Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

ОСОБЕННОСТИ ВЕЩЕСТВННОГО СОСТАВА И ФЛОТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА РУДЫ САНЖЕЕВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Зашихин А.В. 1
1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и химической технологии Сибирского отделения Российской академии наук
Приведены данные изучения вещественного состава, а также результаты исследования флотационных свойств малосульфидной и свинцово-серебряной проб руды Санжеевского месторождения. В малосульфидной руде методом электронной микроскопии обнаружены серебросодержащие частицы размером 10–15 мкм. В образцах свинцово-серебряной руды видимых частиц серебра не обнаружено, что, вероятно, связано с субмикронным их нахождением в минералах свинца. В лабораторных условиях показано влияния добавок неионогенного собирателя – сернистого ароматического концентрата (САК) к традиционному сульфгидрильному собирателю – бутиловому ксантогенату калия (БКК) на эффективность извлечения серебра. Установлено влияние добавок САК на эффективность пенообразования и отражены некоторые технологические характеристики руды. При оптимальном соотношении расходов реагентов 1:1 извлечение серебра в концентрат повышается на 6 %.
неионогенная добавка
галенит
серебро
флотационное обогащение
1. Абрамов А. А. Собр. соч.: В 7 т. – М.: Издательство «Горная книга», 2012. – Т. 7: Флотация. Реагенты-собиратели. – 656 с.
2. Анциферова С. А., Самойлов В. Г., Мин Р. С., Суворова О. Н. Влияние сернисто-ароматического концентрата нефти на технологические показатели флотации при обогащении золотосодержащей руды // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. – 2012. – № 4. – С. 181–188.
3. Богданов О. С., Гольман А. А., Каковский И. А., Классен В. И. Физико-химические основы теории флотации. – М.: Наука, 1983. – 264 с.
4. Ковалевский А. Л. Закономерности распределения серебра в зоне глубинного разлома по литобиогеохимическим данным // Отечественная геология. – 1999. – № 1. – С. 38–46.
5. Кузина З. П., Мин Р. С., Самойлов В. Г. Промышленные испытания нового реагента для флотационного обогащения свинцово-циновых руд // Цветные металлы. – 1999. – № 3. –С. 7–9.
6. Куликов Б. Ф., Зуев В. В., Вайншенкер И. А., Митенков Г. А. Минералогический справочник технолога-обогатителя. – Л.: Недра, 1985. – 2-е изд., перераб. и доп. – 264 с.
7. Миронов А. Г., Татаринов А. В, Дамдинов Б. Б. и др. Новый тип платино-рутениевой минерализации в серебро-полиметаллических рудах // Доклады Академии наук. – 2004. – Т. 395. – № 2. – С. 231–235.
8. Патент РФ № 1610647. Способ флотации сульфидных цинксодержащих руд / Кузина З. П., Мин Р. С., Плюснин А. Н., Пашков Г. Л., Поройкова Г. П., Анциферова С. А. и др. // БИ. – 1993. – № 20.

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

Наименование пробы

Классы крупности, мм

Выход, %

Содержание Ag* , г/т

Извлечение (распределение) Ag, %

1

2

3

4

5

Малосульфидная

-2+1

39

58

33

-1+0,5

21

67

21

-0,5+0,25

14

63

13

-0,25+0,125

9

72

10

-0,125+0,074

8

77

9

-0,074+0,044

1

150

2

-0,044

8

100

12

Итого

100

68

100

Свинцово-серебряная

-2+1

25

38

8

-1+0,5

19

40

7

-0,5+0,25

17

50

7

-0,25+0,125

13

38

4

-0,125+0,074

8

38

3

-0,074+0,044

5

420

18

-0,044

13

470

53

Итого

100

116

100

*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»

Наименование пробы

Минеральные фазы

Элемент

Массовая доля, %

1

2

3

4

Малосульфидная

SiO2 – кварц

(K,H3O)Al2Si3AlO10(OH)2 –  иллит

KAlSi3O8 – ортоклаз

O

44,831

Al

11,435

Si

29,333

S

0,055

Cl

0,015

K

8,07

Fe

3,267

Ni

-

Cu

0,007

Rb

0,028

Zr

0,043

Ag

-

Sn

-

Pb

0,469

Свинцово-серебряная

PbS – галенит

PbCO3 – церуссит

PbSO4 – англезит

O

12,504

Al

0,275

Si

1,473

S

11,313

Cl

0,079

K

0,094

Fe

0,763

Ni

0,034

Cu

0,098

Rb

0,175

Zr

0,247

Ag

0,044

Sn

0,028

Pb

72,873

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)

Элемент Содержание, %
Магний 0,8
Алюминий 7,2
Кремний 2,1
Хлор 11,.3
Железо 6,3
Медь 0,1
Серебро 72,1

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.


Библиографическая ссылка

Зашихин А.В. ОСОБЕННОСТИ ВЕЩЕСТВННОГО СОСТАВА И ФЛОТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА РУДЫ САНЖЕЕВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 1.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=8470 (дата обращения: 09.12.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074