3.5 Отделение флотации

Полезными компонентами в перерабатываемых первичных рудах Олимпиадинского месторождения являются вкрапленные частицы золота и золотосодержащих сульфидов: арсенопирита, пирротина, пирита и антимонита. Для придания поверхности частиц перечисленных минералов гидрофобных свойств в пульпу вводится водорастворимый флотационный реагент - бутиловый ксантогенат калия C₄H₉OCSSK, анионы которого содержат углеводородный радикал и химически взаимодействуют с катионами металлов, находящихся на поверхности минералов, в результате чего на ней образуется гидрофобная плёнка. Для повышения эффективности действия бутилового ксантогената, пульпа измельченной руды предварительно обрабатывается раствором медного купороса CuS0₄х5H₂0. Катионы меди обладают способностью замещать катионы железа на поверхности кристаллической решетки железосодержащих сульфидных минералов и интенсивно взаимодействовать с анионами ксантогената с образованием гидрофобной пленки.

С целью предотвращения слияния мелких пузырьков воздуха и получения достаточно устойчивого слоя флотационной пены в пульпу дозируется вспениватель флотанол, состоящий из смеси поверхностно-активных водорастворимых органических соединений. Данные соединения, сорбируясь на поверхности пузырьков, снижают поверхностное натяжение воды и обеспечивают получение большого количества устойчивых мелких пузырьков, способных поднять прилипшие к ним частицы ценных минералов на поверхность пульпы.

В промышленную флотационную машину пульпа подаётся и удаляется непрерывно, что создаёт движение потока пульпы в машине от места ввода к разгрузочному отверстию. При перемещении потока пульпы вдоль машины содержание извлекаемых компонентов уменьшается по мере удаления сфлотировавшихся частиц в пенный слой. Но механическое перемешивание пульпы в камере машины выравнивает содержание полезных компонентов по объёму камеры. Поэтому некоторая часть полезных минералов непрерывно выносится потоком пульпы в разгрузку камеры. От соотношения скоростей выноса флотируемых частиц в пену и перемешивания пульпы зависит изменение содержания ценных компонентов в пульпе по фронту машины и величина их извлечения из руды. Для уменьшения скорости перемещения частиц извлекаемых компонентов вдоль флотомашины процесс флотации осуществляют в нескольких сообщающихся между собой камерах. Количество устанавливаемых камер принимают таким, чтобы за время пребывания пульпы во флотомашине обеспечивалось достаточно полное извлечение ценных компонентов. При флотации пульпы вынос пузырьками воздуха на её поверхность частиц полезных минералов сопровождается попутным механическим выносом значительного количества частиц пустой породы. Получаемый за одну операцию обогащённый пенный продукт характеризуется низким содержанием полезных компонентов и поэтому направляется на повторное обогащение в перечистных операциях, в результате которых получается кондиционный концентрат; пригодный для последующей переработки, и промежуточные продукты, направляемые в предыдущие операции технологического процесса. Для достижения более полного извлечения ценных компонентов с наименьшими затратами флотацию всего объёма пульпы измельченной руды проводят в два приёма. Хвосты первой, основной флотации, содержащие ещё значительное количество извлекаемых минералов, после дополнительной обработки реагентами подвергают повторному обогащению в контрольной операции. Хвосты контрольной флотации с низким содержанием ценных компонентов направляются после сгущения на гидрометаллургическую переработку, а пенный продукт контрольной флотации возвращается в голову основной флотации. Перечищенный флотоконцентрат и хвосты контрольной флотации являются окончательными продуктами процесса флотационного обогащения руды, а промежуточные продукты перечистных и контрольной операций - оборотными.

Получаемый на участке флотации золотосодержащий сульфидный концентрат поступает на гидрометаллургическую переработку методом биоокисления для вскрытия золота, заключённого в сульфидах. Для успешного проведения процесса биоокисления сульфидов извлекаемый флотоконцентрат должен содержать не менее 15% серы и не более 4,5% кальция, содержащегося в карбонатной части руды.

Технологические показатели флотационного обогащения руды - выход и качество флотоконцентрата, извлечение в него золота, мышьяка и серы зависят от многих факторов. Основными факторами, определяющими показатели флотационного обогащения руды, являются: крупность измельченной руды, плотность пульпы, величина щелочности и концентрация цианида в воде, используемой в операциях измельчения и классификации руды, расходы флотореаген-тов и сжатого воздуха подаваемого в камеры флотомашины, стабильность поддержания оптимального уровня пульпы в камерах флотомашины.

Снижение содержания класса -0,074 мм в измельчённой руде менее заданного диапазона приводит к недостаточному раскрытию частиц извлекаемых минералов из вмещающей породы и снижению извлечения полезных компонентов. Переизмельчение руды перед флотацией приводит к значительному увеличению выхода пенных продуктов за счёт механического выноса в них шламов породы и снижению качества флотоконцентрата.

Уменьшение плотности пульпы в основной флотации менее 20% твердого приводит к неэффективному использованию оборудования и увеличению удельных затрат электроэнергии и флотореагентов.

Операции измельчения, классификации разгрузки мельниц, а также основной флотации проводятся с использованием оборотной воды, состоящей на две трети из сливов сгустителей хвостов флотации и флотоконцентрата и на одну треть из кондиционированной оборотной воды из хвостохранилища ЗИФ, в которое сбрасываются щелочные стоки гидрометаллургических отделений фабрики. В перечистки концентрата основной флотации подаётся карьерная вода, не содержащая флотореагентов. Повышение величины рН воды, подаваемой в операции измельчения и классификации, более 9,5 или концентрации цианида в ней более 1 мг/л вызывает значительное подавление флотации золотосодержащих сульфидов из-за образования на их поверхности гидрофильных плёнок гидроксидов и цианидов железа, препятствующих адсорбции анионов бутилового ксантогената.

При стабильном поддержании оптимального уровня пульпы в камерах флотомашин, а также при постоянных удельных расходах флотореагентов и сжатого воздуха, подаваемых в камеры, обеспечивается равномерный съём пенного продукта, что создаёт благоприятные условия для проведения перечи-стных операций с меньшей циркуляцией промпродуктов и получения качественного флотоконцентрата. Поэтому при работе флотомашин необходимо контролировать исправность установленных автоматических регуляторов уровня пульпы и дозаторов флотореагентов.

Слив гидроциклонов делится в пульподелителе на два равных потока, которые проходят через барабанные грохота для отделения щепы, содержащейся в пульпе. В грохота подаётся промывная вода, в качестве которой используется оборотная вода из слива сгустителей хвостов флотации. Затем выходящие из грохотов потоки пульпы объединяются и поступают в контактный чан, в который из расходной ёмкости дозируется раствор медного купороса. После агитации с медным купоросом поток пульпы вместе с промпродуктами первой перечистки и контрольных флотаций поступает через загрузочный карман на основную флотацию в трех камерах флотомашины ФМП-УП-100. В этот загрузочный карман дозируются ксантогенат бутиловый и вспениватель флотанол. Дозируемый вспениватель перед подачей в процесс эмульгируется с водой в двух механических эмульгаторах.