Разработка комбинированной схемы обогащения руды Кингашского месторождения

Автор: Алгебраистова Н.К., Перфильева Н.С., Маркова С.А., Развязная А.В., Гроо Е.А., Кондратьева А.А., Макшанин А.В.

Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu

Статья в выпуске: 7 т.5, 2012 года.

Бесплатный доступ

Объектом исследований являются медно-никелевые сульфидные руды Кингашского месторождения. Руда технологической пробы представлена серпентинитами с мелкой и тонкой вкрапленностью рудных минералов, среди которых преобладает магнетит, общее количество сульфидов составляет 3,7 %, из них 2,5 % сульфиды меди и никеля и 1,5 % – пирротина. Оптические исследования свидетельствуют о преобладании весьма сложных срастаний сульфидов и магнетита. Разработана комбинированная магнитофлотационная схема, позволяющая получить никелевый концентрат, который пригоден для плавки на файнштейн. Извлечение никеля, меди, при этом составляет 72,7 и 26,1 % соответственно.

Еще

Медь, никель, флотация, магнитная сепарация

Короткий адрес: https://sciup.org/146114706

IDR: 146114706

Текст научной статьи Разработка комбинированной схемы обогащения руды Кингашского месторождения

Объектом настоящих исследований являлись медно-никелевые сульфидные руды Кин-гашского месторождения, расположенного в Саянском районе на востоке Красноярского края.

Минералогический анализ показал, что руда технологической пробы представлена, в основном, оруденелыми серпентинитами с мелкой и тонкой вкрапленностью рудных минералов, среди которых преобладает магнетит – 12 %, общее количество сульфидов составляет 3,7 %, из них 2,5 % сульфиды меди и никеля и 1,5 % – пирротина. Оптические исследования свидетельствуют о преобладании весьма сложных срастаний сульфидов и магнетита.

Содержание компонентов в исходном материале пробы в расчете на воздушно-сухую пробу таково (%): Cu – 0,24; Ni – 0,54; Со – 0,017; МПГ – 0,5 г/т; Ag – 1,2 г/т; Au -0,2 г/т. Вредные примеси незначительны по количеству и представлены лишь пятиокисью фосфора.

Исходя из вещественного состава руды и практики действующих предприятий, было принято решение проводить технологические исследования в направлениях использования комбинированных гравитационно-флотационных и магнитофлотационных стадиальных схем.

Методы исследования

Технологические опыты реализовывали в одну основную операцию на лабораторных аппаратах.

Критерием оптимизации являлись технологические показатели обогащения никеля.

В проведённых ранее исследованиях показана эффективность использования гравитационных аппаратов при обогащении медно-никелевых руд [1], кроме того, для этих руд разработаны гравитационно-флотационные схемы обогащения с использованием центробежных концентраторов [2].

С целью определения возможности использования гравитационного метода обогащения для извлечения ценных минералов были выполнены поисковые исследования с использованием концентрационного стола, центробежного концентратора «Falcon» и винтового шлюза.

Условия реализации экспериментов и полученные технологические показатели представлены в табл. 1.

Исследования показали, что гравитационные аппараты не обеспечивают требуемой степени концентрации и извлечения металла.

Исходя из сообщений [3, 4] комбинированные магнитно-флотационные схемы обогащения медно-никелевых руд являются наиболее перспективными.

Учитывая, что особенностью исследуемой руды является тесное срастание пентландита с магнетитом, при этом характер срастаний достаточно сложный, а сростки имеют форму обтекания пентландита магнетитом с образованием своеобразной «рубашки», представилось целесообразным исследовать магнитный метод обогащения.

Были реализованы опыты сухой и мокрой магнитной сепарации на сепараторах с различной величиной напряжённости магнитного поля. Определено, что мокрая магнитная сепарация обеспечивает при крупности помола 45 % класса -0,074 мм извлечение в магнитную фракцию, содержащую 1 % никеля 73,65 % металла. Сухая сепарация в крупности (-1+0) мм позволяет сбросить в хвосты 7,5 % материала с массовой долей ценного компонента 0,078 %. При этом потери металла составили около 1 %.

Исследования флотационным методом показали, что применение катионного собирателя не дает ожидаемого результата, процесс флотации породообразующих минералов идет менее селективно в сравнении с бесколлекторным процессом.

Определено, что флотация магнитной фракции в щелочной среде более благоприятна, чем в кислой.

Заключение

В результате исследований рекомендована магнитно-флотационная схема со стадиальным измельчением (рис. 1), технологические показатели обогащения по данной схеме представлены в табл. 2.

Первый цикл магнитной сепарации включает в себя операцию сухой магнитной сепарации исходной руды в крупности (-1+0) мм в слабом магнитном поле, немагнитная фракция отправляется на сухую магнитную сепарацию на сепараторе 138Т-СЭ при напряженности магнитного поля 704 кА/м.

Таблица 1. Технологические показали обогащения, полученные гравитационным методом

Продукты	Выход, %	Массовая доля никеля, %	Извлечение, %	Крупность, мм
Концентрационный стол СКО-0.5 (расход воды 8 л/мин, производительность – 17,5 кг/ч)
Концентрат П/продукт Хвосты	50,6 30,71 18,69	0,61 0,37 0,63	57,16 21,04 21,8	0,5+0
Исходная руда	100,0	0,54	100,0
Концентрат П/продукт Хвосты	43,01 40,23 16,76	0,62 0,43 0,6	49,38 32,03 18,59	-0,25+0
Исходная руда	100,0	0,54	100,0
Концентрат П/продукт Хвосты	42,6 51,6 5,8	0,64 0,42 0,87	50,49 40,13 9,38	-0,1+0
Исходная руда	100,0	0,54	100,0	-0,1+0
Концентратор «Falcon» (отношение Ж:Т в питании 2:1, скорость вращения ротора – 2 200 об/мин, производительность- 50 кг/ч)
Концентрат Хвосты	5,42 94,58	1,37 0,49	13,57 86,43	-0,5+0мм
Исходная руда	100,0	0,54	100,0	-0,5+0мм
Концентрат Хвосты	3,5 96,5	2,16 0,48	14 86	-0,25+0мм
Исходная руда	100,0	0,54	100,0	-0,25+0мм
Концентрат Хвосты	1,91 98,09	2,2 0,5	7,78 92,22	-0,1+0мм
Исходная руда	100,0	0,54	100,0	-0,1+0мм
Винтовой шлюз ШВ-350 Расход воды 3,3 л/мин, производительность 7,5 кг/ч
Концентрат Хвосты	32,96 67,04	1,02 0,3	62,26 37,74	-0,5+0
Исходная руда	100,0	0,54	100,0	-0,5+0
Концентрат Хвосты	34,5 65,5	0,8 0,4	51,11 48,89	-0,25+0
Исходная руда	100,0	0,54	100,0	-0,25+0
Концентрат Хвосты	35,18 64,82	0,76 0,42	49,51 50,49	-0,1+0
Исходная руда	100	0,54	100	-0,1+0

Немагнитная фракция представляет собой отвальный продукт, а магнитная фракция измельчается до крупности 45 % класса -0,074 мм. Измельченный продукт обесшламливается по классу 0,020 мм и поступает во второй цикл магнитной сепарации, первая операция которого выполнена при напряженности 158 кА/м, вторая – на магнитном сепараторе с ферромагнитными телами при напряженности внешнего магнитного поля 182 кА/м.

Рис. 1. Рекомендуемая схема обогащения

Таблица 2. Технологические показатели обогащения по рекомендуемой схеме

Продукт	Выход, %	Массовая доля %			Извлечение, %
Продукт	Выход, %	Ni	Cu	Co	Ni	Cu	Co
Концентрат	11,23	3,69	0,59	0,1	72,70	26,10	70,19
Немагн. фракция 1	7,58	0,078	0,075	0,003	1,04	2,24	1,42
Слив	1,6	0,283	0,1	0,004	0,79	0,63	0,40
Немагн. фракция 2	27,6	0,194	0,22	0,006	9,39	23,92	10,35
Немагн. фракция 3	16,95	0,202	0,23	0,006	6,0	15,36	6,36
Хвосты флотации	35,04	0,164	0,23	0,005	10,08	31,75	11,28
Исходный продукт	100	0,57	0,254	0,016	100,0	100,0	100,0

Немагнитная фракция второго цикла магнитной сепарации измельчается до крупности 85 % класса -0,074 мм. Измельченный продукт поступает в третий цикл магнитной сепарации, включающий две операции полиградиентной сепарации при напряженности внешнего магнитного поля 182 кА/м.

Магнитная фракция второго и третьего циклов магнитной сепарации объединяются и поступают на основную флотацию, которая реализуется в три приёма: - 10, 6 и 5 минут. Реагентный режим флотации предусматривает дозирование соды, медного купороса, бутилового ксантогената и аэрофлота. Камерный продукт флотации доизмельчается до крупности 90 % класса -0,044 мм. Измельченный продукт направляется в четвертый цикл магнитной сепарации, который осуществляется в полиградиентном сепараторе в две операции при напряженности внешнего магнитного поля 182 кА/м.

Магнитная фракция четвертого цикла магнитной сепарации поступает во второй цикл флотации.

Схема позволяет получить никелевый концентрат, который пригоден для плавки его на файнштейн. Извлечение никеля, меди, кобальта при этом составляет, %: 72,7; 26,1; 70,19 соответственно.

Статья научная