Состав и обогащение сульфидной медной руды
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.
