Личный кабинет Дементьева Н.А., ведущий научный сотрудник лаборатории обогащения руд АО «Иргиредмет», канд. техн. наук
Евдокимов А.В., руководитель группы по внедрению технологий и оборудования АО «Иргиредмет», канд. техн. наук
Коблов А.Ю., заведующий лабораторией обогащения руд АО «Иргиредмет», канд. техн. наук
В статье представлены результаты исследований по переработке серебросвинцово-цинковой полиметаллической руды одного из месторождений Дальнего Востока.
Изучение вещественного состава показало, что руда является существенно сульфидной и относится к серебросвинцово-цинковому полиметаллическому типу. По степени окисления, рассчитанной по железу, руда относится к первичному типу руд.
Основным породообразующим компонентом является оксид кремния. Рудная минерализация представлена в основном сульфидами (57 %), из которых на долю галенита приходится 35,5 %, сфалерита – 13,3 %, пирита, марказита – 7,9 %, халькопирита – 0,2 %, аргентита, акантита – 0,1 % и пирита – редкие зерна (рис. 1).
Рисунок 1. Рудная минерализация золото-серебросодержащей полиметаллической руды
Вторичные образования представлены оксидами и гидроксидами железа – 1,6 %, сульфатами свинца – 0,2 % и карбонатами свинца и цинка (церуссит – 4,4 %, смитсонит – 1,0 %).
Основными полезными компонентами в руде являются серебро (2,562 кг/т), свинец (35 %) и цинк (9,5 %). Содержание золота в руде – на уровне 0,3–0,5 г/т. Химический состав руды представлен в табл. 1.
Таблица 1. Химический состав руды
| Компонент | Массовая доля, % | Компонент | Массовая доля, % |
|
SiO2 |
24,0 |
B |
0,0031 |
|
Al2O3 |
4,20 |
Ba |
0,0083 |
|
TiO2 |
0,11 |
Be |
<0,00020 |
|
CaO |
0,58 |
Bi |
<0,0005 |
|
MnO |
0,23 |
Cd |
0,022 |
|
MgO |
0,62 |
Co |
0,0005 |
|
Na2O |
0,23 |
Cr |
0,0011 |
|
K2O |
0,71 |
Hg |
<0,0005 |
|
P2O5 |
0,04 |
La |
0,0005 |
|
Fe общ. |
7,80 |
Mo |
<0,00020 |
|
Feоксид. |
4,09 |
Ni |
0,0005 |
|
Feсульф. |
3,71 |
Sc |
0,00025 |
|
Pb общ. |
34,48 |
Se |
0,0019 |
|
Pb окисл. |
3,78 |
Sn |
0,027 |
|
Pb сульф. |
30,70 |
Sr |
0,0037 |
|
Zn общ. |
9,4 |
Te |
<0,0005 |
|
Zn окисл. |
0,5 |
V |
0,0030 |
|
Zn сульф. |
8,9 |
W |
<0,0010 |
|
S общ. |
13,45 |
Y |
0,0005 |
|
S сульфатн. |
<0,050 |
Zr |
0,0013 |
|
S сульф. |
13,42 |
С общ. |
0,36 |
|
As |
0,126 |
С орг. |
< 0,10 |
|
Sb |
0,122 |
Au, г/т |
0,35 ± 0,10 |
|
Cu |
0,060 |
Ag, г/т |
2562,0 |
Минеральный состав руды, представленный в табл. 2, показывает, что руда состоит в основном из рудных минералов. Сульфиды представлены преимущественно галенитом, сфалеритом и пиритом. По количеству сульфидов руда относится к существенно сульфидному типу руд. Минералы серебра представлены аргентитом-акантитом, сульфосолями серебра, кюстелитом. Серебро связано в основном с галенитом и сфалеритом. Его содержание в галените достигает 5,768 кг/т, в сфалерите – 3,879 кг/т и пирите – 373 г/т.
Таблица 2. Минеральный состав пробы руды
| Минералы, группы минералов | Массовая доля, % |
|
Кварц |
18,0 |
|
Слюдисто-гидрослюдистые (биотит, гидробиотит), каолинит |
6,0 |
|
Хлорит |
9,0 |
|
Плагиоклазы |
2,0 |
|
Карбонаты (анкерит) |
0,5 |
|
Сульфиды, в т.ч.: |
57,0 |
|
Галенит |
35,5 |
|
Сфалерит |
13,3 |
|
Пирит, марказит |
7,9 |
|
Халькопирит |
0,2 |
|
Пирротин |
Редкие зерна |
|
Аргентит, акантит |
0,1 |
|
Сульфосоли серебра (пираргирит, стефанит, канфельдит и др.) |
Редкие и единичные зерна |
|
Церуссит |
4,4 |
|
Смитсонит |
1,0 |
|
Англезит |
0,5 |
|
Оксиды и гидроксиды железа (гематит, лимонит, гетит, гидрогетит) |
1,6 |
|
Акцессорные: оксиды титана, циркон, апатит, касситерит, амфиболы |
Редкие и единичные зерна |
|
Итого: |
100,0 |
Рациональный анализ на золото и серебро (табл. 3) показал, что сорбционным цианированием извлекается 45,4 % серебра и 80,1 % золота.
Таблица 3. Рациональный анализ на золото и серебро
| Формы нахождения золота, серебра и характер связи с рудными и породообразующими компонентами | Распределение золота | Распределение серебра | ||
| г/т | % | г/т | % | |
|
Свободное (амальгамируемое) |
0,001 |
0,3 |
Сл. |
- |
|
В сростках с рудными и породообразующими минералами (цианируемое) |
0,264 |
79,8 |
1241,0 |
45,4 |
|
Всего в цианируемой форме |
0,265 |
80,1 |
1241,0 |
45,4 |
|
Извлекаемое цианированием после обработки раствором хлорного железа и хлорида натрия (ассоциированное с галенитом) |
0,006 |
1,8 |
415,0 |
15,2 |
|
Извлекаемое цианированием после обработки раствором хлорного железа с добавлением соляной кислоты (ассоциированное со сфалеритом) |
следы |
следы |
234,0 |
8,6 |
|
Извлекаемые цианированием после обработки щелочью (золото в пленках; серебро, ассоциированное с сульфосолями) |
0,009 |
2,7 |
146,0 |
5,3 |
|
Извлекаемые цианированием после обработки соляной кислотой (ассоциированные с гидроксидами железа, карбонатами, англезитом, смитсонитом) |
0,008 |
2,5 |
247,0 |
9,0 |
|
Извлекаемые цианированием после обработки азотной кислотой (ассоциированные с сульфидами, церусситом) |
0,024 |
7,2 |
344,0 |
12,6 |
|
Тонко вкрапленные в породообразующие минералы |
0,019 |
5,7 |
108,0 |
3,9 |
|
Итого: в исходной руде (по балансу) |
0,331 |
100,0 |
2735,0 |
100,0 |
Технологические исследования на данном типе руды проводили по двум вариантам схем: гравитационнофлотационной и флотационной.
Гравитационное обогащение проводили на отсадочных машинах с перечисткой чернового концентрата на концентрационных столах с получением свинцового серебросодержащего концентрата. Конечная крупность гравитационного обогащения составляла 70-75 % класса минус 71 мкм. Результаты гравитационного обогащения, включающего отсадочную машину с перечисткой чернового концентрата на концентрационном столе, приведены в табл. 4 и отражены на рис. 2.
Таблица 4. Результаты стадиального гравитационного обогащения
|
Продукты обогащения |
Выход, % |
Золото |
Серебро |
Свинец |
Цинк |
|||||
|
β, г/т |
Ɛ, % |
β, г/т |
Ɛ, % |
β, % |
Ɛ, % |
β, % |
Ɛ, % |
|||
|
Концентрат отсадки -2 мм |
24,505 |
0,48 |
28,90 |
4739,0 |
45,11 |
71,20 |
48,21 |
3,13 |
8,20 |
|
|
Концентрат отсадки -1 мм, в т.ч.: концентрат стола хвосты стола |
32,42 7,65 24,77 |
0,38 0,53 0,34 |
30,27 9,96 20,31 |
2605,0 4017,0 2168,9 |
32,81 11,94 20,87 |
27,10 67,98 14,47 |
24,28 14,37 9,91 |
3,90 6,49 3,10 |
13,52 5,31 8,21 |
|
|
Концентрат отсадки -0,5 мм, в т.ч.: концентрат стола хвосты стола |
10,46 1,40 9,06 |
0,44 0,84 0,38 |
11,31 2,89 8,42 |
22070,0 3339,1 2032,2 |
8,97 1,82 7,15 |
13,60 60,49 6,35 |
3,93 2,34 1,59 |
15,90 5,62 17,49 |
17,78 0,84 16,94 |
|
|
Концентрат отсадки -0,16 мм, в т.ч.: концентрат стола хвосты стола |
8,19 1,03 7,16 |
0,41 0,51 0,39 |
8,15 1,29 6,86 |
1441,5 1334,0 1458,0 |
4,59 0,53 4,06 |
9,20 6,40 9,60 |
2,08 0,18 1,90 |
13,19 18,00 12,50 |
11,55 1,98 9,57 |
|
|
Хвосты отсадки -0,1 мм |
58,255 |
0,35 |
50,10 |
1615,0 |
36,55 |
20,50 |
33,00 |
11,90 |
74,10 |
|
|
Суммарный концентрат гравитации |
34,585 |
0,507 |
43,04 |
4421,22 |
59,40 |
68,12 |
65,10 |
4,42 |
16,33 |
|
|
Суммарные Хвосты гравитации (отсадка+стол) |
65,415 |
0,354 |
56,96 |
1597,82 |
40,60 |
19,31 |
34,90 |
11,97 |
83,67 |
|
|
Руда по балансу |
100,00 |
0,407 |
100,0 |
2574,23 |
100,0 |
36,19 |
100,0 |
9,36 |
100,0 |
|
Рисунок 2. Схема гравитационного обогащения
Результаты, полученные в ходе проведения гравитационного обогащения на отсадочной машине с перечисткой концентрата отсадки на концентрационном столе, показали извлечение металлов в объединенный концентрат гравитации (см. табл. 4): Au – 43,04 %; Ag – 59,40 %; Pb – 65,10 %; Zn – 16,33 %.
Концентраты гравитации были изучены рентгеноструктурным фазовым (дифрактометрическим) анализом, выполненным на аппарате XRD-6000, Shimadzu при Cu- фильтрованном излучении, а также просмотрены под бинокулярным микроскопом. Результаты дифрактометрического анализа приведены в табл. 5.
Таблица 5. Результаты дифрактометрического анализа
|
Наименование пробы |
Минералы, группы минералов |
|
Концентрат отсадки -2,0 мм |
Галенит – 97 %, сфалерит – 2 %, кварц – 1 % |
|
Концентрат стола -1,0 мм |
Галенит – 86 %, сфалерит – 10 %, пирит – 2 %, кварц – 2 % |
|
Концентрат стола -0,5 мм |
Галенит – 86 %, сфалерит – 8 %, пирит – 5 %, кварц – 1 % |
|
Концентрат стола -0,1 мм |
Галенит – 88 %, сфалерит – 4 %, пирит – 5 %, кварц – 3 % |
|
Хвосты гравитации (отсадка+стол) |
Галенит – 8 %, сфалерит – 24 %, пирит – 5 %, кварц – 41 %, каолинит, хлорит – 13 %, слюдисто-гидрослюдистые минералы – 5 %, плагиоклазы – 4 % |
Технико-экономические показатели обогащения полиметаллических руд в значительной степени определяются эффективностью технологии селективной флотации минералов свинца и цинка.
Наиболее эффективными реагентами-модификаторами при разделении свинцово-цинковых концентратов с повышенным содержанием в них вторичных сульфидов цинка являются реагенты или их сочетания, обладающие комплексным действием на поверхность минералов одного из разделяемых металлов. В качестве депрессоров сфалерита и пирита в свинцовом цикле использовали сульфит натрия и цинковый купорос. Оптимальная крупность питания флотации соответствует крупности хвостов гравитации и составляет 70–75 % класса минус 71 мкм.
Принципиальная схема флотационного обогащения отражена на рис. 3.
Рисунок 3. Схема флотационного обогащения
Результаты, полученные по схемам гравитационно-флотационного и флотационного обогащения с получением одноименных концентратов свинца и цинка, приведены в табл. 6.
Таблица 6. Результаты схем гравитационно-флотационного и флотационного обогащения руды
|
Продукты обогащения |
Выход, % |
Золото |
Серебро |
Свинец |
Цинк |
||||
|
β, г/т |
Ɛ, % |
β, г/т |
Ɛ, % |
β, % |
Ɛ, % |
β, % |
Ɛ, % |
||
|
Схема гравитационно-флотационного обогащения |
|||||||||
|
Концентрат гравитации |
34,585 |
0,507 |
43,08 |
4421,22 |
59,40 |
68,12 |
65,10 |
4,42 |
16,33 |
|
Свинцовый концентрат |
16,340 |
0,769 |
30,87 |
4880,10 |
30,98 |
67,60 |
30,52 |
1,80 |
3,14 |
|
Цинковый концентрат |
15,700 |
0,550 |
21,1 |
1477,70 |
9,01 |
7,98 |
3,46 |
47,60 |
79,84 |
|
Хвосты флотации |
33,375 |
0,06 |
4,48 |
47,20 |
0,61 |
0,99 |
0,91 |
0,192 |
0,68 |
|
Руда по балансу |
100,00 |
0,407 |
100,00 |
2574,23 |
100,00 |
36,19 |
100,00 |
9,36 |
100,00 |
|
Схема флотационного обогащения |
|||||||||
|
Свинцовый концентрат |
57,12 |
0,57 |
85,87 |
4700,0 |
93,66 |
60,10 |
99,22 |
3,80 |
22,28 |
|
Цинковый концентрат |
12,50 |
0,33 |
10,93 |
1349,0 |
5,91 |
1,56 |
0,57 |
59,80 |
77,11 |
|
Хвосты флотации |
30,32 |
0,04 |
3,20 |
40,50 |
0,43 |
0,24 |
0,21 |
0,20 |
0,61 |
|
Руда по балансу |
100,00 |
0,38 |
100,00 |
2866,35 |
100,00 |
34,60 |
100,00 |
9,74 |
100,00 |
По схеме гравитационно-флотационного обогащения получен свинцовый концентрат марки КС2-А, состоящий из концентратов гравитации и флотации свинца с выходом 50,9 %. Извлечение свинца в свинцовый концентрат составило 95,62 % при массовой доле 68 %, серебра – 90,38 % при – содержании 4568,6 г/т. Также получен цинковый концентрат марки КЦ-4 с выходом 15,7 %. Извлечение цинка в цинковый концентрат составило 79,84 % при массовой доле в нем цинка 47,6 %.
Качество полученных концентратов отражено на рис. 4.
Рисунок 4. Качество концентратов по схеме гравитационно-флотационного обогащения
По схеме флотационного обогащения с селективной флотацией свинца и цинка получен свинцовый концентрат марки КС3 с выходом 57,1 % и цинковый концентрат марки КЦ-0 с выходом 12,5 %. Извлечение свинца в свинцовый концентрат составило 99,22 % при массовой доле в нем свинца 60,1 %; серебра – 93,66 % при содержании 4700,0 г/т. Извлечение цинка в цинковый концентрат составило 77,11 % при массовой доле в нем цинка 59,8 %.
Качество полученных концентратов отражено на рис. 5.
Рисунок 5. Качество концентратов по схеме флотационного обогащения
Полученные концентраты по схемам гравитационно-флотационного и флотационного обогащения удовлетворяют техническим требованиям, предъявляемым к концентратам, полученным из руд цветных металлов.
"ЗОЛОТОДОБЫЧА" № 2 (279), ФЕВРАЛЬ 2022 ГОДА
© АО «Иргиредмет», 2023