Природных сульфатов и угля

Запасы серы в сульфидах цветных металлов исчисляются многими сотнями миллионов тонн. Огромны также запасы серы в углях (ориен­тировочно 22 млрд т). Сера в этом сырье присутствует в значитель­ной степени в виде пирита и пирротина.

Для некоторых стран имеют значение природные сульфаты (ан­гидрит и гипс).

Технология выделения пирита и пирротина подробно изложена в учебниках и другой литературе по обогащению руд цветных металлов. Следует только отметить, что руды цветных металлов на 90 % обога­щаются методом флотации. При этом применяются схемы прямой селек­тивной флотации и схемы коллективной флотации с последующей селекцией.

Из угля пирит и пирротин также в основном извлекаются флота­цией. Имеются сведения по химическому и бактериальному выщелачиванию серы.

Пирит – наиболее распространенный сульфидный минерал. Слабоокисленный пирит относится к наиболее легкофлотируемым суль­фидам. Он хорошо флотируется сульфгидрильными собирателями, жир­ными кислотами и мылами.

Пирит может флотироваться в слабощелочной и слабокислой сре­де. В щелочной среде наблюдается его резкая депрессия и в кислой среде – полная флотация.

В результате окисления в присутствии воды на его поверхнос­ти образуется пленка гидроокиси железа Fе(ОН)₃, приводящая к рез­кой гидрофилизации минерала и мешающая закреплению собирателя.

Наиболее распространенным депрессором пирита является из­весть. При этом депрессирующее действие оказывают гидроксильные и кальциевые ионы. Защитное действие от депрессии известью оказы­вают аммониевые соединения, растворяя гидрат закиси железа. Эф­фективным депрессором пирита является цианид, однако из-за ядови­тости применение его ограничено. Депрессирущее действие цианида обусловлено гидроксильными ионами, образующимися при гидролизе NaCN, а также ионами CN^–. Последние при значительной концент­рации препятствуют закреплению собирателя или даже разрушают уже образовавшуюся коллекторную пленку. Хороший эффект дает примене­ние цианида совместно с известью.

Для восстановления флотации депрессированного пирита исполь­зуют кислую или содовую среду, иногда сернистый натрий или повышение расхода собирателя. Так, на оловянном руднике Пэншань пи­рит флотируют в кислой среде (рН 6–6,5) при подаче Н₂SO₄ –200 г/т, СuS0₄ –100 г/т, солярки – 450 г/т, масла N₂ – 200 г/т и в щелочной среде (рН = 8,75), используя Nа₂СO₃ –3000 г/т, Na₂S – 150 г/т, CuSO₄ – 150 г/т, солярку – 360 г/т, масло N 2 –190 г/т.

Пирротин по своим свойствам напоминает пирит. Он может содержать золото, серебро, кобальт и металлы платиновой группы. Способен к сильному окислению. Поэтому аэрация пульпы пе­ред флотацией может способствовать депрессии пирротина. Пирротин хорошо флотируется в кислой среде. Часто пирротин имеет высокую магнитную восприимчивость, что дает возможность применять флота­цию в сочетании с магнитной сепарацией.

Сульфаты (ангидрит и гипс) извлекаются чаще всего тоже методом флотации. По своим флотационным свойствам в классификации М.А. Эйгелеса они относятся к так называемым солеобразным минералам. Минералы этого класса хорошо флотируются жирными кис­лотами, алкилсульфатами и несколько хуже – катионными собирателя­ми.

Преобладающий ионный характер связей в кристаллических решет­ках этих минералов обусловливает возможность активного взаимодей­ствия катионов с анионами собирателей без специальных активаторов.

Флотация ангидрита и гипса различными собирателями исследо­валась В.А. Глембоцким, П.М. Соложенкиным и В.С. Уваровым. Установ­лено, что оба минерала хорошо флотируются олеатом натрия, окислен­ным рисайклом, хлопковым соапстоком и значительно хуже – децилсульфатом, додецилсульфатом, тетрадецилсулъфатом, гексадецилсульфатом, октадецилсульфатом.

Действие регуляторов рН пульпы на флотируемость ангидрита и гипса в принципе не отличается от их действия на другие минера­лы. Оптимум флотируемости олеатом натрия гипса приходится на рН = 7, ангидрита – на рН = 8,5. Максимальное извлечение обоих минералов алкилсульфатом получается в пределах рН = 7,5–8.

Наиболее распространенный депрессор, использующийся при флотации несульфидных минералов, – жидкое стекло, на флотацию ангидрита олеатом натрия и смесью алкилсульфатов практически не влияет. Депрессирует ангидрит хлорное железо. Следует отметить, что флота­ция ангидрита олеатом натрия подавляется хлорным железом постепен­но при увеличении его расхода от 200 до 1000 г/т. Более сильное депрессирущее действие хлорное железо проявляет при флотации ангидрита смесью алкилсульфатов. Так, при расходе хлорного железа 200 г/т в пенный продукт переходят только 10 % ангидрита.