Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

Введение

Рудные скопления участка Санжеевка Иволгинского района глубинных разломов Забайкалья, по данным Геологического института СО РАН, представлены серебряными малосульфидными и свинцово-серебряными рудами [7, 4]. По предварительным данным института, малосульфидная руда отнесена к богатым «чисто серебряным» рудам и является центральными частями более широких сереброносных зон. Прогнозные запасы серебра в этих рудах при среднем содержании 100 г/т оцениваются в 50 тонн. Свинцово-серебряные руды образуют маломощные жильные рудные тела и так же являются центральными частями сереброносных зон. Прогнозные ресурсы серебра составляют 30 тонн, при среднем его содержании – 100 г/т. Поскольку данное месторождение представляет интерес как объект эксплуатации на серебро, то целью данной работы является изучение вещественного состава проб руды и возможности извлечения серебра.

Материал и методы исследования

Объектом исследования послужили две минералогические пробы, представленные штуфным образцом свинцово-серебряной жилы и образцом малосульфидной руды с отсутствием визуальных признаков рудоносности. Содержание серебра в свинцово-серебряной пробе руды и малосульфидной пробе руды составило 116 г/т и 68 г/т, соответственно. При исследовании вещественного состава использовались: ситовой, рентгенографический, рентгенофлуоресцентный, атомно-эмиссионный, с индуктивно связанной плазмой, и электронный микроскопический методы анализа.

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты гранулометрического анализа проб руды дробленой до – 2 мм приведены в таблице 1.

Таблица 1. Гранулометрический состав проб руды Санжеевского месторождения с распределением серебра по классам крупности

*по данным атомно-эмиссионного анализа с индуктивно связанной плазмой лаборатории ЦЗЛ ООО «Красцветмет».

Из данных ситового анализа следует, что значительная часть ценного компонента в малосульфидной руде распределена в классе +0,125 мм (77 % серебра), а в свинцово-серебряной руде в классе -0,125 мм (75 % серебра). Подобное распределение ценного компонента может свидетельствовать в первом случае о высокой твердости, во втором – о хрупкости (шламуемости) минералов-носителей серебра, что имеет особое значение при разработке технологии рудоподготовки и усреднении руды.

Анализ данных фазового и химического состава исследуемых проб (таблица 2) показал, что в малосульфидная руда представлена кварцем, иллитом и ортоклазом с содержанием общей серы менее 0,1 %, что позволяет классифицировать данную руду как убогосульфидную. Свинцово-серебряная руда представлена галенитом, церусситом и англезитом.

Таблица 2. Фазовый и элементный состав проб руды «Санжеевского месторождения»

С целью обнаружения и определения крупности частиц серебра в малосульфидной руде был использован метод электронной микроскопии. С помощью сканирующего электронного микроскопа ТМ-1000, оснащенного рентгеноспектральным анализатором, были получены снимки поверхности образцов исходной малосульфидной руды и обнаружена фаза, содержащая серебро. Снимок с выделенной областью определения и ее элементный состав представлены на рисунке 1.

а) 

б)

Рисунок  1.  а) изображение поверхности частиц малосульфидной руды и область анализа, б) определенные элементы

По данным элементного состава, фазового анализа малосульфидной пробы и описания минералов серебра [6], фазу в выделенной области, возможно, идентифицировать как минерал хлораргирит AgCl (Ag-75,3%, Cl – 24,7 %). На поверхности частиц свинцово-серебряной руды методом электронной микроскопии минералы серебра не обнаружены.

Согласно особенностям вещественного состава образцов руды для извлечения ценного компонента использовался флотационный метод обогащения. Флотации подвергнута смесь дробленной малосульфидной и свинцово-серебряной руды в соотношении 9:1. Схема флотации и кинетика измельчения приведены на рисунке 2.

а)б)

Рисунок 2. а) Схема флотационного обогащения, б) кинетика измельчения смеси

Проведена серия флотационных опытов по традиционной схеме с использованием в качестве собирателя бутилового ксантогената калия (БКК). Флотацию проводили на флотационной машине ФЛ 189 в камере объемом 0,25 л. Содержание твердого в пульпе составляло 40 %, рН среды – 7,5(±0,5), скорость вращения импеллера машины 50 об/с, расход воздуха – 0,02 л/с. Время агитации пульпы с собирателями – 30 с, со вспенивателем Т-80 – 30 с,  время флотации – 4 мин. Показано, что серебро извлекается в концентрат на 52 –67 % с эффективностью обогащения (критерий Хенкока) 36–39 % в зависимости от расхода собирателя.

Кроме того, флотационные свойства руды исследованы с использованием добавки к основному собирателю (БКК) сернистого ароматического концентрата (САК с общей формулой C18.2-21.2H27.3-33N0.04-0.06S0.27-0.5 и молекулярной массой 260-305). Реагент продемонстрировал хорошие собирательные свойства к сульфидным минералам других месторождений [8, 5, 2]. В результате исследований показано, что 50-я %  доля САК в объеме композиции (БКК/САК) позволяет повысить эффективность обогащения (критерий Хенкока) руды Санжеевского месторождения при общих расходах реагентов собирателей 12,5г/т, 50г/т и 200г/т на 2 %, 7 % и 4 %, соответственно. При общем расходе собирателей 50г/т (соотношение САК:БКК=1:1) удается повысить извлечение серебра на 6 %.

При флотации руды отмечено, что эффективность пенообразования при совместной подаче реагентов САК и БКК снижается, что, вероятно, связано со снижением поверхностного натяжения за счет сорбции реагента на поверхности жидкость-газ и / или изменением ионного состава жидкой фазы [1, 3]. В этой связи выполнены исследования влияния добавки САК на процесс пенообразования в дистиллированной воде. На рисунке 3 показана зависимость высоты пенного слоя от времени пенообразования при непрерывной подаче воздуха.

В результате экспериментов показано что, интенсивность пенообразования при добавке САК снижается на 30–35 %.

С целью выявления причин невысокой эффективности извлечения серебра, в сульфидный концентрат были проведены опыты по микрофлотации проб свинцово-серебряной руды в трубке Халлимонда. Для этого был определен оптимальный режим микрофлотации, при котором в пену извлекаются наиболее полно частицы галенита. Установлено, что в сульфидный концентрат извлечение серебра составляет не более 40 %, в свою очередь потери серебра с хвостами сульфидной микрофлотации достигают 60 %. Таким образом, одной из причин низкого извлечения серебра в сульфидный концентрат, очевидно, является значительное распределение серебра в карбонате и сульфате свинца (церуссите и англезите).

Автор благодарит Кирика С. Д., Жижаева А. М., Козлову С. А. и Анциферову С. А. за аналитическое сопровождение полученных результатов исследования и консультирование.

Выводы

1. Установлено, что серебро в руде представлено тонкими классами крупности. В малосульфидной пробе руды серебро находится, предположительно, в виде хлораргирита крупностью 10–15 мкм. В свинцово-серебряной пробе руды минеральных фаз серебра не обнаружено, что, вероятно, связано с субмикронным их нахождением в галените, церуссите и англезите.

2. Использование сочетания сернисто-ароматического концентрата с бутиловым ксантогенатом калия при соотношении 1:1 позволяет повысить эффективность обогащения (критерий Хенкока) серебра до 7 % из руды Санжеевского месторождения.

3. При оптимальном общем расходе собирателей 50 г/т удается повысить извлечение серебра в свинцовый концентрат до 6 %.

Представленные результаты исследования вещественного состава и флотационных свойств проб руды Санжеевского месторождения свидетельствуют о необходимости комплексного подхода при его освоении.

Рецензенты:

Брагин Виктор Игоревич, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой, Сибирский федеральный университет, г. Красноярск.

Жереб Владимир Павлович, д-р хим. наук, профессор, зав. кафедрой, Сибирский федеральный университет, г. Красноярск.