Исследование возможности извлечения благородных металлов из отвальных хвостов медно-обогатительной фабрики

Результаты эксперимента по флотации лежалых хвостов участка медьно-обогатительной фабрики (1 перечистка)

Наименование продуктов	Выход, %	Содержание Си, %	Извлечение Си, %
К-т перечистки	7,10	2,50	67,39
Промпродукт 1	1,90	0,21	1,51
Хвосты	91	0,09	31,10
Итого	100,0	0,263	100,0

Таблица 15

Результаты эксперимента по флотации лежалых хвостов участка медьно-обогатительной фабрики (2 перечистки)

Наименование продуктов	Выход, %	Содержание Си, %	Извлечение Си, %
К-т перечистки	2,70	6,70	65,56
Промпродукт 1	1,90	0,21	1,45
Промпродукт 2	2,40	0,50	4,35
Хвосты	93,00	0,09	28,65
Итого	100,00	0,28	100,00

Таблица 16

Результаты эксперимента по флотации лежалых хвостов участка медьно-обогатительной фабрики после 3 перечистки

Наименование продуктов	Выход, %	Содержание Си, %	Извлечение Си, %
К-т перечистки	1,8	9,1	60,99
Промпродукт 1	1,9	0,15	1,06
Промпродукт 2	1,6	0,5	2,98
Промпродукт 3	1,7	0,6	3,80
Хвосты	93	0,09	31,17
Итого	100	0,26	100,00

Таблица 17

Результаты эксперимента по флотации лежалых хвостов участка медьно-обогатительной фабрики с 4 пречистыми операциями

Наименование продуктов	Выход, %	Содержание Си, %	Извлечение Си, %
К-т перечистки	1,30	12,00	57,86
Промпродукт 1	1,90	0,15	1,06
Промпродукт 2	1,60	0,50	2,97
Промпродукт 3	1,40	0,70	3,63
Промпродукт 4	1,40	0,70	3,63
Хвосты	92,40	0,09	30,84
Итого	100,00	0,26	100,00

Результаты флотационных опытов указывают на целесообразность использования 4 перечисток. По схеме (рисунок 13) включающей основную, контрольную и 4 перечистки возможно получение медного концентрата с содержанием меди в концентрате 4-ой перечистки 12,0% при извлечении 57,86%. Хвосты контрольной флотации с содержанием меди 0,09% являются отвальными, при этом потери меди составляют 30,84 %.

Рисунок 13 - Рекомендуемая схема флотации отвальных хвостов медьно-обогатительной фабрики
Результаты и основные оптимальные технологические параметры флотации медьсодержащих хвостов представлены в таблице 18. Полный химический анализ медного промпродукта представлен в таблице 19.
Таблица 18
Условия и результаты эксперимента по флотации лежалых хвостов участка медьно-обогатительной фабрики с 4 перечистными
операциями

К-т перечистки	1,30	12,00	57,86
Промпродукт 1	1,90	0,15	1,06
Промпродукт 2	1,60	0,50	2,97
Промпродукт 3	1,40	0,70	3,63
Промпродукт 4	1,40	0,70	3,63
Хвосты	92,40	0,09	30,84
Итого	100,00	0,26	100,00

Таблица 19

Химический состав полученного медного промпродукта

Содержание, %	Си	Рb	Zn	SiO2	Fе общ.,	А12О3	СаО	S	Аg, г/т
Медный промпродукт	12,0	0,03	0,026	69,68	3,8	12,261	1,2	2,5	55,0

Таким образом, лабораторные исследования по флотации медьсодержащих хвостов медьно-обогатительной фабрики показали, что при крупности измельчения исходных хвостов участка медьно-обогатительной фабрики до 90-95 % класса крупности -0,074 мм по схеме, включающей основную, контрольную и четыре перечистки концентрата основной и контрольной флотации возможность получения медного концентрата с содержанием меди 12 %, при извлечении 57,86 %. Установлены следующие технологические показатели флотационного обогащения исходных хвостов участка МОФ: измельчение-90-95% кл.-0,074+0 мм; расход реагентов: Са₂О -2,7%- 300 г/т, керосин-100%- 100 г/т, бутиловый ксантогенат-0,5%-150 г/т, Т-90-0,5%-90 г/т, МИБК- 10г/т, плотность пульпы-30% тв, время флотации: основной флотации - 15 мин, контрольной флотации -8 мин, 1 перечистка - 6 мин, 2 перечистка - 5 мин, 3 перечистка - 4 мин, 4 перечистка - 3 мин. В результате проведенных флотационным методом опытов мы получили медный концентрат с содержанием меди 12% при извлечении 57,86%, который согласно техническим условиям 03-13-69 соответствует марке ППМ 8 (промпродукт медный). Данный товарный продукт может быть направлен на гидрометаллургический способ переработки, либо использован в качестве флюса в процессе плавки.

3.8. Выводы по третьей главе
В целом, результаты изучения вещественного состава проб лежалых и текущих хвостов показали, что пробы схожи по вещественному составу. В некоторых пробах имеются отличия по ситовому, химическому и минеральному составу, а также по характеристикам минералов ценных компонентов.
Разработана технологическая схема переработки отходов медеобогатительной фабрики.
Был проведен анализ переработки медьсодержащего техногенного сырья. Анализ переработки руд показывает, что при флотационном обогащении руд цветных металлов до 80-90 % материала выделяется в виде хвостов, в которых теряется от 10 до 40 % металлов, извлеченных из недр, что приводит к ухудшению экологической обстановки. Хвосты различных флотационных фабрик содержат 0,1-0,4 % меди и свинца, 0,5-1,5 % цинка, 0,2-1,5 г/т и более золота.
Для исследования минералогического состава медьсодержащих хвостов был проведен атомно-эмиссионный качественный спектральный анализ на дифракционном спектрографе ДФС - 13, рентгенофазовый анализ проб медьсодержащих хвостов на аппарате Б8 (ВКУКЕК), излучение а - Си, напряжение на трубке равно 40/40. Установлен фазовый состав с применением растровой электронной микроскопии (РЭМ) и рентгеноспектрального микроанализа (РСМА). Пробы исследуемых хвостов проанализированы на электронно-зондовом микроанализаторе 1ХА-8230 фирмы ШОБ.
Проведено исследование гранулометрического состава медьсодержащего техногенного сырья и распределения полезного компонента в нем по классам крупности. Результаты распределения меди и серебра по классам крупности свидетельствуют о том, что основное количество меди в старогодных хвостах МОФ распределено в классе крупности +0,071 мм -64,68 %. В классах -0,05 + 0 мм содержание меди составляет ~0,37 % и серебра ~ 6,32 г/т.
Лабораторные исследования по флотации медьсодержащих хвостов медьно-обогатительной фабрики показали, что при крупности измельчения исходных хвостов медьно-обогатительной фабрики до 90-95 % класса крупности -0,074 мм по схеме, включающей основную, контрольную и четыре перечистки концентрата основной и контрольной флотации.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. 
   Содержание золота в разных пробах варьирует в небольшом диапа­зоне: 0,29-0,34 п/т. По классам крупности золото в пробах ГК-36, ГК-65 и те­кущих хвостах распределяется подобным образом, пропорционально выхо­дам классов. Существенных пиков по содержанию и распределению золота не установлено. Пробы ГК-4 и ГК-86 отличаются от других проб по распределению золота. В пробе ГК-88 отмечается два модальных пика по распреде­лению металла по классам крупности, которые фиксируются в классах круп­ности -0.354-0,50 и -0,425+0,30 мм. В пробе ГК-4 фиксируется один затяжной медальный пик по содержанию золота, который распределяется в интервале крупности -0,425+0,150 мм.
   
2. 
   Содержание серебра в пробах хвостов по данным ситового анализа в разных пробах варьирует от 0.70 до 1,01 г/t. Количество молибденита в пробах составляет 0,0013-0,0024%.
   
3. 
   Химический состав проб текущих и лежалых хвостов на 37,61 -69.35% представлен литофильными компонентами. Основным из них является кремнезем, количество которого варьирует в диапазоне 61,3-65,1%. Доля глинозема находится на уровне 12,82-15,48%. Оксиды щелочных и щелочно­земельных металлов в сумме в разных пробах составляют 9-11%. Углерод в пробах присутствует в количестве десятых ролей процента и во всех пробах в полном объеме входит в состав карбонатов.
   
4. 
   Из рудообразующих компонентов основными являются железо и сера. Массовая доля железа о разных пробах варьирует от 4,26 до 5.16%. Окисленное железо во всех пробах незначительно преобладает над сульфидным. Количество серы в пробах находится на уровне 1,63-2,06%. Сера в полном объеме входит о состав сульфидных минералов.
   
5. 
   Из цветных металлов важным компонентом является медь, количе­ство которой в пробах варьирует от 0.037 до 0,12%. Основная масса меди входит в состав сульфидных минералов. Молибден присутствует в количе­стве 0,0015-0,002%. Другие цветные металлы не представляют промышлен­ной ценности и отмечаются в пробах хвостов в количестве сотых и тысячных долей процента.
   
6. 
   Минеральный состав проб лежалых и текущих хвостов фабрики на 93,6-94,7% представлен породообразующими минералами. Основными из них во всех пробах являются кварц и комплекс полевых шпатов. Доля кварца в разных пробах варьирует от 38 до 43%, полевых шпатов от 23 до 30%. Слюда в пробах находится в количестве 10-12%, в пробе текущих хвостов доля слюды достигает 17%. Для всех проб характерно наличие хлорита в количестве 7,5-9%, в пробе текущих хвостов этот показатель составляет 11,7%. Все пробы хвостов характеризуются наличием глинистой составляю­щей, представленной каолинитом и монтмориллонитом. Количество глины в пробах лежалых хвостов варьирует в диапазоне 0,2-0,8%, в пробе текущих хвостов выше - 1,3%.
   
7. 
   Рудная минерализация в пробах хвостов представлена сульфидами различных металлов, а также окислами меди и железа. Основным сульфи­дом является пирит, его количество в пробах варьирует от 3 до 4%. Из суль­фидов меди, суммарное количество которых составляет 0,2%, во веек гро­бах преобладает халькопирит. Другие сульфиды меди отмечаются в количе­стве единичных знаков. Молибденит, сфалерит, галенит и арсенопирит от­мечаются в количестве единичных зерен. По количеству сульфидов пробы хвостов характеризуют мало-сульфидный тип руды. Оксиды и гидроксиды железа присутствуют в пробах в количестве 1,0-1,2%. Окислы меди пред­ставлены карбонатами меди и хризоколлой и отмечаются в количестве еди­ничных знаков.
   
8. 
   Степень окисления материала хвостов рассчитывали по железу. Для разнык проб хвостов она варьирует от 27 до 34%. Такие показатели характеризуют пробы по степени окисления как смешанный, близкий к первичному тип руды.
   
9. 
   Сравнение минералого-технологических показателей халькопирита в пробе текущих и в одной из проб лежалых хвостов показало, что различия в показателях основного сульфида меди несущественные. В лежалых хво­стах халькопирит немного крупнее, присутствуют зерна размером 100-150 мкм. в пробе ТХ зерен халькопирита такого размера не обнаружено. По кате­гориям раскрытия и по минеральным ассоциациям халькопирит в разных пробах хвостов распределяется подобным образом.
   
10. 
    Сравнительный анализ молибденита в разных пробах хвостов по­казал, что в пробе лежалых хвостов зерна молибденита крупнее, нежели в текущих хвостах. Средневзвешенная степень раскрытия молибденита в те­кущих хвостах достигает 91%, что указывает на высокую долю свободных зерен и несовершенство процесса извлечения минерала молибдена на МОФ. Б пробе лежалых хвостов степень раскрытия молибденита значи­тельно ниже - 70%. Во всех пробах молибденит связан преимущественно с породообразующими минералами. В пробе лежалых хвостов отмечается его ассоциация с пиритом.
    
11. 
    Отмеченные различия в вещественном составе являются не существенными в плане влияния не технологические свойства представленных проб. Вероятно, за время формирования представленный участков хвостохранилища существенных изменений в вещественном составе пере­рабатываемой на МОФ руды не происходило. Учитывая близкий состав ис­следованных продуктов, они могут перерабатываться совместно, по одной технологии.