«Принцы» и «нищие» в царстве минералов

Сростки сульфидов флотируют небольшими дозами ксантогената, чтобы не слишком сильно активировать минералы и не затруднять их последующее разделение. Как говорится у обогатителей, коллективную флотацию сульфидных минералов ведут «на голодном режиме». Тем не менее благодаря хорошей флотируемости сульфидов они довольно полно переходят в пенный концентрат.

Этот концентрат доизмельчают, чтобы разъединить сульфидные минералы, и обрабатывают сернистым натрием, который способен вытеснить ксантогенат с поверхности. Далее селективную флотацию ведут последовательно, по уже с гораздо меньшим количеством материала, что дает возможность сэкономить реагенты. В хвостах селективной флотации коллективного сульфидного концентрата после удаления меди, свинца и цинка остается пирит.

Существует множество разнообразных сочетаний сульфидных минералов в рудах, и для каждого сочетания выработано несколько возможных реагентных режимов флотации. Эти режимы учитывают не только содержание отдельных минералов, но и степень их окисленности, размеры вкраплений в пустую породу, характер сростков минералов между собой, а также требования, предъявляемые металлургами к флотационным концентратам.

Например, присутствие золота в медном или свинцовом концентрате- не мешает металлургам, а только увеличивает ценность концентрата, так как в процессе плавки золото переходит не в шлак, а в расплав металла. Иногда в концентрат даже специально добавляют золотоносный песок. Добавление песка необходимо для того, чтобы подобрать легкоплавкую шихту; при этом попутно извлекается золото. В дальнейшем, например в процессе электролитической очистки меди, золото остается на дне электролитных ванн.

Присутствие цинка в медном концентрате крайне нежелательно, так как при плавке медного концентрата в отражательных печах весь цинк улетучивается с отходящими газами. В газоходах он быстро оседает, образуя «настыли», которые забивают весь газоход. Кроме того, присутствие цинка увеличивает тугоплавкость шихты, что ведет к необходимости повышения температуры при плавке. Присутствие меди в цинковом концентрате также нежелательно, так как усложняет гидрометаллургическую переработку цинка.

В то же время активация цинковой обманки ионами меди, всегда присутствующими в пульпе медной руды, затрудняет селективную флотацию сульфидов меди от сульфидов цинка. Подавление флотации цинка осуществляется в этом случае сложным комплексом реагентов-депрессоров: цинковым купоросом, цианидом, сернистым натрием, известью. Каждый из этих реагентов выполняет одну или несколько функций. Цианид связывает ионы меди в пульпе и на поверхности цинковой обманки в нерастворимые комплексные соединения, нейтрализуя их активирующее действие; известь подавляет пирит и создает щелочную среду, которая необходима для флотации халькопирита. Кроме того, щелочная среда обязательна при применении цианида, так как в кислой среде ион цианида превращается в молекулу грозного яда — синильной кислоты, выделяющейся из раствора в виде газа.

Таков тонкий и сложный механизм комплексной переработки сульфидных полиметаллических руд. Из них получают медь, цинк, свинец, золото, серебро, кадмий, селен, теллур, серную кислоту. Стоит вопрос о безотходной технологии: предполагается использовать также железо из пиритного огарка, хвосты обогащения для закладки выработанного пространства в шахтах, утилизировать шлаки и кеки выщелачивания для производства строительных материалов.

Минералы XX века

Истинные законы — великие законы природы — обычно начинаются за третьим десятичным знаком, в тонких мелочах строения, в неуловимых чертах лица скрыты глубочайшие тайны мироздания. Надо присмотреться, вдуматься в каждый камень, и он сам расскажет тебе… о своем прошлом.

А. Е. Ферсман

Редки ли «редкие элементы»?

XX век, ставший веком невиданного развития физики, химии и техники, потребовал применения новых материалов и новых элементов. Уран для ядерных реакторов; литий для термоядерных реакций; вольфрам, молибден, цирконий, титан для производства жаропрочных, кислотоупорных и сверхпрочных сплавов; цирконий, бериллий, церий, лантан, тантал, ниобий для производства ракет, атомных реакторов, электронных приборов.

Наш XX век — это век не только завоевания космоса, развития ядерной энергии, электроники, но и век освоения и использования в технике почти всех элементов менделеевской таблицы — от водорода до урана. Вот тогда-то и пошли в ход ранее не применявшиеся элементы с необычными свойствами, элементы, которые по странному недоразумению всего 100 лет назад были названы «редкими».