Повышение эффективности флотации медно-молибденовых руд с использованием измерения поглотительной способности пульпы

Перспективным направлением разработки систем автоматического управления расходами реагентов является применение данных измерения концентрации собирателя в водной фазе пульпы. Для решения задачи применения данных о концентрации неионогенного собирателя – аллилового эфира амилксантогеновой кислоты – в процессе флотации были проведены исследования и разработана методика анализа его остаточной концентрации в жидкой фазе флотационной пульпы. Разработанная спектральная методика измерения концентрации аллилового эфира амилксантогеновой кислоты в водной фазе пульпы показала стабильные результаты в интервале температур 10-25°С, интервале рН от 8,5 до 11,0, что позволило применить ее для измерения остаточной концентрации собирателя AeroMX-5140 в операции коллективной сульфидной флотации при обогащении медно-молибденовых руд. В результате проведения лабораторных исследований была установлена связь показателей остаточной концентрации с основными показателями медно-молибденовой флотации. Проведенными исследованиями установлено, что повышение остаточной концентрации неионогенного собирателя происходит при увеличении его расхода и рН водной фазы пульпы. Показано, что существенный рост извлечений металлов наблюдается при близких остаточных концентрациях собирателя: для меди в интервале от 0,25 до 0,5 мг/л, а для молибдена и пиритного железа – при концентрации от 0,25 до 1 мг/л. Обоснована возможность использования остаточной концентрации неионогенного собирателя в качестве информационного параметра флотационного процесса. Предложено использовать поглоти тельную способность руды по отношению к используемому собирателю в качестве параметра сортности руды. Показано, что включение данного параметра снижает относительную дисперсию для зависимостей выходов отдельных типов руды и увеличивает точность определения состава перерабатываемой руды как смеси типовых сортов руд. Разработан и проверен в условиях обогатительной фабрики ГОКа «Эрдэнэт» (Монголия) алгоритм автоматизированного управления расходами флотационных реагентов на основе опережающего контроля элементного и минерального состава перерабатываемой руды с расчетом величины поглотительной способности пульпы по отношению к неионогенному собирателю, включающий определение параметров процессов обогащения с использованием экономико-ориентированного критерия оптимизации. Ожидаемый экономический эффект от снижения потерь составил 145 тыс. долларов США.

1. Авдохин B. M. Основы обогащения полезных ископаемых. Т. 1. Обогатительные процессы. М.: Горная книга; 2008. 417 с.

2. Абрамов А. А. Теоретические основы создания инновационных технологий флотации. Ч. 2. Теоретические основы физико-химического моделирования процессов селективной флотации руд цветных металлов. Цв. металлы. 2013;(3):11–15.

3. Анализатор жидкости фотометрический АЖФ-6. Режим доступа: http://ptk-kip.ru/publics/item/4205.

4. Hao F., Davey K. J., Bruckard W. J., Woodcock J. T. Online analysis for xanthate in laboratory flotation pulps with a UV monitor. International Journal of Mineral Processing. 2008;89(1-4):71–75.

5. Lalla B., Knights B. D. H. & Steenkamp C. J. H. Online Measurement of Xanthate in Flotation Circuits by Means of UV Spectrophotometry. In: Proceedings of 48th Annual Conference of Metallurgists COM. Sudbury, Canada; 2009. P. 46–48.

6. Bulatovic Srdjan M. Handbook of Flotation Reagents Chemistry, Theory and Practice: Flotation of Sulfide Ores. Elsevier Science & Technology Books; 2007. 446 p.

7. Технологическая инструкция по обогащению медно-молибденовых руд на обогатительной фабрике совместного Монголо-Российского предприятия «Эрдэнэт». Эрдэнэт, Монголия; 2014. 194 с.

8. Morozov V., Davaasambuu D., Ganbaatar Z., etc. Modern systems of automatic control of processes of grinding and flotation of copper-molybdenum ore. In: 16th IFAC Symposium on Control, Optimization and Automation in Mining, Minerals and Metal Processing. 2013;15(1):166–171.

9. Сивкова P. И., Воронина Л. В., Молодцова В. И. Пат. 726472 СССР. Способ количественного определения эфиров ксантогеновых кислот. Опубл. 05.04.1980. Бюл. № 7.

10. Fleming I, Williams D. H. Spectroscopic Methods in Organic Chemistry. 6th Ed.; 2007. 304 p.

11. Морозов В. В., Пестряк И. В., Эрдэнэзуул Ж. Влияние концентрации неионогенного собирателя – аллилового эфира амилксантогеновой кислоты на флотацию медно-молибденовых руд. Цв. металлы. 2018;(11):14–20.

12. Sun Х., Forsling W. The degradation kinetics of ethyl-xanthate as a function of pH in aqueous solution. Minerals Engineering. 1997;10(4):400–412. DOI: 10.1016/S0892-6875(97)00016-2

13. Leja J. Surface chemistry of froth flotation. Plenum Press; 1982. 329 p.

14. Сорокер Л. В., Швиденко А. А. Управление параметрами флотации. М: Недра; 1979. 232 с.

15. Жаргалсайхан Эрдэнэзул. Оптимизация технологии обогащения медно-молибденовых руд на основе комплексной системы технологических и экономических критериев: Дисс. … канд. техн. наук. М.; 2019. 133 с.

16. Erdenezul Jargalsaikhan, Khurelchuluun Ishgen. Process optimization of grinding and flotation of coppermolybdenum ores with the use of model-based criteria. In: Proceedings of 22-nd International Conference on Environment and Mineral Processing. Technical university of Оstrava; 2018. P. 152–154.

17. Ганбаатар З., Морозов В.В., Дэлгэрбат Л., Дуда А. М. Управление процессами обогащения медномолибденовых руд с использованием опережающего контроля качества. Горные науки и технологии. 2017;(1):40–48. DOI: 10.17073/2500-0632-2017-1-40-48

18. Morozov V. V., Zorigt G., Lodoy D., Morozov Y. P. Modern method and systems of optical ore grade analysis by processing of copper-molybdenum ores. In: Conference Paper IMPC 2018. 29th International Mineral Processing Congress. Moscow; 2019. Р. 52–60.

19. Морозов В.В., Пестряк И.В., Эрдэнэзуул Жаргалсайхан. Анализ концентрации неионогенного собирателя при флотации медно-молибденовых руд. Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья. Матер. XXV Междунар. науч.-техн. конф. в рамках XVIII Уральской горнопромышленной декады. Екатеринбург; 2020. С. 6–10.