Minerales de cobre y zinc
Los minerales de cobre y cinc son un complejo de sulfuros de cobre, cinc y hierro y minerales de roca huésped. Los sulfuros de cobre suelen estar representados por calcopirita, calcosita, covelita y bornita. Los sulfuros de hierro son pirita, carcasita y pirrotita. Los sulfuros de cinc son diversas variedades de esfalrita, como la cleiófana.
Las dificultades de enriquecer minerales de cobre y zinc se deben a:
1) intercrecimiento complejo y muy cercano de algunos sulfuros, lo que indica la necesidad de una molienda fina (hasta 0,04 mm). Sin embargo, la necesidad de una molienda adecuada del mineral también tiene sus límites, por lo que, con la tecnología de molienda existente, la mitad de las pérdidas de cobre y zinc en relaves y diferentes concentrados se deben a intercrecimientos, mientras que la otra mitad se debe a una molienda excesiva.
2) La similitud de las propiedades de flotación de los sulfuros de cobre y de cinc activados por iones de cobre. Ambos casos se caracterizan por la formación de compuestos que contienen cobre en la superficie del colector. La destrucción y prevención de la formación de dichos compuestos en los sulfuros de cinc (en condiciones de flotación selectiva) requiere un ajuste fino de la relación de concentraciones de reactivos en la pulpa.
3) Diferentes flotaciones de diferentes sulfuros de cobre y zinc (la razón son las diferencias en la naturaleza de su superficie, capacidad de oxidación, etc.)
4) Inconstancia de la composición material de los minerales en función de la presencia de elementos básicos.
Para la flotación selectiva de minerales de cobre y zinc, con un ajuste a la composición y características del mineral entrante, se utilizan diversos colectores de sulfhidrilo y combinaciones de cianuro, sulfuro de sodio, compuestos de sulfóxido, ferrocianuro y sulfato de hierro. La tarea principal aquí es regular las propiedades de flotación de la esfalrita, lo que requiere la regulación de los procesos de su activación por sales de metales pesados y desactivación bajo la acción de reactivos modificadores.
La mala flotación de los sulfuros de cinc no activados se debe a la ausencia de dixantogeno en la capa de sorción del colector. Sin embargo, la activación (por ejemplo, con sales de cobre) no solo conduce a la quimisorción del xantato, sino también a la formación de dixantogeno en la superficie, lo que garantiza una buena flotación de estos minerales. La concentración necesaria de iones xantato durante la flotación de la esfalrita activada depende de la impureza isomórfica del hierro en la red cristalina del mineral.
En diversas plantas del extranjero, para tener en cuenta las peculiaridades de la composición elemental de los minerales y de los minerales separados, se utiliza una amplia gama de colectores de sulfhidrilo. En los países de la CEI, el principal colector en la flotación de minerales de cobre, zinc y pirita son los xantatos de butilo y, a veces, de isopropilo.
Como agentes espumantes se utilizan el metil isobutil carbinol y, con menor frecuencia, el doufros, así como el T-66, el IM-68 y los aceites pesados. El sulfato de cobre es el más utilizado para activar la flotación de sulfuros de cinc. La condición de activación se establece mediante la ecuación:
Lg[Cu2 + ]=+0,7-2 pH
En el enriquecimiento de minerales primarios diseminados y sólidos de pirita con un bajo contenido de sulfuros secundarios de cobre, se utiliza un esquema de flotación selectiva directa con separación secuencial de concentrados de cobre, zinc y pirita. En el caso de un alto contenido de sulfuros secundarios de cobre en el mineral, lo que es típico en la mayoría de los yacimientos de los Urales, Kazajstán y Japón, se utilizan esquemas de flotación selectiva colectiva.
Un método común es utilizar un esquema con flotación selectiva preliminar de sulfuros de cobre y posterior flotación colectiva de sulfuros de zinc y hierro.
Todos los métodos de enriquecimiento de minerales de cobre y zinc mencionados anteriormente tienen una característica distintiva, a saber, la molienda y flotación en múltiples etapas, y la flotación adicional en un ciclo separado de variedades de sulfuros de cobre perdidos en los relaves de la limpieza del concentrado de cobre.
Sin embargo, mejorar la calidad de los concentrados aumentando el número de limpiezas repetidas tiene una serie de desventajas importantes:
1) Disminución de la eficiencia con el aumento del número de limpiezas.
2) Frente de flotación e intensidad energética del proceso
3) Aumento significativo de las cargas circulantes (hasta un 500%).
Por lo tanto, en lugar de tales operaciones de flotación, el concentrado se clasifica en lodo y arena y el lodo se elimina para obtener el concentrado terminado (Fig. 1).
Fig. 1. Esquema de acabado de concentrados colectivos mediante clasificación.
Los modos de reactivos, como los esquemas de flotación, en el enriquecimiento de minerales de cobre y zinc están determinados en gran medida por la relación de las formas minerales del cobre, el grado de activación de los sulfuros de zinc y la naturaleza y el grado de oxidación de los sulfuros de hierro.
