Методические указания по самостоятельной работе, контрольноизмерительные материалы Техно логия обогащения руд цветных металлов. Банк тестовых заданий
 Скачать 2.26 Mb.
|
|
Лабораторная работа 7. ОБОГАЩЕНИЕ ОКИСЛЕННЫХ СВИНЦОВО-ЦИНКОВЫХ РУД ПО СЕЛЕКТИВНОЙ СХЕМЕ С СУЛЬФИДИЗАЦИЕЙ Технология обогащения руд цветных металлов. Лаб. практикум 62 имеющих изостроение со смещением аминогруппы в положения 2, 3,и почти не содержит вторичных аминов (2–6 %). Рис. 7.2. Влияние концентрации С, длины углеводородной цепи и строе- ния первичных алифатических аминов на извлечение цинка: 1 – стеарил- аминацетат (С 17 ); 2 – пальтимитаминацетат (С 15 ); 3 – олеиламинацетат (С 17 ); 4 – лауриламинацетат (С 12 ); 5 – АНП (С 13 – С 15 ); 6 – ИМ-11 (С 13 – С 15 ) Результаты испытаний аминов ( рис. 7.2 ) показали, что при флотации цинковых минералов из руд весьма различного вещественного состава зако- номерности изменения флотационной активности первичных аминов в зави- симости от их строения совершенно аналогичны закономерностям, выявлен- ным при флотации чистых цинковых минералов. Они подтвердили, что при флотации любых цинковых минералов в качестве катионных собирателей могут быть использованы как прямоцепочечные алифатические амины (лаурил-, тетрадецил-, стеарил-, олеиламины), так и первичные амины изостроения (ИМ-11, АНП). Однако расход аминов изостроения с разветвленной углево- дородной цепью (ИМ-11 и АНП), а также непредельного олеиламина, как правило, в 1,5–2 раза больше, чем расход прямоцепочечных аминов с конце- вой аминогруппой, содержащих 12–15 атомов углерода в насыщенной угле- водородной цепи. Кроме того, первичный амин с ненасыщенной углеводородной цепью – олеиламин (как и розинамин, по данным М. Рея) – оказался наиболее чув- ствительным к присутствию шламов. В свою очередь, применение аминов, содержащих более 16 атомов углерода в цепи, связано с необходимостью по- догрева всей пульпы до 25–40 °С для лучшей их диспергации. Поэтому ис- пользование аминов, содержащих 12–15 углеродных атомов в углеводород- ной цепи, следует считать наиболее рациональным [ 1 , 4 , 5 , 12 , 13 ]. С·10 -4 , моль/л ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ Лабораторная работа 7. ОБОГАЩЕНИЕ ОКИСЛЕННЫХ СВИНЦОВО-ЦИНКОВЫХ РУД ПО СЕЛЕКТИВНОЙ СХЕМЕ С СУЛЬФИДИЗАЦИЕЙ Технология обогащения руд цветных металлов. Лаб. практикум 63 Применение прямоцепочечных аминов с большей длиной углеводо- родной цепи, чем у лауриламина, целесообразно только при флотации руды с маленьким содержанием глинистых шламов. В противоположном случае снижение расхода амина при увеличении длины его углеводородной цепи весьма незначительно; расход такого амина примерно равен расходу лаури- ламина. Увеличение дозировок катионного собирателя (амина) сверх опти- мальных при соответствующем повышении расхода депрессоров пустой по- роды почти не сказывается на показателях обогащения и вызывает лишь пе- рераспределение металла в концентратах основной и контрольной флотаций, а также сокращение общего времени цинковой флотации. Окончательный выбор собирателя должен производиться исходя из стоимости того или иного амина и соотношения их расходов при флотации. На фабриках «Монт-Агруксо» и «Мацуа» используются амины кокосо- вого масла. Однако они, как установлено на фабрике «Сан-Джиованни», имеют низкую активность по отношению к флотации крупных частиц. При- менение стеариламина на фабриках «Буггеру» и «Сартори» обеспечивает по- лучение более высоких показателей обогащения, чем при использовании ами- нов кокосового масла. Наиболее эффективной на фабрике «Сан-Джиованни» оказалась смесь первичных аминов со следующей длиной аполярной цепи: С 12 (1 %); С 14 (4 %); С 15 (0,5 %); С 16 (30 %); С 17 (1,5 %); C 18 (60 %) и ненасы- щенных (3 %). Смеси стеарил- и кокосоаминацетатов (1:2,33), лаурил- и стеариламинацетатов (1:1) оказались эффективными при флотации окислен- ных цинковых минералов из руд некоторых месторождений Марокко. Удовлетворительное пенообразование достигается обычно только при использовании сильных пенообразователей, например соснового масла или дауфроса. Полезной является, по данным М. Рея, добавка в качестве модифи- каторов пены так называемых антипенообразователей, таких, как октиловый спирт. М. Рей рекомендовал применение вместе с катионным собирателем длинноцепочечных ксантогенатов для улучшения свойств пены и уменьше- ния вредного влияния глины на флотацию минералов цинка. М. Карта и М. Гиани установили, что максимальная сорбция молекулярных аминоксан- тогенатных комплексов на поверхности окисленных цинковых минералов при этом и их флотируемость (особенно тонких частиц) соответствуют впол- не определенному соотношению амина и ксантогената в смеси. Опыт работы обогатительных фабрик, использующих метод Рея, а так- же результаты исследований данного способа показали, что главным его не- достатком является чувствительность к шламам и растворимым солям. Образо- вание большого количества охристо-глинистых шламов, часто наблюдаемое не только при измельчении, но и в процессе любой операции механического воз- действия на руду, обуславливает весьма высокие расходы реагентов (соды, жидкого стекла, полифосфата, КМЦ, диспергина, омакола, производных суль- фонированных нафтола, крахмала, декстрина или других реагентов) для пре- дотвращения поглощения катионного собирателя глинистыми шламами, де- прессирующего действия их на цинковые минералы и загрязнения ими полу- чаемых концентратов. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ Лабораторная работа 7. ОБОГАЩЕНИЕ ОКИСЛЕННЫХ СВИНЦОВО-ЦИНКОВЫХ РУД ПО СЕЛЕКТИВНОЙ СХЕМЕ С СУЛЬФИДИЗАЦИЕЙ Технология обогащения руд цветных металлов. Лаб. практикум 64 Тщательное обесшламливание наряду с использованием обычно более мягкой воды из хвостохранилища позволяет значительно снизить расход реа- гентов и повысить качество концентратов, но приводит к потерям 10–20 % Zn в отвальные продукты и к существенному понижению извлечения цинка в ко- нечный концентрат. Предпринятые попытки изыскать катионный собиратель, не чувствительный к присутствию в пульпе глинистых шламов и раствори- мых солей, не привели к желаемым результатам. Адсорбция катионного собирателя на поверхности шламов и глини- стых частиц может быть понижена при использовании эмульсий оснований аминов в присутствии защитных коллоидов и эмульсии газового или топлив- ного масла. Однако технологические показатели флотации окисленных цин- ковых минералов при этом зависят от типа применяемого для эмульгирования аминов эмульгатора (при расходе его 5–10 %). По данным М. Рея, П. де Мерре, Р. Манкузо и В. Форманека, лучшие результаты достигаются с неионогенны- ми и катионно-неионогенными типами эмульгаторов. К первому типу отно- сятся продукты, получаемые путем конденсации групп оксида этилена с длинноцепочечным спиртом R-(CH 2 -CH 2 O)-CH (например, французский эмульгатор «Целанол-А»). Ко второму типу относятся эмульгаторы, полу- чаемые путем конденсации оксида этилена с первичным амином, а также реагенты «Этомин» и «Норамокс». Эмульгирование катионных собирателей с помощью ультразвука позволяет, по данным М. Гиани, сократить их расход до 50 %. Установлено, что в таких случаях наиболее эффективной является эмульсия, образующаяся в результате предварительного смешивания рабочих растворов сернистого натрия и соли катионного реагента. Качественно новые свойства эмульсии позволяют, как правило, полно- стью исключить из технологической схемы операцию обесшламливания ис- ходного питания цинковой флотации, практически обязательную при исполь- зовании метода Рея. Основанный на применении такой эмульсии способ флотации дает возможность получать более высокие показатели по извлечению цинка из всех типов руд, чем метод Рея, и может быть широко использован для извле- чения как окисленных, так и сульфидных цинковых минералов из окислен- ных, смешанных и сульфидных руд. Другим недостатком метода Рея, присущим и разработанному способу, является непригодность его для переработки руд с большим содержанием слюд, серицито-хлоритовых или углистых сланцев, которые флотируются вместе с окисленными цинковыми минералами, резко снижая качество кон- центрата. С помощью радиоактивных изотопов установлено, что легкая флотируе- мость серицита и хлорита методом Рея (при рН = 10,7–11,2) обусловлена мак- симальной сорбцией катионного собирателя на поверхности данных минералов. При этом заряд и состояние поверхности серицита и хлорита при рН 10,7–11,2 таковы, что эффективного закрепления на них общеизвестных депрессирую- щих реагентов практически не происходит. Поэтому попытки депрессировать ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ Лабораторная работа 7. ОБОГАЩЕНИЕ ОКИСЛЕННЫХ СВИНЦОВО-ЦИНКОВЫХ РУД ПО СЕЛЕКТИВНОЙ СХЕМЕ С СУЛЬФИДИЗАЦИЕЙ Технология обогащения руд цветных металлов. Лаб. практикум 65 флотоактивные силикаты в цикле основной флотации с помощью различных реагентов (жидкого стекла, гексаметафосфата, КМЦ, смеси КМЦ и медного купороса, сульфитно-спиртовой барды), как правило, не дают положитель- ных результатов. Предварительное удаление основной массы легкофлоти- руемых силикатов с помощью ароматических и вторичных аминов или не- больших добавок соснового масла также не всегда возможно из-за значи- тельных потерь цинка в пенном продукте. Учитывая безуспешность попыток депрессировать флотоактивные си- ликаты в цикле основной флотации, были разработаны условия обратной пе- рефлотации чернового окисленного цинкового концентрата при депрессии окисленных цинковых минералов крахмалом и удалении флотоактивной по- роды в пенный продукт. Операция обратной перефлотации проводится в ней- тральной среде (рН около 7). Окисленные цинковые концентраты, получаемые как по методу Анд- реевой, так и с применением катионных собирателей, на 75–85 % представ- лены полезными минералами. Однако из-за низкого содержания металла в са- мих окисленных цинковых минералах абсолютное содержание цинка в кон- центратах составляет всего 36–44 %. Несмотря на более низкое содержание цинка в таких концентратах по сравнению со стандартными сульфидными цинковыми концентратами, они могут быть успешно переработаны по обыч- ной гидрометаллургической схеме, применяемой в настоящее время на цин- ковых заводах. При этом в отличие от сульфидных цинковых концентратов они не требуют использования трудоемкого предварительного обжига. Из- влечение цинка при выщелачивании окисленных цинковых концентратов на 7– 10 % больше, чем при выщелачивании обожженных сульфидных цинковых концентратов. Извлечение окисленных цинковых минералов в концентрат из- меняется в широких пределах – от 50 до 90 %. Результаты анализа потерь металлов в хвостах и шламах показали, что они не являются следствием недостатков технологического характера, а обу- словлены тонкой диспергированностью полезных минералов в породе и не- возможностью их раскрытия при экономически и технологически приемле- мой степени измельчения. Дальнейшее повышение извлечения цинка поэтому возможно только в результате флотации сростков цинковых минералов с минералами породы и, следовательно, сопровождается снижением качества концентрата. Применение в качестве собирателя для флотации окисленных цинко- вых минералов жирных кислот и их мыл оказалось успешным пока только в лабораторных условиях при силикатной или глинистой породе и значительно усложняется при карбонатной. Высокое содержание железа при этом также ограничивает возможность применения данного способа. Для флотации смитсонитовых руд с карбонатной породой Ф. Бунге, Г. Файном и Д. Легсди- ном были предложены два способа. Первый из них основан на депрессии известняка и доломита лимонной кислотой, а силикатов и оксидов железа – жидким стеклом и едким натром. С помощью этого способа удалось получить из обесшламленной руды после ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ Лабораторная работа 7. ОБОГАЩЕНИЕ ОКИСЛЕННЫХ СВИНЦОВО-ЦИНКОВЫХ РУД ПО СЕЛЕКТИВНОЙ СХЕМЕ С СУЛЬФИДИЗАЦИЕЙ Технология обогащения руд цветных металлов. Лаб. практикум 66 основной флотации и четырех перечисток концентрат, содержащий 43,5 % Zn при извлечении его 83,6 %. Однако для большинства руд комбинация на- званных реагентов не обеспечивает достаточной селективности и этот метод пока не нашел промышленного применения. Второй способ основан на депрессии смитсонита фтористым натрием и декстрином и применим только для богатых цинковых руд, порода которых представлена карбонатами с незначительным содержанием оксидов железа и силикатов [ 1 , 4 , 5 , 12 , 13 , 15 ]. Требования, предъявляемые к цинковому концентрату, представлены в табл. 6.1 , требования, предъявляемые к свинцовому концентрату, – в табл. 7.2 Таблица 7.2 Требования к качеству свинцового концентрата ( по ОСТ 48-92-75) Марка концентрата Содержание, % свинца, не менее примесей, не более цинка меди КСО-А 74 2,5 1,5 КСО 73 2,5 1,5 КС1-А 71 3,0 1,7 КС2-А 70 3,0 1,7 КС2 66 4,0 2,0 КС3-А 65 4,0 2,0 КС3 61 5,5 2,5 КС3-А 60 6,0 2,3 КС3 56 7,0 3,3 КС4-А 55 8,0 5,5 КС4 50 10 4,0 КС5 45 11 5,0 КС6 40 13 6,0 ППС 30 Не нормируется Не нормируется ПСМ 20 –//– 20,0 Материалы, приборы и оборудование Навеска свинцово-цинковой окисленной руды массой 100 г, весы элек- трические, растворы флотационных реагентов заданной концентрации (Na 2 S, ZnSO 4 , бутиловый, изопропиловый ксантогенаты, Na 2 SiO 3 , АНП, КМЦ, со- сновое масло, CuSO, Na 2 CO 3 , аэрофлот), клеенки, шпатели, чашки, мерные цилиндры, ступки с пестиками, сетки на 100 мкм, резиновый шланг со стек- лянными трубками на концах, лабораторная флотационная машина механи- ческого типа с вместимостью камеры 0,5 л (см. рис. 1.1 , табл. 1.5 ). ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ Лабораторная работа 7. ОБОГАЩЕНИЕ ОКИСЛЕННЫХ СВИНЦОВО-ЦИНКОВЫХ РУД ПО СЕЛЕКТИВНОЙ СХЕМЕ С СУЛЬФИДИЗАЦИЕЙ Технология обогащения руд цветных металлов. Лаб. практикум 67 Порядок выполнения работы 1. Получить навеску руды и задание в виде перечня реагентов. Опреде- лить реагентный режим по схемам, приведенным на рис. 7.3 , 7.4, после со- гласования с преподавателем приступить к работе. 2. Промыть мельницу, загрузить в нее руду, реагенты. При этом долж- но выполняться соотношение Т:Ж:Ш = 1:0,5:8. Количество загруженных реа- гентов вычислить по формуле (1.1). Измельченную руду в виде пульпы за- грузить в камеру флотационной машины, измерить значение рН и после по- дачи реагентов в соответствии с режимом осуществить флотацию по схеме с обязательным определением времени флотации в каждой операции и значе- ния рН. 3. Все продукты собрать в отдельные приемники, высушить, взвесить, отобрать пробы на химический анализ. Обработка результатов опытов 1. Осуществить расчет основных технологических показателей. 2. Составить баланс металлов, который оформить в виде табл. 1.6 Рис. 7.3. Технологическая схема обогащения смешанной свинцово-цинковой руды ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ Лабораторная работа 7. ОБОГАЩЕНИЕ ОКИСЛЕННЫХ СВИНЦОВО-ЦИНКОВЫХ РУД ПО СЕЛЕКТИВНОЙ СХЕМЕ С СУЛЬФИДИЗАЦИЕЙ Технология обогащения руд цветных металлов. Лаб. практикум 68 по методу Андреевой – Девиса Рис. 7.4. Технологическая схема обогащения смешанной свинцово-цинковой руды по методу Рея Контрольные вопросы и задания 1. Какими реагентами активируют цинковые минералы? 2. Какие технологические показатели достигаются при обогащении окисленных свинцово-цинковых руд? 3. Назовите достоинства и недостатки метода Рея. 4. Перечислите достоинства и недостатки, область применения метода Андреевой – Девиса. 5. Охарактеризуйте способы нейтрализации вредного действия вторич- ных шламов. 6. Перечислите минералы свинца, имеющие промышленное значение. Лабораторная работа 8 ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СЕПАРАЦИЯ ПРИ ОБОГАЩЕНИИ РУД ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ Цель работы: ознакомиться с работой и устройством центробежного сепаратора фирмы «Итомак», используя его, извлечь тяжёлую фракцию из хвостов обогащения медно-никелевой руды. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ Лабораторная работа 8. ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СЕПАРАЦИЯ ПРИ ОБОГАЩЕНИИ РУД ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ Технология обогащения руд цветных металлов. Лаб. практикум 69 Краткие теоретические сведения Технология переработки золотосодержащих полиметаллических руд осложняется тем, что условия, оптимальные для извлечения минералов цвет- ных металлов, не всегда бывают благоприятными для извлечения золота. На- пример, используемые во флотации известь, сернистый натрий и цианид снижают флотируемость золота. Реагентные режимы при флотации руд уста- навливают таким образом, чтобы максимальное содержание тонкодисперсно- го золота флотировалось в медные или свинцовые концентраты, из которых оно легко извлекается при металлургическом переделе. Достаточно эффективны для извлечения свободного золота золотоизв- лекательные секции на Лениногорской, Зыряновской и Белоусовской фабри- ках. Секция извлечения шлихового золота, например, на Зыряновской фаб- рике ( рис. 8.1 ) состоит из циклов выделения чернового гравитационного кон- центрата с применением отсадки на разгрузке мельниц рудного измельчения, классификации и рудно-галечного доизмельчения чернового концентрата от- садочных машин до крупности 47–50 % –0,074 мм обогащения чернового гравитационного концентрата на концентрационных столах, амальгамации концентратов (золотой головки) и отпарки амальгамы. Рис. 8.1. Схема извлечения золота на золотоизвлекательной секции Зыряновской фабрики Для более полного извлечения золота из золотосодержащих полиме- таллических руд на фабриках в схему обогащения включают операции циа- |