Интенсификация процесса селективной флотации медно-цинковых руд на основе химических и механических методов модифицирования поверхности цинковых минералов

• Автор: Немчинова, Лариса Анатольевна
• Шифр специальности: 25.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 165 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОБОГАЩЕНИЯ КОЛЧЕДАННЫХ МЕДНОЦИНКОВЫХ РУД

1.1. Состояние минерально-сырьевой базы

1.2. Анализ методов и технологий переработки колчеданных медно-цинковых

1.3. Проблемы повышения качества медных и цинковых концентратов

Выводы к главе

2.0. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

2.1. Авторские и стандартные методики

2.2 Вещественный состав объектов исследований
2.2.1 Вещественный состав колчеданных медно-цинковых руд
2.2.2 Вещественный состав проб концентратов медных «головок» и медных концентратов
2.2.3 Вещественный состав проб цинковых концентратов и концентратов
цинковых «головок» и питания цинковой флотации
Выводы к главе
3.0. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СЕЛЕКТИВНОГО РЕАГЕНТНОГО РЕЖИМА РАЗДЕЛЕНИЯ МЕДНЫХ И ЦИНКОВЫХ МИНЕРАЛОВ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕГО ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ЦИНКОВОГО КОНЦЕНТРАТА
3.1 Выбор селективного реагентного режима флотации для медно-цинковой руды, в которой медные минералы представлены халькопиритом на 95,0%
3.2 Выбор селективного реагентного режима флотации для медно-цинковой руды содержащей теннантита до 40,0% от общей доли медных минералов

Выводы к главе

4.0 РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕГО ПОДГОТОВКУ ПОВЕРХНОСТИ СФАЛЕРИТА И 78 ПИРИТА К СЕЛЕКТИВНОЙ ФЛОТАЦИИ
4.1 Изучение влияния термо-механических процессов на поверхность
минералов с близкими технологическими свойствами
4.2 Исследование возможности применения физико-механических процессов в цинковом цикле флотации для снижения содержания железа в цинковом

концентрате
4.3 Разработка технологии получения высококачественного цинкового
концентрата из колчеданных медно-цинковых руд
Выводы к главе

5.0 РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ И ТЕХНИКО- 96 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАЗРАБОТАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ
5.1 Промышленные испытания разработанной технологии и внедрение оттирочного комплекса ОФК-15 РИФ
5.2 Расчет экономического эффекта
Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. В последние 10 лет мировое производство металлического цинка выросло на 22,0% при росте использования на 14%. Запасы цинксодержащих руд оцениваются в 248 млн. тонн. При ежегодной добыче из недр на уровне 4-5% мировых запасов, они исчерпаются всего через 20-25 лет.
В общероссийском производстве цинкового концентрата 95% производят горнорудные предприятия, осуществляющие добычу и переработку колчеданных медных и медно-цинковых руд. Эти предприятия вынуждены работать в условиях постоянного увеличения объемов производства и повышения требований к качеству медных и цинковых концентратов, что должно обеспечивать снижение себестоимости металлургической переработки, снижение транспортных затрат на их перевозку, уменьшение выбросов сернистого газа и накопления металлургических шлаков и, как следствие, снижение загрязнения окружающей среды.
Рост требований к качеству цинкового концентрата является общемировой тенденцией, несмотря на снижение массовой доли цинка в руде (за последние 10 лет на уральских ГОКах - в 1,2 - 2,4 раза), при росте цены на цинк в цинковом концентрате на 31,0% (с 778 дол в 2002г до 2500 дол в 2012г).
В условиях мировых тенденций с одной стороны снижения добычи руд, а с другой повышения потребности индустриальной техники в цинке, совершенствование технологических схем и режимов флотации, разработка новой техники, направленных на повышение качественных и количественных показателей переработки добываемых цинксодержащих руд, является весьма актуальной.
Цель работы: Научное обоснование и разработка эффективных
химических и механических методов интенсификации процесса цинковой флотации, обеспечивающих повышение качества цинкового концентрата.
Идея работы: Повышение контрастности поверхностных свойств
сфалерита и пирита при селективной флотации может быть достигнуто за счет использования новых реагентов, тепловой и механической обработкой флотационных пульп.
Объекты и методы исследования. Исследования проводились на медноцинковых рудах Учалинского промышленного района и продуктах их обогащения в условиях обогатительной фабрики ОАО «Учалинский ГОК».

подвержены влиянию структурных изменений внутри молекулы, за исключением водородных связей, но более чувствительны к изменениям внешнего окружения.
Валентные колебания скелетных ординарных связей между одинаковыми атомами и атомами, близкими по массе, а также большинство деформационных колебаний сильно зависят от внутримолекулярных структурных изменений.
Смещение положения полосы и изменение ее контура, сопровождающие изменение окружения молекулы, также могут давать важные детали структуры.
Для количественных исследований сравнение интенсивностей проводят по логарифмической шкале, в которой поглощение линейно зависит от концентрации.
Процесс исследования поверхностных соединений состоит из 4-х этапов:
- приготовление образцов минералов к исследованиям;
- подготовка образцов к съемке ИК спектра;
- составление программы измерений;
- расшифровка ИК спектра и идентификация поверхностных соединений.
Съемку образцов обработанных реагентами проводили на Фурье-спектрометре Инфралюм ФТ-801 в интервале частот 4000 - 400 см-1 в режиме пропускания с использованием приставки многократно нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО). Метод ИК-Фурье спектроскопии с использованием приставки МНПВО основан на том, что на границе раздела фаз образца и оптического материала (кристалла из селенида цинка) возникает «затухающая волна» ИК-излучения, проникающая на некоторую глубину в оптически менее плотную среду (образец), при этом регистрируется спектр пропускания ультратонких верхних слоев образца (до 5 мкм). Применение приставки МНПВО обеспечивает высокое качество и повторяемость результатов благодаря отсутствию влияния толщины слоя вещества на форму спектра и интенсивность полос поглощения. Интерпретация данных проводилась путем качественной идентификации полос спектров в соответствии с [2-3] и полуколичественного анализа по соотношениям интегральных интенсивностей колебаний, отнесенных к определенным химическим связям и группам. Большинство минералов могут быть определены в смесях по характерным полосам пропускания ИК-спектров уже при концентрациях порядка 3-5%.
Спектры диффузного отражения минеральных порошков сфалерита и пирита после механических воздействий были сняты в диапазоне изменения волновых чисел 400 см'1 - 4000 см'1 с разрешением 4 см'1 на ИК-спектрометре