Состав и обогащение сульфидной медной руды
Для успешной флотации сульфидов медной руды, их поверхность гидрофобизируется сульфгидрильными собирателями (ксантогенатами, аэрофлотами).
На сульфидной поверхности должны поддерживаться процессы окисления серы, для обеспечения химического закрепления анионов ксантогената. Анионы, таким образом, входят в кристаллическую решетку минерала, связываясь с ионами металлов. Это закрепление носит мозаичный характер и проявляется в большей степени на наиболее активных участках энергетически неоднородной поверхности минералов.
После такой обработки на поверхности сульфидов образуются соединения следующего вида:
MeSO4 + 2C2H5OCSSNa = (C2 H5OCSS) Me + 2Na+ + SO42-
Важнейшими медными сульфидными минералами являются: халькопирит, халькозин, ковеллин, борнит. Халькопирит является основным, и самым распространенным минералом. Остальные минералы – вторичные, подвергшиеся окислению (восстановлению) в месторождении.
Халькопирит (CuFeS2) является одним из важнейших медных минералов. С ним ассоциирует золото, серебро. Халькопирит склонен к переизмельчению. Некоторая гидрофобность присуща свежеобразованной поверхности халькопирита. Халькопирит способен адсорбировать кислород, что повышает его флотационную активность. Однако, при продолжительном окислении поверхность халькопирита покрывается гидроокисью железа, что затем проявляется в ухудшении флотационных свойств. В нейтральной и слабощелочной средах остаётся в течении длительного времени гидрофобным.
- При pH > 10 начинает окисляться с образованием ионов SO42-, S2O32-, S4O62–.
- В слабокислой среде при pH = 6 окисляется, при этом в раствор переходят ионы Cu2+, Fe2+, SO42-.
Халькопирит флотируется ксантогенатами, аэрофлотами, меркаптанами.
Депрессируется:
- При Cu – Pb флотации цианидами
- При разделении Cu – Mo концентратов избытком сульфида натрия.
Для разделения Cu-Pb концентратов применяются хроматы, сульфит (Na2SO3), гипосульфит (Na2S2O3), которые не действуют на халькопирит.
Халькозин (Cu2S) склонен к переизмельчению. Сопутствующие элементы - серебро, золото, кобальт, никель, железо, мышьяк. Хорошая флотируемость обеспечивается ксантогенатами.
Депрессоры: цианиды, сульфид натрия (Na2S), гипосульфит, сульфит натрия (Na2SO3), известь при высоком расходе. Данный минерал легко окисляется, при этом в пульпу переходят ионы меди, которые активируют сфалерит и пирит. Его присутствие усложняет отделение медных минералов от цинковых.
Ковеллин (CuS) встречается в виде тонких покрытий ярко синего цвета, легко шламуется. Характеризуется наличием ионов Cu+ и Cu2+, S2- и S22-. По флотационным свойствам близок к халькозину.
Борнит (Cu5FeS4) по флотационным свойствам находится между халькозином и халькопиритом. Депрессируется цианидами.
Пирит (FeS2) - самый распространённый сульфидный минерал. Сопутствующие элементы: медь, золото, серебро и др. Довольно быстро окисляется. Активное поглощение кислорода при измельчении, влечет за собой образование на его поверхности хорошо растворимых соединений с ионами SO42 -, S2O32 -, SO32 -.
При окислении на поверхности пирита образуется плёнка гидроокиси железа Fe(OH)3. В результате этого наступает резкая гидрофилизация и депрессия его. В щелочной среде эта реакция протекает весьма активно. Реакция депрессирования пирита протекает следующим образом. В первую очередь пирит взаимодействует с кислородом, в результате чего образуются соединения, хорошо растворимые в воде. При взаимодействии с известью происходит обменная реакция, в результате которой на поверхности пирита образуется плохо растворимое соединение гидрата окиси железа.
Пирит легко флотируется ксантогенатами и аэрофлотами при рН = 6–7. В щелочной среде флотация ухудшается. Аэрофлоты (R2O2PSSMe) хуже адсорбируются на пирите, чем на медных минералах, что используется при селективной флотации медно-пиритных руд.
Депрессоры пирита – щелочи и цианиды. Широкое применение как депрессор пирита нашла известь. Депрессирует пирит марганцевокислый калий (KMnO4), хроматы (K2CrO4), бихроматы (K2Cr2O7). Селективно депрессирует пирит горячий крахмал, обработанный серной кислотой.
Активация пирита осуществляется в кислой среде.
В зависимости от типа руды, фазового состава медных минералов и размера их вкрапленности, могут быть получены концентраты с содержанием от 12 до 40 % меди и более. Качество концентрата по содержанию меди и примесей регламентируется соответствующими стандартами и техническими условиями.
