Флотационный концентрат что это
Флотация при обогащении золота.
Флотация один из основных и старейших методов для извлечения золота, известный еще с 30-х годов прошлого века. Флотация, в буквальном значении «плаванье на поверхности воды» — технологический процесс разделения мелких твёрдых частиц в водной среде.
Флотация применяется в качестве одного из методов обогащения полезных ископаемых, а так же для очистки воды от органических веществ и твёрдых взвесей, разделения смесей, ускорения процессов проходящих в отстойниках в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности.
Флотация один из основных и старейших методов извлечения золота. Он известен еще с 30-х годов XX, когда флотация как метод извлечения свободного золота из песков был предложен в научных работах известных исследователей. Но для того времени процесс флотации был слишком дорогим и в процессах переработки бедных песков россыпных месторождений золота не получил широкого промышленного применения.
С развитием технологий флотационный процесс обогащения золота стал существенно дешевле с одновременным повышением его эффективности. Благодаря появлению тонкого грохочения и обесшламливания были усовершенствованы способы подготовки исходного материала к флотации, появились новые современные флотационные машины и новые более эффективные реагенты.
Влияние на процессы флотации.
Но и сейчас с процессами флотации не все так гладко. Так наличие в россыпях значительного содержания илов оказывает негативное влияние на результаты флотации. Илы оставаясь в состоянии суспензии покрывают частицы золота, тем самым затрудняя их контакт с воздушными пузырьками.
Илы совместно с окислами железа и марганца так же приводят к повышению расход реагентов и снижению количества извлекаемого золота. Для борьбы с негативным влиянием первичных илов в среду флотации приходится добавлять специальные дополнительные вещества- диспергаторы.
В качестве диспергаторов может выступать сода и жидкое стекло. Но по поводу эффективности их воздействия на процессы извлечения золота при флотации нет однозначного мнения.
Так же ухудшает результаты флотации россыпного золота присутствие таких веществ как известь, сернистый натрий и цианистая соль.
Значительное влияние на эффективность процессов флотации оказывает крупность частиц золота, а так же их форма. Эти факторы определяют поведение частиц золота при флотации. Практикой установлено, что частицы золота имеющее крупность более 0,15 мм флотируется плохо. Для увеличения эффективности флотации требуется применения дополнительных мер и средств.
Для извлечения флотацией крупных частиц золота, имеющих пластинчатую форму, пульпа должна иметь большую плотность и наличие обильной и устойчивой пены. Поэтому предпочтение должно отдаваться использованию пневматических флотационных машин вместо механических. Пневматические флотационные машины способны создавать более благоприятные условия для сравнительно спокойного подъема и удаления из камеры пузырьков воздуха с закрепленными на них частицами золота.
Дополнительные процессы при флотации золота.
Тем не менее, даже при создании самых благоприятных условий в пульпе золото флотируется не полностью. В хвостах флотации остаются золотосодержащие частицы значительной массы, имеющие, как правило малоразвитую поверхность, монолитные по структуре и округлые по форме.
Для поиска методов повышения эффективности флотации при доводке концентратов, содержащих мелкое россыпное золото, проводились испытания по схеме, включающей гравитационное обогащение на концентрационных столах с последующей флотацией хвостов.
Режим обычной флотации в щелочной среде оказался недостаточно эффективным для крупных частиц золота. В то же время флотация хвостов после гравитационного обогащения этих же песков, содержащих золото крупностью до 0,15 мм, была весьма эффективной и извлечение золота было практически полным.
Флотирование золота из песков прибрежно-морских россыпей Дальнего Востока, отличающихся наличием чрезвычайно тонких, истертых пластинок золота, так же имеет свои особенности. Непосредственная флотация песков крупностью 0,1-0,15 мм так же оказалась неэффективной.
Для улучшения извлечения золота необходимо введение в процесс флотации дополнительного носителя. В качестве такового может использоваться пирит крупностью 0,05 мм в количестве 2-4% по массе. А дальнейшая стабилизация пены достигается введением реагентов.
В последнее время все большее распространение получает новый способ флотации золота – пенная сепарация. Применение флотационных машин пенной сепарации позволяет расширить пределы крупности извлекаемого золота, при условии небольшого содержания в пульпе илов.
При этом флотация применяется не для первичного обогащения неподготовленных исходных песков, а для доводки грубых зернистых концентратов с тонким золотом. Пенная сепарация еще не до конца изученная тема и представляет собой обширное поле для специальных исследовании с целью повышения эффективности извлечения мелкого и тонкого россыпного золота.
Заключение.
Для извлечения мелкого и тонкого золота дополнительно применяется способ селективного фильтрования пульпы. Он может осуществляться с использованием гидрофобной и ворсистой ткани.
Аппарат для селективного фильтрования представляет собой корпус, заполненный деревянными решетками, оклеенными гидрофобной ворсистой тканью. В корпусе так же имеется загрузочное и разгрузочное устройство.
Пульпа подается в аппарат снизу. Частицы пульпы, проходя через фильтр, ударяются о гидрофобную пористую поверхность ткани. Во время этого процесса частицы золота, обладающие большей гидрофобностью, глубоко проникают в ворс ткани и имеют большую вероятность задержки на фильтре.
После накопления на фильтре золотосодержащего осадка подачу пульпы прекращают и подают воду для удаления золотого осадка. В некоторых случаях в качестве фильтрующей среды применяется древесная стружка. Тогда стружку с накопленными на ее поверхности частицами золота просто сжигают, извлекая затем золото из золы.
Флотация упорных золотосодержащих руд
Из ряда собирателей сульфгидрильного типа выделяются две наиболее важные и широко применяемые в промышленности группы: ксантогенаты и дитиофосфаты (аэрофлоты). В зарубежной практике наиболее широкое применение нашли фенольные дитиофосфаты: этиловый, смесь этилового и вторичного бутилового, вторично бутиловый, изопропиловый, изобутиловый.
Дитиофосфаты широко применяются при флотации золотосодержащих руд в смеси с ксантогенатами, как заменители ксантогенатов и одновременно как пенообразователи. Тонкие зерна минералов лучше флотируются с применением фэрофлотов, чем ксантогенатов /1/.
Для флотации золотосодержащих руд в качестве собирателя испытывали ди-алкил-дитиофосфаты: этиловый — Хостафлот LET, изобутиловый — Хостафлот LIB, вторичный бутиловый — Хостафлот LSB, а также их сочетания с бутиловым ксантогенатом калия. Анализ полученных результатов проводили с использованием в качестве собирателя — бутилового каснтогената калия.
Реагенты марки Хостафлота L — быстродействующие собиратели, для которых достаточно короткого времени кондиционирования. Они представляют собой бесцветную жидкость, анионоактивны. Эти реагенты можно смешивать с водой в любом соотношении, а также вводить в пульпу в неразбавленном виде. При применении реагентов марки Хостафлота L в композиции с бутиловым ксантогенатом калия, оба собирателя возможно дозировать из совместного раствора.
В качестве объекта для испытания собирателей данного типа приведена руда Кузнецовского месторождения, относящаяся к типу малосульфидных золотокварцевых руд. Сульфидные минералы представлены главным образом пиритом (2,5%), марказитом (0,7%). Общая масса сульфидов не превышает 3,2%. Характерной особенностью руды является то, что сульфидные минералы находятся в мелких, тонких и тонкодисперсных зернах и рассеяны по массе пород. Основным ценным компонентом в руде является золото. Серебро практического значения не имеет. Золото самородное, главным образом высоко- и относительно высокопробное. Подавляющая масса золота является тонким и тонкодисперсным (около 80% класса минус 0,074 мм). Форма золотин неправильная, компактная, комковатая, изометрично-пластинчатая. Поверхность большей части золота загрязнена охрами, пленками и корочками гидроксидов железа, сульфидов, карбонатов и силикатов. Золото ассоциирует с кварцем и сульфидами. При крупности дробления до минус 2,0 мм оно практически не вскрывается. Доля амальгамируемого металла при данной крупности составляет всего 5,9%, а при крупности измельчения 95% класса минус 0,074 мм — 33,7%. Установлено, что золото в виде субмикроскопических частиц связано с сульфидами /2/.
С целью повышения извлечения золота из упорных руд испытывали реагенты марки Хостафлотов LET, LIB, LSB и бутиловый ксантогенат калия (БКК), а также их различные сочетания.
Флотационные опыты проводили с порционной (стадиальной) загрузкой собирателей. Загрузку собирателя осуществляли по 35 г/т в каждую стадию при продолжительности флотации 4 мин. В качестве вспенивателя применяли Т-80 с загрузкой по 10 г/т. Пенные продукты каждой стадии флотации собирали и анализировали в отдельности. Зависимость извлечения золота в концентрат флотации от расхода собирателя приведена на рис. Технологические показатели флотационного обогащения руды с применением испытываемых реагентов-собирателей приведены в табл. 1.
Таблица 1. Технологические показатели флотационного обогащения руды
От редакции сайта zolotodb.ru
Почти все современные технологические процессы извлечения золота, в частности, цианирование и флотация, известны давно. Много лет назад они были менее производительными, и их сложно было бы применять в современных гигантских масштабах. В тоже время они были проще в техническом отношении и дешевле в реализации.
Принцип «меньше, но проще и дешевле», по-нашему мнению, может быть полезен и сегодня, особенно для мелких месторождений золота.
Статья X.Б. Менарди, опубликованная в 1931 г., привлекает простотой изложения, и, мы надеемся, будет интересна нашим читателям.
Ционирование и флотация
«Россыпи и руды», №№6-7, 1931 г. Перевод с английского.
Цианистый процесс дает хорошие результаты при обработке большинства кремнистых золотых и серебряных руд. Флотацию успешно применяют для обработки сульфидных руд.
Некоторые руды можно обрабатывать как флотацией, так и цианированием. В последнем случае выбор методов обработки — вопрос затрат капитала, операционных расходов, а также стоимости получаемых продуктов.
Ряд руд можно успешно обрабатывать комбинированным методом — флотацией и цианированием.
Цианирование является гидрометаллургическим процессом. При его посредстве содержащиеся в руде золото и серебро сначала растворяют цианидом и после отделения раствора обычно осаждают металлическим цинком.
В первые годы развития цианового процесса применяли исключительно цианистый калий, позднее стали применять цианистый натрий благодаря более высокому содержанию в нем циана. В настоящее же время применяют продукт, состоящий главным образом, из цианистого кальция.
В первой стадии развития цианистого процесса растворение драгоценных металлов осуществлялось с помощью так называемого процесса перколяции. Руда измельчалась до определенной крупности с расчетом образования возможно меньшего количества илов.
Коллоидальная часть и нефильтрующиеся илы обычно выделяли для обработки по иловому процессу, пески же подвергали цианированию в перколяционных чанах. Требующееся для этого процесса насыщение песков кислородом достигалось путем аэрирования выщелачиваемого материала или же перегрузкой его из одного чана в другой.
По мере усовершенствования процесса было установлено, что тонкое измельчение имеет ряд преимуществ в смысле сокращения времени обработки, повышения извлечения и возможности применения самого процесса к более сложным рудам. Для измельчения руды до надлежащей степени и разделения полученных продуктов нашли применение трубные и шаровые мельницы, работающие с помощью механических классификаторов в замкнутом цикле. Первоначальные механические агитаторы были заменены агитаторами типа Пачука с расположенными в центре прибора приспособлениями для агитации посредством воздуха. Позднее и они были заменены комбинированными воздушно-механическими агитаторами, соединяющими в себе преимущества обоих типов. Начали применять непрерывно действующий механический сгуститель для уплотнения илов в различных стадиях обработки и для замещения обогащенного раствора в пульпе осажденным уже раствором или водой. Были изобретены и усовершенствованы различные типы фильтров для отделения растворов от пульпы.
На многих предприятиях, главным образом, восточной Канады с успехом применяют последовательно два фильтра и более, причем в промежутках между ними, с целью уменьшения потери растворенного металла в выгрузке, кеки подвергают выщелачиванию осажденным раствором или водой. Ранее для осаждения в экстракторах драгоценных металлов применяли цинковые стружки с регенерацией цианида. Впоследствии в это дело были введены улучшения, благодаря тому, что эмульсию цинковой пыли и обогащенный драгоценными металлами раствор стали пропускать через закрытые фильтр-прессы.
В этом направлении весьма существенным оказалось введение процесса Кроу. Один из наиболее видных авторитетов характеризует его «как наиболее ценное и существенное по своей простоте (с химической стороны) достижение в области цианирования за последние пятнадцать лет». Прочие усовершенствования цианового процесса касались исключительно его механической стороны. При растворении драгоценных металлов необходима окислительная среда; при осаждении же металлов требуется наличие восстановительной среды. Кроу достигает этого тем, что обогащенные растворы подвергает действию вакуума в соответствующих аппаратах, где они протекают тонким слоем, что и облегчает удаление из них растворенного кислорода, после этого растворы пропускают через осадительные фильтры, не давая им возможности поглотить воздух, т.е. насытиться кислородом.
В соответствии с этими улучшениями (механического и химического характера) явилась возможность раздельного процесса обработки полным иловым процессом. Как тонкое измельчение и полный иловый процесс в значительной мере заменили перколяцию в цианировании, так точно тонкое измельчение в соединении с флотацией заменили прежние методы разделения по удельному весу при концентрации сульфидных руд, особенно свинцово-цинковых и бедных медно-сернистых.
Развитие процесса флотации шло очень быстро особенно после того, как было установлено, что отделение сульфидных компонентов достигается (при определенных условиях), благодаря различию в физических свойствах сульфидов и породы. Первоначально все сульфидные компоненты руды в виде смеси концентратов (коллективная флотация) флотировали в кислой среде. С применением же щелочной среды было установлено, что некоторые минералы могут быть депрессированы и, таким образом, оставлены в хвостах.
Дальнейшим этапом в развитии флотации было введение так называемой селективной флотации, при которой различные минералы получались в виде отдельных продуктов при последующих операциях. С введением селективной флотации было установлено, что оператор не только применяет различные реагенты для получения определенных результатов, но и ведет точный, однообразный контроль условий как в отношении плотности пульпы, щелочности, температуры, так и в отношении количества добавляемых реагентов. Практически же во всех случаях, где находят применение одновременно цианирование и флотация, применяют тот или иной вид селективной флотации.
В виде иллюстрации наиболее простого случая применения комбинированного метода цианирования и флотации является измененная схема обработки на руднике Chontalpan в Мексике. Первоначально завод был спроектирован для обработки сульфидных руд с применением флотации и цианирования; позднее было обнаружено наличие некоторого количества окисленной руды, требующей совершенно иной обработки, и завод был пущен на этой руде, применяя то же самое оборудование, но в корне изменив схему обработки. Эта окисленная руда содержала свинцовый блеск и, как продукт его окисления, углекислый свинец, а также золото и серебро.
Руду, измельченную до 65 меш, сначала флотировали, получая богатый свинцово-серебряный концентрат. Хвосты от флотации уплотняли, обезвоживали на фильтре и подвергали цианированию обычными методами. Такая схема обработки, примененная к этой руде, дала вполне удовлетворительные результаты. Средние пробы сульфидной руды показывали содержание золота, серебра, свинцового блеска, сфалерита и пирита. Серебро было рассортировано со свинцовым блеском, золото с пиритом. В связи с этим был разработан не обычный метод обработки путем селективной флотации.
На первой стадии обработки получали богатый свинцово-серебряный концентрат. На второй стадии флотировали сфалерит и пирит вместе, давая при этом отвальные хвосты. При чисто сульфидных рудах содержание серебра и этих хвостах было достаточно низкое: когда же в руде имелись продукты окисления, содержание серебра повышалось, и тогда хвосты подвергали цианированию. На третьей стадии (стадии флотации) концентрат, содержащий цинк и серный колчедан, подвергали обработке флотацией, причем в концентраты шла цинковая обманка, а пириты депрессированием переводили в хвосты. Цинковый концентрат являлся продуктом, представлявшим собою определенную ценность при низком содержании серебра, пириты же, если руда была вполне сульфидной, содержали главным образом золото. Золото являлось весьма важной составной частью и его легко извлекали цианированием при измельчении колчеданов до 200 меш (0,074 мм).
Вторым примером столь же удачной комбинированной обработки является другой завод в Мексике.
Руда, добывавшаяся на руднике, не поддавалась обработке в отдельности ни селективной флотацией, ни цианированием. Среднее содержание в руде составляло: серебро — 900 г/т, свинец — 3% и цинк — 6%. Рудник находился на расстоянии 260 км от железной дороги при наличии плохой грунтовой дороги и, следовательно, расходы на транспортировку руды от рудника до железной дороги были высоки. Все это вынуждало получать ценные металлы, заключенные в руде, или в виде лигатуры, или же в виде богатого концентрата.
Опыты селективной флотации не давали хороших результатов, так как свинцовый концентрат получался сравнительно низкого содержания, цинковый же концентрат, содержавший около 2790 г/т серебра, при одновременно высоком содержании серебра в хвостах. Непосредственное цианирование не давало благоприятных результатов вследствие незначительного извлечения при большом расходе цианида, причем ни свинец, ни цинк не извлекались.
Был разработан следующий вполне удовлетворительный, комбинированный метод, с успехом примененный для обработки этой руды. Руду, измельченную до 80 меш (0,2 мм), подвергали обработке селективной флотацией, получая богатый серебросвинцовый концентрат. Содержание металлов в этом концентрате можно было изменять по желанию, но наиболее выгодным было содержание серебра — 2180-2500 г/т и около 30% свинца.
Из этих данных видно, что в концентраты переходит около 30% серебра и 80% свинца вместе с незначительным количеством меди и прочих поглотителей цианида, содержащихся в руде. Хвосты от флотации обезвоживают. После этого добавляют цианистый раствор и агитируют около 48 ч (в соответствии с выработанным методом обработки). Общее извлечение серебра, получаемого во флотационных концентратах и цианированием, превышает 90%. Хвосты от цианирования тщательно промывают, смешивают с водой для получения пульпы и флотированием получают цинковый концентрат. Последний (концентрат), получаемый после цианирования, содержит 52% цинка и около 90 г/т серебра. При обычных условиях перевозка этого концентрата не окупается, но все же, концентрат извлекают и хранят на руднике до благоприятного времени в отношении цен. При этой руде, исключительной по своему характеру, ни цианирование, ни флотация не давали благоприятных результатов в отношении обработки, в то время как комбинированная обработка оказалась вполне удачной и экономически выгодной.
Можно привести ряд примеров, когда концентраты после флотации подвергают дополнительному измельчению и цианируют, но, пожалуй, более интересным является метод, устанавливаемый для совместной обработки концентратов, получаемых со столов и от флотации, содержащих V2О5 и золото. Содержание золота колеблется от 150 до 180 г/т концентрата. Желательно извлечь золото прежде, чем концентрат, содержащий V2О5, поступит в продажу и очевидно, что непосредственное цианирование является наиболее удобным методом обработки.
Флотация золота
ФЛОТАЦИЯ ЗОЛОТА. За последние годы флотация получила широкое применение в обработке руд золота, серебра и платины. Главнейшей особенностью ее является то, что флотируются самородные металлы, содержание которых в рудах невелико и соответственно этому сравнительно мало число зерен, входящих в состав руды; кроме того золото и платиновые металлы обладают высоким удельным весом и нередко встречаются в рудах, почти не содержащих сульфидов или других минерализаторов пены.
Основные случаи применения флотации к золотым рудам можно подразделить следующим образом: 1) Золото преимущественно или исключительно связано с сульфидами. 2) Золото не связано преимущественно с сульфидами, но количество последних достаточно для стабильности пены и обеспечения флотируемости золота. 3) Руда не содержит сульфидов, но содержит значительное количество окислов железа; в последнем случае роль стабилизаторов пены выполняют охристые ила, дающие при достаточной дисперсности устойчивую и легко удаляемую пену. 4) Руда не содержит сульфидов или окислов железа, образующихся в результате окисления первых, но содержит минералы (например, серицит), переходящие в пену и создающие устойчивость ее. 5) Флотация чисто кварцевых золотых руд может осуществляться посредством предварительного смешения с сульфидными рудами или специального подбора реагентов, создающих устойчивую пену. 6) Флотация дает возможность удалить составные части руды, вызывающие затруднения в процессе дальнейшего металлургического извлечения (колчеданы, с трудом отдающие золото; графитистые и сурьмянистые минералы, затрудняющие цианирование). 7) Флотация извлекает ценные составные части руды (медь, свинец, мышьяк), оставляя хвосты для цианирования. 8) Флотация рассыпного золота.
Форма и размер частиц золота имеют весьма существенное значение. Вообще говоря, флотироваться могут не только частицы, не смачиваемые водой и отвечающие условию В = cos θ 0, т. е. при θ
Условия осуществления флотации сводятся к следующим: 1) Перед флотацией необходимо предусмотреть выделение крупного золота, что может осуществляться: а) специальной гидравлической ловушкой в самой флотационной машине (конус в дне машины Фаренволда субаэрационного типа); б) введением плисовых или амальгамационных шлюзов (или амальгаматора Гибсона). 2) Характер пульпы имеет большое значение для флотации золота. Для осуществления высокой степени сокращения необходима высокая селективность флотации, которая затрудняется присутствием в пульпе значительного количества илов (особенно коллоидных). 3) Первичные ила значительно затрудняют флотацию. Тальк и углеродистые вещества легко всплывают и разубоживают концентрат. Глинистые ила остаются в суспендированном состоянии и покрывают частицы золота, затрудняя этим самым всплывание его. Ила, образуемые окислами железа и марганца, повышают расход реагентов и также покрывают частицы золота, понижая извлечение. Для депрессии первичных илов прибавляются различные вещества, наилучшим из которых является крахмал. Его следует вводить в определенном количестве, обеспечивающем депрессию илов и не влияющем на понижение извлечения золота. 4) Наивыгоднейшая концентрация водородных ионов [Н’] находится в пределах 7—10 и зависит от характера руды. 5) Известь вызывает в некоторых случаях депрессию золота. 6) В случае, если в пульпе допускается присутствие некоторого количества извести, следует всячески избегать введения в пульпу воздуха (содержащего углекислый газ), т. к, при этом образуется осадок углекислого кальция, чрезвычайно вредный для флотируемости золота. 7) В случае некоторых руд золото лучше флотирует в слабокислой пульпе, создаваемой путем продувки углекислого газа. 8) Сернистый натрий; вводимый для сульфидизации окисленных минералов, понижает флотируемость золота. Для сильно окисленных руд добавка сернистого натрия может оказаться полезной для повышения степени сокращения. 9) Добавка цианистого натрия не влияет на флотируемость самого золота, но подавляет флотируемость некоторых минералов, с которыми оно м. б. ассоциировано, а также может привести к потере золота вследствие растворения (если только раствор не поступает в процесс осаждения). 10) В некоторых случаях при отсутствии сульфидов в руде или при малом их содержании флотируемость золота м. б. обеспечена введением в пульпу добавки угля (лучше активированного) или сульфидов. 11) По новому процессу предлагается руды цианировать, а затем после добавки угля подвергать флотации. 12) Сернокислая медь не повышает извлечения флотацией, но ускоряет флотацию частиц меньше 60 меш. 13) Увеличение плотности пульпы повышает извлечение золота в концентрат, но в то же время повышает выход последнего.
