Доводка черновых оловянных гравиоконцентратов электромагнитным методом

Алексеев А.С., младший научный сотрудник лаборатории обогащения руд, отдел обогащения минерального сырья АО "Иргиредмет"

Гребенюкова О.В., старший научный сотрудник лаборатории обогащения руд, отдел обогащения минерального сырья АО "Иргиредмет"

Коблов А.Ю., начальник отдела обогащения минерального сырья АО "Иргиредмет", канд. техн. наук

Гравитационное обогащение широко используется в качестве основной технологии для переработки олово-вольфрамовых руд. В исследовании данный способ применялся с целью получения чернового оловянного концентрата с последующей доводкой флотационным и электромагнитным методами.

Гравитационное обогащение руды

Исследование проведено на материале двух проб бедной оловосодержащей руды. Массовая доля олова в первой пробе (ТП-1) составила 0,28 %, попутно извлекаемого оксида вольфрама – 0,02 %. Для второй пробы (ТП-3) эти показатели были установлены на уровне 0,31 и 0,014 % соответственно.

Степень окисления руды, рассчитанная по железу, в пробах ТП-1 и ТП-3 составила 65 и 97 % соответственно. Первая относится к смешанному, вторая – к окисленному типу руд. Олово представлено касситеритом, вольфрам – преимущественно вольфрамитом.

Схема гравитационного обогащения оловосодержащей руды включала технологические стадии отсадки и обогащения на концентрационном столе с последовательным выделением оловосодержащих фаз по мере их раскрытия.

Пробы руды измельчались стадиальным способом до крупности от минус 2 до минус 0,2 мм. Измельченный продукт направлялся на обогащение по указанной гравитационной схеме. Были получены черновые гравиоконцентраты с массовой долей олова и оксида вольфрама 11,2 и 0,43 % (ТП-1); 29,0 и 0,73 % (ТП-3) соответственно.

Результаты гравитационного обогащения двух проб руды представлены в табл. 1.

Таблица 1. Результаты гравитационного обогащения с получением чернового гравиоконцентрата

Доводка концентрата

Полученный черновой концентрат гравитационного обогащения бедной оловосодержащей руды направлялся на доводку.

Существует несколько методов доводки черновых концентратов в зависимости от выделяемой (отделяемой) фазы:

• Флотация: выделение сульфидных минералов.
• Гравитация: отделение породообразующих минералов.
• Магнитная сепарация (в слабом и сильном полях): выделение магнитных и слабомагнитных минералов.

Доводкой из черновых оловянных концентратов удаляются сульфидные минералы и минералы вмещающих пород, что позволяет повысить содержание олова. Суммарная доля сульфидов в пробе исходной руды ТП-3 составила лишь 0,2 %, поэтому сульфидную флотацию проводили только на черновом концентрате пробы ТП-1 (суммарная доля сульфидов – 3,5 %).

Флотацией на материале первой пробы был получен сульфидный концентрат с извлечением олова и оксида вольфрама менее одного процента. Извлечение мышьяка, меди, серы и цинка составило 77,6; 76,2; 52,4; 39,7 % от операции при массовой доле 21,5; 1,17; 27,2; 6,7 % соответственно.

Извлечение олова в камерный продукт (хвосты сульфидной флотации) составило 80,5 %, оксида вольфрама – 40,6 % (от руды). Затем продукт направлялся на электромагнитную доводку –последовательное выделение минералов в соответствии с их магнитной восприимчивостью.

В доводке использовался электромагнитный сепаратор для сухой сепарации слабомагнитных руд (ЭВС-10/5). Напряженность магнитного поля сепаратора регулировалась в интервале от 0,1 до 1,1 Тл.

На рис. 1 изображена схема доводки черновых гравиоконцентратов.

Рисунок 1. Схема доводки черновых оловянных гравиоконцентратов

Результаты

Результаты доводки черновых гравиоконцентратов на магнитном сепараторе представлены в табл. 2.

Таблица 2. Результаты доводки чернового гравиоконцентрата

В магнитную фракцию при значении напряженности магнитного поля 0,1 Тл в первую очередь извлекались магнетит и другие сильномагнитные минералы. При 0,8 и 1,1 Тл в электромагнитную фракцию извлекался вольфрамит, в немагнитной оставался касситерит.

Степень контрастности магнитных свойств при доводке чернового гравиоконцентрата пробы ТП-1 достигала 39,9 (57,8/1,45), ТП-3 – 28,0 (56,0/2,0).

При доводке чернового гравиоконцентрата пробы ТП-1 потери олова и оксида вольфрама с магнитным продуктом оказались минимальными: при выходе магнитной фракции 10,19 % они составили 0,4 и 1,9 % соответственно.

В суммарную электромагнитную фракцию потери олова составили 10,0 %, извлечение оксида вольфрама – 92,5 % (от операции).

Как показывают полученные результаты, при увеличении магнитной напряженности потери олова с электромагнитной фракцией выросли до 4,4–5,6 %. Большая часть оксида вольфрама – 53,5 % – извлекалась в первую электромагнитную фракцию, во вторую – 39,0 %.

Доводкой чернового гравиоконцентрата был получен оловянный концентрат с массовой долей олова 57,8 % при извлечении металла от операции 89,8 %, от исходной руды – 72,3 %.

Извлечение вольфрама в суммарную электромагнитную фракцию составило 92,5 % от операции и 37,6 % от исходной руды. В силу малой массовой доли этого металла в сырье получить качественный вольфрамовый концентрат невозможно.

Выявлено незначительное распределение олова в электромагнитную фракцию. С учетом того, что минерал Sn (касситерит) обладает немагнитными свойствами, одной из причин, объясняющих данный факт, может быть частичное нахождение касситерита в пленках гидроксидов железа. С целью проверки этого предположения перед магнитной сепарацией черновой гравиоконцентрат был предварительно обработан.

При доводке чернового гравиоконцентрата пробы ТП-3 потери олова с магнитной фракцией составили 0,6 %, вольфрама – 1,9 %, выход – 17,45 %. В электромагнитную фракцию потери олова составили 2,7 %, извлечение оксида вольфрама – 90,4 % (от операции).

Доводкой чернового гравиоконцентрата был получен оловянный концентрат с массовой долей олова 56 % при извлечении металла от операции 96,7 %, от исходной руды – 76,8 %.

Учитывая высокое качество по олову, концентраты обеих проб могли бы соответствовать марке КО-2, то есть содержать не менее 45 % ценного компонента (массовая доля вредных примесей, не более: мышьяк – 0,3 %, сера – 0,3 %), однако массовая доля лимитирующих примесей превысила допустимые пределы (мышьяк – 0,89–1,5 %; сера – 2–4 %). Такие концентраты могут претендовать на марку КОЗ-1 (олова – не менее 30 %, мышьяка – 5 %).

Таким образом, лабораторные исследования, проведенные на пробах олово-вольфрамовой руды, показали, что доводка черновых гравиоконцентратов проходит успешно по схеме сульфидной флотации и магнитной сепарации на хвостах флотации.

В данный момент проводятся лабораторные исследования на керновой пробе.

При доводке оловянного чернового гравиоконцентрата особое внимание следует уделить сульфидной флотации, чтобы обеспечить наиболее полный переход сульфидов в сульфидный концентрат и минимизировать концентрацию в оловянном концентрате вредных примесей, которые могут снизить его марку.