Автореферат Матвеевой

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Руды золотосульфидного типа являются одним
из основных источников благородных металлов, в них сосредоточено более
40% мировых запасов золота. Большинство золотосодержащих руд России
характеризуются неравномерной прожилково-вкрапленной сульфидной минерализацией с тонкодисперсным, преимущественно субмикроскопическим
золотом, невысоким содержанием (3-5 г/т) и неравномерным распределением
золота, ассоциированного с пиритом и арсенопиритом, т.е. относится к категории упорных и обладают низкими показателями извлечения золота и серебра при цианировании. Практически все методы переработки коренного золота имеют существенные ограничения, приводящие к технологическим,
экономическим и экологическим проблемам при их реализации.
Флотация является одним из важных технологических процессов переработки золотосодержащих сульфидных руд, однако, одновременное наличие
пирита и арсенопирита и отсутствие эффективных методов их селекции
сдерживает возможность применения флотационных схем из-за жестких требований к флотационному концентрату по содержанию мышьяка и практически исключает пирометаллургию пиритных концентратов. Стандартные гравитационно-флотационные и флотационные схемы обогащения при умеренной степени измельчения руды не обеспечивают высокие показатели извлечения золота.
Основными методами переработки руд, содержащих металлы платиновой группы (МПГ), являются гравитационные и гравитационнофлотационные технологии. Большинство вкрапленных и малосульфидных
платиносодержащих руд характеризуется тонкой вкрапленностью платиноидов в сульфидных минералах и большим разнообразием минеральных форм
МПГ, что создает определенные трудности при выборе флотационных реагентов и разработке эффективных реагентных режимов.
Основные потери благородных металлов при флотационном обогащении
технологически упорных золото- и платиносодержащих руд связаны с тонкими
классами (до 15%) и неэффективностью стандартных реагентных режимов.
Повышение извлечения благородных металлов и снижение себестоимости продукции является одним из главных направлений развития и рационального использования сырьевой базы благородных металлов и может быть
достигнуто за счет достижения максимальной селективности процесса флотации путем контроля параметров примесного состава и создания новых селективных реагентов для извлечения золото- и платиносодержащих сульфидных минералов.
Современные тенденции в разработке эффективных флотационных процессов, главным образом, заключаются в создании селективных реагентов
направленного действия на основе введения в их структуру донорноакцепторных заместителей и ионов-комплексообразователей, сочетания
ионогенных и неионогогенных собирателей, физически и химически сорбируемых реагентов.
3
Методологической основой интенсификации процессов селективной
флотации и разработки новых флотационных реагентов являются фундаментальные исследования отечественных и зарубежных учёных: И.Н. Плаксина,
В.А. Чантурия, И.А. Каковского, С.И. Митрофанова, А.М. Околович, В.И.
Рябого, А.В. Глембоцкого, С.И. Иванкова, О.С. Богданова, П.М. Соложенкина, А.А. Абрамова, М.И. Манцевича, А.В. Куркова, В.Е. Вигдергауза,
A.M.Gaudin, A.F.Taggart, G.W.Polling, E. Forssberg, С.O’Connor и др.
Для оценки целесообразности и возможности применения селекции пирита и арсенопирита при флотации руд золотосульфидного типа требовалось
научное обоснование механизма и критериев селекции золотосодержащих
сульфидов железа различного вещественного состава, а для трудно разделяемых пар сульфидов с близкими технологическими свойствами – создание
новых селективных реагентов, обеспечивающих эффективное извлечение
золото- и платиносодержащих сульфидов из труднообогатимых руд, что является актуальной научной проблемой, имеющей важное народнохозяйственное значение. Решению данной проблемы посвящена диссертационная
работа.
Цель работы – развитие научных основ селективной флотации золото и платиносодержащих сульфидных минералов на основе корреляционных
взаимосвязей параметров примесного состава, электрофизических, электрохимических и сорбционных свойств минералов, научное обоснование действия новых селективных реагентов и их сочетаний и разработка на этой основе высокоэффективных реагентных режимов извлечения благородных металлов из труднообогатимых руд.
Идея работы. Возможность научного обоснования и выбора критериев
селекции сульфидов железа различного вещественного состава при флотации
руд золотосульфидного типа на основе комплексной оценки физикохимических, электрофизических и сорбционных свойств золотосодержащих
сульфидов и создания новых реагентов направленного действия для извлечения сульфидных минералов, содержащих благородные металлы.
Основные задачи исследований:
Развитие теории селективной флотации сульфидных минералов, содержащих благородные металлы, научное обоснование критериев селекции
сульфидов железа при флотации руд золотосульфидного типа и новых эффективных реагентов для флотации золото- и платиносодержащих минералов, в том числе:
- анализ технологии флотационного извлечения благородных металлов и
обоснование теоретических подходов к созданию новых селективных реагентов для извлечения минералов, содержащих благородные металлы;
- оценка влияния элементного состава примесей на электрофизические и
электрохимические свойства золотосодержащих пиритов и арсенопиритов;
4
- термодинамический анализ преобразования поверхности сульфидов
железа и мышьяка и ионно-молекулярного состава жидкой фазы в процессе
флотации пирита и арсенопирита различных месторождений;
- экспериментальное изучение влияния изоморфных примесей и нестехиометричности состава пиритов различных месторождений на адсорбцию
собирателя и флотируемость сульфидов железа;
- установление возможностей и научное обоснование критериев флотационного разделения золотосодержащих пиритов и арсенопиритов в процессах флотации руд золотосульфидного типа;
- экспериментальное изучение сорбционной и флотационной активности
новых реагентов - циклических алкилентритиокарбонатов: 4-метил1,3дитиолан-2-тиона (ПТТК) и 4-этил-1,3дитиолан-2-тиона (БТТК), оксипропилового эфира дитиокарбаминовой кислоты (ОПДЭДТК), Хостафлот М-91,
таннинсодержащих депрессоров по отношению к минералам и рудам, содержащим МПГ и золото;
- разработка эффективных реагентных режимов флотации золото- и платиносодержащих руд с использованием новых селективных реагентов, обеспечивающих повышение эффективности извлечения благородных металлов;
- разработка рекомендаций и апробация реагентных режимов при переработке золото- и платиносодержащих руд.
Объектами исследований являлись минеральные фракции пирита, арсенопирита, пирротина, халькопирита и пентландита ряда золото- и платиносодержащих месторождений России и стран СНГ, сульфидные пробы Мончегорского плутона и малосульфидной руды Панского месторождения, пробы
руды Сухого Лога и золото-мышьяково-сурьмяного концентрата Олимпиадинского месторождения.
Методы исследований. Методы экстракционной УФ– и ИКспектроскопии для изучения механизма сорбции ксантогената и предложенных новых флотационных реагентов для извлечения сульфидных минералов,
содержащих благородные металлы, фотоколориметрический и потенциометрический методы анализа ионно-молекулярного состава жидкой фазы пульпы, методы измерения электрофизических и электрохимических характеристик (электропроводности, термоэлектродвижущей силы, электродного потенциала) минералов, мономинеральная и рудная флотация; методы изучения
вещественного состава, структуры и свойств минералов: растровая электронная микроскопия (РЭМ, микроскоп LEO 1420VP), рентгеноспектральный
микроанализ (РСМА, энергодисперсионный спектрометр INCA Oxford 350),
оптическая микроскопия (ОМ, микроскоп Olympus BX51) и оптикомикроскопический анализ, рентгенофазовый анализ (дифрактометр Rigaku
D/MAX-2200), масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ИСПМС); методы математической статистики для обработки результатов исследований.
5
ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. Научно-методический подход к оценке флотационных свойств золотосодержащих сульфидов железа основан на анализе взаимосвязи параметров
примесного состава, нестехиометричности, физико-химических, электрофизических и сорбционных свойств минералогических разностей сульфидных
минералов, в результате которого научно обоснованы критерии селекции
золотосодержащих пиритов и арсенопиритов при флотации руд золотосульфидного типа, включающие количественную оценку содержания примесей
меди, золота и мышьяка:
- содержание меди ≥ 0,1 %, мышьяка < 2% , золота ≥10 г/т (в пирите);
- содержание меди ≤ 0,2 %, золота <100 г/т (в арсенопирите).
2. Механизм селективного действия меркаптобензотиазола и дитиофосфатов по отношению к платино- и золотосодержащим сульфидным минералам заключается в образовании различного количества нерастворимого в воде дибензотиазол дисульфида и соединений дитиофосфата на поверхности
халькопирита, пентландита, пирротина и пирита.
3. Сорбционная и флотационная активность циклических алкилентритиокарбонатов, входящих в состав модифицированных растворов ксантогената, обусловлена избирательной адсорбцией 4-метил-1,3дитиолан-2-тиона
(ПТТК) и 4-этил-1,3дитиолан-2-тиона (БТТК) на поверхности Pt- и Auсодержащих сульфидов при полном отсутствии их адсорбции на пирротине,
не содержащем платиноиды, и обеспечивает повышение их флотируемости
ксантогенатом из труднообогатимых руд.
4. Селективность действия оксипропилового эфира дитиокарбаминовой
кислоты (ОПДЭДТК) заключается в избирательной адсорбции и образовании
малорастворимых соединений золота на поверхности сульфидных минералов, содержащих благородные металлы, что обеспечивает селективность разделения Au-содержащих сульфидов, повышение качества Pt-содержащих
концентратов и прирост извлечения платиноидов из труднообогатимых PtCu-Ni руд.
5. Механизм селективной депрессии пирротина и арсенопирита низкомолекулярными таннинсодержащими органическими реагентами заключается в
образовании прочных комплексных соединений с ионами железа (3+) на поверхности пирротина и арсенопирита при концентрациях ниже концентрации
мицелообразования, что обеспечивает повышение качества Pt концентратов и
селекцию Au-содержащих сульфидов.
Научная новизна работы заключается в развитии научных основ селективной флотации золото- и платиносодержащих сульфидных минералов на
основе обоснования и выбора параметров примесного состава, электрофизических, электрохимических и сорбционных свойств минералов и механизма
действия новых селективных реагентов и их сочетаний.
6
Впервые определены критерии селекции золотосодержащих сульфидов
железа при флотации руд золотосульфидного типа, включающие количественную оценку содержания примесей меди, золота и мышьяка:
- содержание меди ≥ 0,1 %, мышьяка <2% , золота ≥10 г/т (в пирите);
- содержание меди ≤ 0,2 %, золота <100 г/т (в арсенопирите).
Выявлен механизм действия новых реагентов направленного действия
для флотации сульфидных минералов, содержащих благородные металлы,
заключающийся в селективной адсорбции их на поверхности минералов и
образовании труднорастворимых соединений с Au.
Установлено, что сорбционная и флотационная активность циклических
алкилентритиокарбонатов 4-метил-1,3дитиолан-2-тиона (ПТТК) и 4-этил1,3дитиолан-2-тиона (БТТК), входящих в состав модифицированных растворов ксантогената, обусловлена их избирательной адсорбцией на поверхности
Au- и Pt-содержащих сульфидных минералов с образованием труднорастворимых соединений при полном отсутствии сорбции на пирротине, не содержащем платиноиды. Применение модифицированных растворов ксантогената
интенсифицирует процесс флотации и обеспечивает суммарный прирост извлечения благородных металлов на 5 – 7 %.
Впервые установлено, что в условиях флотации оксипропиловый эфир
дитиокарбаминовой кислоты ОПДЭДТК образует малорастворимые соединения с золотом и избирательно адсорбируется на Au-содержащих сульфидах
железа, обеспечивая селективность разделения пирита и арсенопирита. Преимущественная адсорбция ОПДЭДТК на Pt-содержащих пентландите и халькопирите при минимальной адсорбции на пирротине, не содержащем платиноиды, обуславливает повышение извлечения и качества Pt-содержащих
концентратов.
Впервые установлен избирательный характер адсорбции меркаптобензотиазола, дитиофосфатов и их сочетания (реагент Хостафлот М-91) на Auсодержащих пиритах и Pt – Cu – Ni сульфидных минералах по сравнению с
ксантогенатом, обуславливающий повышение селективности извлечения золото- и платиносодержащих сульфидов при флотации комплексных руд, содержащих благородные металлы.
Показано, что адсорбция реагента Хостафлот M-91 приводит к образованию на поверхности золотосодержащего пирита нерастворимых в воде дибензотиазол дисульфида и соединений дитиофосфата, суммарная величина
адсорбции составляет 95-100% и обеспечивает эффективное извлечение пирита в концентрат при флотации.
Впервые экспериментально установлен механизм селективного действия реагентов-депрессоров растительного происхождения (таннин и реагент ЭКД) на сульфиды железа, заключающийся в образовании прочных
комплексных соединений с ионами железа (3+) на поверхности пирротина и
арсенопирита при концентрациях ниже концентрации мицелообразования,
7
что обеспечивает повышение качества Pt концентратов и селекцию Auсодержащих сульфидов.
Достоверность и обоснованность экспериментальных результатов работы, научных положений и выводов подтверждена комплексом современных физико-химических методов исследований, применением методов математической статистики для обработки полученных экспериментальных данных, удовлетворительной сходимостью статистически обработанных результатов, проверкой теоретических положений и новых решений результатами
экспериментальных исследований, полученными на материалах различного
вещественного состава.
Личный вклад автора состоит в развитии основной идеи, постановке
целей и задач, создании теоретических основ селективной флотации золотои платиносодержащих сульфидных минералов, разработке методик и участии
в проведении экспериментальных исследований по изучению механизмов
действия флотационных реагентов, анализе и обобщении полученных результатов и обосновании выводов.
Научное значение работы заключается в развитии теории селективной
флотации сульфидных минералов, содержащих благородные металлы. На
основе анализа параметров примесного состава, электрофизических, электрохимических и сорбционных свойств минералов и механизма действия новых
селективных реагентов, проведенного с участием автора, впервые теоретически обоснованы критерии селекции золотосодержащих сульфидов железа при
флотации руд золотосульфидного типа и механизмы действия новых флотационных реагентов для извлечения минералов, содержащих благородные
металлы.
Обоснован выбор комплексных реагентов для флотации Pt- и Auсодержащие сульфидных минералов на основе сочетания неионогенных и
анионных собирателей (алкилентритиокарбоната и ксантогената, оксипропилового эфира диэтилдитиокарбаминовой кислоты и диэтилдитиокарбамата,
меркаптобензотиазола и алкилдитиофосфата) с целью повышения извлечения
благородных металлов из комплексных сульфидных руд. Разработанные реагентные режимы с применением новых селективных реагентов (ПТТК, ОПДЭДТК, Хостафлот М-91) рекомендованы для флотационного извлечения
золото- и платиносодержащих сульфидных минералов из труднообогатимых
руд.
Практическое значение работы. Впервые определены критерии селекции золотосодержащих сульфидов железа при флотации руд золотосульфидного типа, включающие количественную оценку содержания примесей меди,
золота и мышьяка:
- содержание меди ≥ 0,1 %, мышьяка < 2% , золота ≥10 г/т (в пирите);
- содержание меди ≤ 0,2 %, золота <100 г/т (в арсенопирите).
8
Получены экспериментальные результаты, свидетельствующие о высокой эффективности применения модифицированного раствора ксантогената,
в состав которого входит циклический пропилентритиокарбонат (ПТТК), при
флотации малосульфидной медно-никелевой руды. Использование модифицированного ксантогената вместо обычного собирателя (в сочетании с
дитиофосфатом при отношении расходов реагентов 1:1) приводит к повышению качества сульфидных концентратов и приросту извлечения меди и никеля на 6-7 %.
Высокие технологические показатели флотации малосульфидной руды
Панского месторождения свидетельствуют о высокой эффективности разработанных реагентных режимов с использованием новых реагентов – ОПДЭДТК и Хостафлот М-91. По сравнению с ксантогенатом прирост извлечения платины составил 5,7-13%, палладия – 4-9% при повышении в 2-4 раза
содержания благородных металлов в концентрате флотации.
Разработан способ селективной флотации Au-содержащих пирита и арсенопирита на основе применения комплексообразующих реагентов – ОПДЭДТК и ЭКД, позволяющий выделить пирит и арсенопирит с близкими
технологическими свойствами в разноименные концентраты для последующего извлечения золота из не содержащего мышьяка пиритного продукта
дешевым пирометаллургическим методом.
Получены патенты РФ на способ флотационного разделения сульфидов
(№2248248) и способ селекции пирита и арсенопирита (№2397025).
Реализация результатов исследований. Разработаны реагентные режимы флотации платино- и золотосодержащих минералов с использованием
новых комплексообразующих реагентов, позволяющие повысить селективность разделения ценных компонентов и извлечение благородных металлов в
разноименные концентраты, апробированные на золото- и платиносодержащих продуктах ряда месторождений России.
Апробация работы. Основные выводы работы и результаты исследований доложены на Научных семинарах УРАН ИПКОН РАН и на международных и всероссийских научных конференциях: международных совещаниях
«Плаксинские чтения» (Екатеринбург, 2001г; Петрозаводск, 2003г; Иркутск, 2004г; Санкт-Петербург, 2005г; Красноярск, 2006г; Апатиты, 2007г;
Владивосток, 2008г; Новосибирск, 2009г; Казань, 2010г; Верхняя Пышма,
2011г.); конгрессах обогатителей стран СНГ (Москва, 2003, 2005, 2007, 2009,
2011 гг.); научных симпозиумах «Неделя горняка» (МГГУ, 2007-2011 гг.);
Всероссийском симпозиуме “Геология, генезис и вопросы освоения комплексных месторождений благородных металлов” (ИГЕМ РАН, Москва,
2002), V Международной научной школы молодых ученых и специалистов
(Москва, ИПКОН РАН, 2008г); XXII, XXIII и XXIV международных конгрессах по обогащению полезных ископаемых (ЮАР, 2003г; Турция, 2006г;
Китай, 2008г); IX, XII, XIII, XIV Балканских конгрессах по обогащению по9
лезных ископаемых (Стамбул, 2001г; Дельфы, 2007г; Бухарест, 2009г; Тузла,
2011г); XXXV и XXXII международных симпозиумах «Физико-технические
проблемы обогащения полезных ископаемых» (Польша, Вроцлав, 1998,
2000гг); международных конференциях «Университетские чтения» (Румыния, Петрошани, 2001-2003гг.); международной конференции по переработке
полезных ископаемых (Египет, Асьют, 2001г); международных конференциях по экологии и обогащению минерального сырья (Чехия, Острава, 20042008 гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано более 50 научных работ, в том числе в рекомендованных ВАК РФ изданиях – 15, получено 2 патента РФ на изобретение.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения и выводов, списка использованных источников из 341
наименования и содержит 304 страницы машинописного текста, 56 рисунков,
28 таблиц.
Автор глубоко признателен академику РАН, доктору технических наук,
профессору В.А. Чантурия за постоянную поддержку и консультации на протяжении всей работы.
Автор выражает искреннюю благодарность сотрудникам лаборатории
теории разделения минеральных компонентов УРАН ИПКОН РАН канд.
техн. наук Т.А.Ивановой, Н.К. Громовой, Л.Б. Ланцовой, канд. техн. наук
А.А.Федорову, канд. техн. наук А.В.Зубенко за плодотворную совместную
работу, помощь и поддержку при проведении исследований, докт. техн. наук
И.Ж.Бунину и канд. техн. наук Т.В.Недосекиной за поддержку и оказанную
помощь, сотрудникам Центра изучения минерального вещества при комплексном освоении недр УРАН ИПКОН РАН канд. техн. наук А.В. Подгаецкому и канд. геол.-минер. наук Е.В. Копорулиной за помощь в проведении
минералогических исследований, канд. техн. наук О.С.Вендель («Клариант»)
за предоставленные реагенты, канд. геол.-минер. наук Т.Л. Гроховской
(УРАН ИГЕМ РАН), канд. техн. наук В.Г. Самойлову и С.А. Анциферовой
(ИХХТ СО РАН), канд. техн. наук З.П.Кузиной (ЗАО «Полюс») и канд. техн.
наук Т.Н.Мухиной (ГоИ КНЦ РАН) за помощь в предоставлении минералов
и руд для исследований.
Автор благодарит проф., докт. техн. наук П.М. Соложенкина и проф.,
докт. техн. наук В.Е. Вигдергауза за советы при подготовке диссертации.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении дано обоснование актуальности темы исследований, сформулированы цель, идея и задачи работы, основные защищаемые положения,
научная новизна, практическое значение диссертации, приведены сведения о
методах исследований, апробации работы и публикациях автора.
10
Анализ современного состояния технологии флотационного извлечения
благородных металлов и перспективы создания новых селективных
реагентов в процессах обогащения золото- и платиносодержащих руд
Основным направлением развития минерально-сырьевой базы золотодобывающей промышленности в России, как и во всем мире, является освоение
коренных месторождений. В последнее десятилетие наметилась устойчивая
тенденция роста доли коренного золота в общем объеме его добычи. По данным Союза золотопромышленников, с 2000 по 2009 г. объем добычи рудного
золота увеличился с 50,7 до 130,8 т и составил более 70 % в общем объеме
добычи. Крупные месторождения рудного золота находятся в Красноярском
крае, на Урале, в Амурской и Магаданской области и на Камчатке.
Золоторудные месторождения являются наиболее сложными объектами
разработки и освоения, что связано с их горно-геологическими, географическими и технологическими особенностями. Месторождения коренного золота, как правило, комплексные. Золото концентрируется вместе с сульфидами
меди, серебра, свинца, цинка, сурьмы, вольфрама и других металлов. Погодно-климатические условия территорий основных золоторудных месторождений неблагоприятны для использования геотехнологических методов, в частности, кучного выщелачивания.
Основными концентраторами золота являются пирит и арсенопирит,
причем в большинстве месторождений эти минералы присутствуют одновременно и часто в виде сростков. Их золотоносность может существенно изменяться в различных участках одного месторождения.
Пириты золоторудных месторождений характеризуются широким
набором элементов-примесей, при этом золото, серебро, медь, свинец, цинк и
мышьяк накапливаются в повышенных количествах и отличаются
максимальным разбросом статистических параметров распределения.
Пириты ранних высокотемпературных ассоциаций золото-скарновой, золотокварцево-березитовой, золото-углеродисто-сульфидной формации содержат в
основном тонкодисперсное золото (до 60–90 %). Изоморфное вхождение
примесей в структуру пирита наряду с отклонением от стехиометрии его
основных компонентов (железа и серы) являются основными причинами
различий в полупроводниковых, электрофизических и технологических
свойствах минерала. Фактор золотоносности и соотношение As, S и Au в
арсенопирите оказывают существенное влияние на полупроводниковые и
флотационные свойства минерала.
Практически все методы переработки коренного золота имеют существенные ограничения, приводящие к технологическим, экономическим и
экологическим проблемам при их реализации. Использование геотехнологии
ограниченно необходимостью изыскания методов их предварительного
вскрытия. Присутствие в большинстве руд арсенопирита сдерживает возможность их переработки по гравитационно-флотационным схемам из-за
11
жестких требований к флотационному концентрату по содержанию мышьяка
и практически исключает пирометаллургию пиритных концентратов.
Флотация является одним из основных технологических процессов переработки золотосодержащих сульфидных руд с целью получения богатых
концентратов, пригодных для последующего эффективного выщелачивания и
извлечения золота. Стандартные флотационные и гравитационнофлотационные схемы обогащения не обеспечивают высокие показатели извлечения золота. Основные потери золота связаны с тонкими классами золота и золотосодержащих сульфидов (до 15%) и неэффективностью стандартных реагентных режимов.
Большинство исследований по разделению пирита и арсенопирита основано на депрессии арсенопирита и выделению пирита в пенный продукт. Основными методами повышения селекции пирита и арсенопирита являются
использование окислителей при их значительных расходах, регулирование
щелочности, включая использование портландцемента, и применение модификаторов, в основном аммонийных и медьсодержащих соединений.
Низкая контрастность флотационных свойств пирита и арсенопирита и
неоднородность их технологических свойств даже в пределах одного месторождения требуют строгой дозировки реагентов–регуляторов и являются
причиной того факта, что большинство известных способов и технологий
селекции не обеспечивают кондиционное (<2 %) содержание As в золотоносном пиритном концентрате.
Оригинальные способы десорбции собирателя с поверхности арсенопирита (обработка в вихревом слое, ультразвуковое воздействие) не нашли широкого применения в технологической практике из-за повышенных затрат
электроэнергии и отсутствия промышленных аппаратов, рассчитанных на
обработку больших объемов рудной массы.
Попытки учета влияния электрофизических и полупроводниковых
свойств, а также примесного состава пирита и арсенопирита различного
генезиса на их флотируемость и сорбционные свойства носят
несистематизированный характер. Отсутствие учета в термодинамических
моделях кристаллохимических особенностей минералов, наличия тех или
иных примесей, структурных дефектов, влияющих на степень окисления
поверхности природных сульфидов, приводит к разбросу данных между
граничными условиями (флотации – депрессии) на 3–4 порядка.
Россия обладает уникальной минерально-сырьевой базой платиновых
металлов, основой являются месторождения Норильского рудного района.
Высокую перспективность представляют малосульфидное платиновое оруденение Карело-Кольского района, россыпные месторождения Урала, Восточной Сибири и Дальнего Востока, платиновая минерализация в суперкрупном
месторождении коренного золота Сухой Лог, поликомпонентные месторож-
12
дения благородных металлов, в том числе в углеродсодержащих комплексах
земной коры, а также хромитовые месторождения Полярного Урала.
Основными методами переработки руд, содержащих металлы платиновой группы, являются гравитационные и гравитационно-флотационные технологии. Более полное выделение суммы сульфидов и ассоциирующей с ними платиновой минерализации на стадии гравитационно-флотационного обогащения может обеспечить получение концентратов, особо богатых платиновыми металлами, и сократить потери платиноидов с отвальными продуктами.
Большинство вкрапленных и малосульфидных платиносодержащих руд
характеризуется тонкой (1–10 мкм) вкрапленностью МПГ в сульфидных минералах, на контакте сульфидов с силикатами и в породообразующих силикатах. Кроме того, платиновые металлы характеризуются большим разнообразием минеральных форм (туллуриды, висмутотуллуриды, арсениды, антимониды, сплавы переменного состава). Все это предопределяет основные потери МПГ и создает определенные трудности при выборе флотационных реагентов и разработке эффективных реагентных режимов.
Возможности флотационного обогащения золото- и платиносодержащих
руд в значительной степени зависят от качества и ассортимента применяемых
флотационных реагентов. Из современной номенклатуры реагентов традиционно применяются алкилдитиокарбонаты (ксантогенаты), алкилдитиофосфаты (аэрофлоты), меркаптаны и другие сульфидгидрильные собиратели. В
последние годы в качестве селективных реагентов-депрессоров пирротина
при получении высококачественных никелевых концентратов из богатых руд
и пирротинсодержащих продуктов применяются диметилдитиокарбамат (реагент ДМДК) и реагенты класса алкиленаминов - диэтилентриамин (ДЭТА)
и триэтилентетраамин (ТЭТА). В качестве дополнительных собирателей
предложено использовать алкилтритиокарбонаты, тионокарбаматы (ИТК, Z200), реагенты, содержащих сульфогруппу (алкилсульфаты, сульфоксиды).
Испытания разработанных в УРАН ИПКОН РАН комплексообразующих реагентов - диизобутилдитиофосфината (ДИФ) и термоморфных полимеров с
присоединенными функциональными группами тиоамина, аминосульфида и
фосфина показали эффективность их применения в качестве собирателей при
извлечении Cu-Ni-Pt минералов из богатых и малосульфидных руд Норильского региона.
В качестве депрессоров пустой породы при переработке серпентитовых и
тальксодержащих малосульфидных руд эффективно применение карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) и ее модификаций, а также модифицированного
фосфатными группами гуара.
Современные тенденции в создании и эффективном использовании флотационных реагентов для извлечения благородных металлов заключаются в
создании селективных реагентов направленного действия на основе введения
в
их
структуру донорно-акцепторных
заместителей
и
ионов13
комплексообразователей, сочетания ионогенных и неионогогенных собирателей, физически и химически сорбируемых реагентов.
Дальнейшее повышение эффективности извлечения благородных металлов методом флотации может быть достигнуто внедрением новых реагентных режимов, что позволит сократить потери цветных и благородных металлов и расширить минерально-сырьевую базу за счет вовлечения в переработку труднообогатимых малосульфидных руд, лежалых пиритных и пирротиновых продуктов.
Теоретическое и экспериментальное изучение механизма селекции
пирита и арсенопирита в процессе флотации золотосодержащих руд
На основе оценки кристаллической структуры, строения молекулярных
орбиталей и ионности связи пирита и арсенопирита показано, что более высокая способность пирита к окислению кислородом в условиях флотации
обусловлена расположением атомов серы на гранях и ребрах ячеек кристаллической решетки, в арсенопирите атомы серы экранированы атомами железа и мышьяка. С точки зрения заполнения электронных подуровней октаэдрических комплексов атомов железа, в отличие от арсенопирита, молекулярные орбитали железа в пирите характеризуются незавершенным 3dz подуровнем. Полярность двухэлектронной связи Fe-S в пирите выше, чем в арсенопирите, т.е. характеризуется большим смещением электронов к анионному
остову (табл. 1).
Электрофизические свойства пирита изменяются в большем интервале
значений, чем у арсенопирита и существенно зависят от нестехиометричности состава и изоморфных примесей. Донорные примеси в пирите представлены Co, Ni, Cu, в то время как As является наиболее частой акцепторной
примесью. В арсенопирите дефицит мышьяка обусловливает проводимость
n-типа, а для образцов, обогащенных As, наблюдается переход к р-типу. Подвижность носителей в пирите в 3–5 раза превышает значения для арсенопирита.
В оценке свойств пирита существенную роль играет фактор нестехиометричности (S/Fe 1,94 – 2,01). Степень отклонения от кратности связи железо-сера оказывает влияние на тип проводимости и величину электрохимического потенциала: пириты с недостатком серы (анионной части), как правило,
имеют электронную проводимость и проявляют более основные свойства,
чем образцы с дефицитом катионной части.
По совокупности указанных различий можно заключить, что в процессах
измельчения и флотации пирит более активно вступает в реакции окисления
и взаимодействия с флотационными реагентами, чем арсенопирит, и его реакционная способность в большей степени, чем у арсенопирита зависит от
изоморфных примесей.
14
Таблица 1. Кристаллохимические и полупроводниковые свойства пирита
и арсенопирита
Характеристики

Ом.м
TEMF,
мкВ/0С
Длина связи, A
Пирит
Арсенопирит
10-5 – 10-1
10-5 – 10-3
-300 - +500
100 – 300
Fe-S– 2,26 S-S– 3,66
Fe-Fe – 3,81
Fe-S – 2,25 Fe-As–2,35
As-S – 2,33 Fe-Fe – 2,9
Химическая формула
Fe2+(S2)2-
Fe3+(AsS)3-
Энергия активации, эВ
1,2 – 0,77
0,067 – 0,075
Энергетический барьер, эВ
Подвижность носителей,
см2.В-1.сек-1
Нестехиометричность
Изоморфные примеси
Полярность связи Fe-S, 
Эффективная формула
0,9
0,2
0,5 – 3,0
0,1 – 1,0
S/Fe – 1,94 – 2,01
Co, Ni, As, Zn, Cu
0,76
Fe+0,68 S-0,34
S/Me – 0,5; S/As – 1,0
Co, Ni, Sb, Cu
0,65
Fe+0,72 As-0,27 S-0,45
С целью оценки роли изоморфных примесей в формировании ионномолекулярного состава минеральных суспензий пирита и арсенопирита различных месторождений (табл. 2) были проведены исследования характеристик жидкой фазы - поглощение кислорода, концентрация растворенных железа и меди, баланс серосодержащих компонентов в условиях изменения щелочности среды, а также электродного потенциала и сорбционной активности
сульфидов по отношению к сульфгидрильному собирателю.
Экспериментальное исследование электродных потенциалов пирита и
арсенопирита (Е) в диапазоне рН=5–12 показали, что пириты (1-5) имеют
более положительный потенциал, чем арсенопириты и описываются полиномом 2-го порядка с высоким квадратичным коэффициентом корреляции
(R2>0,98) (рис.1а). Пириты n-типа (1, 2) характеризуются максимальными
значениями положительного потенциала (Emax= 193 мВ и 170 мВ) с точкой
экстремума при рН=8. Пириты p-типа (4, 5) имеют более низкие значения
(Emax = 101 мВ и 34 мВ), точки экстремума смещены в кислую область на 1–
1,5 рН; Emax арсенопирита (6) - 63 мВ при рН=5,75. Линейные функции зависимостей Е/Emax от рН для убывающих значений потенциалов в растворе бутилового ксантогената (30мг/л) лежат в области более положительных значений, чем расчетная функция Е/Emax образования диксантогенида (10), сохраняя разницу экспериментальных значений для образцов различного примесного состава (1б).
Потенциал мышьяковистого пирита (4) практически совпадает с потенциалом арсенопирита (9) и расчетными значениями потенциала перехода
ксантогената в диксантогенид, что свидетельствует о близости энергетиче15
ского состояния поверхности мышьяковистого пирита и арсенопирита и
сложности их разделения при флотации ксантогенатом в широком диапазоне
изменения рН.
а
б
1,4
250
200
E/Emax
1,2
150
1
100
2
E, мВ
50
1
1
4
1
1
0,8
0
6
8
10
12
-100
2
14
-50
5
0,6
9
6
4
4
5
0,4
-150
6
9
10
-200
0,2
8
-250
-300
0
5
pH
7
9
pH
11
13
Рисунок 1. Изменение электродных потенциалов пирита и арсенопирита (а) и их
отформатированных значений Е/Emax от рН (б) (Номера кривых соответствуют номерам образцов пирита (1-5) и арсенопирита (6-9) в коллекции минералов, 10 - расчетная
функция перехода ксантогената в диксантогенид)
Анализ баланса серосодержащих компонентов в мономинеральных суспензиях образцов пирита и арсенопирита различных месторождений в условиях изменения щелочности среды показал, что в зависимости от элементного состава природных минералов изменяется соотношение полностью окисленных (SO42-) и промежуточных (SO32-, S2O32- S0, и др.) форм серы на поверхности сульфидов и в жидкой фазе минеральных суспензий (рис.2). Выявлена взаимосвязь между количеством поглощенного кислорода и концентрацией серосодержащих соединений в жидкой фазе. Наиболее активно поглощают кислород те образцы пирита и арсенопирита, в жидкой фазе суспензий
которых идет интенсивное образование сульфат- и сульфит-ионов.
Повышенная реакционная способность пирита обуславливает интенсивное окисление серы минерала до высшей степени окисления 6 + с образованием SO42--ионов. В отличие от пиритов окисление арсенопиритов протекает
до стадии образования элементной серы S0 на поверхности и SO32--ионов в
жидкой фазе. Концентрация сульфит-ионов в щелочной среде в 4–5 раз выше, чем в суспензиях пирита. Количество S0 на арсенопирите превышает
средний уровень количества серы на пирите в 3–8 раз.
Установлена пропорциональная зависимость между концентрацией растворенной меди в жидкой фазе минеральной суспензии (рН<6) и содержанием примеси меди в пирите (0,14<αCu<3,2%) (R2=0,97).
16
пириты
сульфат-ионов
арсенопириты
сульфит-ионов
элементная сера
18
Рисунок 2. Изменение концентрации серосодержащих соединений в суспензиях
пирита и арсенопирита
Все пириты и арсенопириты растворяются с переходом в жидкую фазу
железа, причем наиболее активно образцы пирита с отклонением от стехиометрии в сторону избытка катионной части (железа) (Табл.2).
Выявлена взаимосвязь между составом примесей, рН раствора и количеством соединений ксантогената на поверхности и в жидкой фазе мономинеральных суспензий пирита и арсенопирита различных месторождений (рис.
3). В суспензиях практически чистых сульфидов железа до 90% ксантогената
адсорбируется на минеральной поверхности в форме диксантогенида. В щелочной среде (рН 10,5- 11,5) адсорбция диксантогенида снижается с 42 до 2–
5 %, при этом повышается его содержание в жидкой фазе до 15–25 % и происходит частичное восстановление десорбированного диксантогенида до
ксантогенат-ионов.
17
Установлено, что изоморфные примеси повышает долю химически адсорбированного ксантогената в сорбционном слое собирателя на поверхности
минералов. Наибольшая величина хемосорбции ксантогената отмечена на
высокомедистом пирите. Примеси меди, золота и никеля способствуют образованию ксантогенатов соответствующих металлов, доля которых в общей
сорбции собирателя возрастает с повышением содержания примесей в минерале.
а
б
Рисунок 3. Адсорбция диксантогенида (а) и хемосорбция ксантогената (б)
на пирите и арсенопирите в зависимости от рН
Выявлена взаимосвязь между содержанием меди и количеством ксантогената меди как на поверхности минерала, так и в жидкой фазе суспензии.
При одном и том же значении рН общая сорбция ксантогената на пирите
выше, чем на арсенопирите и с переходом из кислой среды в щелочную разница возрастает. Хемосорбция ксантогената на арсенопирите не превышает
5–10 %. Полное отсутствие адсорбции ксантогената на арсенопирите наблюдается при рН>9, на пирите - при рН>11–12, что обуславливает разницу во
флотируемости указанных сульфидов и возможность их селекции в сильнощелочной среде.
Анализ стехиометричности состава исследованных пиритов (табл. 2) показал, что соотношение реального и эквимолярного содержания сульфидной
серы (S/Sтеор.) изменяется от 0,77 до 1,2. Отклонение от стехиометрии пирита
с минимальным содержанием примесей (0,94-1,03) определяется недостатком
(1) или избытком (5) сульфидной части. По принципу электронейтральности,
электроны, уравновешивающие избыток положительного заряда в пирите (1),
находятся главным образом в квазисвободном состоянии в зоне проводимости, а в валентной зоне пирита (5) образуются квазисвободные положительно
заряженные дырки. Пирит FeS1,87 (1) с дефицитом сульфидной части имеет
электронную проводимость в отличие от пирита FeS2,04 (5) с избытком сульфидной части и p-типом проводимости.
18
Нестехиометрия пирита (2) и (4) обусловлена вхождением элементовпримесей (меди и мышьяка) в решетку минерала-хозяина, величина отклонения значительно выше и составляет 1,55 – 2,39. Электронодонорная примесь
меди в пирите (2) обеспечивает электронную проводимость, а акцепторный
мышьяк – дырочный тип проводимости пирита (4). Пирит (3) наиболее деструктурирован и отличается максимальным отклонением от стехиометрии.
Установлено, что отклонение от кратности соотношения железа и серы
и образование катионных и анионных вакансий оказывает влияние на форму
закрепления ксантогената на поверхности минерала.
Таблица 2. Элементный состав, тип проводимости и нестехиометрия
пиритов
N0
образца
1
2
3
4
5
Fe
S сульф
42,0
33,2
36,6
38,3
38,7
45,0
45,55
36,6
33,8
45,5
Содержание
%
Cu
As
0,2
3,2
0,6
0,8
0,14
0,04
0,01
0,3
2,5
0,1
г/т
Au
Истинная
формула
10
10
1
40
10
FeS1,87
FeS2,39
FeS1,54
FeS1,55
FeS2.05
Нестехиометрия
(S/Sтеор.)
0,94
1,2
0,77
0,78
1,03
Тип
проводимости
n
n
р
p
р
Впервые установлено, что увеличение нестехиометрии как в сторону избытка, так и недостатка анионной части приводит к возрастанию доли хемосорбированного собирателя и обеспечивает флотируемость пиритов даже в
сильнощелочной среде (рис.4, 5).
Рисунок 4. Зависимость доли хемосорбированного собирателя от соотношения
S/Sтеор в пирите
19
Рисунок 5. Флотируемость пиритов в
зависимости от рН
Корреляционные зависимости извлечения пирита от рН (в диапазоне рН от
3,5 до 12) описываются полиномами 4-го порядка с высоким коэффициентом
корреляции (R2=0,95-0,98) и имеют два экстремума: в слабокислой (рН=5) и
щелочной среде (рН 10) (образцы 1 и 5). Максимумы флотируемости пирита с
примесью меди (2), мышьяка и золота (4) смещены в более щелочную область
на 1–2 рН. Зависимость извлечения арсенопирита от рН описывается полиномом 2-го порядка (R2 = 0,97) c точкой экстремума при рН=7,5.
Максимальная контрастность флотационных свойств отмечается в щелочной среде (рис. 5).Пириты (1) и (5) с минимальным содержанием примесей и наименьшим отклонением от стехиометрии проявляют схожие флотационные свойства, их извлечение при рН 9–11 составляет 75-80 %. Повышение щелочности среды приводит к частичной депрессии и при рН 12–12,2
извлечение не превышает 25 %.
Пирит и арсенопирит с высоким содержанием меди и золота эффективно
флотируют даже в сильнощелочной среде вплоть до рН 11,8–12,2: извлечение
пирита - 60%, (рН 12), арсенопирита – 30% (рН 11). Флотируемость беспримесных пиритов при рН 12 не превышает 25%. Беспримесные образцы арсенопирита наиболее чувствительны к депрессирующему действию щелочи.
Методом корреляционного анализа с использованием принципа формализации экспериментальных зависимостей получены следующие линейные
уравнения корреляции между содержанием примесей, коэффициентом термоЭДС, удельной электропроводностью, фактором нестехиометричности и
извлечением пирита и арсенопирита в граничных условиях изменения переменных параметров (R2 >0,8).
Полученные уравнения (табл. 3) позволяют количественно оценить возможное извлечение пирита или арсенопирита ксантогенатом в щелочной среде по содержанию примесей золота, меди, никеля или мышьяка, показателю
нестехиометрии и электрофизическим характеристикам минералов.
Таблица 3. Корреляционные зависимости электрофизических характеристик и
извлечения пирита и арсенопирита от примесного состава и нестехиометрии
№
п/п
1
1.
2.
3.
4.
5.
6.
6.
7.
Линейные уравнения регрессии
2
Пирит
ТЭДС/ТЭДСmax =1+1,12 lg(Au/Au max)
ТЭДС/ТЭДСmax =0,98+0,46 lg(As/As max)
ТЭДС/ТЭДСmax =0,46+0,24 g(Ni/Ni max)
/max = 1 + 0,06 lg(As/As max)
/max = 0,87 + 0,13 ТЭДС/ТЭДС max
/max = 0,77 - 0,14 lg(Ni/Ni max)
/max = 2,55 - 1,89 [S]/[Stheor]
TEMF/TEMFmax=-1,365+1,89[S]/[Stheor]
20
R2
Условия выполнения
3
4
0,88
0,98
0,85
0,85
0,83
0,96
0,91
0,92
0,002%<Au <0,01%
0,01%<As <2,5%
0,015%<Ni <1,5%
10<pH<12
10<pH<12
0,015%<Ni <1,5%
10<pH<12
10<pH<12
1
8.
2
Арсенопирит
 / max= 1,24 - 2,25 lg(Cu /Cu max)
9. TEMF /TEMFmax=0,74+1,43 lg(Au/Au max)
10.
 / max = 2,29+2,24TEMF/TEMFmax
3
0,97
0,95
0,92 
4

0,04%<Cu<0,1%
6<pH<8
0,0001%<Au<0,01%
6<pH<8
0,0001%<Au0,01%;
6<pH<8
Предложенный методологический подход позволил обобщить и систематизировать минералогические и технологические свойства минералов и выявить наиболее значимые параметры, определяющие возможность и целесообразность флотационного отделения пирита от арсенопирита ксантогенатом
в щелочной среде.
В качестве критериев селекции указанных минералов при флотации руд
золотосульфидного типа установлены и научно обоснованы следующие граничные содержания примесей меди, мышьяка, золота в пирите, меди и золота
в арсенопирите:
- содержание меди ≥ 0,1 %, мышьяка < 2% , золота ≥10 г/т (в пирите);
- содержание меди ≤ 0,2 %, золота <100 г/т (в арсенопирите).
При флотационном извлечении золотосодержащего пирита и арсенопирита, примесный состав которых не отвечает указанным параметрам, целесообразно получение коллективного концентрата с последующим извлечением
золота гидрометаллургическим способом.
Теоретическое и экспериментальное обоснование новых методов
и реагентов для флотационного извлечения благородных металлов
из труднообогатимого сырья
Возможности флотационного обогащения золото- и платиносодержащих
руд в значительной степени зависят от качества и ассортимента применяемых
флотационных реагентов. Современные тенденции в создании и эффективном использовании флотационных реагентов для извлечения благородных
металлов заключаются в создании селективных реагентов направленного
действия на основе введения в их структуру донорно-акцепторных заместителей и ионов-комплексообразователей, сочетания ионогенных и неионогогенных собирателей, физически и химически сорбируемых реагентов.
Проблема концентрирования благородных металлов из золотосодержащих
и медно-никелевых руд методом флотации может быть решена созданием новых собирателей эффективных за счет наличия в их молекуле функциональных
групп, образующих с золотом и МПГ труднорастворимые соединения.
Методологические основы разработки новых флотационных реагентов заложены в фундаментальных исследованиях отечественных и зарубежных учёных: И.А. Каковского, В.И. Рябого, П.М. Соложенкина, А.В. Глембоцкого,
Л.Я.Шубова, С.И.Иванкова, М.И. Манцевича, А.В.Куркова, A.M.Gaudin,
A.F.Taggart, G.W.Polling, E. Forssberg, С.O’Connor, D.R.Nagaraj, Leppinen J. и др.
21
Анализ современных методов извлечения платиноидов из руд, номенклатуры реагентов-собирателей, используемых при флотации минералов, содержащих благородные металлы, и органических комплексообразователей показал, что наиболее перспективными являются классы реагентов, содержащих
электронодонорные атомы азота, кислорода, серы или фосфора, либо фрагменты непредельных углеводородов с двойной или тройной связью.
В УРАН ИПКОН РАН под руководством академика В.А. Чантурия по
результатам испытаний новых комплексообразующих реагентов была показана эффективность применения диизобутилдитиофосфината и термоморфных полимеров с присоединенными группами тиоамина, фосфина и аминосульфида для извлечения платиноидов в коллективный никель-пирротиновый
концентрат, однако эти реагенты являются дорогостоящими импортными
реактивами, а их синтез достаточно сложен.
В качестве новых флотореагентов селективных по отношению к платиноидам и золоту за счет образования труднорастворимых соединений изучены циклический пропилентритиокарбонат (ПТТК) в составе модифицированного раствора ксантогената и оксипропиловый эфир диэтилдитиокарбаминовой кислоты (ОПДЭДТК), являющиеся неиногенными соединениями,
обладающими гидрофобизирующими свойствами и способностью к образованию координационной связи с благородными металлами. Известен положительный опыт применения S-эфиров дитиокарбаминовых кислот и цианэтилированных дитиокарбаматов при флотации медно-никелевых и медномолибденовых руд. Реагенты ПТТК и ОПДЭДТК могут быть применены в
процессе флотации как в виде самостоятельных соединений, так и в составе
растворов ксантогената и дитиокарбамата, модифицированных пропиленхлоргидрином непосредственно перед подачей в процесс. Кроме этого, в
качестве селективного реагента для флотации минералов, содержащих платиноиды, изучен реагент Хостафлот М-91 (выпускается компанией «Клариант»), в состав которого входят меркаптобензотиазол (МБТ) и алкилдитиофосфат (ДТФ), обладающие комплексообразующими свойствами по
отношению к благородным металлам.
Исследование сорбционной и флотационной активности циклического
ПТТК в составе модифицированного раствора ксантогената показало, что
реагент избирательно адсорбируются на поверхности Pt-содержащих сульфидных минералов меди и никеля, а также Au-содержащем пирите и повышает флотируемость этих минералов ксантогенатом. Максимальная адсорбция ПТТК отмечается на пентландите с наибольшим содержанием платиноидов; на пирротине, не содержащем платиноидов, адсорбция отсутствует (таблица 4). Для сравнения: адсорбция ксантогената на всех изученных пробах в
идентичных условиях почти на порядок превышает величину адсорбции
ПТТК.
22
Селективность действия ПТТК на Pt- и Au-содержащие сульфидные минералы обеспечивает повышение флотируемости этих минералов ксантогенатом и является основанием для использования этих реагентов в качестве дополнительных к ксантогенату собирателей при извлечении МПГ и золота из
Pt- и Au-содержащих сульфидных и малосульфидных руд и промпродуктов.
Таблица 4. Величина адсорбции реагентов на сульфидных минералах
Адсорбция
ПТТК
Объекты исследования
БКс
ОПДЭДТК
мкг/г
% исх.
мг/г
% исх.
мкг/г
% исх.
Пентландит с примесью
пирротина и халькопирита
23
31,6
1,33
100
73
16,5
Халькопирит с примесью
силикатов
4,6
6,3
1,01
79,6
20,7
4,7
0
0
0,66
46,8
4,4
1,0
Пирротин
Флотационные эксперименты на пробе малосульфидной медноникелевой руды Мончегорского плутона показали эффективность применения ПТТК в составе модифицированного раствора ксантогената вместо
обычного собирателя. Использование модифицированного ксантогената в
сочетании с дитиофосфатом при отношении расходов 1:1 позволило повысить качество Cu-Ni концентрата и обеспечило суммарный прирост извлечения цветных и благородных металлов на 6-7%.
Выявлен механизм селективного действия меркаптобензотиазола,
дитиофосфата и их смеси (реагент Хостафлот М-91) по отношению к платиносодержащим сульфидам меди, никеля и Au-содержащему пириту. Методами УФ- и ИК-спектроскопии доказано, что комплексный реагент Хостафлот
M-91 закрепляется на поверхности золотосодержащего пирита в виде нерастворимого в воде дибензотиазол дисульфида и соединений дитиофосфата.
Общая величина адсорбции реагента составляет 95-100% и обеспечивает эффективное извлечение пирита в концентрат (рис.6).
Механизм селективного действия реагента Хостафлот М-91 по отношению к платиносодержащим сульфидам меди и никеля и пирротину заключается в образовании различного количества дибензотиазол дисульфида и соединений дитиофосфата на поверхности изученных сульфидных минералов.
Наиболее активная адсорбция наблюдается на пентландите с примесью халькопирита и пирротина — 88 %; адсорбция на халькопирите составила 62 %,
пирротине —30 %.
23
УФ-спектры М-91 до и после контакта с пиритами
жидкая фаза
гексановый смыв с тв.ф.
318 нм
Исходный
М-91
224нм Дибензотиазол
дисульфид
Дибензотиазол
дисульфид
ИК-спектр
224нм
гексан
274 нм
CCL4
271 нм
271 нм
После
контакта
576
Исх.сера
514
616
667
C
S
2- Меркаптобензотиазол (MБT)
С7Н4SNSH
SH
RO
S
P
RO
S
RO
Дитиофосфат (ДТФ)
SMe
C
Выход, %
100
N
80
60
40
20
Ксантогенат (ButX)
SMe
ButX
Hostaflot M-91
0
0
50 100 150 200 250 300 350
Реагент, г/т
Рисунок 6. Адсорбция реагента Хостафлот М-91 и флотация Au-содержащего пирита
Реагент Хостафлот M-91 занимает промежуточное положение между
ксантогенатом и дитиофосфатом (рис. 7). На пентландите с примесью халькопирита и пирротина ксантогенат адсорбируется полностью (100 %), адсорбция Хостафлот M-91 и ДТФ составляет 88 и 82 %, что объясняется более
низкой сорбционной способностью входящего в состав пробы пирротина.
Флотационные эксперименты, выполненные на сульфидной Pt-Cu-Ni
пробе, показали, что снижение выхода концентрата с 60 до 40-45% в условиях замены ксантогената реагентами ДТФ и Хостафлот M-91 (при расходе 150
г/т) объясняется снижением флотируемости присутствующего в этой пробе
пирротина и способствует повышению качества медно-никелевого концентрата.
В результате комплекса исследований с применением экстракционно–
фотометрического и хроматографического анализа, а также микрозондовой
микроскопии установлено, что в условиях флотации оксипропиловый эфир
дитиокарбаминовой кислоты ОПДЭДТК вступает в реакцию с ионами золота
с образованием труднорастворимых соединений (рис.8). Образование соединения ОПДЭДТК с золотом подтверждено изменением УФ-спектра реакционной смеси: исчезают пики индивидуальных веществ ОПДЭДТК и H[AuCl4]
и появляются новые максимумы поглощения при 229 и 265 нм. В энергодисперсионном спектре осадка присутствуют полосы Au, C, S.
24
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
i-ПДТФ и i-БДТФ
1,2
Pn-Po
Cp
Po
0,8
2
i-БДТФ
0,6
Pn-Po
0,4
i-ПДТФ
3
0,2
4
0
10
20
30
40
Po 60
Po
0
50
0
Концентрация, мг/л
20
40
60
80
100
Концентрация, мг/л
60
100
Выход, %
Адсорбция, % от исх.
1
1
Адсорбция , мг/г
Адсорбция, мг/г
Хостафлот М-91
80
60
40
50
40
30
20
20
0
10
Ксантогенат Hostaflot М-91
БДТФ
0
Реагенты-собиратели
Pn-Po
Po
50
Hostaflot М-91
ButX
DTP
100 150 200 250 300 350
Реагент, г/т
Рисунок 7. Сравнительная адсорбция реагентов Хостафлот М-91, изобутил- (i-БДТФ)
и изопропилдитиофосфата (i-ПДТФ), ксантогената на пентландите и пирротине и
флотация Pt-содержащих сульфидов
224
256 272
Оптическая плотность
2
1
3
308
Длина волны, нм
Рисунок 8. Соединение ОПДЭДТК с золотом: микрофотография, энергодисперсионный спектр и УФ – спектры водных растворов ОПДЭДТК (1), H[AuCl4] (2) и реакционной смеси Au:ОПДЭДТК = 1:1 (3)
25
Исследования по адсорбции ОПДЭДТК на природном пирите и арсенопирите и минералах, искусственно обогащенных золотом, показали, что величина адсорбции различна для пирита и арсенопирита, зависит от исходной
концентрации реагента и времени контакта с минералом. Адсорбция ОПДЭДТК на арсенопирите с нанесенным золотом выше, чем на природном
образце, но не превышает 3-4% от исходного количества реагента. Адсорбция ОПДЭДТК на природном золотосодержащем пирите составила 7,5 –
18,8% в зависимости от исходной концентрации реагента. Для сравнения:
адсорбция ксантогената на обогащенном золотом арсенопирите достигает
196,7 мкг/г или 47% (при концентрации ксантогената 20 мг/л (табл. 5).
Таблица 5. Адсорбция ОПДЭДТК на пирите, арсенопирите,пентландите и
пирротине
Минералы
Адсорбция ОПДЭДТК, мкг/г
Исходная концентрация ОПДЭДТК
18 мг/л
30 мг/л
Пирит
34,3
159,7
Пирит с Аu
187
321
Арсенопирит
1,4
4,2
Арсенопирит с Au
9,3
20,7
Пирротин
1,8
3,1
Пентландит
30,9
51,5
При флотации платиносодержащих минералов установлено, что ОПДЭДТК активно адсорбируется на поверхности платиносодержащего пентландита (30,9 – 51,5 мкг/г), обеспечивая высокое извлечение никеля и платиноидов, и практически не закрепляется на поверхности пирротина (1,8 – 3,1
мкг/г), что способствует снижению флотируемости пирротина (по сравнению
с ксантогенатом) и повышению качества никелевого концентрата.
Флотационными экспериментами подтверждена эффективность использования ОПДЭДТК при флотационном извлечении платиноидов из Pt-Cu-Ni
руд (табл.6).
В качестве модификаторов флотации для улучшения флотационного разделения трудно разделяемых пар сульфидных минералов изучены наиболее
доступные и экологически чистые реагенты растительного происхождения –
таннин и ЭКД (экстракт коры дуба). За рубежом таннин и дубильные экстракты применяют в качестве депрессоров кальцита и доломита при флотации шеелита и флюорита, гуар и карбоксиметилцеллюлоза, в состав которых
также входят фенольные группы с большим количеством OH- групп, широко
применяются при флотации Pt-содержащих руд для депрессии тальксодержащих минералов пустой породы.
26
Таннин не является типичным коллоидом, коллоидный характер проявляется при окислении его растворов на воздухе в присутствии щелочи и при
высоких концентрациях растворов. Образующиеся в коллоидных растворах
мицеллы создают гидрофильное покрытие на поверхности минералов и оказывают депрессирующее действие на сульфиды. Широкому распространению
этих реагентов мешает недостаточная изученность их состава и физикохимических свойств. Основным недостатком дубильных веществ, применяемых в качестве депрессоров, в частности таннина, при флотации сульфидов,
считается их неселективность, однако, в литературе имеются сведения о возможности разделения некоторых пар сульфидных минералов, в частности,
халькопирита и галенита при флотации в содовой среде.
Методом УФ-спектрофотометрии выполнена оценка влияния таннина на
сорбцию собирателя на пирротине и флотацию Cu-Ni минералов. Установлено, что таннин адсорбируется на поверхности пирротина без вытеснения собирателя (ксантогената).
Комплексообразование таннина
Адсорбция таннина на пирротине
с ионами железа в растворе
Концентрация
таннина
в ж.ф.,
мг/л
Объект
исследования
Спектры комплексов
железа с таннином
212 нм
295
9
564 нм
-
-
11,6
0,068
22,7
Пирротин +
ксантогенат+таннин
8,6
0,128
42,7
60
4
1
15,0
Пирротин +таннин
7
275 нм
3
2
10
2
8
50
y = 0,0001x2 - 0,1497x + 52,195
40
R2 = 0,9974
6 – комплекс Fe(III) c таннином
7 – комплекс Fe(II) c таннином 30
8 – Fe(II); 9 – Fe(III)
20
10 – таннин
Выход,%
Уф-спектры при концентрации
таннина, мг/л:
1 – 1 мг/л; 2 – 4 мг/л;
3 – 7 мг/л; 4 – 10 мг/л;
5 – 20 мг/л
% от
исх.
Влияние таннина на флотируемость пирротина
(а) и содержание меди и никеля в медноникелевом концентрате (б)
6
648 нм
5
мг/г
Исходный раствор
Содержание в
концентрате, %
УФ-спектры таннина
Адсорбция
таннина
1,5
1
0,5
10
0
Cu
0
0
100
200
300
Расход таннина, г/т
400
Ni
500
силикат натрия
таннин
Рисунок 9. Механизм действия таннинсодержащих депрессоров на флотацию пирротина
Предварительная адсорбция ксантогената способствует увеличению количества адсорбированного таннина на поверхности минерала за счет образования водородных связей между OH- группами реагента и углеводородного
радикала собирателя. Механизм селективной депрессии пирротина и арсено27
пирита низкомолекулярными таннинсодержащими органическими реагентами заключается в образовании прочных комплексных соединений с ионами
железа (3+) на поверхности пирротина и арсенопирита при концентрациях
ниже концентрации мицелообразования, и обеспечивает повышение качества
Pt- и Au-содержащих концентратов (рис.9).
Применение таннина для депрессии пирротина при флотации малосульфидной медно-никелевой руды позволило повысить извлечение ценных компонентов и качество коллективного концентрата.
Экспериментально показана эффективность применения низкомолекулярного таннинсодержащего реагента ЭКД (экстракта коры дуба) в качестве депрессора арсенопирита при флотации золотосодержащих сульфидов железа реагентом
ОПДЭДТК с выделением пирита в пенный продукт флотации (рис.10).
100
1
80
Выход, %
2
60
40
3
20
4
0
0
3
6
9
12
15
Концентрация ЭКД, мг/л
б
а
Рисунок 10. Влияние расхода ЭКД на флотацию пирита
(1, 2) и арсенопирита (3,4) реагентом ОПДЭДТК (1, 4) и ксантогенатом (2, 3) (а),
содержание мышьяка в Au-содержащем концентрате (б)
В результате выполненного комплекса исследований научно обоснован
выбор новых селективных реагентов ПТТК, ОПДЭДТК, Хостафлот М-91,
ЭКД и разработаны реагентные режимы флотационного извлечения Au- и Ptсодержащих сульфидных минералов из труднообогатимых руд, обеспечивающие повышение извлечения и качества флотационных концентратов, содержащих благородные металлы.
Апробация новых реагентных режимов при флотационном
разделении сульфидных минералов, содержащих благородные металлы
Лабораторные испытания новых реагентных режимов были проведены при
флотации Pt-Cu-Ni малосульфидной руды Панского месторождения по схеме
одностадиальной флотации с предварительным измельчением руды до крупно
28
сти 80% кл.-0,074 мм. В качестве базового был принят режим с применением
бутилового ксантогената (100 г/т), изопропилового дитиофосфата (50 г/т), таннинсодержащего депрессора (300 г/т) и вспенивателя МИБК (60 г/т).
Технологические показатели флотации (табл. 6) свидетельствуют о высокой эффективности разработанных реагентных режимов с использованием в
качестве собирателей новых реагентов – ОПДЭДТК и Хостафлот М-91.
Таблица 6. Технологические показатели флотации малосульфидной руды
Федорово-Панского месторождения при использовании собирателей ОПДЭДТК и Хостафлот М-91
Расход реагентов,
г/т
Кх-100, ДТФ-50
Депрессор-300
МИБК-60
ОПДЭДТК-150
Депрессор-300
МИБК-60
Продукты
флотации
Содержание, г/т
Извлечение, %
Выход, %
Pd
Pt
Pd
Pt
Конц-т
Хвосты
13,33
86,67
3,88
0,21
1,02
0,06
73,97
26,03
72,33
27,67
Руда
Конц-т
100
7,59
0,7
10,14
0,19
4,24
100
82,23
100
85,31
Хвосты
92,41
0,18
0,06
17,77
14,69
Руда
100
0,93
0,38
100
100
М-91-150
Конц-т
8,07
7,91
2,13
77,85
78,13
Депрессор-300
Хвосты
91,93
0,2
0,06
22,15
22,87
МИБК-60
Руда
100
0,81
0,22
100
100
По сравнению с базовым режимом прирост извлечения платины составил 5,8 – 13%, палладия – 3,88 – 8,26% при повышении в 2 – 4 раза содержания благородных металлов в концентрате флотации.
Разработан способ селективной флотации Au-содержащих пирита и арсенопирита на основе применения новых селективных реагентов – ОПДЭДТК и ЭКД, позволяющий выделить пирит и арсенопирит с близкими
технологическими свойствами в разноименные концентраты для последующего извлечения золота из не содержащего мышьяка пиритного продукта
пирометаллургическим методом (рис.10). Соотношение сульфгидрильного
собирателя, 2-оксипропилового эфира диэтилдитиокарбаминовой кислоты и
экстракта коры дуба составляет 1: 0,5: (0,5-1,5) (Патент РФ № 2397025).
Применение реагентного режима с использованием ОПДЭДТК и ЭКД
при селективной флотации коллективного золото-мышьяково-сурьмяного
концентрата Олимпиадинского месторождения позволило выделить золотосодержащий концентрат с содержанием мышьяка менее 2% (рис.10).
29
Разработанные реагентные режимы с применением новых селективных
реагентов (ПТТК, ОПДЭДТК, Хостафлот М-91, ЭКД) могут быть рекомендованы для повышения эффективности флотационного извлечения золото- и
платиносодержащих сульфидных минералов из труднообогатимых руд.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
В диссертации на основании выполненных автором теоретических и экспериментальных исследований решена крупная научная проблема обоснования механизма и критериев селекции золотосодержащих сульфидов железа
различного вещественного состава и разработки новых селективных реагентов, обеспечивающих эффективное извлечение золото- и платиносодержащих сульфидов из труднообогатимых руд благородных металлов и продуктов
их обогащения, имеющих важное народно-хозяйственное значение для цветной металлургии.
Основные научные и практические результаты заключаются в следующем:
1. На основе оценки кристаллической структуры, строения молекулярных орбиталей и ионности связи пирита и арсенопирита показано, что в процессах измельчения и флотации пирит более активно вступает в реакции
окисления и взаимодействия с флотационными реагентами, чем арсенопирит,
и его реакционная способность в большей степени, чем у арсенопирита зависит от изоморфных примесей. Установлено, что в оценке свойств пирита существенную роль играет фактор нестехиометричности. Степень отклонения
от кратности связи железо-сера оказывает влияние на тип проводимости и
величину электрохимического потенциала: пириты с недостатком серы (анионной части), как правило, имеют электронную проводимость и проявляют
более основные свойства, чем образцы с дефицитом катионной части. Электрофизические свойства пирита изменяются в большем интервале значений,
чем у арсенопирита и существенно зависят от содержания изоморфных примесей Co, Ni, Cu и As.
2. Анализ баланса серосодержащих компонентов в мономинеральных
суспензиях пирита и арсенопирита различных месторождений в условиях
изменения щелочности среды показал, что окисление серы пирита проходит
преимущественно до высшей степени окисления 6+, то есть до стадии образования сульфат-ионов, арсенопирита – до степени окисления 4+ с образованием сульфит- и тиосульфат-ионов. Нарушение в стехиометрии основных
элементов - железа и серы в пирите и наличие элементов-примесей изменяют соотношение окисленных (SO42-) и промежуточных (сульфиды, сульфиты,
тиосульфаты) форм серы. Окисление пирита с избытком анионной части про30
текает до стадии образования сульфит-ионов, а с недостатком – до сульфатионов. Лимитирующей стадией процесса окисления пирита с максимальным
дефицитом сульфидной части является образование пленки элементной серы.
В кислой среде (рН 3,5–4) все пириты и арсенопириты растворяются с
переходом в жидкую фазу железа, при этом наиболее активны образцы пирита с отклонением от стехиометрии в сторону избытка катионной части (железа) и со значительным дефицитом анионной части (сульфидной серы). Для
медистых пиритов концентрация растворенной меди пропорциональна содержанию меди в диапазоне 0,14< αCu <3,2%.
3. Выявлена взаимосвязь между составом примесей и формами
адсорбции ксантогената на пирите и арсенопирите различного вещественного
состава. На поверхности беспримесных сульфидов железа и мышьяка до 90%
ксантогената окисляется до диксантогенида. Изоморфные примеси меди,
никеля и золота в пирите и арсенопирите повышают долю химически
адсорбированного ксантогената за счет образования ксантогенатов металлов,
адсорбция которых пропорциональна содержанию примесей. При одном и
том же значении рН суммарная адсорбция ксантогената на пирите выше, чем
на арсенопирите и с переходом из кислой среды в щелочную разница
возрастает. Полное отсутствие адсорбции ксантогената на арсенопирите
наблюдается при рН>9, на пирите - при рН>11–12, что обуславливает
разницу во флотируемости указанных сульфидов и возможность их селекции
в сильнощелочной среде.
Установлено, что нарушение стехиометрии соотношения основных компонентов – железа и серы и образование катионных и анионных вакансий в
результате внедрения элементов-примесей оказывает влияние на форму адсорбции ксантогената на поверхности минерала. Увеличение нестехиометрии
как в сторону избытка, так и недостатка анионной части приводит к возрастанию доли хемосорбированного собирателя и обеспечивает флотируемость
пиритов даже в сильнощелочной среде.
4. Корреляционные зависимости извлечения пирита от рН имеют два
характерных максимума флотируемости: в слабокислой среде и сильнощелочной среде. Установлено, что максимумы флотируемости пиритов и арсенопиритов и тенденции их сдвига в щелочную область зависят от примесного
состава. Для беспримесных образцов пирита максимумы извлечения наблюдаются при рН 5 и рН 10. Наличие примесей меди, золота и мышьяка в пирите приводит к сдвигу точек экстремума в более щелочную область на 1–2
рН. Пирит и арсенопирит с высоким содержанием меди и золота эффективно
флотируют даже в сильнощелочной среде вплоть до рН 11–12.
Максимальная флотируемость арсенопирита наблюдается в нейтральной
среде (рН 7,5). Беспримесные образцы арсенопирита наиболее чувствительны
к депрессирующему действию щелочи.
31
5. В результате комплекса исследований элементного состава, состояния
поверхности, физико-химических, электрофизических, сорбционных, флотационных свойств минералогических разностей золотосодержащих пиритов и
арсенопиритов, а также математической формализации взаимосвязи отдельных параметров научно обоснованы критерии селекции указанных минералов при флотации руд золото-сульфидного типа:
- содержание меди ≥ 0,1 %, мышьяка < 2% , золота ≥10 г/т (в пирите);
- содержание меди ≤ 0,2 %, золота <100 г/т (в арсенопирите).
6. Получены новые данные по механизму действия тиосульфата натрия
на продукты окисления и адсорбцию ксантогената на халькопирите и пирротине при селективной флотации медно-никелевых руд. Установлено, что тиосульфат натрия, обладая восстановительными свойствами, препятствует образованию гидрофобной элементной серы на поверхности пирротина за счет
поглощения кислорода и окисления тиосульфат-ионов до сульфата. Снижение флотируемости пирротина в присутствии тиосульфата обусловлено снижением содержания серы и адсорбции собирателя на его поверхности, в результате чего создаются более эффективные условия для селективной флотации халькопирита при переработке медно-никелевых руд.
7. Установлено, что циклический пропилентритиокарбонат (ПТТК), входящий в состав модифицированного раствора ксантогената, избирательно адсорбируется на поверхности Pt-содержащих сульфидных минералов меди и
никеля, а также Au-содержащем пирите и повышает флотируемость этих минералов ксантогенатом. В то же время на пирротине, не содержащем платиноиды, адсорбция ПТТК отсутствует. Селективность действия ПТТК обеспечивает повышение извлечения Pt- и Au-содержащих сульфидных минералов и является основанием для использования в качестве дополнительного к ксантогенату собирателя при извлечении МПГ и золота из труднообогатимых руд.
8. Выявлен механизм селективного действия меркаптобензотиазола и
дитиофосфата по отношению к платиносодержащим сульфидам меди, никеля
и Au-содержащему пириту, заключающийся в образовании нерастворимого в
воде дибензотиазол дисульфида и соединений дитиофосфата на поверхности
халькопирита, пентландита и пирита. Адсорбция комплексного реагента Хостафлот M-91 на золотосодержащем пирите составляет 95-100% и обеспечивает максимальное извлечение пирита в концентрат при флотации.
Избирательная адсорбция реагентов – меркаптобензотиазола, дитиофосфатов и Хостафлот М-91 на Au-содержащих пиритах и Pt – Cu – Ni минералах
по сравнению с ксантогенатом способствует повышению селективности флотации и является основанием для использования их при разработке оптимальных режимов флотации комплексных руд, содержащих благородные
металлы.
9. Установлено, что ОПДЭДТК образует с золотом малорастворимые в
воде соединения и избирательно адсорбируется на золотосодержащем пири32
те, обеспечивая повышение селективности разделения пирита и арсенопирита
при флотации руд золотосульфидного типа. При флотации платиносодержащих минералов ОПДЭДТК активно адсорбируется на халькопирите и пентландите и практически не закрепляется на пирротине, не содержащем платиноидов, что способствует улучшению качества Pt-содержащих концентратов
и повышению извлечения цветных и благородных металлов при флотации
труднообогатимых Pt-Cu-Ni руд.
10. Эффективность действия низкомолекулярных органических реагентов – таннина и реагента ЭКД при флотации медно-никелевых и золотосодержащих руд обусловлена селективной депрессией пирротина и арсенопирита в результате избирательной адсорбции этих реагентов на их поверхности с образованием прочных комплексных соединений с ионами железа (3+)
при концентрациях ниже концентрации мицелообразования. Применение
реагента ЭКД в качестве депрессора пирротина и арсенопирита позволяет
повысить извлечение ценных компонентов и улучшить качество Pt- и Auсодержащих концентратов.
11. Разработаны реагентные режимы с применением новых селективных
реагентов (ПТТК, ОПДЭДТК, Хостафлот М-91), обеспечивающие повышение извлечения и качества флотационных концентратов при обогащении
труднообогатимых золото- и платиносодержащих руд. Применение новых
реагентов при флотации Pt-Cu-Ni малосульфидной руды Панского месторождения обеспечило прирост извлечения платины на 5,8 – 13%, палладия на 3,9
– 8,3% при повышении в 2 – 4 раза содержания платиноидов в коллективном
сульфидном концентрате.
12. Разработан способ селективной флотации Au-содержащих пирита и
арсенопирита на основе сочетания реагентов – ксантогената, ОПДЭДТК и
ЭКД в соотношении 1: 0,5: (0,5-1,5), позволяющий выделить пирит и арсенопирит с близкими технологическими свойствами в разноименные концентраты для последующего извлечения золота из пиритного продукта (с содержанием As<2%) пирометаллургическим методом (Патент РФ № 2397025).
Основные положения диссертации опубликованы в
следующих работах автора
Статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ:
1. Матвеева Т.Н. Повышение эффективности флотационного извлечения золотосодержащих сульфидов из труднообогатимых руд на основе изучения примесного состава // Цветные металлы. – 2011. – №12. С.26-31.
2. Матвеева Т.Н. Научное обоснование высокоэффективных реагентных режимов флотационного извлечения платиносодержащих сульфидных
минералов из труднообогатимых руд // ФТПРПИ. – 2011. – №6. – С. 128-134.
3. Чантурия В.А., Федоров А.А., Матвеева Т.Н. Взаимоcвязь элементного состава поверхности золотосодержащих пирита и арсенопирита с их
33
сорбционными и флотационными свойствами // ФТПРПИ. - 1997.- №6. –
С.110-115.
4. Чантурия В.А., Федоров А.А., Матвеева Т.Н., Зубенко А.В., Ланцова
Л.Б. Оценка взаимосвязи элементного состава примесей, электрофизических,
электрохимических и флотационных свойств золотосодержащих пиритов //
Геохимия. – 2000. – № 11. – С.1165-1169.
5. Чантурия В.А., Федоров А.А., Матвеева Т.Н. Оценка технологических свойств золотосодержащих пиритов и арсенопиритов различных месторождений // Цветные металлы. – 2000. – № 8. – С.9-12.
6. Чантурия В.А., Матвеева Т.Н., Ланцова Л.Б. Исследование продуктов
сорбции диметилдитиокарбамата и ксантогената на сульфидных минералах
медно-никелевых руд // ФТПРПИ. – 2003. – № 3. – С.85-91.
7. Матвеева Т.Н., Недосекина Т.В., Иванова Т.А. Теоретические аспекты селективной флотации золотосодержащих сульфидов // Горный журнал. –
2005. - № 4. – С. 56-59.
8. Чантурия В.А., Недосекина Т.В., Матвеева Т.Н., Иванова Т.А. Оптимизация реагентных режимов флотационного обогащения платиносодержащих медно-никелевых руд // Горный журнал. – 2005. - № 9-10. С. 69-73.
9. Матвеева Т.Н., Громова Н.К. Влияние тиосульфата натрия на окисление сульфидных минералов при селективной флотации медно-никелевых
руд // ФТПРПИ. – 2006. – №3.
10. Матвеева Т.Н., Иванова Т.А., Громова Н.К. Перспективность применения циклических алкилентритиокарбонатов при флотации Pt-Cu-Ni руд //
Цветные металлы. – 2007. – №12. –С. 28-32.
11. Матвеева Т.Н., Громова Н.К. Исследование сорбции меркаптобензотиазола и дитиофосфата на Pt-Cu-Ni минералах в условиях флотации //
ФТПРПИ, №6, 2007, с. 130-135.
12. Матвеева Т.Н., Громова Н.К. Особенности действия меркаптобензотиазола и дитиофосфата при флотации Pt- и Au-содержащих минералов //
Информационный горно-аналитический бюллетень. – М.: МГГУ. - 2009.
№ОВ14. Обогащение полезных ископаемых – 1. С. 62-71.
13. Матвеева Т.Н., Подгаецкий А.В. Влияние реагентного режима на селективность выделения минеральных фаз при флотации Au-содержащей малосульфидной руды // Информационный горно-аналитический бюллетень. –
М.: МГГУ. - 2009. №ОВ14. Обогащение полезных испокаемых-1. С.103-109.
14. Иванова Т.А., Матвеева Т.Н., Громова Н.К. Модифицирование раствора диэтилдитиокарбамата с целью получения селективного неионогенного
собирателя для флотации платиносодержащих сульфидов // Горный журнал.
- 2010. - №12. - С.53-57.
15. Чантурия В.А., Матвеева Т.Н., Иванова Т.А., Громова Н.К. Ланцова Л.Б.
Исследование нового класса комплексообразующих реагентов для селекции золотосодержащих пирита и арсенопирита // ФТПРПИ. – 2011. - №1 .- С. 81-89.
34
Статьи в прочих научных изданиях:
16. Chanturiya V.A., Fedorov A.A., Matveyeva T.N. Floatabilities of goldcontaining pyrite and arsenopyrite with special consideration for their mineralogical peculiarities. Physicochemical Problems of Mineral Processing, XXXV Symposium, Wroclaw, 1998, P.29-36.
17. Chanturiya V.A., Fedorov A.A., Matveyeva T.N. The effect of auriferous
pyrites non-stoichiometry on their flotation and sorption properties. Physicochemical Problems of Mineral Processing, XXXV Symposium, Wroclaw, 2000, P.163170.
18. Chanturiya V.A., Fedorov A.A., Matveyeva T.N., Zubenko A.V. Comprehensive study of auriferous sulfides properties for their technological characteristics forecasting. // Proc. Conference in Assiut, Egypt, 2001.
19. Chanturiya V.A., Matveyeva T.N., Fedorov A.A., Nedosekina T.N. Scientific bases of auriferous arsenopyrite and pyrite flotation separation // New developments in mineral processing. Proc. 9 th Balkan Mineral Proceessing Congress.
- Istambul, Turkiye, 2001, P.155-160.
20. Чантурия В.А., Федоров А.А., Матвеева Т.Н., Недосекина Т.В.
Научное обоснование критериев селекции золотосодержащих пирита и арсенопирита при флотации труднообогатимых руд пирит-мышьяковистого типа
// В кн.: Научные основы и перспективные технологии переработки руд и
техногенного сырья, Екатеринбург, изд. АМБ. 2001.
21. Chanturiya V.A., Fedorov A.A., Matveyeva T.N. Crystal-structural peculiarities and flotation properties of auriferous sulfide minerals // Lucrarile stiitifice
ale simpozionului international ‘Universitaria ropet 2001’- Petrosani: S.C. FOCUS
Grafiserv S.R.L., 2001. – P.160-166.
22. Chanturiya V.A., Matveyeva T.N., Lantsova L.B. Study of sorption and
flotation characteristics of copper and nickel sulfide minerals under their selection
// Lucrarile stiitifice ale simpozionului international ‘Universitaria ropet 2002’Petrosani: S.C. FOCUS Grafiserv S.R.L., 2002. – P.168-172.
23. Матвеева Т.Н., Недосекина Т.В., Иванова Т.А. Флотационное разделение золотосодержащих пирита и арсенопирита // “Геология, генезис и вопросы освоения комплексных месторождений благородных металлов”. Материалы Всероссийского Симпозиума. – Москва: ООО “СВЯЗЬ-ПРИНТ”,
2002.-С.361-365.
24. Chanturiya V.A., Fedorov A.A., Matveyeva T.N., Nedosekina T.V.,
Ivanova T.A., Theoretical aspects of gold-bearing sulfides selective flotation //
Proc. of the 22nd IMPC, 2003, Vol. 2, pp. 753-763.
25. Чантурия В.А., Недосекина Т.В., Матвеева Т.Н. Особенности взаимодействия сульфгидрильных реагентов с сульфидными минералами медноникелевых руд. Материалы IV Конгресса обогатителей стран СНГ, том I, М.,
2003, С.86-88.
35
26. Матвеева Т.Н., Недосекина Т.В., Ланцова Л.Б. Анализ продуктов
сорбции диметилдитиокарбамата на сульфидных минералах медноникелевых руд в присутствии ксантогената. Направленное изменение физико-химических свойств минералов в процессах обогащения полезных ископаемых (Плаксинские чтения), Материалы Международного совещания, 2003,
С.79-81.
27. Chanturiya V.A., Fedorov A.A., Matveyeva T.N., Some basic mineralogical and electrophysical characteristics of auriferrous pyrite and arsenopyrite flotation // The European Journal of Mineral Processing and Environmental Protection,
2003, Vol. 3, No 2, Р.177-186.
28. Matveyeva T.N., Lantsova L.B. Copper and nickel sulfide minerals flotation with DMDC reagent. // Enginerie miniera, Romania, 2003, pp.123-127.
29. Nedosekina T.V., Matveyeva T.N. Singularities of DMDC reagent affecting on sulfide mineral flotation by xanthate collector // Ostrava, 2004
30. Чантурия В.А., Недосекина Т.В., Матвеева Т.Н., Иванова Т.А. Теоретические основы флотационного разделения золотосодержащих арсенопирита и пирита. Материалы Международного совещания (Плаксинские чтения
– 2004), Иркутск, 2004, С.51-52.
31. Матвеева Т.Н., Громова Н.К. Исследование продуктов окисления серы при флотации сульфидных минералов железа и мышьяка различного генезиса. Материалы Международного совещания (Плаксинские чтения – 2004),
Иркутск, 2004, С.172-173.
32. Матвеева Т.Н., Ланцова Л.Б., Громова Н.К. Повышение эффективности действия ДМДК и гипосульфита натрия при селективной флотации
медно-никелевых минералов. Сборник материалов V Конгресса обогатителей
стран СНГ, том II, М.: Альтекс, 2005, С 333-335.
33. Matveyeva T.N., Gromova N.K. Some specific features of sulfide mineral oxidation at flotation of CU-NI ores // Proc. 9-th Conference on Environment and
Mineral Processing, Part I, VSB-TU Ostrava, Czech Republic, 2005, pp. 335-341.
34. Чантурия В.А, Матвеева Т.Н., Иванова Т.А., Недосекина Т.В., Бортников Н.С., Гроховская Т.Л. Перспективные реагентные режимы флотационного выделения платиноидов из малосульфидных руд // Материалы Межд.
Совещания «Плаксинские чтения – 2005», Ст.-Петербург, 2005, с. 44-45.
35. Матвеева Т.Н., Громова Н.К. Особенности действия тиосульфата
натрия при флотации сульфидных минералов медно-никелевых руд // Материалы Межд. Совещания «Плаксинские чтения – 2005», Ст.-Петербург, 2005,
с. 364-366.
36. Чантурия В.А, Матвеева Т.Н. Изыскание новых флотационных реагентов для повышения селективности процесса флотации и извлечения цветных и благородных металлов из комплексных руд // В кн. Проблемы геотехнологических процессов комплексного освоения суперкрупных месторожде-
36
ний. Под ред. акад. РАН К.Н. Трубецкого, чл.-корр. РАН Д.Р. Каплунова. М.,
2005, с. 85-97.
37. Matveyeva T.N., Ivanova T.A., Gromova N.K. Study of cyclic alkylenetrithiocarbonates sorption on Pt-bearing minerals at flotation // Proc. 10 -th Conference on Environment and Mineral Processing, Part I, VSB-TU Ostrava, Czech
Republic, 2006.-p.189-194.
38. Chanturiya V.A., Nedosekina T.V., Matveyeva T.N., Ivanova T.A. New
reagents and reagent modes for flotation of Cu-Ni-Pt ores of Russia // Proc. of the
23d IMPC, Istanbul, Turkey.-2006.-Vol.1.-p.683-688.
39. Матвеева Т.Н., Иванова Т.А., Громова Н.К., Ланцова Л Б. Перспективность применения реагентов-комплексообразователей для эффективного
извлечения Pt-содержащих минералов из комплексных руд // Плаксинские
чтения, 2006.
40. Матвеева Т.Н., Иванова Т.А., Громова Н.К. Перспективность применения циклических алкилентритиокарбонатов при флотации Pt- и Auсодержащих руд // VI Конгресс обогатителей стран СНГ, 2007.
41. Matveyeva T.N., Gromova N.K. Sorption analysis of a combination of
MBT and DTP collectors on Pt-Cu-Ni and Au minerals at their flotation // Proc.
11-th Conference on Environment and Mineral Processing, Part I, VSB-TU Ostrava, Czech Republic, 2007, P. 89-93.
42. Chanturiya V.A., Ivanova T.A., Matveyeva T.N., Nedosekina T.V. Development of new reagent modes with a combination of complex-forming reactants
for effective flotation of Pt- and Au-keeping minerals from complicated ores //
Proc. 12-th BMPC, Delphi Greece, 2007, P. 205-210.
43. Матвеева Т.Н., Иванова Т.А., Громова Н.К. Обоснование реагентных
режимов с применением реагентов-комплексообразователей при флотации
Pt- и Au-содержащих руд // Плаксинские чтения, 2007.
44. Matveyeva T.N., Gromova N.K. Study of sorption action of selective collectors for flotation recovery of noble metals // Proc. 12-th Conference on Environment and Mineral Processing, Part I, VSB-TU Ostrava, Czech Republic, 2008. PP.
89-93.
45. Chanturiya V. A., Matveyeva T. N., Ivanova T. A., Gromova N. K. Complex-forming reactants for effective flotation of Pt-Cu-Ni and Au-sulfide ores of
Russia // Proc. of the 24th IMPC, 2008, Beijing. PP. 1615-1621.
46. Матвеева Т.Н., Иванова Т.А., Громова Н.К. Реагентыкомплексообразователи при флотации Pt-Cu-Ni и Au-содержащих руд //
Плаксинские чтения, 2008.
47. Матвеева Т.Н. Современные реагентные режимы флотации платинои золото-содержащих руд // Материалы 5-ой Международной научной школы
молодых ученых и специалистов «Проблемы освоения недр в ХХI веке глазами молодых». – М.: ИПКОН РАН. - 2008.
48. Чантурия В.А., Лавриненко А.А., Вигдергауз В.Е., Матвеева Т.Н.,
Данильченко Л.М.,Саркисова Л.М. Анализ научных направлений, прогрессивных методов и технологий комплексной переработки руд сложного вещественного состава // Геотехнологическая оценка минерально-сырьевой базы
37
России. Под ред. акад. К.Н. Трубецкого, акад. В.А. Чантурия, чл.-корр. Д.Р.
Каплунова.- М.: ИПКОН РАН. 2008. с. 57-73.
49. Чантурия В.А., Матвеева Т.Н., Недосекина Т.В., Иванова Т.А., Громова Н.К., Степанова В.В., Ланцова Л.Б., Копорулина Е.В., Подгаецкий А.В.
Разработка новых способов концентрирования тонкоизмельченных платиносодержащих продуктов с применением модифицированных реагентов и термоморфных полимеров // Комплексное освоение недр: Перспективы расширения минерально-сырьевой базы России. Под ред. акад. К.Н. Трубецкого,
акад. В.А. Чантурия, чл.-корр. Д.Р. Каплунова.- М., 2009. с. 332-345.
50. Matveyeva T.N., Ivanova T.A., Gromova N. K. Perspective application of
ditiocarbamates and S-ethers for flotation recovery of Pt- and Au-keeping minerals
from complicated ores // Proc. XIII BMPC 14-17.06.2009, Bucharest, Romania
/ed. by S. Krausz, L. Ciocan, N. Critea, G. Cristea, V. I, pp. 166-171.
51. Кондратьев С. А., Матвеева Т. Н. Новые направления в создании и
эффективном использовании флотационных реагентов в процессах обогащения минерального сырья // Материалы Международного совещания «Инновационные процессы в технологиях комплексной, экологически безопасной
переработки минерального и нетрадиционного сырья» («Плаксинские чтения
– 2009»). Новосибирск. 2009. С. 30-36.
52. Матвеева Т.Н., Иванова Т.А., Громова Н.К. Теоретические аспекты селективной флотации золотосодержащих сульфидов железа с близкими технологическими свойствами // Материалы международного совещания «Плаксинские чтения 2010» - Казань, 13-18 сентября 2010 г.- Москва: 2010. С.226-228.
53. Чантурия В.А., Матвеева Т.Н., Иванова Т.А., Громова Н.К. Селективная флотация золотосодержащих сульфидов железа с применением новых
комплексообразующих реагентов // VII Конгресс обогатителей стран СНГ.
Сборник материалов. Том II. – М.: МИСиС, 2011. – С.247-249.
54. Chanturiya V.A., Matveyeva T.N., Ivanova T.A., Nedosekina T.V.,
Gromova N.K. Scientific bases of creation of selective reagents for flotation of
sulfide ores with emulsion gold impregnations // Proc. XI BMPC 14-16.06.2011,
Tuzla, Bosnia & Herzegovina /ed. by Sunčica Mašic, V. I, pp. 286-291.
55. Матвеева Т.Н., Иванова Т.А., Громова Н.К. Теоретические подходы к
созданию селективных реагентов для извлечения сульфидов с эмульсионной
вкрапленностью золота // Материалы международного совещания «Плаксинские чтения – 2011». – Верхняя Пышма: УГМК. – 2011. – С. 136-139.
Патенты:
56. Патент № 2397025 / Способ разделения пирита и арсенопирита /
Чантурия В.А., Иванова Т.А., Матвеева Т.Н., Громова Н.К., Ланцова Л.Б.
Опубл. в БИ 2010, №23.
57. Патент № 2248248 / Способ флотационного разделения сульфидов.
Чантурия В.А., Недосекина Т.В., Иванова Т.А., Матвеева Т.Н., Панина Ю.С.
Опубл. в БИ 2005.
38