Подать статью
Стать рецензентом
Online First
Научная статья
Геотехнология и инженерная геология

Перспективные реагенты для извлечения стратегических металлов из труднообогатимого минерального сырья

Авторы:
Т. Н. Матвеева1
Н. К. Громова2
Л. Б. Ланцова3
Об авторах
  • 1 — д-р техн. наук Заместитель директора Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В.Мельникова РАН ▪ Orcid
  • 2 — Научный сотрудник Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В.Мельникова РАН ▪ Orcid
  • 3 — Научный сотрудник Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В.Мельникова РАН ▪ Orcid
Дата отправки:
2024-04-12
Дата принятия:
2024-09-05
Дата публикации онлайн:
2024-09-25

Аннотация

Потребность горно-перерабатывающей промышленности в новых видах реагентов направленного действия обусловлена ухудшением вещественного состава перерабатываемых руд. Низкое содержание Au (менее 0,5-1,0 г/т), тонкодисперсная вкрапленность Au (0,1-10,0 мкм) в руде, схожие свойства разделяемых минералов крайне негативно влияют на показатели флотации при использовании традиционных реагентов, что приводит к существенным потерям ценного металла с хвостами обогащения. Расширение спектра отечественных флотационных реагентов на базе новейших достижений фундаментальных исследований и их целенаправленное применение на горно-обогатительных предприятиях позволит компенсировать негативное влияние минерального состава сырья и обеспечить максимальное извлечение стратегических металлов из труднообогатимых руд. Применение современных методов исследования (сканирующая электронная и лазерная микроскопии, УФ-спектрофотометрия, РФА и химический анализ) позволило визуализировать адсорбционный слой новых реагентов-собирателей ряда дитиокарбаматов с различным строением углеводородного радикала и органического модификатора на поверхности золотосодержащих сульфидов. Экспериментально установлено количество адсорбированных реагентов на поверхности минералов. Специфические особенности закрепления реагентов на минералах различного состава обусловили оптимальные соотношения их расходов в процесс флотации. Научно обоснованные реагентные режимы обеспечили повышение содержания золота в концентрате и снижение потери золота с хвостами на 5-6 % при флотационном обогащении упорной руды Малиновского месторождения.

Ключевые слова:
золотосодержащие минералы труднообогатимые руды флотационные реагенты морфолиндитиокарбамат цианэтилдиэтилдитиокарбамат растительный модификатор извлечение
Online First

Литература

  1. Чантурия В.А., Козлов А.П. Современные проблемы и приоритетные направления научных исследований в области переработки минерального сырья / Материалы Российского совещания с международным участием «Роль технологической минералогии в рациональном недропользовании». Москва, 15-16 мая 2018 г. М.: ВИМС, 2018. С. 11-15.
  2. Чантурия В.А. Научное обоснование и разработка инновационных процессов комплексной переработки минерального сырья // Горный журнал. 2017. № 11. C. 7-13. DOI: 10.17580/gzh.2017.11.01
  3. Чантурия В.А. Научное обоснование и разработка инновационных процессов извлечения циркония и РЗЭ при глубокой и комплексной переработке эвдиалитового концентрата // Записки Горного института. 2022. Т. 256. С. 505-516. DOI: 10.31897/PMI.2022.31
  4. Чантурия В.А., Николаев А.И., Александрова Т.Н. Инновационные экологически безопасные процессы извлечения редких и редкоземельных элементов из комплексных руд сложного вещественного состава // Геология рудных месторожде-ний. 2023. Т. 65. № 5. С. 402-415. DOI: 10.31857/S0016777023050040
  5. Иваник С.А., Илюхин Д.А. Флотационное выделение элементарной серы из золотосодержащих кеков // Записки Горного института. 2020. Т. 242. С. 202-208. DOI: 10.31897/PMI.2020.2.202
  6. Chanturiya V.A., Kondratiev S.A. Contemporary Understanding and Developments in the Flotation Theory of Non-Ferrous Ores // Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2019. Vol. 40. Iss. 6. P. 390-401. DOI: 10.1080/08827508.2019.1657863
  7. Бочаров В.А., Игнаткина В.А., Каюмов А.А. Теория и практика разделения минералов массивных упорных полиме-таллических руд цветных металлов. М.: Горная книга, 2019. 432 c.
  8. Александрова Т.Н., Прохорова E.О. Модификация свойств породообразующих минералов при флотации // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023. № 12. С. 123-138. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_12_0_123
  9. Александрова Т.Н., Орлова А.В., Таранов В.А. Повышение эффективности переработки комплексных медных руд варьированием реагентного режима // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2020. № 6. С. 116-124. DOI: 10.15372/FTPRPI20200610
  10. Соложенкин П.М. Влияние катионов свинца и меди на флотацию антимонита // Обогащение руд. 2024. № 1. С. 39-43. DOI: 10.17580/or.2024.01.07
  11. Рябой В.И., Шепета Е.Д. Влияние поверхностной активности и гидрофобизирующих свойств диалкилдитиофос-фатов на флотацию медных мышьяксодержащих руд // Обогащение руд. 2016. № 4. С. 29-34. DOI: 10.17580/or.2016.04.05
  12. Шумилова Л.В., Костикова О.С. Сульфидизация серебро-полиметаллических руд месторождения «Гольцовое» для снижения потерь серебра с хвостами обогащения // Записки Горного института. 2018. Т. 230. С. 160-166. DOI: 10.25515/PMI.2018.2.160
  13. BalaRamesh P., Venkatesh P., Jabbar A.A. Influence of Dithiocarbamate on Metal Complex and Thin Film Depositions // International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology. 2014. Vol. 3. № 8. P. 15301-15309. DOI: 10.15680/IJIRSET.2014.0308033
  14. Ly N.H., Nguyen T.D., Zoh K.-D., Joo S.-W. Interaction between Diethyldithiocarbamate and Cu(II) on Gold in Non-Cyanide Wastewater // Sensors. 2017. Vol. 17. Iss. 11. № 2628. DOI: 10.3390/s17112628
  15. Чантурия В.А., Гетман В.В. Экспериментальные исследования взаимодействия модифицированных термоморфных полимеров с золотом и платиной в условиях обогащения труднообогатимых руд благородных металлов // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2015. № 3. С. 138-144
  16. Wei Sung Ng, Connal L.A., Forbes E., Franks G.V. A review of temperature-responsive polymers as novel reagents for solid-liquid separation and froth flotation of minerals // Minerals Engineering. 2018. Vol. 123. P. 144-159. DOI: 10.1016/j.mineng.2018.03.027
  17. Semushkina L., Abdykirova G., Mukhanova A., Mukhamedilova A. Improving the Copper-Molybdenum Ores Flotation Technology Using a Combined Collecting Agent // Minerals. 2022. Vol. 12. Iss. 11. № 1416. DOI: 10.3390/min12111416
  18. Aleksandrova T., Nikolaeva N., Afanasova A. et al. Extraction of Low-Dimensional Structures of Noble and Rare Metals from Carbonaceous Ores Using Low-Temperature and Energy Impacts at Succeeding Stages of Raw Material Transformation // Minerals. 2023. Vol. 13. Iss. 1. № 84. DOI: 10.3390/min13010084
  19. Spooren J., Binnemans K., Björkmalm J. et al. Near-zero-waste processing of low-grade, complex primary ores and secondary raw materials in Europe: technology development trends // Resources, Conservation and Recycling. 2020. Vol. 160. № 104919. DOI: 10.1016/j.resconrec.2020.104919
  20. Milosavljević M.M., Marinković A.D., Rančić M. et al. New Eco-Friendly Xanthate-Based Flotation Agents // Minerals. 2020. Vol. 10. Iss. 4. № 350. DOI: 10.3390/min10040350
  21. Марфицин А. Экономический эффект применения реагентов Flotent для горной промышленности // Золото и тех-нологии. 2020. № 4 (50). С. 102-105.
  22. Бочаров В.А., Игнаткина В.А., Каюмов А.А. Методы извлечения золота при обогащении упорных золотосодержащих колчеданных медно-цинковых руд. Часть 1. Анализ практики и выбор направлений селективного выделения минеральных фаз золота из колчеданных медно-цинковых руд // Цветные металлы. 2017. № 4. С. 11-16. DOI: 10.17580/tsm.2017.04.01
  23. Жаролла Н.Д., Ергешев А.Р., Игнаткина В.А. Оценка селективности действия сульфгидрильных собирателей на основе дитиофосфатов // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2020. № 11. С. 14-26. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-11-0-14-26
  24. Yushina T.I., Purev B., D’Elia Yanes K.S., Malofeeva P.R. Improvement of porphyry copper flotation efficiency with auxiliary collecting agents based on acetylene alcohols // Eurasian Mining. 2019. № 1. P. 25-30. DOI: 10.17580/em.2019.01.06
  25. Кондратьев С.А., Семьянова Д.В. Связь структуры углеводородного радикала флотационного реагента с его собирательными свойствами // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2018. № 6. С. 161-172. DOI: 10.15372/FTPRPI20180616
  26. Кондратьев С.А. Физическая форма сорбции реагента и ее назначение во флотации. Новосибирск: Наука, 2018. 182 с.
  27. Митрофанова Г.В., Черноусенко Е.В., Компанченко А.А., Калугин А.И. Особенности действия реагента-собирателя из класса алкиловых эфиров фосфорной кислоты при флотации апатит-нефелиновых руд // Записки Горного института. 2024. Т. 268. С. 637-645.
  28. Бурдонов А.Е., Вчисло Н.В., Верочкина Е.А., Розенцвейг И.Б. Синтез новых производных ксантогенатов и дитио-карбаматов и их применение в процессах обогащения // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2023. Т. 13. № 2. С. 160-171. DOI: 10.21285/2227-2925-2023-13-2-160-171
  29. Курков А.В., Ануфриева С.И., Темнов А.В. Перспективы разработки и внедрения комплексных технологий переработки отходов недропользования // Устойчивое развитие горных территорий. 2021. Т. 13. № 2 (48). С. 179-187. DOI: 10.21177/1998-4502-2021-13-2-179-187
  30. Курков А.В., Мамошин М.Ю., Ануфриева С.И., Авдонин Г.И. Иониты молекулярного распознавания – прорывное направление селективного извлечения металлов высоких технологий // Разведка и охрана недр. 2020. № 3. С. 35-46.
  31. Shangyong Lin, Runqing Liu, Yongjie Bu et al. Oxidative Depression of Arsenopyrite by Using Calcium Hypochlorite and Sodium Humate // Minerals. 2018. Vol. 8. Iss. 10. № 463. DOI: 10.3390/min8100463
  32. Rui-zeng Liu, Wen-qing Qin, Fen Jiao et al. Flotation separation of chalcopyrite from galena by sodium humate and ammonium persulfate // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016. Vol. 26. Iss. 1. P. 265-271. DOI: 10.1016/S1003-6326(16)64113-4
  33. Lopéz R., Jordão H., Hartmann R. et al. Study of butyl-amine nanocrystal cellulose in the flotation of complex sulphide ores // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2019. Vol. 579. № 123655. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2019.123655
  34. Xiao Jingjing, Liu Guangyi, Zhong Hong et al. The flotation behavior and adsorption mechanism of O-isopropyl-S-[2-(hydroxyimino) propyl] dithiocarbonate ester to chalcopyrite // Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. 2017. Vol. 71. P. 38-46. DOI: 10.1016/j.jtice.2016.12.022
  35. Tijsseling L.T., Dehaine Q., Rollinson G.K., Glass H.J. Flotation of mixed oxide sulphide copper-cobalt minerals using xanthate, dithiophosphate, thiocarbamate and blended collectors // Minerals Engineering. 2019. Vol. 138. P. 246-256. DOI: 10.1016/j.mineng.2019.04.022
  36. Kyaw Z.Y., Tiagalieva Z.A., Htet Z., Phyo K.K. Improvement of reagent flotation modes of sphalerite and pyrite from deposits of copper-zinc pyrite, polymetallic copper-zinc pyrite and polymetallic ores // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 942. № 012004. DOI: 10.1088/1755-1315/942/1/012004
  37. Sarquís P.E., Menéndez-Aguado J.M., Mahamud M.M., Dzioba R. Tannins: the organic depressants alternative in selective flotation of sulfides // Journal of Cleaner Production. 2014. Vol. 84. P. 723-726. DOI: 10.1016/j.jclepro.2014.08.025
  38. Иванова Т.А., Зимбовский И.Г., Е.В. Копорулина Е.В. Повышение комплексности использования борщевика при обогащении золотосодержащих сульфидов // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2017. № 2. С. 128-134.
  39. Matveeva T.N., Chanturiya V.A., Getman V.V. et al. The Effect of Complexing Reagents on Flotation of Sulfide Minerals and Cassiterite from Tin-Sulfide Tailings // Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2022. Vol. 43. Iss. 3. P. 346-359. DOI: 10.1080/08827508.2020.1858080
  40. Матвеева Т.Н., Громова Н.К., Ланцова Л.Б., Гладышева О.И. К вопросу о механизме взаимодействия реагентов морфолиндитиокарбамата и цианэтилдиэтилдитиокарбамата с низкоразмерным золотом на поверхности сульфидных минералов при флотации труднообогатимых золотосодержащих руд // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2022. № 4. С. 98-107. DOI: 10.15372/FTPRPI20220410
  41. Матвеева Т.Н., Громова Н.К., Ланцова Л.Б. Экспериментальное обоснование применения собирателей класса циклических и алифатических дитиокарбаматов для извлечения золотоносных сульфидов из комплексных руд // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2021. № 1. С. 137-145. DOI: 10.15372/FTPRPI20210113
  42. Матвеева Т.Н., Громова Н.К., Минаев В.А. Количественная оценка адсорбционного слоя комбинированного ди-этилдитиокарбамата на халькопирите и арсенопирите методом измерения параметров рельефа поверхности // Цветные ме-таллы. 2018. № 7. С. 27-32. DOI: 10.17580/tsm.2018.07.04
  43. Доброшевский К.Н. Геологическая позиция и минералого-геохимические особенности Малиновского золоторудного месторождения (Центральное Приморье): Автореф. дис. … канд. геол.-минерал. наук. Владивосток: Дальневосточный геологический институт Дальневосточного отделения РАН, 2019. 30 с.
Статистика
Просмотр аннотаций
26
Просмотр полного текста
5
Процитировано
Scopus:
0
Crossref:
0
Меню статьи

Похожие статьи

Метод анализа нормированного акустического отклика при мониторинге подземных конструкций
2024 А. А. Чуркин, В. В. Капустин, М. С. Плешко
Потенциальные микроэлементные маркеры процессов нафтогенеза: моделирование и эксперимент
2024 Т. Н. Александрова, В. В. Кузнецов, Н. В. Николаева
Оценка эффективности нейтрализации и очистки кислых вод от металлов золой при использовании альтернативного топлива из коммунальных отходов
2024 П. А. Харько, А. С. Данилов
Геохимические исследования пород Сибирской магматической провинции и их роль в теории образования уникальных платино-медно-никелевых месторождений
2024 Н. А. Криволуцкая
Редкоэлементный состав силикатных минералов метеорита Кунашак (L6)
2024 К. Г. Суханова, О. Л. Галанкина
Формирование отраслевой методики расчета параметров системы накопления электроэнергии для объектов газовой промышленности
2024 И. С. Токарев