Телефон: +7 (383)-235-94-57

РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНОЙ СХЕМЫ ОБОГАЩЕНИЯ МЕДНО-МОЛИБДЕНОВЫХ РУД С ПРИМЕНЕНИЕМ НОВЫХ РЕАГЕНТОВ-СОБИРАТЕЛЕЙ

Опубликовано в журнале: Инженерные решения №10(20)

Автор(ы): Умарова Иноят Каримовна, Ибрагимов Жамшид Мирзали угли, Холматова Сарвиноз Улугбек кизи, Махмарежабов Дилмурод Бахтиярович

Рубрика журнала: Вопросы развития информационных технологий

Статус статьи: Опубликована 18 октября

DOI статьи: 10.32743/2658-6479.2020.10.20.374

Библиографическое описание

Умарова И.К., Ибрагимов Ж.М., Холматова С.У., Махмарежабов Д.Б. [и др.] РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНОЙ СХЕМЫ ОБОГАЩЕНИЯ МЕДНО-МОЛИБДЕНОВЫХ РУД С ПРИМЕНЕНИЕМ НОВЫХ РЕАГЕНТОВ-СОБИРАТЕЛЕЙ // Инженерные решения: эл.научный журнал. –2020 – №10(20). URL: https://journaltech.ru/archive/20/374 (дата обращения: 29.11.2020). DOI: 10.32743/2658-6479.2020.10.20.374

Умарова Иноят Каримовна

канд. хим. наук, доц., Ташкентский государственный технический университет,

Республика Узбекистан, г. Ташкент

Ибрагимов Жамшид Мирзали угли

магистрант, Ташкентский государственный технический университет,

Республика Узбекистан, г. Ташкент

Холматова Сарвиноз Улугбек кизи

магистрант, Ташкентский государственный технический университет,

Республика Узбекистан, г. Ташкент

Махмарежабов Дилмурод Бахтиярович

преподаватель, Ташкентский государственный технический университет,

Республика Узбекистан, гТашкент

 

DEVELOPMENT OF AN EFFECTIVE SCHEME FOR THE ENRICHMENT OF COPPER-MOLYBDENUM ORES USING NEW REAGENTS-COLLECTORS

 

Inoyat Umarova

 Ph. D., associate Professor, Tashkent state technical University,

Uzbekistan, Tashkent

Jamshid Ibragimov

undergraduate, Tashkent state technical University,

Uzbekistan, Tashkent

Sarvinoz Kholmatova

undergraduate, Tashkent state technical University,

Uzbekistan, Tashkent

Dilmurod Makhmarejabov

teacher, Tashkent state technical University,

Uzbekistan, Tashkent

 

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются результаты технологических исследований на обогатимость медно-молибденовой руды месторождения Кальмакыр. Представлены результаты исследования вещественного состава. Установлено, что изученная проба представлена существенно сульфидной медно-молибденовой рудой. Текстурой руды являются: вкрапленная, прожилково-вкрапленная и пятнистая. В пробе Cu – 0,5 %; Mo – 0,0055 %. Отрабатывались схемы флотации медно-молибденовой руды с реагентами-собирателями различного типа. В результате исследований было установлено, что новый реагент ЯН-1 является эффективным и недорогим собирателем, позволяющим получать черновой коллективный концентрат с содержанием Cu – 4,2–10,82 % и Mo – 0,028–0,052 %. При этом извлечение меди в черновой концентрат колеблется от 87,21 до 93,17 % и молибдена от 53,16 до 83,72 %.

ABSTRACT

The article discusses the results of technological research on the concentrability of copper-molybdenum ore from the Kalmakyr Deposit. The results of the study of the material composition are presented. It is established that the studied sample is represented essentially by sulfide-copper-molybdenum ore. The texture of the ore are disseminated, vein-disseminated and spotted. In the sample, Cu – 0,5 %; Mo – 0,0055 %. Schemes of flotation of copper-molybdenum ore with reagents by collectors of various types were worked out. As a result of research, it was found that the new reagent YAN-1 is an effective and inexpensive collector, which allows to obtain a rough collective concentrate with a content of Cu – 4,2–10,82 % and Mo – 0,028–0,052 %. The extraction of copper in the rough concentrate ranges from 87,21 to 93,17 %, and molybdenum from 53,16 to 83,72 %.

 

Ключевые слова: руда, вещественный состав, исследование, флотация, анализ, медь, молибден, селекция, концентрат, хвосты.

Keywords: ore, material composition, research, flotation, analysis, copper, molybdenum, selection, concentrate, tailings.

 

Современный процесс флотации ведется при помоле руды, когда сульфидные минералы в основной своей массе отделяются от сростков пустой породы. При таком ведении флотации совершенно не учитываются различные флотационные свойства сульфидных минералов, и для полного перевода в пенный продукт как легко-, так и труднофлотируемых минералов расходуется большое количество собирателей, что создает большие трудности для селективного разделения коллективных концентратов. При флотации всех сульфидов в коллективный концентрат создаются благоприятные условия для активного взаимодействия минералов друг с другом [1].

В связи с дефицитом реагентов, их высокой стоимостью и необходимостью ввозить из-за рубежа возникла проблема замены их на продукцию местных предприятий Узбекистана, что позволит сократить затраты на приобретение реагентов и удешевит производство меди и золота, а также концентратов, полученных из несульфидных руд [2–3].

Совершенствование и интенсификация флотационного процесса связаны в основном с разработкой эффективных реагентных режимов, дающих возможность получать высокое извлечение полезных компонентов с улучшением качества выдаваемых концентратов [4].

Характерными особенностями вещественного состава медно-молибденовых руд являются комплексность сырья, низкое содержание цветных металлов в рудах, тонкая связь ценных компонентов с вмещающимися горными породами между собой и др.

Целью данной работы является разработка экономически эффективной технологии обогащения медно-молибденовых руд с применением нового импортозамещающего реагента взамен традиционного БКК, так как испытание новых реагентов и внедрение их в промышленность на сегодняшний день являются актуальной задачей. Основным методом обогащения медно- молибденовых руд является флотация с использованием различных флотореагентов в зависимости от состава перерабатываемой руды. Рациональной схемой флотации руд является схема с получением коллективного медно-молибденового концентрата [5–7].

В наших работах в качестве объекта исследования выбрана медно-молибденовая руда месторождения Кальмакыр. На основании изучения вещественного состава руды выявлено, что практически вся медь представлена сульфидами – халькопиритом и в меньшей степени борнитом. Молибден присутствует в виде молибденита. Кроме того, главными рудными минералами, учитывая их качество, являются пирит, магнетит и гематит. Среди нерудных минералов резко преобладают кварц, серицит, полевые шпаты, хлорит и карбонаты. Текстура руды – вкрапленная, прожилково-вкрапленная и пятнистая. В пробе содержание Cu – 0,5 %; Mo – 0,0055 % [8; 12].

 Для изучения флотируемости медно-молибденовых руд проводились опыты с применением традиционного реагента-собирателя бутилового ксантогената калия (БКК) [9; 10; 13]. Опыты проводились при различных классах крупности по схеме, показанной на рис. 1.

Выявлено, что проба руды флотируется с максимальным эффектом при содержании класса –0,074 мм 77 %. При использовании традиционного реагента-собирателя БКК, при расходе БКК 20 + 10 г/т был получен медно-молибденовый черновой концентрат с выходом 9,91 %, содержащий 3,2 % Cu при ее извлечении 64,19 %.

 

Рисунок 1. Схема опытов флотации с применением традиционного реагента БКК

 

При флотации медно-молибденовых руд в качестве заменителей БКК использовался новый местный реагент ЯН-1, синтезированный из отходов химической промышленности, образующийся при фильтрации расплава комовой серы в производстве серной кислоты и олеума как плава серы.

Проводились опыты с заменой 50 % БКК на новый реагент и отдельно с новым реагентом ЯН-1. Схема включала измельчение руды до крупности 60–65 % кл. –0,074 мм по аналогии со схемой МОФ АГМК, основную и контрольную флотации.

C новым реагентом-собирателем ЯН-1 был проведен опыт отдельно, без использования БКК по схеме, изображенной на рис. 2.

При использовании в качестве реагента собирателя только ЯН-1 был получен медно-молибденовый черновой концентрат с выходом 4,4 %, содержащий 10,9 % Cu при ее извлечении 93,17 %.

 

Рисунок 2. Расход реагентов и схема флотации медно-молибденовых руд с использованием в качестве реагента собирателя ЯН-1

 

При использовании реагентов собирателей ЯН-1 и БКК, при расходе БКК- 10+5 г/т и ЯН-1 – 20+10 г/т был получен медно-молибденовый черновой концентрат с выходом 10,82 %, содержащий 4,2 % Cu при ее извлечении 92,74 %.

В результате исследований было установлено, что реагент ЯН-1 является эффективным и недорогим собирателем и рекомендуется для проведения дальнейших исследований.

По данным рентгенофлюографического и химического анализов, наряду с Cu и Mo во флотоконцентрат переходят соединения кобальта, никеля, цинка, мышьяка, селена, палладия, серебра. Содержание сурьмы, золота, платины, висмута, ртути, тория и урана в продуктах обогащения меняется мало. Содержание кальция, калия, титана, ванадия, хрома, марганца, стронция, свинца во флотоконцентрате ниже, чем в хвостах.

В связи с большим расходом различных флотореагентов (стоимость депрессоров при селекции коллективных концентратов составляет 60 % от общей стоимости всех реагентов, используемых при флотации медно-молибденовых руд) почти все научно-исследовательские работы направлены на усовершенствование технологии селективной флотации коллективного концентрата [6–8].

Схема, рекомендованная для флотации медно-молибденовой руды с новым реагентом, показана на рис. 3.

 

Рисунок 3. Расход реагентов и схема флотации медно-молибденовых руд с одновременным применением БКК и ЯН-1

 

По этой схеме в измельчение, как и на МОФ АГМК, подается известь в количестве 1500 г/т. В основную флотацию загружается (в г/т): Na2S – 60, БКК – 10+5 г/т и ПС-1 – 20+10 г/т, Т – 80–40 г/т, трансформаторное масло – 10 г/т, в I контрольную Na2S – 15 г/т, ПС-1 – 10+5 г/т, Т – 80–20 г/т; в II контрольную Na2S – 10 г/т; ПС-1 – 10+5 г/т, Т-80 – 10 г/т. Вторая перечистка проводится без реагентов. Перед I перечисткой черновой концентрат доизмельчается до 98 % кл. –0,074 мм [13].

Суммарный расход реагентов по рекомендуемой схеме составит (в г/т); известь – 1500, сернистый натрий – 85, ЯН-1 – 40 г/т, Т – 80–70, трансформаторное масло – 10.

В разработанном режиме по рекомендуемой схеме проведены контрольные опыты. Результаты опытов приведены в табл. 1

Таблица 1.

Результаты опытов флотации руды месторождения Кальмакыр по рекомендуемой схеме

Продукт

Выход, %

Содержание Сu,%

Извлечение

Сu,%

Концентрат:

Хвосты

Руда

1,7

98,3

100

25,62

0,075

0,51

85,4

14,6

100

 

Как видно из табл. 1, при флотации медно-молибденовой руды можно получить концентрат, содержащий 25,62 % меди при ее извлечении 85,4 %. В табл. 2 приведены результаты спектрального, в табл. 3 – химического анализа продуктов обогащения.

Таблица 2.

Результаты полуколичественного спектрального анализа продуктов обогащения медно-молибденовой руды месторождения Кальмакыр

Элементы

Содержание, %

Элементы

Содержание, %

концентрат

хвосты

концентрат

хвосты

1

2

3

4

5

6

Кремний

>1

>1

Сурьма

0,03

Алюминий

>1

>1

Натрий

0,2

0,8

Магний

0,6

>1

Стронций

Кальций

>1

>1

Кобальт

0,03

0,001

Железо

>1

>1

Ванадий

0,01

0,03

Марганец

0,1

0,1

Мышьяк

0,02

Никель

0,001

0,002

Олова

Титан

0,3

0,6

Гольмий

<0,001

0,001

Молибден

0,1

0,001

Барий

0,01

0,03

Цирконий

0,001

0,002

Вольфрам

0,06

Медь

>1

0,06

ФПСфор

0,1

0,2

Свинец

0,08

0,001

Цинк

0,6

0,01

Золото

<0,001

 

 

 

 

Таблица 3.

Результаты химического анализа

Компоненты

Содержание, %

Компоненты

концентрат

Содержание, %

концентрат

хвосты

концентрат

хвосты

SO2

10,96

56,88

S общ

28,54

1,64

Fe вал.

25,38

7,42

S c-д

28,26

1,34

FeO

2,15

4,36

S

0,7

0,72

TiO2

0,33

0,66

СО

0,62

1,56

MnO

0,1

0,12

Р2O5

0,17

0,23

Al2O3

2,34

14

–Н2О

1,2

1,4

CаO

2,03

3,95

Сu

25,63

0,075

MgO

1,0

5,07

Zn

0,81

0,01

K2O

0,54

3,9

Аs

0,023

Na2O

0,22

0,79

Sb

0,03

Pb

0,08

0,001

Мо

0,108

0,001

n.n.n

12,4

3,0

 

 

 

 

Таким образом, на основании проведенных опытов выявлено, что изученная проба представлена существенно сульфидной медно-молибденовой рудой. Текстура руды – вкрапленная, прожилково-вкрапленная и пятнистая. В пробе Cu – 0,5 %; Mo – 0,0055 %.

 В результате исследований было установлено, что реагент ПС-1 является эффективным и недорогим собирателем, позволяющим получать черновой концентрат с содержанием Cu – 4,2–10,82 % и Mo – 0,028–0,052 %. При этом извлечение меди в черновой концентрат колеблется от 87,21 до 93,17 % и молибдена от 53,16 до 83,72 %.

Следует отметить, что исследования по применению ЯН-1 при флотации руды месторождения Кальмакыр были выполнены впервые. В результате исследований было установлено, что реагент ЯН-1 является эффективным собирателем при его применении как совместно с БКК, так и отдельно.

 

Список литературы:

  1. Ахмедов Н.А. Состояние и задачи технологических исследований руд Узбекистана. Проблемы переработки минерального сырья Узбекистана. Материалы республиканского научно-технического семинара. – Ташкент, 2005.
  2. Ахмедов Х., Умарова И.К. Результаты обогащения проб руды месторождений Калмакыр и Сари-Чеку с применением традиционного и местного реагента ПС // Вестник ТашГТУ. – 2011. – № 3–4.
  3. Ахмедов Х., Попов Е.Л. Сравнительные испытания новых местных реагентов в полупромышленных условиях // Горный вестник Узбекистана. – 2009. – № 39.
  4. Авдохин В.М. Основы обогащения полезных ископаемых. – М. : Изд-во МГГУ, 2006. – Т. 2. Технология обогащения полезных ископаемых. – 417 с.
  5. Богданов В.А., Попов В.И. Флотационные методы обогащения : учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Недра, 2002. – 304 с.
  6. Баатархуу Ж. Влияние вещественного состава перерабатываемых руд на технологию обогащения // Горный журнал. – М., 2006. – С. 34–37.
  7. Исследования усовершенствованного реагентного режима флотации порфировых медно-молибденовых руд / В.А. Бочаров, Л.С. Хачатрян, В.А. Игнаткина, Ж. Баатархуу // Физ.-тех. пробл. разр. полезн. ископ. – 2008. – № 1.
  8. Разработка и внедрение новой технологии обогащения медно-молибденовых руд на комбинате «Эрдэнэт» / А.В. Зимин, М.А. Арустамян, Ю.П. Назаров, З. Ганбаатар // Горный журнал. – 2008. – № 11. – С. 29–33.
  9. Иванов В.А. Физико-химия флотационных процессов. – М. : Недра, 1998.
  10. Попов Е.Л., Ахмедов Х., Умарова И.К. Применение новых флотореагентов при обогащении медно-молибденовых руд // Материалы Республиканского научно-технического семинара: Проблемы переработки минерального сырья Узбекистана. – Ташкент, 2005.
  11. Санакулов К.С. Проблемы и практика комплексной переработки медно-молибденовых руд на Алмалыкском горно-металлургическом комбинате на современном этапе // Материалы Республиканского научно-технического семинара: Проблемы переработки минерального сырья Узбекистана. – Ташкент, 2005.
  12. Сидоров М.А. Флотация. – М. : Недра, 2004.
  13. Совершенствование технологии обогащения медно-молибденовых руд / А.Н. Чаплыгин, Г.А. Гапонов, К.М. Асончик [и др.] // Обогащение руд. – 1999. – № 8. – С. 27–30.
  14. A study of mechanisms affecting molybdenite recovery in a bulk copper/molybdenum flotation circuit / M. Zanin, I. Ametov, S. Grano, L. Zhou [et al.] // Int. J. Mineral Processing. – 2009. – Vol. 93. – Р. 256–266.