Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Исследования гидродинамических и аэрационных параметров процесса флотации, разработка эффективных режимов и внедрение комбинированных схем обогащения сложных медно-цинковых руд на Жезкентской и Николаевской фабриках Арустамян Михаил Армаисович

Исследования гидродинамических и аэрационных параметров процесса флотации, разработка эффективных режимов и внедрение комбинированных схем обогащения сложных медно-цинковых руд на Жезкентской и Николаевской фабриках
<
Исследования гидродинамических и аэрационных параметров процесса флотации, разработка эффективных режимов и внедрение комбинированных схем обогащения сложных медно-цинковых руд на Жезкентской и Николаевской фабриках Исследования гидродинамических и аэрационных параметров процесса флотации, разработка эффективных режимов и внедрение комбинированных схем обогащения сложных медно-цинковых руд на Жезкентской и Николаевской фабриках Исследования гидродинамических и аэрационных параметров процесса флотации, разработка эффективных режимов и внедрение комбинированных схем обогащения сложных медно-цинковых руд на Жезкентской и Николаевской фабриках Исследования гидродинамических и аэрационных параметров процесса флотации, разработка эффективных режимов и внедрение комбинированных схем обогащения сложных медно-цинковых руд на Жезкентской и Николаевской фабриках Исследования гидродинамических и аэрационных параметров процесса флотации, разработка эффективных режимов и внедрение комбинированных схем обогащения сложных медно-цинковых руд на Жезкентской и Николаевской фабриках Исследования гидродинамических и аэрационных параметров процесса флотации, разработка эффективных режимов и внедрение комбинированных схем обогащения сложных медно-цинковых руд на Жезкентской и Николаевской фабриках Исследования гидродинамических и аэрационных параметров процесса флотации, разработка эффективных режимов и внедрение комбинированных схем обогащения сложных медно-цинковых руд на Жезкентской и Николаевской фабриках Исследования гидродинамических и аэрационных параметров процесса флотации, разработка эффективных режимов и внедрение комбинированных схем обогащения сложных медно-цинковых руд на Жезкентской и Николаевской фабриках Исследования гидродинамических и аэрационных параметров процесса флотации, разработка эффективных режимов и внедрение комбинированных схем обогащения сложных медно-цинковых руд на Жезкентской и Николаевской фабриках
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Арустамян Михаил Армаисович. Исследования гидродинамических и аэрационных параметров процесса флотации, разработка эффективных режимов и внедрение комбинированных схем обогащения сложных медно-цинковых руд на Жезкентской и Николаевской фабриках : Дис. ... канд. техн. наук : 25.00.13 : Москва, 2004 154 c. РГБ ОД, 61:04-5/3025

Содержание к диссертации

Введение

1. Современное состояние технологии обогащения медно-цинковыхруд 5

1.1. Технология обогащения фабрик РФ и ближнего зарубежья 5

1.2. Технология обогащения зарубежных фабрик 17

2. Исследование физико-химических, гидродинамических и аэрационных параметров процесса флотации 27

2.1. Соотношение концентрации ионов ксантогената и щелочности пульпы - основа селективной флотации сульфидов 27

2.2. Экспериментальная флотационная установка. Методики определения гидродинамических и аэрационных параметров 37

2.3. Исследование гидродинамических параметров флотации во взаимосвязи с ее результатами . 48

2.3.1. Изучение скоростей потоков по высоте камеры 48

2.3.2. Определение энергии диссипации в объеме пульпы 52

2.3.3. Распределение твердой фазы по объему камеры в зависимости от гидродинамики процесса 56

2.3.4. Дисперсность воздушных пузырьков и флотируемость пирита 56

2.3.5. Изучение взаимосвязи извлечения пирита и сообщаемой системе энергии 60

2.3.6. Определение взаимосвязи энергии, сообщаемой пульпе и критической концентрацией ионов ксантогената для совершения акта флотации 65

2.3.7. Селективность процесса флотации и характеристика пенного слоя 68

2.4. Обоснование рациональных гидродинамических и аэрационных условий в различных циклах и операциях технологических схем 69

3. Исследование, разработка и внедрение новой флотационной техники и технологии обогащения медно-цинковых руд на жезкентской и николаевской обогатительных фабриках 78

З.І.Жезкентская обогатительная фабрика 78

3.1.1. Характеристика руд 78

3.1.2. Разработка схемы селективно-коллективной флотации 84

3.2. Николаевская обогатительная фабрика 103

3.2.1. Исследования по разработке селективно-коллективной схемы флотации 104

3.2.2. Промышленные испытания и внедрение бесщшшдноЙ технологии селекции 109

3.2.3. Изучение влияния окислительной пропарки пульпы на селективность цинковой флотации 111

4. Реконструкции флотационных отделений на обогатительных фабриках 119

4.1, Николаевская обогатительная фабрика 120

4.2. Жезкентская обогатительная фабрика 130

Общие выводы 134

Введение к работе

Современная промышленная флотация на большинстве фабрик протекает в нестабильных условиях. Основной причиной нестабильности и непостоянства технологических показателей флотации является непостоянство и неоптимальное физико-химическое состояние флотационной пульпы, вызываемое переменным составом руды и технологической воды, несовершенством существующих флотационных машин и недостаточной специфичностью флотационных реагентов.

На основе законов электрохимической кинетики реакций, протекающих в пульпе и на минеральной поверхности, а также экспериментальных исследований разработаны теоретически обоснованные физико-химические и математические модели флотации полиметаллических руд, которые были апробированы в промышленных условиях на Зыряновской и других обогатительных фабриках.

При обогащении полиметаллических и медно-цинковых руд наиболее низкие показатели часто обусловлены активацией сульфидов цинка и железа ионами меди еще в самом месторождении, а также высоким содержанием сульфидов железа, интенсифицирующих электрохимическое окисление сульфидов меди. Обычные методы подготовки таких руд к флотации не обеспечивают дезактивацию сульфидов железа и цинка. Поэтому селективность процесса в цинке коллективной свинцово-медной флотации резко ухудшается. Одним из перспективных методов дезактивации сульфидных минералов является электрохимическая обработка минеральной поверхности.

Недостаточная изученность гидродинамики существующих флотационных машин не позволяет получать высокие технологические показатели обогащения даже при условии оптимизации реагентного режима флотации. Поэтому в работе, изучено влияние основных гидродинамических факторов на показатели флотации и их связь с ионным составом жидкой фазы пульпы. Существенные возможности улучшения технологических показателей флота-

ции заложены в подборе наиболее оптимальной для данных конкретных условий селективной флотации рецептуры флотационных реагентов, особенно эффективности и селективности действия собирателей.

Настоящая работа посвящена решению отмеченных задач на примере медно-цинковых руд Николаевского и Шемонахинского месторождений, а также полиметаллических руд Зыряновского, Орловского месторождений. В работе изложены результаты проведенных исследований в СП ЗАО «ИВС» и в Гинцветмете (в лабораториях в соответствии с контрактом по НИР № 14-2/3/6120С от 14 июля 2000 г.): по исследованию и физико-химическому моделированию процесса цианидного разделения медно-свинцовых концентратов; исследованию закономерностей тепловой обработки цинк-циритной пульпы; разработки математической модели процесса флотации; теоретическому обоснованию методов конструирования обогатительных аппаратов; изучению причин сокращения времени флотации с увеличением скорости потока пульпы во флотомашинах, рациональный выбор гидродинамических условий в различных циклах и операциях флотационного процесса.

Разработана и подтверждена экспериментально в промышленных условиях «кинетическая» физико-химическая модель ионного состава жидкой фазы пульпы в «критических» условиях депрессии флотации халькоцинка цианидами.

Изложенное показывает, что теоретическое обоснование и разработка технологии переработки полиметаллических и медно-цинковых руд с учетом генетико-морфологических особенностей является актуальной проблемой, решение которой - один из существенных резервов повышения уровня извлечения полезных компонентов и качества конечной продукции при улучшении санитарно-гигиенических условий производства.

Исследование гидродинамических параметров флотации во взаимосвязи с ее результатами

Проведенные измерения распределения скоростей потоков по высоте флотационной машины, представленные на рис. 2.13, свидетельствуют о существенно отличающихся условиях в объеме камеры. Наибольшей величины средняя и мгновенная скорости, динамическое давление и степень турбулентности достигают в зоне диспергирования. Детальные измерения, выполненные в этой зоне, свидетельствуют о сложной гидродинамической картине. Величина и знак векторов скоростей и динамического давления в плоскости параллельной оси вращения импеллера - переменны (рис. 2.14) и достигают максимальной величины, независимо от параметра Re импеллера, количества твердой и газовой фаз, в области плоскости диска импеллера. Установлено, что максимальной степени турбулентности потоки достигают не в плоскости максимальных скоростей и давлений (рис. 2.14), а смещены и совпадают с уз кими зонами изменения знака векторов скорости и давления на противопо ложный. В этих плоскостях достигает максимума и пульсационная состав ляющая скорости , кривая изменения которой симбатна кривой степени турбулентности. Стробоскопическое фотографирование флотационной камеры (на рис. 2.12 представлена прорисовка фотоснимка) также показало наличие узкой зоне максимальных скоростей и мощных циркуляционных потоков, формирующихся в знакопеременном поле скоростей и давлений, центры этих вихрей, приникающие к поверхности вращения импеллера, совпадают с точками максимальной турбулентности.

Существование восходящих и нисходящих циркуляционных потоков ведет к преимущественному концентрированию газовой фазы в восходящих, а твердой (в меньшей степени) в восходящих потоках уже в зоне импеллера, на расстоянии соизмеримом с радиусом импеллера. Повышение концентраций твердой и газовой фаз снижает скорость их сегментаций.

Оценочно макромасштаб турбулентности нисходящих потоков составляет (1,5-2,5) 10"1 м, а восходящих (4-6) 10"1 м. Установлено, что в исследованном диапазоне скоростей вращения импеллера (ReHMn. (0,3-0,8) 105), картина циркуляционных потоков изменяется не существенно, однако изменяются их гидродинамические характеристики. Взаимосвязь некоторых характеристик и их зависимость от скорости вращения импеллера приведена на рис. 2.13. Сопоставление гидродинамических характеристик с результатами флотационных опытов, проведенных при различных соотношениях —J- _ г" — различных условиях аэрации, матрицей коэффициентов [Кх \необх.корреляции исследованных факторов и матрицей коэффициентов значимости членов уравнений множественной регрессии, позволило оценить роль важнейших факторов в процессе флотации и установить области оптимальных соотношений между важнейшими из них. 2.3.2,Определение энергии диссипации в объеме пульпы. Установлена практически функциональная зависимость диссипации энергии ( Є) с линейной скоростью импеллера (VUM) коэффициент корреляции R - 0,99 (рис. 2.16). Физическая сущность энергии диссипации это количество энергии переданной флотационной системе и поглощенной ею. Эта энергия может быть рассчитана по формуле (2.25): ё=т-С -р П3-(15имп (225) где: т - масса системы; ср - коэффициент расхода мощности; р - плотность системы; л5- скорость вращения импеллера; d5 - диаметр импеллера. Из формулы (2.25) видно, что параметр является & функцией количества пульпы, ее плотности, (как покачано ниже) количества диспергированного воздуха, скорости вращения импеллера, его конструкции, конструкции флотомашины в целом. Анализируя рис. 2.16, видно, что величина средней диссипации энергии достаточно тесно связана с параметром Рейнольдса, средней скоростью потока, величиной касательных напряжений сдвига и в первом приближении может служить интегральной характеристикой гидродинамической обстановки в объеме флотационной машины. Подтверждением этому является высокий коэффициент корреляции ёс извлечением пирита концентрат R = 0,78.

Как видно из табл. 2.5, наибольшее влияние из исследованных факторов на диссипацию энергии оказывают параметры, характеризующие количество и степень дисперсности воздуха, и скорость вращения импеллера. В порядке снижения значимости факторы образовывают последовательность; наибольшая ордината функции распределения пузырьков по крупности (Х7) удельный расход воздуха (Х4) объемная газосодержание (Х8) диаметр воздушных пузырьков (Хз) скорость вращения импеллера (Х5). 2.3.3. Распре деление твердой фазы по объему камеры в зависимости от гидродинамики процесса. При сопоставлении результатов измерения концентрации твердой фазы по высоте флотационной машины (рис. 2.14), со средней скоростью восходящих и нисходящих потоков Унисх.ЯУеосх, (рис. 2.13) с результатами флотации пирита при минимальных скорости вращения импеллера V„M= 2,2 м/сек и диссипации энергии ( 6=2,1 Ватт/кг) рис. 2.15 видно, что однозначно характеризовать работу (по извлечению ценного компонента) пневмомеханических (очевидно и механических) флотационных машин качеством суспендирования твердой и диспергирования газовой фаз (при достаточном количестве реагентов и воздуха) - нельзя. При минимальной скорости вращения импеллера (Кмм 2,2м сек) распределение концентрации частиц средней крупности в объеме флото-машины подобно распределению их при скорости 4,2 м/сек (рис. 2.14). Сопоставление скорости осаждения пирита в стесненных условиях табл. 2.6 - и скорости восходящих потоков, измеренных в флотомашине (рис. 2.13) подтверждают возможность эффективного суспензирования пирита исследованной крупности уже при минимальной скорости импеллера.

Обоснование рациональных гидродинамических и аэрационных условий в различных циклах и операциях технологических схем

К настоящему времени создано большое число разнообразных конструкций флотационных машин. Это обстоятельство требует разработки рекомендаций по их наиболее рациональному использованию в зависимости от требований конкретных технологических операции. В настоящей работе сделано попытка дать такого рода рекомендации на основе результатов исследований гидромеханики флотационного процесса, проводившихся в течение ряда лет [49,50]. Как известно, различия флотационных операций касаются их назначения и характеристики питания (флотоактивности вещественного состава и распределения по крупности). Эти различия предопределяют различия целей оптимизации гидродинамических условий флотации и различия средств, с помощью которых эти цели достигаются- В качестве основных характеристик гидродинамических условий операции примем следующие: характер конкуренции частиц за место на пузырьке; характер минерализации (свободная или стесненная); оптимальная степень минерализации (доля поверхности пузырька, занятая частицами); интенсивность перемешивания; интенсивность аэрации (газосодержание); крупность пузырьков; глубина камеры; направление потока пульпы (прямоточное вертикальное, противоточное вертикальное или горизонтальное). Попытаемся сформулировать требования к указанным характеристикам для случаев различных операций и дать рекомендации по выбору гидродинамических схем флотомашин, наиболее удовлетворяющих этим требованиям.

Основная операция предназначена для извлечения основной массы фло-тоактивного материала. Характеристики питания зависят от конкретных условий фабрики, но при общем рассмотрении можно ориентироваться на средние типичные значения крупности и содержания полезного компонента. Целью оптимизации гидродинамических условий является максимизация скорости флотации. Конкуренция частиц за место на пузырьке в этой операции нежелательна. Во-первых, создание такой конкуренции путем ограничения свободной поверхности газовой фазы уменьшает скорость флотации, а во-вторых, различие во флотоактивности частиц полезного минерала и пустой породы в основной флотации велико, что само по себе обеспечивает достаточную селективность разделения. Таким образом, характер минерализации в основной операции должен быть свободным, т. е. процесс минерализации не должен лимитироваться величиной свободной от частиц поверхности пузырьков. Для того, чтобы это выполнялось, степень минерализации не должна превышать величину l + costp где cos(? так называемый критический угол соударения частицы с пузырьком, зависящий от параметра 2Уьа2(рр р/) Здесь а и R - радиусы частицы и пузырька; Vp и Vb — их скорости относительно жидкости; pf и № - плотность и динамическая вязкость жидкости, а рр - плотность частиц. Зависимость cos от Fr представлена на рис. 2.20. ., I + COS0 Указанная величина — определяет оптимальную степень минерализации в случае основной флотации. Пусть заданы извлечение , производительность по твердому Qp и содержание полезного компонента в питании а. Тогда для достижения оптимальной степени минерализации следует обеспечить расход воздуха на камеру, равный 0,33 Qp-R a-e Q a(l + cos p )/2 (2 31) Интенсивность перемешивания должна быть по возможности минимальной. При этом сводится к минимуму разброс частиц по времени пребывания в аппарате[51] и вероятность осыпания частиц под действием турбулентности. В машинах импеллерного типа с преимущественно горизонтальным течением пульпы требование минимизации степени перемешивания противоречит условию поддержания грубодисперсных частиц во взвешенном состоянии. Поэтому в операции основной флотации целесообразно организовывать в рабочей зоне флотокамеры вертикальное течение пульпы, чтобы совместить задачи взвешивания и транспортировки частиц. Крупность пузырьков должна быть достаточно малой для того, чтобы: 1. отсутствовала турбулентность в их кормовом следе и связанный с этим процесс отрыва частиц; 2. обеспечивался высокий гидродинамический коэффициент столкновения в соответствии с формулой [37, 50]:. обеспечивалось высокое газосодержание. Крупность пузырьков ограничена снизу условиями обеспечения их достаточной плавучести. Можно показать, что даже полностью минерализованный пузырек будет всплывать, если выполнено неравенство R a - (2.33) Pf При использовании импеллера для диспергации воздуха уменьшения крупности пузырьков можно добиться с помощью увеличения интенсивности перемешивания в зоне импеллера. В силу сказанного о роли перемешивания необходимо локализовать турбулентность в минимально возможном по конструктивным соображениям области вблизи импеллера. В этой области будет происходить диспергация воздуха и, возможно, минерализация пузырьков самыми тонкими частицами посредством турбулентно-диффузионного механизма [52]. Локализацию турбулентности можно обеспечить, применяя, например, специальные успокоители. Другим решением, обеспечивающим получение мелких пузырьков, является использование пневматических машин с соответствующими характеристиками аэраторов.

Глубина машины может быть определена по формуле: Я"4 г(Гг+П)хЪ (234) Здесь т=-1 в случае противоточного по отношению к пузырькам вертикального течения пульпы, а = 1 в случае прямоточного вертикального течения пульпы; SM - площадь горизонтального сечения камеры; V - скорость вертикального течения пульпы (в импеллерных машинах с внутрикамерной циркуляцией следует принять в качестве V среднюю скорость восходящего циркуляционного потока, с = 1). Величина у представляет собой среднюю вероятность закрепления частиц на пузырьках, определяемую в лабораторных условиях [51]. Коэффициент Л в условиях свободного характера минерализации может быть оценен по формуле: А--!- 1- где є - заданное извлечение в камере. Касаясь вопроса о предпочтительном направлении потока в камере, укажем, что в основной операции можно использовать вертикальные прямоточный или противоточный режимы течения. Однако противоточный режим несколько предпочтительнее, как более скоростной [49]. С учетом сформулированных требований можно считать наиболее подходящими для основной флотации пневмомеханические машины с организованной вертикальной циркуляцией (например, по типу «РИФ») и специальными успокоителями, а также пневматические противоточные или прямоточно-противоточные машины.

Николаевская обогатительная фабрика

Николаевская обогатительная длительное время перерабатывала колче данные медно-цинковые руды Николаевского и Шемонаихинского месторож дений при конечной крупности измельчения руды до 70-75% класса минус 0,074 мм, обеспечивая по принятой коллективно-селективной схеме флотации с разделением коллективного концентрата по цианидной технологии, при л этом получали медный концентрат с содержанием меди 20-21% и цинкового концентрата при извлечении меди 74-7 с одержанием цинка 40-42% при извлечении меди 74-76% и цинка 58-60% соответственно. С выводом во II полугодии 2000 г. из эксплуатации Шемонаихинского карьера произошло резкое изменение вещественного состава рудного сырья. Доля метаколлоидных руд возросла с 10 до 50%, селективное обогащение которых традиционными методами чрезвычайно затруднено. Содержание цинка в перерабатываемой руде снизилось с 4,0-4,5% до 2,0-2,5%, а соотношение цинка и меди - с 2,5:1,0 до 1,0:1,0, что в значительной степени снизило качество цинкового концентрата по содержанию цинка до 38%, а по содержанию меди превысило - до 6,0%, это затруднило реализацию концентрата потребителям.

В связи с возникшей проблемой на фабричных продуктах и пробах руды текущей добычи были проведены лабораторные исследования по усовершенствованию принятой на фабрике схемы обогащения и реагентных режимов с применением бесцианидного режима селекции сульфидов меди, цинка и железа. Исследования по разработке селективно-коллективной схемы флотации. Анализ работы фабрики при переработке медно-цинковых руд показал, что при разделении коллективного концентрата по цианиднои технологии часть свободных сульфидов меди флотационной крупности не флотируется в медном цикле, а после активации медным купоросом вместе с сфалеритом переходит в цинковый концентрат, ухудшая его качество. Поэтому представлялось целесообразным, по опыту уральских медно-цинковых фабрик, исследовать возможность интенсификации процесса селекции коллективного концентрата с применением вместо цианида сернистого натрия в известковой среде. В этих условиях депрессия сфалерита осуществляется сульфидом цинка, образующимся в жидкой фазе при взаимодействии цинкового купороса с сернистым натрием (весовое соотношение 2:1): ZnS04 + Na2S = ZnS + Na2S04 (1), і a депрессия пирита - поддержанием оптимальной щелочности пульпы, обеспечиваемой регулированием расхода извести. Лабораторные исследования бесцианидного режима разделения сульфидов меди, цинка и железа проводились на продуктах обогащения фабрики и пробах руды текущей добычи с содержанием 1,26-1,75% меди, 2,5-3,3% цинка и 36-40% железа. По данным минералогического анализа исследованных проб основными рудными минералами являются: пирит (до 80%), халькопирит, сфалерит, блеклые руды, галенит, ковеллин, халькозин, борнит. В небольших количествах содержится золото и серебро, тесно ассоциированные с сульфидами. Руды имеют мелкозернистую структуру, характеризуются высоким содержанием метаколлоидных форм, до 50% содержащегося в них пирита имеет пористый, глобулярный характер и подвержено катаклазу (естественному дроблению). В рудах наблюдаются весьма сложные взаимопрорастания пирита со сфалеритом и сфалерита с халькопиритом. До 40% сфалерита содержит эмульсионную вкрапленность халькопирита, размер зерен которого составляет 1-2 микрона (рис. 3.2, 3.3). Изучение раскрываемости сульфидов меди, цинка и железа в процессе измельчения проб показало (рис. 3.4), что при достижении тонины рудного помола 75-85% класса минус 0,074 мм до 50% халькопирита находится в свободном виде. Это обстоятельство свидетельствует о целесообразности вывода раскрытых зерен сульфидов меди перед коллективной флотацией в готовый медный концентрат (рис.3.5).

Опыты по выделению медной «головки», проведенные при расходе цинкового купороса - 60 г/т руды, сернистого натрия - 40 г/т руды, извести - 4,0 кг/т руды (св. СаО - 200 мг/л) и различной крупности измельчения руды, по-казали, что с повышением тонины помола руды по классу минус 0,074 мм с 70 до 85% извлечение меди в концентрат «головки» возрастает с 38-40% до 48-50% при улучшении качества медного концентрата по содержанию меди с 21-22% до 24-26% и цинка с 5,0% до 3,0%. Осуществление вывода половины содержащейся в руде меди в готовый медный концентрат в значительной степени стабилизирует последующий процесс коллективной флотации и обеспечивает получение коллективного концентрата с содержанием 6-8% меди, 12-14% цинка и 28-30% железа при извлечении меди в коллективный концентрат и концентрат медной «головки» 94-95% от руды.

Разделение коллективного концентрата с применением для депрессии сфалерита цинкового купороса и сернистого натрия проводилось на фабричных пробах с различным содержанием меди и цинка. По принятой на фабрике схеме медной флотации с доизмельчением коллективного концентрата до 95% класса минус 0,074 мм и концентрата основной медной флотации до 98% класса минус 0,053 мм и расходе цинкового купороса-2-3 кг/т концентрата (400-600 г/т руды), сернистого натрия - 1,5-2,0 кг/т концентрата (300-400 г/т руды) и щелочности пульпы 150-200 мг/л св. СаО был получен медный концентрат с содержанием 22-23% меди, 4-6% цинка и 28-29% железа при извлечении меди от операции до 92%. Камерный продукт селекции коллективного концентрата после доизмельчения до 95-98% класса минус 0,053 мм был подвергнут обезмеживанию с добавками цинкового купороса - 700 г/т продукта и сернистого натрия - 400-500 г/т продукта. В результате из фабричных хвостов медной флотации был выделен медно-пиритный концентрат с содержанием 5-7% меди, 10-17% цинка и 28-34% железа при извлечении меди от операции 73-75%. Минералогическим анализом обезмедненых хвостов медной флотации установлено, что халькопирит в них находится преимущественно в сростках с пиритом (60%), сфалеритом (10%) и породой (15%). Преобладающий размер зерен халькопирита в сростках составляет 10-30 микрон. Хвосты обез-меживания и обезжелезнения являются цинковым продуктом, при доводке которого по принятой на фабрике схеме цинковой флотации может быть получен кондиционный цинковый концентрат. Опытами по принципу непрерывного процесса, поставленных на двух пробах медно-цинковой руды, измельченных до 85% класса минус 0,074 мм, по коллективно-селективной схеме флотации с применением для депрессии сфалерита цинкового купороса и сернистого натрия в известковой среде были получены:

Жезкентская обогатительная фабрика

В 2000-2002 гг. НПО «РИВС» совместно с Жезкентским ГОКом провели ряд научно-исследовательских работ, показавшие возможность повышения извлечения цинка из руд текущей добычи без существенного снижения показателей извлечения меди. Применение бесцианиднных режимов селекции сульфидов свинца, цинка и пирита, основанных на депрессии сфалерита цинковым купоросом и сернистым натрием при определенных их соотношениях в известковой среде и перевод фабрики с прямой селективной флотации на селективно-коллективной схему обогащения позволило существенно снизить потерь цинка в медном концентрате (рис. 4.5,4.6). Существующие на фабрике флотационные машины старой конструкции не обеспечивали необходимую селекцию и объемы флотации. Для успешного внедрения разработанной селективно-коллективной схемы обогащения специалистами НПО «РИВС» и Жезкентского ГОКа разработали технический проект реконструкции фабрики, включающий в себя изменение существующей схемы флотации, установку 50 камер флотомашин РИФ 6,3 с гарантией повышения извлечения цинка на 20% . Флотационные машины приняты в промышленную эксплуатацию в декабре 2002 года. За период промышленного освоения бесцианидноЙ схемы обогащения с применением нового флотационного оборудования полностью подтверждены данные, полученные в лабораторных условиях [62]. С февраля 2003 г. на Жезкентской обогатительной фабрике получают показатели, заложенные в проекте реконструкции (табл. 4.4).

Технологические показатели Жезкентской обогатительной фабрики до и после внедрения бесцианидноЙ технологии обогащения. 1. Исследована, разработана и внедрена новая комплексная технология обогащения медно-цинковых руд, обеспечивающая повышение извлечения и качества концентратов на Жезкентской и Николаевской обогатительных фабриках и основанная на сочетании гидродинамических и аэрационных характеристик новой флотационной техники, ионного состава пульпы в различных циклах и операциях схемы. 2. Доказано, что гидродинамические и аэрационные характеристики флотомашин, свойства пенного слоя являются решающими факторами флотации в сочетании с концентрацией ксантогената и щелочностью пульпы. 3. Установлено, что скорость потоков пульпы и распределение твердой фазы по флотокамере, дисперсность пузырьков воздуха определяют заданную флотируемость сульфидов и, прежде всего, - пирита и различны для операций и стадий флотации. 4. Исследованиями установлена зависимость извлечения пирита и других сульфидов от расхода воздуха при различных соотношениях -—_ им , [К Інеобх. обеспечивающая максимально возможное в данных условиях извлечение сульфидов. 5. Показано, что для совершения акта флотации необходима определенная энергия, сообщаемая пульпе, во взаимосвязи с критической концентрацией ксантогената. 6. На основании исследований установлено, что сочетание указанных параметров флотационного процесса позволяет достигать в различных операциях технологические схемы максимального извлечения полезных компонентов при высокой селекции от пирита. 7. Разработанное сочетание параметров флотации было реализовано по стадиям схемы и операциям на Жезкентской и Николаевской фабриках. 8. Методики регулировки режимов флотации позволяют осуществлять корректировку гидродинамических и аэрационных параметров флотомашин по стадиям обогащения. 9. В сочетании с новой флотационной техникой внедрен бесциан идный режим селективного разделения сульфидов меди, цинка и железа, основанный на депрессии сфалерита цинковый купоросом и сернистым натрием в известковой среде. 10. Разработан и внедрен проект реконструкции Жезкентской и Никола евской обогатительных фабрик, позволивший повысить извлечение цинка в цинковый концентрат на 20% и 10%, соответственно, и получить экономиче ский эффект 2,5 млн. долл. США только на Николаевской обогатительной фабрике.

Похожие диссертации на Исследования гидродинамических и аэрационных параметров процесса флотации, разработка эффективных режимов и внедрение комбинированных схем обогащения сложных медно-цинковых руд на Жезкентской и Николаевской фабриках