Flotación de minerales de cobre

Los minerales de cobre y zinc son un complejo de cobre, zinc, sulfuros de hierro y minerales de rocas madre. Las principales tareas en el enriquecimiento de minerales de cobre y zinc están relacionadas con la obtención de concentrados de cobre, zinc y pirita de alta calidad con alta extracción de cobre, zinc y azufre de pirita, respectivamente. Los minerales de cobre y zinc se encuentran entre los objetos más difíciles de enriquecimiento. Estas dificultades se deben a:

• El crecimiento de algunos sulfuros es complejo y bastante compacto, para cuya apertura se requiere una molienda muy fina. Por ejemplo, para los minerales de sulfuro diseminados de los Urales, el tamaño de molienda necesario es del 90-96%, es decir, 0,074 mm. El grado insuficiente de apertura de los crecimientos de los minerales de sulfuro durante la molienda de algunos de ellos en algunas plantas también se debe a la composición variable y de múltiples grados de la mezcla de minerales procesados, que difieren en sus propiedades físicas y molibilidad.
• La similitud de las propiedades de flotación de los sulfuros de cobre y los sulfuros de zinc activados por iones de cobre.
• Las diferentes propiedades de flotación de los distintos sulfuros de cobre y zinc se deben a las diferencias en la naturaleza de su superficie, la capacidad de oxidación y la concentración requerida del colector durante la flotación. Las razones de las diferentes propiedades de flotación de las variedades de esfalrita son el diferente contenido de impurezas isomórficas de hierro (de 0 a 20%), cadmio (hasta 2,5%), indio y otros elementos. Por lo tanto, es necesario un control constante de los elementos de impurezas en el mineral.
• Inconsistencia de la composición material de los minerales en términos del contenido de metales primarios, sulfuros y minerales secundarios de cobre.

En la flotación selectiva de minerales de cobre y zinc se utilizan como reactivos, según las características específicas de su composición material, diversos colectores de sulfhidrilo y combinaciones de cianuro, sulfuro de sodio, compuestos de sulfóxido, ferrocianuro, sulfato de zinc o de hierro, etc. La combinación de varios reactivos depresores es característica de la flotación de minerales de cobre y zinc.

En el procesamiento de minerales de cobre, zinc y pirita se utilizan tanto esquemas de flotación selectiva directa como colectiva. La elección del esquema está determinada por la composición del material del mineral, la naturaleza de la inclusión de minerales de sulfuro, el grado de oxidación de los mismos, el contenido de pirita y minerales secundarios de cobre.

En el caso del enriquecimiento de minerales primarios sólidos diseminados de pirita con un bajo contenido de sulfuros secundarios de cobre, una activación insignificante de sulfuros de zinc y la posibilidad de abrir minerales sin una molienda fina excesiva, se utiliza un esquema de flotación selectiva directa con separación secuencial de concentrados de cobre, zinc y pirita. La obtención de los más altos indicadores tecnológicos según este esquema se debe a que es más fácil separar los minerales de sulfuro de cobre de los de zinc antes de la activación de los sulfuros de zinc, lo que sería necesario en el caso de la flotación colectiva.

Si los minerales de cobre y zinc tienen un alto contenido de sulfuros secundarios de cobre (la mayoría de los yacimientos se encuentran en los Urales, Kazajstán y Japón), los mejores resultados de enriquecimiento se obtienen utilizando esquemas de flotación selectiva colectiva. Las dificultades que surgen al utilizar un esquema de flotación selectiva directa en este caso se deben al hecho de que durante el proceso de molienda y flotación, la covelita y la calcocita, al estar intensamente oxidadas, provocan una fuerte activación de los minerales de sulfuro de zinc y hierro, lo que complica significativamente su depresión en el ciclo de flotación del cobre.

En el caso de una activación “natural” pronunciada de sulfuros de zinc, un contenido grande y variable de sales de cobre solubles y material de lodo en el mineral, y un crecimiento conjunto complejo de sulfuros separados, el esquema más racional es aquel con flotación colectiva preliminar de todos los minerales de sulfuro (Fig. 1).

Una característica distintiva de todas las variantes de los esquemas de enriquecimiento de minerales de cobre y zinc es la molienda y flotación en múltiples etapas, la flotación adicional en un ciclo separado de las variedades de sulfuro de cobre perdidas en los relaves de la limpieza del concentrado de cobre, la flotación adicional de la variedad no activada de esfalrita y la flotación entre ciclos.

Los modos de reactivos, así como los esquemas de flotación, en el enriquecimiento de minerales de cobre-zinc-pirita están determinados en gran medida por la relación de formas minerales de cobre, el grado de activación de los sulfuros de zinc y la naturaleza y grado de oxidación de los sulfuros de hierro. Las principales dificultades en este caso están asociadas con la separación de sulfuro de cobre y zinc, cuyos resultados dependen directamente de la efectividad de prevenir la activación de blenda de zinc no activada y la desactivación de la activada bajo la acción de los reactivos cargados.

Los métodos industriales de selección de minerales de cobre y zinc se basan principalmente en la reducción de sulfuros de zinc. Para ello se utilizan regímenes reactivos con y sin cianuro.

Para mejorar la calidad de los concentrados obtenidos, ahorrar recursos técnicos, energéticos y de tiempo, es necesario un control continuo de la composición de los componentes de la sustancia sin retrasos en el tiempo. Este control debe realizarse en la cinta transportadora mediante analizadores de flujo de la sustancia, que permitan la recepción continua de datos sobre la composición cualitativa y cuantitativa de los componentes del mineral. La empresa OOO TekhnoAnalitPribor produce un analizador de flujo de mineral ARP-1C, que cumple con las tareas planteadas.