Практика обогащения колчеданных медных руд.

Медно-колчеданные руды имеют очень большое значение. Колчеданные месторождения характеризуются большим разнообразием форм, размеров и типов взаимоотношений рудных минералов с минералами вмещающих пород. Главный рудный минерал – пирит, содержатся также халькопирит, сфалерит, иногда пирротин, галенит, борнит, блеклые руды, халькозин и арсенопирит. Нерудные – серицит, хлорит и кварц, а также барит, кальцит и сидерит.

В соответствии с минеральным составом колчеданные руды подразделяются на медные, медно-цинковые, полиметаллические и серные. В медно-колчеданных рудах соотношение меди и цинка обычно составляет 2:1 (Урюпское месторождение), а в медно-цинковых – 1:1. В полиметаллических рудах промышленное значение, кроме меди, имеют свинец и цинк, а в серно-колчеданных рудах основное значение имеет сера, а медь, свинец и цинк – подчиненное.

В одном и том же месторождении часто присутствуют различные типы колчеданных руд. Например, в Гайском месторождении – медные, медно-цинковые и серно-колчеданные. В Сибайском месторождении медно-цинковый тип руды составляет 90 % объема всех добываемых руд. В Уральский медно-колчеданный пояс входит большая группа месторождений – Красноуральское, Кировоградское, Дегтярское, Карабашское, Учалинское, Сибайское, Озерное, Гайское. Кавказский пояс представлен Урупским, Худесским и Маднеульским месторождениями. Здесь же имеются колчеданно-полиметаллические месторождения – Филиз-чай и Кизил-Дере. К колчеданно-полиметаллическим рудам относятся также руды Николаевского и Орловского месторождений на Алтае.

Сплошные сульфидные (колчеданные) руды, или медистые пириты, являются довольно трудным объектом для флотационного обогащения. Это объясняется непостоянством химического состава сульфидов меди и пирита, чрезвычайно тонкой вкрапленностью сульфидных минералов, тонким их взаимным прорастанием, склонностью вторичных медных сульфидов к переизмельчению.

При обогащении этих руд прежде всего должна быть решена основная задача рудоподготовки – достижение необходимой степени раскрытия минералов при минимальном ошламовании. Из-за тонкой и неравномерной вкрапленности сульфидов это реализуется использованием многостадиальных схем измельчения и флотации. При флотации должна решаться задача эффективного отделения медных сульфидов от пирита. Достигается это использованием высокощелочной среды (рН 11–12 или 600–800 г/м3 и более свободной СаО).

Как правило, колчеданные руды при их добыче, хранении и измельчении хорошо окисляются. Поэтому в пульпе содержится большое количество растворимых соединений меди и железа, которые оказывают не только активирующее, но и подавляющее действие на пирит и медные минералы.

Рисунок 5. Схема обогащения медных руд Гайского месторождения на Среднеуральской фабрике.

 

Селективное разделение сульфидов меди и пирита может быть улучшено путем введения операции перемешивания пульпы перед флотацией, что способствует подавлению пирита и особенно пирротина благодаря образованию на них поверхностных устойчивых пленок гидроксида железа. Повышение качества медного концентрата при обогащении колчеданных руд достигается применением тонкого доизмельчения перед очистными операциями.

Сплошные (колчеданные) сульфидные руды перерабатывают по схеме прямой селективной флотации. Технологический режим флотации сульфидов меди и железа в этом случае тот же, что и коллективно-селективной схемы. При этом в основной и перечистных операциях медной флотации щелочность пульпы поддерживается на уровне 500–1 000 г/м3 свободной СаО. Если в руде содержание пустой породы не превышает 10–15 %, то хвосты контрольной медной флотации являются готовым пиритным концентратом, содержание серы в котором может быть повышено при классификации в гидроциклоне. Из пиритсодержащих хвостов медной флотации может быть выделен (при рН около 6–7) готовый пиритный концентрат.

Технологический режим селективной флотации сплошных руд осложняется наличием вторичных сульфидов меди, например «сажистого» ковеллина, легко шламующегося при измельчении. В этом случае применяются стадиальные схемы флотации: в I стадии при грубом измельчении извлекаются вторичные сульфиды меди, а во II стадии – халькопирит. Следует также учитывать применение цианида для подавления пирита, который будет влиять на флотируемость вторичных сульфидов меди в широком диапазоне рН (7–11). (Алгебраистова, Н. К. Технология обогащения руд цветных металлов [Электронный ресурс]).