Способ извлечения цветных и благородных металлов

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к селективной флокуляции перед флотационным или гравитационным обогащением тонкоизмельченных продуктов, содержащих благородные металлы. Способ включает предварительное кондиционирование пульпы при комнатной температуре с селективным флокулянтом, последующее выделение ценных компонентов в пенный продукт флотации или гравитационный концентрат. В качестве селективного флокулянта используют водорастворимый термоморфный полимер, полученный на основе изопропилакриламида и N-акрилоксисуццинимида, с присоединенной функциональной группой, способной селективно образовывать прочное комплексное соединение с ценными компонентами, который при нагревании до 35-60°С образует твердую фазу и становится гидрофобным, что обеспечивает флокулирование тонких частиц ценных компонентов и повышение их флотационных свойств. Технический результат - повышение извлечения благородных металлов во флотационный или гравитационный концентрат. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к селективной флокуляции перед флотационным или гравитационным обогащением тонкоизмельченных продуктов, содержащих благородные металлы.

Известен состав для флокуляции мелкого золота и платины (из россыпей), содержащий высокомолекулярный радиационный полиакриламид. В результате образования крупных и прочных флокул с мелкими зернами золота или платины снижается скорость их транспортирования в потоках воды, текущей по наклонной плоскости гравитационного аппарата. В результате чего уменьшаются потери мелких зерен ценного компонента и повышается извлечение при обогащении золотосодержащих россыпных месторождений [1]. Недостатком данного состава является его неэффективность при использовании для других типов сырья.

Известно применение водорастворимых полимеров с высоким молекулярным весом, содержащих сульфгидрильные или комплексообразующие группы (например, амидные, карбоксильные и др. группы), для селективной флокуляции тонкоизмельченных окисленных и сульфидных минералов и отделения их от минералов пустой породы (кварца, кальцита, каолина и др.) [2]. Однако данные флокулянты не предназначены для селективного выделения благородных металлов из богатых сульфидных руд.

Наиболее близким по совокупности признаков и технической сущности к изобретению является способ флотации тонковкрапленных бедных медных и золотосодержащих руд, включающий предварительное кондиционирование пульпы с гидрофобным носителем и вспенивателем и последующее выделение носителя с закрепившимся на его поверхности ценными компонентами в пенный продукт флотации [3]. Недостатком данного способа является то, что в качестве гидрофобного носителя используется коксующийся каменный уголь, на частицах которого неизбирательно, за счет физической сорбции, закрепляются сульфиды металлов и частицы свободного золота. Кроме того, даже при высоких расходах гидрофобного носителя этот метод пригоден только для обогащения бедных тонковкрапленных руд с низким содержанием сульфидов.

Целью изобретения является селективное выделение ценных компонентов, например платиноидов и платиносодержащих сульфидов, из тонкоизмельченных продуктов во флотационный или гравитационный концентрат и сокращение безвозвратных потерь ценных компонентов с общими хвостами при использовании в качестве селективных флокулянтов термоморфных полимеров.

Указанная цель достигается тем, что в способе извлечения цветных и благородных металлов из продуктов, содержащих ценные тонкоизмельченные минералы, включающем предварительное кондиционирование пульпы при комнатной температуре с селективным флокулянтом, нагрев пульпы до 35-60°, последующее выделение образовавшихся при нагревании твердых частиц полимера-носителя с закрепившимися на них ценными компонентами, в пенный продукт флотации или гравитационный концентрат, согласно изобретению в качестве селективного флокулянта используют водорастворимый (при комнатной температуре) термоморфный полимер, полученный на основе изопропилакриламида и N-акрилоксисуццинимида, к молекуле которого присоединена функциональная группа, способная образовывать прочное комплексное соединение с ценными компонентами.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает наличие в нем существенных признаков, отличающихся тем, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна».

Химическое взаимодействие минеральных частиц благородных металлов или минералов-носителей благородных металлов с функциональными группами, присоединенными к молекуле водорастворимого термоморфного полимера, и дальнейший перевод полимера при нагревании пульпы в твердое состояние обеспечивает снижение потерь тонкоизмельченных ценных компонентов с хвостами флотации или гравитации.

Пример осуществления способа.

Пример I.

Предлагаемый способ испытан в лабораторных условиях на руде, содержащей 5,86% меди, 2,84% никеля, 1,79 г/т платины и 11,42 г/т палладия. Руду измельчали в шаровой мельнице до крупности 67% класса -0,04 мм. Полученную пульпу кондиционировали в течение 20 минут с бутиловым аэрофлотом и флотировали минералы меди. Хвосты медной флотации доизмельчали до крупности 85% класса -0,04 мм, переводили в стеклянный стакан, добавляли селективный флокулянт, в качестве которого использовали термоморфный полимер, полученный на основе изопропилакриламида и N-акрилоксисуццинимида, в количестве 20 г/т руды и кондиционировали при комнатной температуре с помощью верхнеприводной мешалки 20 минут. Затем, не останавливая мешалку, включали нагрев, доводили температуру пульпы до 38-40°С. Прекращали перемешивание и через время, необходимое для осаждения частиц крупнее 0,04 мм, методом декантации отделяли слив от песков. Для сравнения был проведен опыт, в котором выполняли все те же операции, но термоморфный полимер не добавляли. Результаты представлены в таблице.

Результаты седиментационного анализа никель-пирротинового продукта
Условия опытов	Наименование продуктов	Выход, %	Содержание	Извлечение,%
Cu, %	Ni, %	Pt, г/т	Pd, г/т	Cu	Ni	Pt	Pd
Без полимера	Класс - 0,04 мм	44,29	0,85	3,75	2,30	16,11	46,18	45,72	53,05	49,89
	Класс + 0,04 мм	55,71	0,79	3,54	1,62	12,86	53,82	54,28	46,95	50,11
Исходное питание	100,00	0,81	3,63	1,92	14,30	100,00	100,00	100,00	100,00
Полимер с группой аминосульфида 20 г/т	Класс - 0,04 мм	34,08	0,77	3,42	1,70	10,57	32,15	31,74	30,85	25,13
	Класс + 0,04 мм	65,92	0,84	3,81	1,97	16,28	67,85	68.26	69,15	74,87
Исходное питание	100,00	0,81	3,68	1,88	14,34	100,00	100,00	100,00	100,00
Полимер с группой фосфина 20 г/т	Класс - 0,04 мм	33,74	0,74	3,30	0,70	11,56	31,02	30,93	12,19	27,25
	Класс + 0,04 мм	66,26	0,84	3,75	2,56	15,71	68,98	69,07	87,81	72,75
Исходное питание	100,00	0,81	3,60	1,93	14,31	100,00	100,00	100,00	100,00
Полимер с группой тиоамина 20 г/т	Класс - 0,04 мм	33,95	0,80	3,63	1,10	12,21	33,39	34,06	19,87	28,88
	Класс+0,04 мм	66,05	0,82	3,61	2,29	15,46	66,61	65,94	80,13	71,12
Исходное питание	100,00	0,82	3,62	1,89	14,36	100,00	100,00	100,00	100,00

Из данных, приведенных в таблице, следует, что способ обеспечивает селективное повышение крупности частиц минералов, содержащих платиноиды. Извлечение платины в класс крупности +0,04 мм составило для полимеров с различными функциональными группами от 69,15 до 87,81% вместо 46,95%, полученных в опыте без использования полимера. Извлечение палладия в пески выросло до 71,12-74,87% вместо 50,11% в опыте без полимеров. Эти данные свидетельствуют о селективной флокуляции платиноидосодержащих частиц, которая обеспечивается введением термоморфных полимеров с привитыми группами аминосульфида, фосфина или тиоамина.

Технический результат - повышение извлечения благородных металлов во флотационный или гравитационный концентрат за счет использования перед процессом флотации или гравитации селективного флокулянта, в качестве которого используется растворимый в воде при комнатной температуре термоморфный полимер, к молекуле которого присоединено соединение с функциональной группой. При нагревании пульпы происходит изменение структуры полимера, что приводит к изменению его агрегатного состояния и образованию новой фазы, а также к изменению параметров гидрофильности/гидрофобности молекулы. Селективность полимера обеспечивается за счет присоединения к его молекуле функциональной группы, способной образовывать прочное комплексное соединение с ценными компонентами. Способ включает кондиционирование пульпы при комнатной температуре с водорастворимым термоморфным полимером, нагрев пульпы до 35-60°С, последующее выделение образовавшихся при нагревании твердых частиц полимера-носителя с закрепившимися на них ценными компонентами в пенный продукт флотации или гравитационный концентрат. Способ обеспечивает селективное повышение крупности частиц ценных компонентов, что способствует улучшению их флотационных свойств и повышает эффективность гравитационного обогащения.

Источники информации

1. Патент РФ 1427680, кл. В03D 3/00, В03В 1/00.

2. Y.A.Attia Flocculation in Biotechnology and Separation Sistems. Eisevier Science Publishers B.V., Amsterdam, 1987.

3. Патент РФ 2131304, кл. B03D 1/02 (прототип).

1. Способ извлечения тонкоизмельченных цветных и благородных металлов, включающий предварительное кондиционирование пульпы при комнатной температуре с селективным флокулянтом, последующее выделение ценных компонентов в пенный продукт флотации или гравитационный концентрат, отличающийся тем, что в качестве селективного флокулянта используют водорастворимый термоморфный полимер, полученный на основе изопропилакриламида и N-акрилоксисуццинимида, с присоединенной функциональной группой, способной селективно образовывать прочное комплексное соединение с ценными компонентами, который при нагревании до 35-60°С образует твердую фазу и становится гидрофобным, что обеспечивает флокулирование тонких частиц ценных компонентов и повышение их флотационных свойств.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при обогащении продуктов, содержащих платиноиды, к молекуле термоморфного полимера присоединяют функциональные комплексообразующие группы аминосульфида, фосфина или тиоамина.