологии; качество медного концентрата 22.78% при извлечении меди в медный концентрат 94%, что соответствует ОСТ 48-92-75 и ОСТ 48-77-82.

На защиту выносятся закономерности формирования состава поверхностных соединений на галените и халькопирите в условиях селективной флотации по хромпиковой технологии в щелочной среде. результаты термодинамических расчетов систем PbS-H20-02-C02-C4H90CSS"-Cr042" и CuFeS2-H20-02-C02-C4H90CSS"-Cr042", в виде диаграмм термодинамической стабильности в координатах Е - рН и совмещенных диаграмм термодинамической стабильности Е - рС. Экспериментально полученные электродные функции галенитового и халькопиритового электродов в щелочных хромат- содержащих растворах переменных концентраций. результаты рентгенофазового анализа после обработки навесок галенита флотационной крупности в щелочных растворах бихромата калия (помимо РЬСг04, на галените в условиях депрессии его флотации может образовываться РЬ2СЮ5 и Pb3Cr06, гидроокиси свинца).

- рекомендации нового реагентного режима медной флотации коллективного свинцово-медного концентрата, заключающиеся в частичном окислении коллективного свинцово-медного концентрата путем его кондиционирования с пероксидом водорода (300-650 г/т) перед подачей основного депрессора галенита — бихромата калия.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены на: научном симпозиуме «Неделя горняка - 2008», г. Москва, 2008; V, VI Конгрессах обогатителей стран СНГ, г. Москва, 2005, 2007; Международном совещании «Современные проблемы комплексной переработки природного и техногенного минерального сырья (Плаксинские чтения)», г. Санкт-Петербург, 2005.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 3 статьи в периодической печати и 3 тезиса докладов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы и 3 приложений. Диссертация имеет объем 205 страниц, содержит 41 рисунок, 14 таблиц, список использованной литературы из 217 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Обогащение полезных ископаемых", Николаев, Александр Александрович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Теоретически на основании выполненных термодинамических расчетов систем PbS-H20-02-C02-C4H90CSS"-Cr042" и CuFeS2-H20-02-C02-C4H90CSS~-Cr042" в щелочных средах и анализа реакций, протекающих в системах, определены области устойчивого существования соединений хромата свинца и ксантогената меди, что позволило обосновать условия флотации, обеспечивающие селективное разделение минералов свинца и меди.

2. На основе термодинамических расчетов состояния галенита и халькопирита в присутствии хромат- ионов и ксантогенат- ионов в щелочной среде построены совмещенные диаграммы термодинамической стабильности Е - рС, диаграммы термодинамической стабильности в координатах Е — рН для галенита и халькопирита, позволяющие определить состав сорбционного слоя соединений, образующихся на минералах в зависимости от концентрации ксаногенат-, хромат- ионов, рН, степени окисления сульфидной серы и окислительно-восстановительного потенциала жидкой фазы.

3. Экспериментально, путем измерения электродных потенциалов и рентгенофазовым анализом установлено: хромат- ионы в щелочной среде являются потенциалопределяющими для галенита и не являются таковыми для халькопирита; наиболее интенсивное образование хром-и кислород- содержащих соединений на галените происходит после его кондиционирования в щелочных растворах бихромата калия после предварительного окисления минерала пероксидом водорода. Установленные закономерности свидетельствует об избирательности хромат- ионов к галениту и подтвердили гипотезу о необходимости дополнительного окисления галенита в щелочной среде перед взаимодействием с хромат- ионами, что позволило оптимизировать процесс селективной флотации.

4. Получены расчетные соотношения концентраций хромат- ионов, ксантогенат- ионов и рН жидкой фазы, позволяющие корректировать показатели обогащения при флотации галенита, халькопирита, их смесей и достичь депрессии галенита в щелочной среде при сохранении флотируемости халькопирита.

5. На основании результатов исследований модельных образцов из смесей тонко-дисперсных порошков хромата свинца и бутилового ксантогената свинца выявлена корреляция между эффективной долей хромата свинца на их поверхности и показателями смачивания, проявляющаяся в гидрофилизации поверхности, снижении силы отрыва пузырька от поверхности при увеличении его эффективной доли, что приводит к подавлению флотации частиц.

6. Укрупнено-лабораторными исследованиями селективной флотации коллективных свинцово-медных концентратов по хромпиковой технологии в щелочной среде по усовершенствованному режиму получен кондиционный свинцовый концентрат с содержанием свинца 60.17% при извлечении свинца 87.7%, что на 2.1% выше, чем по существующей технологии; качество медного концентрата 22.78% при извлечении меди в медный концентрат 94%, что соответствует требованиям, предъявляемым к качеству свинцовых и медных концентратов.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Николаев, Александр Александрович, Москва

1. Абрамов А.А. Влияние щелочности раствора на состояние поверхности халькопирита. // Обогащение руд. 1965. № 6, с. 42-45.

2. Абрамов А.А. Закономерности флотации сульфидных минералов свинца, меди и железа в присутствии цианидных ионов. Труды института Механобр. Л. Вып. 139, с. 56 70.

3. Абрамов А.А. Термодинамический анализ механизма взаимодействия ксантогената и диксантогенида с поверхностью галенита. // В кн.: Труды научно-технической конференции института Механобр. JL: 1968. т. 1, с. 279 - 294.

4. Абрамов А.А. Влияние рН и окислительно-восстановительного потенциала раствора на состояние поверхности сульфида свинца (галенита). // Обогащение руд. 1972. № 4, с. 24 32.

5. Абрамов А.А Теоретические основы оптимизации селективной флотации сульфидных руд. М.: Недра, 1978. - 280 с.

6. Абрамов А.А. Технология обогащения руд цветных металлов. М.: Недра, 1983.-359 с.

7. Абрамов А.А. Флотационные методы обогащения. М.: Недра, 1984. -383 с.

8. Абрамов А.А. Теоретический анализ механизма образования сорбционного слоя анионного собирателя и гидрофобизации поверхности минералов. // Цветные металлы. 2005. №11, с. 19-27.

9. Абрамов А.А., Авдохин В.М. Электрохимическая обработка пульпы при флотации. // Цветные металлы. 1978. №8, с. 105 110.

10. Абрамов А. А., Авдохин В.М., Горячев Б.Е. Об оптимизации реагентного режима при селективной флотации свинцово-медных концентратов. // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 1980. №2, с. 120 125.

11. Абрамов А.А., Авдохин В.М., Горячев Б.Е. Об оптимизации реагентных режимов при селективной флотации руд. // В кн.: Интенсификация процессов обогащения минерального сырья. М. Наука, 1981, с. 69-75.

12. Абрамов А.А., Авдохин В.М., Еропкин Ю.И. и др. Оптимизация реагентного режима процесса селективной флотации свинцово медных концентратов сложного состава. // Обогащение руд. 1976. № 6, с. 16 22.

13. Абрамов А.А., Авдохин В.М., Морозов В.В. О механизме электрохимической обработки пульпы при флотации.// Комплексное использование минерального сырья. 1984. №4, с. 14 — 18.

14. Абрамов А. А., Авдохин В.М., Морозов В.В. Автоматическое регулирование реагентных режимов селективной флотации полиметаллических руд. // Цветные металлы. 1990. №9, с. 12 17.

15. Абрамов А.А., Горловский С.И., Рыбаков В.В. Обогащение руд цветных и редких металлов в странах Азии, Африки и Латинской Америки. М.: Недра, 1991. - 312 с.

16. Абрамов А.А, Горячев Б.Е. Термодинамическая оценка состояния поверхности сульфидов меди в случае окисления сульфидной серы минералов до различных валентных состояний. // Обогащение руд. Межвузовский сборник. Иркутск. 1978, с. 15-31.

17. Абрамов А.А., Леонов С.Б. Обогащение руд цветных металлов. М.: Недра, 1991.-407 с.

18. Авдохин В.М. Исследование и физико-химическое моделирование селективной флотации свинцово-медных концентратов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: МИСиС, 1975.- 152 с.

19. Авдохин В.М., Абрамов А.А. Окисление сульфидных минералов в процессах обогащения. М.: Недра, 1989. - 232 с.

20. Авдохин В.В., Бойцов В.Е., Григорьев В.М. Месторождения полезных ископаемых. -М.: Академический проект, Трикста, 2005. 720 с.

21. Агеева К.И., Бакинов К.Г., Лапшина З.Г. и др. Бесцианидное разделение свинцово-медного концентрата на Зыряновской обогатительной фабрике. // Цветные металлы. 1977. №12, с. 57 - 59.

22. Адамов Э.В. К вопросу о механизме действия некоторых сульфоксидных соединений при флотации сульфидов меди и свинца. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: 1966.

23. Адамов Э.В., Полькин С.И. Об адсорбции тиосульфата натрия на сульфидных минералах. // Известия Вузов. Цветная металлургия. 1968. №6, с. 7 9.

24. Адамсон А. В. Физическая химия поверхностей. — М.: Мир, 1979. -568 с.

25. Азаров Л., Бургер М. Метод порошка в рентгенографии. М.: Издательство иностранной литературы, 1961.-363 с.

26. Бакинов К.Г. Методы разделения свинцово-медных концентратов. // Обогащение руд. 1962. № 5, с. 16 22.

27. Бакинов К.Г. Разработка и исследование бесцианидной технологии разделения свинцово-медных концентратов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.: Л.: Механобр. 1965.-22 с.

28. Бакинов К.Г. Разделение сульфидов тяжелых металлов с применением тиосульфата натрия. // Обогащение руд. 1966. №6, с. 3 7.

29. Бакинов К.Г. Разделение ме дно-свинцовых концентратов с повышенным содержанием вторичных сульфидов меди. // Обогащение руд. 1969. №2, с. 3-7.

30. Бакинов К.Г. О выборе сульфоксидных модификаторов для селективной флотации полиметаллических руд. // Обогащение руд. 1970. №1,2.

31. Бакинов К.Г. Исследования устойчивости системы применяемой для селекции сульфидов. // Цветные металлы. 1974. №4, с. 93 — 96.

32. Бакинов К.Г., Гилева Г .Я. Испытания экструзивного крахмалсодержащего реагента на Лениногорской фабрике. // Цветные металлы. 1988. №6, с. 108 109.

33. Бакинов К.Г., Голиков А.А., Ильин И.Г. К теории действия реагентов-регуляторов флотации. // Цветные металлы. 1982. №10, с. 89-90.

34. Бакинов К.Г., Логинов Г.М. Сравнительные испытания бесцианидных методов селективной флотации руд цветных металлов. // Цветные металлы. 1973. №6, с. 74 77.

35. Бакинов К.Г., Логинов Г.М. Применение соединений трехвалентного железа для подавления галенита при селективной флотации полиметаллических руд. // Обогащение руд. 1979. №6, с. 8 — 11.

36. Баранов Л.А., Ворончихина В.В., Глазунов З.И. и др. К методике оценки действия реагентов и изменения смачиваемости твердойповерхности по величине силы отрыва ее от пузырька. // Обогащение бедных руд. М.: Наука. 1975, с. 29 - 36.

37. Барский J1.A. Об эффективности применения электрохимических воздействий при флотации. // Известия Вузов. Горный журнал. 1998. №11 12, с. 154- 158.

38. Барский JI.A., Плаксин И.Н. Критерии оптимизации разделительных процессов. — М.: Наука, 1967. 119 с.

39. Барский Л.А., Рубинштейн Ю.Б. Кибернетические методы в обогащении полезных ископаемых. -М.: Недра, 1970.-312с.

40. Бейтс Р. Определение рН. Теория и практика. Л. Химия, 1972. 400 с.

41. Бергер Г.С. Флотируемость минералов. М.: Госгортехиздат, 1962. 264 с.

42. Богданов О.С. Справочник по обогащению руд, т.З. Обогатительные фабрики. М.: Недра, 1974, 408 с.

43. Богданов О.С., Каковский В.А. Теоретические исследования флотационного процесса. Ленинград. Механобр, 1955.-75 с.

44. Богданов О.С., Максимов И.И., Поднек Н.А. и др. Теория и технология флотации руд. М.: Недра, 1990. 363 с.

45. Богданов О.С., Поднек А.К. Исследование действия фосфата натрия на галенит, сульфиды меди и сфалерит. // Доклад к 5 научно-технической сессии Механобр. 1965. с. 1 —24.

46. Богданов О.С., Поднек А.К., Хайнман В .Я. и др. Вопросы теории и технологии флотации. // Труды института Механобр. Ленинград. 1959. вып. №124, с. 138-141.

47. Богданов О.С., Поднек А.К. Действие хромата калия на галенит, халькопирит, борнит и халькозин. // Исследование действияфлотационных реагентов. Труды института Механобр. Л. 1965. вып. 135, с. 54 62.

48. Бочаров В.А. О сорбции кислорода на поверхности сульфидов и термодинамической оценке окисляемости их в водных растворах. // Цветные металлы. 1970. №3, с. 76 78.

49. Бочаров В.А. Некоторые вопросы теории и практики селективной флотации колчеданных медно-цинковых руд. // Цветные металлы. 1984. №6, с. 74 79.

50. Бочаров В.А. Окисление компонентов сульфидных пульп в селективной флотации руд цветных металлов. // Цветные металлы. 1994. №6, с. 63 66.

51. Бочаров В.А. О взаимосвязи физико-химических и флотационных свойств сульфидных минералов, определяющих выбор технологий переработки руд. // Цветные металлы. 1996. №4, с. 62 — 64.

52. Бочаров В.А., Агафонова Г.С., Рыскин М.Я. и др. Повышение эффективности действия флотационных реагентов путем их модифицирования. // Цветные металлы. 1986. №9, с. 108 111.

53. Бочаров В.А., Копылов В.М., Курочкина А.В. и др. Формирование ионного состава жидкой фазы и флотируемость сульфидных минералов в присутствии серусодержащих модификаторов. // Цветные металлы. 1981. №9, с. 99- 103.

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

55. Варенцов В.К., Белякова З.Т. Окисление цианид- и роданид-ионов сточных вод на проточных пластинчатых и волокнистых анодах. // Цветные металлы. 1983. №3, с. 103- 105.

56. Вартанян К.Т., Тевонян М.С., Агладзе М.Ш. Разделение свинцово-медных концентратов перманганатом калия. // Труды 4 научнотехнической сессии института Механобр. JL, 1961, с. 390 391.

57. Веселовский В. С., Перцов В. Н. // Журнал физической химии. — 1936. — Т. VIII.-Вып. 2.

58. Вигдергауз В.Е., Чантурия В.А. Электрохимическая интенсификация флотации медьсодержащих сульфидных руд. // Сборник научных трудов Новые процессы в комбинированных схемах обогащения полезных ископаемых. М.: Наука. 1989. с. 127- 136.

59. Вигдергауз В.Е., Чантурия В.А., Файдель В.В. Механизм электрохимической модификации селективной флотации сульфидов свинца и меди. // Цветные металлы. 1987. №2, с. 79-83.

60. Воган Д., Крейг Дж. Химия сульфидных минералов. М.: МИР, 1981. -575 с.

61. Габриелова Л.И. Физико-химическое моделирование флотационных систем. М.: МИСиС, 1981. 61 с.

62. Гаррелс P.M., Крайст 4.JI. Растворы, минералы, равновесия. М.: Мир, 1968.-367 с.

63. Гинзбург А.И. Методы минералогических исследований: Справочник. -М.: Недра, 1985.-480 с.

64. Глазунов JI.A., Митрофанов С.И. Применение депресантов восстановителей при селективной флотации свинцово-медно-цинковых руд.// Обогащение руд цветных металлов: Научные труды. Гинцветмет. М.: Металлургиздат. 1959. №16, с. 71 80.

65. Глембоцкий В.А. Физико-химия флотационных процессов. М.: Недра, 1972.-391 с.

66. Глембоцкий О.В., Болотина Н.М., Глембоцкий А.В. Исследования депрессирующего действия тиомочевины на вторичные сульфиды меди. // Цветные металлы. 1984. №4, с. 99 102.

67. Глембоцкий О.В., Гучаков В.И., Болотина Н.М. и др. Внедрение технологии обогащения джезказганских медно-свинцовых руд с применением тиомочевины. //Цветные металлы. 1988. №5, с. 101 102.

68. Глембоцкий В.А., Дмитриева Г.М. Влияние генезиса минералов на их флотационные свойства. М., Наука, 1965. - 210 с.

69. Глембоцкий В.А., Классен В.И. Флотационные методы обогащения. — М.: Недра, 1981.-304 с.

70. Глембоцкий В.А., Сорокин М.М. Влияние щелочности раствора на кинетику окисления и растворения сульфидов меди. // Известия Академии наук СССР. Отделение технических наук. Металлургия и топливо. 1959. №5, с. 107-114.

71. Глембоцкий В.А., Сорокин М.М. Новый подавитель для борнита и халькозина при селекции коллективных медно-цинковых и медно-свинцовых концентратов. // Доклады АН СССР, 1960. т. 134 №5. с. 1146.

72. Годэн A.M. Флотация. М.: Госгортехиздат, 1959. - 653 с.

73. Голиков А.А. Расчет ионного состава растворов реагентов-регуляторов. // Сб.: Повышение комплексности использования рудного сырья за счет совершенствования технологических схем. Усть-Каменогорск. 1984. с. 99- 105.

74. Горелик С.С., Скаков Ю.А., Расторгуев JI.H. Рентгенографический и электронно-оптический анализ. М.: МИСИС, 2002. - 360 с.

75. Горячев Б.Е. Электрохимическая кинетика формирования сорбционного слоя собирателя на поверхности халькозина. // Известия высших учебных заведений СССР. Цветная металлургия. 1989. №1, с. 7-12.

76. Горячев Б. Е. Особенности действия флотационных сил на частицы с химически неоднородной поверхностью. // Цветные металлы. 2002. №1, с. 17-25.

77. Горячев Б.Е. Поверхностное натяжение границ раздела диксантогенид воздух и диксантогенид - вода. // Цветные металлы. 2006. №3, с. 11 - 14.

78. Горячев Б.Е., Абрамов А.А. О состоянии цианистых соединений в пульпе при флотации. // Обогащение руд. Межвузовский сборник. Иркутск. 1978, с. 45-55.

79. Горячев Б.Е., Абрамов А.А., Авдохин В.М. О механизме депрессии халькозина цианидами. // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1981. №2, с. 95 101.

80. Горячев Б. Е., Андрианова Е. С., Шальнов А. С. Исследование смачиваемости поверхности индивидуальных химических соединений // Цветные металлы. 1997. № 11 12, с. 15-17.

81. Горячев Б. Е., Андрианова Е. С., Шальнов А. С. Исследование смачиваемости поверхностей, представленных смесью сульфидных и оксидных химических соединений // Цветные металлы. 1998. №. 1, с. 10-13.

82. Горячев Б. Е., Шальнов А. С., Фокина Е. Е. и др. Флотируемость частиц с химически неоднородной поверхностью и ее связь с физико-химическими характеристиками смачивания // Цветные металлы. 2002. №5, с. 9-13.

83. Дерягин Б.В., Чураев Н.В., Муллер В.М. Поверхностные силы. М.: Наука, 1987.-398 с.

84. Елисеев Н.В., Кирбитова Н.В. Изучение устойчивости диксантогенида в щелочных средах. // Интенсификация процессов обогащения минерального сырья. М.: Наука, 1981. с. 148 152.

85. Емельянова Н.П., Ворончихина В.В. О корреляции между краевым углом смачивания поверхности и силой ее отрыва от пузырька воздуха. // Обогащение руд. Иркутск: ИЛИ. 1978, с. 99 107.

86. Еропкин Ю.И. Разделение свинцовых и медных минералов при обогащении бедных сульфидных руд. // Труды 2 научно-технической сессии института Механобр. 1952, с. 12-36.

87. Еропкин Ю.И. Усовершенствование технологии обогащения Джезказганских медно-свинцовых руд. // Обогащение руд. 1960. №4, с. 3 9.

88. Еропкин Ю.И. Влияние плотности пульпы на взаимодействие комплексного цианида с халькозином на разделение медно-свинцового концентрата. // Цветные металлы. 1973. № 5, с. 75 79.

89. Еропкин Ю.И. К вопросу о депрессирующем действии комплексного цианида цинка на вторичные сульфиды меди. // Обогащение руд. 1979, №2, с. 6-8.

90. Еропкин Ю.И., Симоненко Р.Г., Стрельская Л.А. и др. Применение азота в процессе десорбции собирателя с поверхности сульфидов коллективного концентрата. // Цветные металлы. 1985. №9, с. 94 98.

91. Захарченко В.Н. Коллоидная химия. М.: Высшая школа, 1989. - 238.

92. Зимон А.Д. Адгезия жидкости и смачивание. М.: Химия, 1974, 416 с.

93. Зубарева Г.И., Насртдинова Т.Ю. Флотационное извлечение хрома (VI) из водного раствора. // Известия вузов. Цветная металлургия. 2000. №6.

94. Каковский И.А. Анионные собиратели при флотации. // В кн.: Роль газов и реагентов в процессах флотации. М.: АН СССР. 1950. -с. 106-126.

95. Каковский И.А. К теории действия цианидов при флотации. // Труды 2 Научно-технической сессии института Механобр. 1952, с. 125 170.

96. Каковский И.А. Флотация самородных металлов. // Труды III научно-технической сессии института Механобр. 1955, с. 237 — 272.

97. Каковский И.А. О применимости термодинамического метода к исследованию действия собирателей и подавителей. // Цветные металлы. 1959. №12, с. 13-19.

98. Каковский И.А. О применении физико-химических методов в исследованиях по теории флотации. // В кн.: Теоретические основы и контроль процессов флотации. -М.: Наука, 1980. с. 94 106.

99. Каковский И.А., Арашкевич В.М. О механизме взаимодействия ксантогенатов с сульфидными минералами. // Цветные металлы. 1963. №6, с. 10-12.

100. Каковский И.А., Силина Е.И. Термодинамический метод исследования флотационных реагентов. // Труды научно-исследовательского и проектного института Уралмеханобр. 1962. вып. 9, с. 3 -47.

101. Карапетьянц М.Х., Карапетьянц M.JI. Основные термодинамические константы неорганических и органических веществ. М.: Химия, 1968. - 472 с.

102. Карякин Ю. В., Ангелов И. И. Чистые химические вещества. М.: Химия, 1974.-408 с.

103. Кирбитова Н.В., Елисеева Н.И., Попова Н.И., Шарапова Н.Д. Сравнение десорбирующей способности сульфид-, сульфит-, тиосульфат-ионов. // Бюлл.: Известия ВУЗов. Цветная металлургия. 1983. №5, с. 3 7.

104. Классен В.И. О молекулярном механизме действия реагентов-собирателей при закреплении зерен на пущырьках. // Цветные металлы. Металлургиздат. 1957. №7, с. 9 13.

105. Классен В. И., Мокроусов В.А. Введение в теорию флотации. М.: Госгортехиздат, 1959. — 636 с.

106. Кондратьев С.А. Возможности термодинамического метода анализа флотации. // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2002. №2, с. 89 97.

107. Конев В.А. Флотация сульфидов. М.: Недра, 1985. - 262 с.

108. Конев А.С., Бакинов К.Г. Разделение свинцово-медного концентрата сульфитом натрия и сернокислым железом. // Обогащение руд. 1958. №6, с. 7- 11.

109. Конев А.С., Еропкин Ю.И. Разработка и внедрение способа разделения свинцово-медных концентратов. // В кн. Дополнение к трудам 3 научно-технической сессии института Механобр, вып. 98, Металлургиздат. 1956, с. 20-35.

110. Копиця Н.И., Соложенкин П.М. Исследование форм распределения сульфгидрильных собирателей на поверхности сульфидных минералов методом ЭПР. // Материалы второго коллоквиума по теории и практике флотации, ч. 1 Алма-Ата. 1975, с. 60 68.

111. Кофман В.Я. Обезвреживание цианистых стоков на золотоизвлекательных фабриках Канады. // Цветные металлы. 1986. №11, с. 91-94.

112. Кошербаев К.Т. Технология селективной флотации минералов из коллективных сульфидных концентратов. // Сб. Металлургия и металловедение. Вып. №2. Алма-Ата. КазПТИ. 1975.

113. Кремер В.А. Физическая химия растворов флотационных реагентов. -М.: Недра, 1981.- 199 с.

114. Кузькин А.С. Флотационные реагенты. Состояние и перспективы развития технологических режимов флотации руд. // Обогащение руд. 1997. №4, с. 27-30.

115. Кушникова В.Г. Адсорбция амина на минералах тяжелых металлов в связи с их флотируемостью. Диссертационная работа, представленная на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: Гинцветмет, 1965.- 148 с.

116. Латимер В.М. Окислительные состояния элементов и их потенциалы в водных растворах. М.: Издательство иностранной литературы, 1954. - 440 с.

117. Левин А.И., Помосов А.В. Лабораторный практикум по теоретической электрохимии. М.: Металлургия, 1979. - 312 с.

118. Леонов С.Б. Некоторые вопросы оценки процессов, протекающих во флотационной пульпе. // Обогащение руд. Межвузовский сборник. — Иркутск. 1976. Вып. 4, с. 71 -94.

119. Леонов С.Б., Баранов А.Н. О термодинамической оценке устойчивости ксантогенатов в водных растворах. // Физико-химические и технологические исследования процессов переработки полезных ископаемых. Иркутск. 1972. вып. 75,-35 с.

120. Леонов С.Б., Баранов А.Н., Чеботарева Е.Г. Электрохимический синтез диксантогенида при контролируемом потенциале и токе на различных электродах. // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 1979. №5, с. 3-6.

121. Леонов С.Б., Белькова О.Н. Термодинамическая оценка состояния ксантогенатов в технической воде в присутствии сульфида натрия. // Обогащение руд. Межвузовский сборник. Иркутск. 1974. Вып. 2, с. 55-77.

122. Леонов С.Б., Шафеев Р.Ш., Баранов А.Н. Исследование кинетики и механизма электрохимического окисления ксантогенатов. // Труды Иркутского политехнического института. 1972. Вып. 75, с. 7 15.

123. Лившиц А.К., Дуденков С.В. Применение реагентов-окислителей для разделения коллективных концентратов. // Труды института Гинцветмет. 1957. №13, с. 67-72.

124. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Химия, 1979. -480 с.

125. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М.: Химия, 1984.-448 с.

126. Лякишев Н.П., Гасик М.И. Металлургия хрома. М.: ЭЛИЗ, 1999. -582 с.

127. Мелик-Гайказян В.И., Абрамов А.А., Рубинштейн Ю.Б. и др. Методы исследования флотационного процесса. М.: Недра, 1990. 301 с.

128. Мелик-Гайказян В. И., Гольман А. М., Каковский И. А. и др. Физико-химические основы теории флотации. М.: Наука, 1983. - 264 с.

129. Митрофанов С.И. Исследование руд на обогатимость. М.: ГНТИ Литературы по черной и цветной металлургии, 1954. - 494 с.

130. Митрофанов С.И. Селективная флотация. М.: Недра, 1967. 584 с.

131. Митрофанов С.И., Барский Л.А., Самыгин В.Д. Исследование полезных ископаемых на обогатимость. М.: Недра, 1974. 352 с.

132. Митрофанов С.И., Кушникова В.Г. Десорбция собирателя с поверхности минералов. // Сборник трудов Гинцветмет. Обогащение,металлургия и методы анализа. М.: Научно-техническое издательство по черной и цветной металлургии. 1962. с. 22 34.

133. Митрофанов С.И., Рыскин М.Я. Электрохимические свойства минералов и адсорбция реагентов-собирателей. // VIII Международный конгресс по обогащению полезных ископаемых. JI. 1969, с. 270 280.

134. Митрофанов С.И., Харина И.П. Обогащение тонковкрапленных медно-цинковых и полиметаллических руд. // Цветные металлы. 1983. №6, с. 106- 109.

135. Мязин В.П. Сертификация и управление качеством минеральной продукции горно-добывающего комплекса. Чита: ЧитГТУ, 2001. 160 с.

136. Небера В.П., Соболев Д.С. Состояние и перспективы развития флотации за рубежом. М.: Недра, 1968. - 326.

137. Николаев А.А., Горячев Б.Е. Термодинамические и флотационные исследования действия хромат-ионов на флотационное разделение галенита и халькопирита в щелочной среде. // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2007. №6, с. 118 — 128.

138. Нисида К. Флотируемость вторичных медных минералов. Фусэн. 1970, №42, с. 24-31.

139. Пантелеева Н.Ф., Самыгин В.Д. Флотация. Технология флотации. Лабораторный практикум. М.: МИСиС, 1981. - 122 с.

140. Плаксин И.Н., Околович A.M. Ксантогенат в жидкой фазе флотационной пульпы. // Контроль распределения ксантогената в процессе флотации. М.: Наука, 1965, с. 26 - 48.

141. Плаксин И.Н., Солнышкин В.И., Тевонян М.С. Исследование окисления поверхности галенита и халькопирита растворами перманганата калия при разделении свинцово-медных концентратов флотацией. // Сб. Обогащение руд и углей. АН СССР. 1963, с. 137 146.

142. Плаксин И.Н., Соловьева Л.Р. Изучение взаимодействия поверхности сульфидного минерала с ксантогенатом методом измерения электродных потенциалов. // Научные сообщения Института горного дела им. А.А. Скочинского. 1962. XVI, с. 3 13.

143. Плаксин И.Н., Тевонян М.С. Применение перманганата калия для разделения сульфидных концентратов. // Сб. Флотационные свойства минералов редких металлов. М. Наука. 1965. №4с, 34 40.

144. Плаксин И.Н., Тевонян М.С. Разделение свинцово-медных концентратов высшими марганцевыми соединениями. // Сб. Флотационные свойства полупроводниковых минералов. М. Наука. 1966, с. 56 69.

145. Плаксин И.Н., Шафеев Р.Ш. О влиянии поверхностных свойств сульфидных минералов на адсорбцию флотационных реагентов. // Сб. Обогащение руд и углей. АН СССР. 1963, с. 81 90.

146. Полькин С.И. Обогащение руд. М: Металлургиздат, 1953. - 800 с.

147. Полькин С.И., Адамов Э.В. Обогащение руд цветных металлов. М.: Недра, 1983.-400 с.

148. Полькин С.И., Найфонов Т.Б., Шафеев Р.Ш. Состояние двойного электрического слоя танталита и некоторых сопутствующих минераловпри флотации. // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 1963. №3, с. 40 46.

149. Ребиндер П. А., Липец М. Е., Римская М. М. Физикохимия флотационных процессов. М.: Металлургиздат, 1933. - 230 с.

150. Римская М.П., Ребиндер П.А. Метод улучшения флотируемости медных сульфидных руд с помощью восстановителей. // Цветные металлы. 1940. №9, с. 39 45.

151. Рубинштейн Ю.Б., Филиппов Ю.А. Кинетика флотации. М.: Недра, 1980.-375 с.

152. Сазерленд К.А., Уорк И.В. Принципы флотации. — М.: Металлургиздат, 1958.-411 с.

153. Самыгин В.Д. Моделирование процессов и схем обогащения. Флотационная система. М.: МИСиС, 1996. - 141 с.

154. Самыгин В.Д., Горячев Б.Е. Моделирование процессов и схем обогащения. Лабораторный практикум. М.: МИСиС, 1988. - 64 с.

155. Самыгин В.Д., Филлипов Л.О., Шехирев Д.В. Основы обогащения руд. -М.: Альтекс, 2003. 304 с.

156. Сирунян P.M., Абрамян С.А., Саградян А.Л. и др. О действии бихромата калия при подогреве пульпы. // Известия вузов. Цветная металлургия. 1980. №5, с. 90 92.

157. Сорокин М.М. Улучшение качества цинковых и свинцовых концентратов с выделением промпродуктов. // Сборник трудов ВНИИцветмет: Обогащение и металлургия цветных металлов. 1956. №1, с. 17-29.

158. Сорокин М.М. Химия флотационных реагентов. Оксигидрильные и сульфгидрильные собиратели. М.: МИСиС, 1977. - 134 с.

159. Сорокин М.М. Химия флотационных реагентов. Пенообразователи и регуляторы флотации. М.: МИСиС, 1979. - 124 с.

160. Сорокин М.М. Флотация. М.: МИСиС, 1998.- 140 с.

161. Стрижко B.C., Сорокин М.М., Горячев Б.Е. Ряд окисляемости сульфидов. // Сб. Обогащение руд. Иркутск. 1988, с. 96 108.

162. Тарасов А.В., Бочаров В.А. Комбинированные технологии цветной металлургии. М.: ФГУП «Институт «Гинцветмет», 2001. - 304 с.

163. Тевонян М.С. Об использовании перманганата калия в селективной флотации. // Цветные металлы. 1983. №3, с. 102- 103.

164. Тевонян М.С., Калмыкова Н.Н., Заречнева В.Ф. и др. Промышленные испытания перманганатного способа флотации свинцово-цинковых руд. // Цветные металлы. 1988. №6, с. 106 107.

165. Томова И.С., Бочаров В.А. Особенности обогащения руд цветных металлов на фабриках скандинавсих стран. // Цветные металлы. 1989. №11, с. 109-113.

166. Тропова Е.Ф., Сиротина И.А., Лисова Т.И. Тиосульфатные комплексы меди. // Уч. Записки Каз. Университета. 115. 1955. № 3, 43, с. 48 52.

167. Филиппова И.В. Разработка реагентных режимов бесцианидной селекции коллективных концентратов на основе изучения механизма депрессирующего действия сульфоксидов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: 1990. - 243 с.

168. Фишман М.А., Соболев Д.С. Практика обогащения руд цветных и редких металлов. // Обогащение полиметаллических руд. ГНТИ по черной и цветной металлургии. 1957. т. I, с. 433 445.

169. Хан Г.А., Габриелова Л.И., Власова Н.С. Флотационные реагенты и их применение. -М.: Недра, 1986. 271 с.

170. Хан Г.А., Картушин В.П., Сорокер JI.B. и др. Автоматизация обогатительных фабрик. М.: Недра, 1974. - 280 с.

171. Чантурия В.А. Электрохимическая технология в процессах первичной переработки минерального сырья. // Сборник научных трудов: Новые процессы в комбинированных схемах обогащения полезных ископаемых. М.: АН СССР. Наука, 1989, с. 119 - 127.

172. Чантурия В.А., Бочаров В.А. Экологические проблемы в области обогащения минерального сырья необходимо решать. // Цветные металлы. 1994. №12, с. 64-66.

173. Чантурия В.А., Вигдергауз В.Е. Электрохимический метод пульпоподготовки при селективном флотационном обогащении медьсодержащих сульфидных руд. // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1987. №5, с. 86 94.

174. Чантурия В.А., Вигдергауз В.Е. Электрохимия сульфидов: Теория и практика флотации. М.: Наука, 1993. - 206 с.

175. Чантурия В. А., Вигдергауз В. Е. Теория и практика повышения контрастности смачиваемости минералов // Горный журнал. 2005. № 4, с. 59-63.

176. Чантурия В.А., Вигдергауз В.Е., Недосекина Т.В. Электрохимические исследования смачивания сульфидных минералов в условиях флотации. Галенит и сульфиды меди. // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1996. №1.

177. Чантурия В.А., Лунин В.Д. Электрохимический метод водоподготовки резерв повышения комплексности извлечения ценных компонентов из руд. // Известия вузов. Цветная металлургия. 1979. №3, с. 20 — 25.

178. Чантурия В.А., Лунин В.Д. Электрохимические методы интенсификации процесса флотации. -М.: Наука, 1983. 144 с.

179. Чантурия В.А., Шафеев Р.Ш. Химия поверхностных явлений при флотации. -М.: Недра, 1977. 191 с.

180. Чантурия Е.Л. Исследование обогатимости полезных ископаемых. Часть 2.-М.: МГГУ, 2002. 165 с.

181. Шоршер И.Н. Разделение медно-свинцовых концентратов. // Цветные металлы. 1949. №6, с. 11-13.

182. Шоршер Г.И., Горловский С.И. Совершенствование способа подготовки коллективного концентрата к селекции. // Обогащение руд. 1974. №2, с. 7-10.

183. Штольц А.К., Медведев А.И., Курбатов Л.В. Рентгеновский фазовый анализ. Екатеринбург. УГГУ-УПИ, 2005. 24 с.

184. Шубов Л.Я. Запатентованные флотационные реагенты и их применение. -М.: Недра, 1973. 140 с.

185. Шубов Л.Я., Иванков С.И., Щеглова Н.К. Флотационные реагенты в процессах обогащения минерального сырья. М.: Недра, 1990. - 263 с.

186. Шубов Л.Я., Кузькин А.С. Реагентные режимы флотации руд цветных металлов на зарубежных обогатительных фабриках. М.: Цветметинформация, 1966. - 90 с.

187. Щербаков В.А. Технология обогащения руд цветных и благородных металлов на фабриках Канады. // Цветные металлы. 1983. №6, с. 103 106.

188. Юшина Т.И. Разработка метода флотационного разделения сульфидов свинца и меди с применением реагентов группы азинов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. — М.: 1997.-21 с.

189. Deshler G.O., Herndon T.R. New flotation technique in copper-lead separation. Eng. And Min. journal. 1946 . №5, p. 67 69.

190. Drzymalaa J., Kapusniakb J., Tomasikc P. Removal of lead minerals from copper industrial flotation concentrates by xanthate flotation in the presence of dextrin. // Int. J. Miner. Process. 2003. 70, p. 147 155.

191. Flotation of copper. Imai Tetsuo, Tsutsumi Yukito. NIPPON MINING CO. Patent of invention, publication number JP2000104124, publication date 200004-11.

192. Grano S.R., Prestidge С.A., Ralston J. Solution interaction of ethyl xanthate and sulphite and its effect on galena flotation and xanthate adsorption. // Int. J. Miner. Process. 1997. 52, p. 161 186.

193. Josido M. Современное развитие техники на рудообогатительной фабрике Утинотай. «Фусэн, Flotation». 1973. №50, с. 26 31.

194. Kloessel Е. Разделение меди и свинца при обогащении богатой руды Раммельсбергского рудника. // Erzbergbau Metallhuttenn. 1965. №18, с. 25-31.

195. Kubota Т., Voshcida М., Hashimoto S. A new method for copper-lead separation by reaising pulp temperature of the bulk-float (Japan). Elevenin Inter. Mining Process Congress, Italy, 1975. 15 pp., 3.

196. Matsubara H., Votsumoto H, Kawaguchi J. and other // Pycon Flotation. 1984. 31. №1, p. 9- 14.

197. Pauporte Th., Schuhmann D. A study by impedance spectroscopy of the reactivity of freshly polished galena electrodes: oxidation and interaction with ethylxanthate. // Journal of Electroanalytical Chemistry 404. 1996, p. 123 135.

198. Rath R.K., Subramanian S. Adsorption, electrokinetic and differential flotation studies on sphalerite and galena using dextrin. // Int. J. Miner. Process. 1999. 57, p. 265-283.

199. Rashchi F., Sui C., Finch J.A. Sphalerite activation and surface Pb ion concentration. Int. J. Miner. Process. 2002. №67, p. 43-58.

200. Razdvajanje kolektivnog Pb-Cu koncentrata iz flotacije rudnika rudnik sulfatnom metjdom. Misic Kosta. "Rud. Glas", 1984. № 1, 33 36.

201. Separation of copper sulphides from lead sulphides by froth flotation. Applicant: STURGEON LAKE MINES LTD. Patent of invention B03D1/001. Publication number: GB2015898, 1979-09-19.

202. Sequential and selective flotation of sulfide ores. Harold M. Ray, Nathaniel Arbiter. The Doe Run Company (US). United States Patent number 5,074,994, Dec. 24, 1991.

203. Verfahren zur selektiven Flotation eines sulfidischen Kupfer-Blei-Zinkerzes. Beyzavi Ali-Naghi, Kitschen Leo, Rosenstock Friedrich, Dittmann Horst. METALLGESELLSCHAFT AG. Europaische Patentanmeldung, Veroffentlichungsnummer: 0 597 522 Al, 02.11.93.

204. Wills B.A. The separation by flotation of copper-lead-zinc sulphides. // Mining Mag. 1984. 150. №1, p. 36-41.

Информация о работе

Николаев, Александр Александрович
кандидата технических наук
Москва, 2008
ВАК 25.00.13

Диссертация

Оптимизация процесса селективной флотации свинцово-медных концентратов с использованием хромпиковой технологии - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы