Комбинированная технология комплексной переработки труднообогатимых руд и техногенного сырья цветных и благородных металлов

В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 20 октября 2014 года № 14.575.21.0085 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 4 в период с 1 января по 30 июня 2016 года выполнены следующие работы:

• Изготовлен экспериментальный образец лабораторной колонной флотомашины с новым керамическим аэратором для использования при экспериментальных исследованиях комбинированной технологии.
• Разработана методика испытаний экспериментального образца лабораторной колонной флотомашины с новым керамическим аэратором.
• Проведены испытания экспериментального образца лабораторной колонной флотомашины с новым керамическим аэратором.
• Проведены экспериментальные исследования комбинированной технологии в соответствии с разработанной «Программой и методиками экспериментальных исследований».
• азработана эскизная конструкторская документация в соответствии с требованиями ГОСТ 2.125-88 экспериментальных образцов лабораторных аппаратов для исследования процессов сгущения и фильтрования суспензий в лабораторных условиях с использованием дисковых и секторных фильтрующих элементов из проницаемой керамики при экспериментальных исследованиях комбинированной технологии

Представлена следующая документация:

• Промежуточный отчет о ПНИ за этап 4
• Акт изготовления экспериментального образца лабораторной колонной флотомашины с керамическим аэратором
• Методика испытаний экспериментального образца лабораторной колонной флотомашины с керамическим аэратором
• Акт и протоколы результатов испытаний экспериментального образца лабораторной колонной флотомашины с керамическим аэратором
• Акт и протоколы результатов испытаний по результатам экспериментальных исследований комбинированной технологии обогащения комплексных сульфидных труднообогатимых, в том числе тонковкрапленных, руд цветных и благородных металлов и техногенного сырья — лежалых хвостов обогащения этих руд
• Эскизная конструкторская документация на экспериментальный образец лабораторного аппарата для сгущения с дисковыми фильтрующими элементами из проницаемой керамики

• Эскизная конструкторская документация на экспериментальный образец лабораторного аппарата для фильтрования с секторными фильтрующими элементами из проницаемой керамики

Мировая практика переработки руд все чаще обращается к труднообогатимым рудам. Используется метод сверхтонкого доизмельчения промпродуктов, который требует контрастности флотационных свойств разделяемых минералов и не решает проблему полностью в случае присутствия флотаактивных разностей пирита. Для полиметаллических руд наиболее масштабные исследования по обогащению труднообогатимых свинцово-цинковых руд с гидрометаллургической переработкой комплексных низкокачественных свинцово-цинковых промпродуктов проведены фирмой «Tecnicas Reunidas» (Испания). Предлагаемая в проекте технология, в отличие от испанской, предполагает электрохимическую регенерацию окислителя- трехвалентного железа (вместо химической регенерации перекисью водорода), а также поддержание более высокого окислительного потенциала в ходе выщелачивания. Кроме того, во флотационном пределе применяются открытые циклы флотации , что является активно развивающимся направлением на практике, так как обеспечивает более высокую стабильность и регулируемость процесса.

На данном этапе изготовлен лабораторный образец колонной флотомашины диаметром камеры 48 мм с разработанным индустриальным партнером керамическим аэратором, с возможностью установки высоты зоны извлечения и зоны концентрирования 500, 1000 и 1500 мм при общей высоте обеих зон не более 2000 мм. Изготовлен также дополнительный стенд для испытания аэраторов с колонной камерой диаметром 94 мм. Испытаниями на стенде показано, что керамический аэратор обеспечивает хорошее диспергирование воздуха: размер пузырьков до 2.4-3.2 мм (при пузырьковом режиме движения воздуха) без применения реагента-пенообразователя и до 1.8-2 мм с его применением. Оптимальное удельное газосодержание 8-10 % обеспечивается при скорости протока воздуха через поверхность аэратора 3-4.6 см/с и при удельной аэрации 1-1.2 (м3/мин)/м2 зеркала пульпы, как при размере пор аэратора 5 мкм, так и 15 мкм. При испытаниях на высокошламистой медной руде лабораторный образец колонной флотомашины показал существенно большую скорость флотации по сравнению с лабораторной импеллерной флотомашиной: извлечение меди в колонне на 10 % больше при времени флотации 0,5 мин. Показаны также высокие показатели колонного аппарата по достигаемому качеству концентрата за счет возможности подачи противоточной промывной воды в подпенный слой. С подачей промывной воды с приведенной скоростью 0,5 см/с, общей производительности с приведенной скоростью пульпы 2.2 см/с при сопоставимом времени флотации в колонне и в импеллерной флотомашине (42 и 30 с) получены соответственно извлечение меди в концентрат и массовая доля меди в нем: 23,8 % и 21,5 % в колонне и 19,5 и 3.5 % в импеллерной. Массовая доля меди в концентрате колонны (21.5 %) соответствует готовому концентрату.

По разработанной на предыдущем этапе Программе и методикам и проекту технологического регламента проведены испытания комбинированной технологии на труднообогатимых медно-цинковой и свинцово-цинковой рудах| получен качественный цинковый концентрат соответственно с массовой долей цинка 50,2 % и 51,5 % при извлечении цинка 21.5 % и 39.5 %. Гидрометаллургической переработкой комплексного продукта извлечение цинка в продуктивный раствор выщелачивания составило соответственно 53,3 % и 41,5 %, что при расчетном извлечении в катодный цинк 54,1 % и 37 % обеспечит суммарное извлечение цинка 75,4 % и 76,9 %. Из медной руды при первичной флотации получен медный концентрат с высокой массовой долей меди 28,5 % при извлечении 38,9 %, а из кека выщелачивания цинка, благодаря пассивации пирита в данном процессе, флотацией получен концентрат с массовой долей меди 16 %, суммарный концентрат имеет массовую долю меди 20.5 % при извлечении меди 85,3 %. Из свинцово-цинковой руды весь свинец получен гидрометаллургической переработкой, извлечение свинца в карбонат свинца составило 55,8 %, извлечение серебра в цементное серебро — 37,8 %. При переработке лежалых хвостов все металлы получены в ходе гидрометаллургической переработки комплексных продуктов. Из медно-цинковых хвостов извлечение меди составило 38,4 %, цинка в продуктивный раствор 51,4 %, расчетное в катодный цинк 46,1 %; из свинцово-цинковых извлечение свинца 39,6 %, цинка в продуктивный раствор 46,4 %, расчетное в катодный цинк — 41,4 %.

Разработана эскизная конструкторская документация лабораторных аппаратов для испытаний процессов сгущения и фильтрования с использованием дисковых и секторных фильтрующих элементов.

Выполненные работы и разработанная документация соответствуют плану-графику работ и требованиям технического задания проекта, ряд применеиных методик исследования и ряд результатов обладают новизной