Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия:

А. А. Каюмов, аспирант, каф. обогащения и переработки полезных ископаемых и техногенного сырья, эл. почта: maliaby_92@mail.ru
Д. Д. Аксенова, аспирант, каф. обогащения и переработки полезных ископаемых и техногенного сырья
М. А. Белокрыс, магистрант, каф. обогащения и переработки полезных ископаемых и техногенного сырья
П. Р. Малофеева, аспирант, каф. обогащения и переработки полезных ископаемых и техногенного сырья

Представлены результаты экспериментального изучения совместного использования тиосульфата натрия с бутиловым ксантогенатом (БКх) или М-ТФ (смесь тионокарбамата и дитиофосфата) на флотируемость теннантита и пирита, относительную адсорбцию БКх и М-ТФ, смачиваемость, дзетапотенциал при pH 8 и 12,5. Установлено, что флотируемость теннантита и пирита снижается с увеличением концентрации тиосульфата натрия. Исходная концентрация тиосульфат-ионов 300 мг/л и более закономерно снижает флотируемость теннантита и пирита, адсорбцию БКх и М-ТФ, а также величину краевого угла смачивания на сульфидах. При pH 8 в присутствии тиосульфата натрия (до 300 мг/л) с М-ТФ теннантит остается флотоактивным и пирит практически не флотируется. Относительная адсорбция на теннантите и пирите при использовании комплекса «тиосульфат – собиратель» с ростом концентрации тиосульфата также снижается. В большей степени М-ТФ адсорбируется на теннантите при концентрации тиосульфата не более 300 мг/л и pH 8, чем на пирите. Краевой угол смачивания теннантита, обработанного только М-ТФ, составляет 65 град., БКх — 50 град., пирита — 50 и 70 град. соответственно. В присутствии тиосульфата натрия краевой угол уменьшается как на теннантите, так и на пирите. На теннантите значения выше при использовании комплекса «тиосульфат — М-ТФ». Преимущественная гидрофилизация поверхности пирита обеспечивается комплексом «тиосульфат — М-ТФ» практически на всем диапазоне исследуемых концентраций тиосульфата натрия. Дзета-потенциалы ультратонких частиц –4 мкм теннантита и пирита в присутствии тиосульфата натрия при pH 8 c М-ТФ и БКх имеют близкие значения, что указывает на неселективность шламистых частиц сульфидов. Экспериментальными исследованиями на мономинералах показано, что флотирумость теннантита выше при pH 8 с применением М-ТФ (C = 10^–4 моль/л). Извлечение теннантита и пирита в концентрат уменьшается с повышением исходной концентрации тиосульфата до 300 мг/л и более. Таким образом, полученные результаты исследований показывают условия повышения контрастных флотационных свойств разделяемых теннантита и пирита в слабощелочной известковой среде (pH 8) в присутствии М-ТФ и тиосульфата (до 300 мг/л) и могут быть использованы в разработке реагентного режима флотации.

В работе принимал участие аспирант каф. обогащения и переработки полезных ископаемых и техногенного сырья В. Р. Корж.
Авторы выражают благодарность профессорам кафедры обогащения и переработки полезных ископаемых и техногенного сырья НИТУ «МИСиС» докт. техн. наук В. А. Игнаткиной и докт. техн. наук В. А. Бочарову за консультации при проведении исследований, обсуждении результатов исследований.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-35-00213.

1. Бочаров В. А. Основные принципы флотации упорных пиритных медно-цинковых руд // Технология обогащения медных и медно-цинковых руд Урала : монография / под общ. ред. В. А. Чантурия, И. В. Шадруновой. — М. : Наука, 2016. Глава 4. С. 150–184.
2. Bocharov V. A., Ignatkina V. A., Kayumov A. A. Fahl ore flotation // Journal of Mining Science. 2015. Vol. 51, No. 3. P. 573–579.
3. Rincon J., Gaydardzhiev S., Stamenov L. Investigation on the flotation recovery of copper sulphosalts through an integrated mineralogical approach // Minerals Engineering. 2019. Vol. 130. P. 36–47.
4. Пшеничный Г. Н., Рыкус Н. Г. Блеклые руды Учалинского и Ново-Учалинского медно-цинковоколчеданных месторождений (Южный Урал) : препр. докл. Президиуму Уфим. науч. центра Рос. акад. наук. — Уфа : УфНЦ РАН, 2001. — 75 с.
5. Игнаткина В. А., Бочаров В. А., Милович Ф. О., Иванова П. Г., Хачатрян Л. С. Селективное повышение флотоактивности  сульфидов цветных металлов с использованием сочетаний сульфгидрильных собирателей // Обогащение руд. 2015. № 3. С. 18–24. DOI: 10.17580/or.2015.03.03

6. Игнаткина В. А., Бочаров В. А., Дьячков Ф. Г. Повышение контрастности флотационных свойств сульфидов цветных металлов полиметаллических руд с использованием сульфгидрильных собирателей различной молекулярной структуры // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2014. № 6. С. 161–170.
7. HouqinWu, JiaTian, LonghuaXu, Shuai Fang, Zhenyue Zhang, Ruan Chi. Flotation and adsorption of a new mixed anionic/cationic collector in the spodumene-feldspar system // Minerals Engineering. 2018. Vol. 127. P. 42–47.
8. Lotter N. O., Bradshaw D. J. The formulation and use of mixed collectors in sulphide flotation// Minerals Engineering. 2010. Vol. 23, Iss. 11–13. P. 945–951.
9. Buckley A. N., Hope G. A., Parker G. K., Steyn J., Woods R. Mechanism of mixed dithiophosphate and mercaptobenzothiazole collectors for Cu sulfide ore minerals // Minerals Engineering. 2017. Vol. 109. P. 80–97.
10. Hanumantha Rao K., Forssberg K. S. E. Mixed collector systems in flotation // International Journal of Mineral Processing. 1997. Vol. 51, Iss. 1–4. P. 67–79.
11. Бочаров В. А., Игнаткина В. А. Технология обогащения полезных ископаемых. — М. : Изд. дом «Руда и Металлы», 2007. Т. 1. — 472 с.
12. Yianatos J., Carrasco C., Vinnett L., Rojas I. Pyrite recovery mechanisms in rougher flotation circuits // Minerals Engineering. 2014. Vol. 66–68. P. 197–201.
13. Mermillod-Blondin R., Kongolo M., de Donato R. Pyrite flotation with xantate under alkaline conditions — applicatiоn to environmental desulfurization // Century of flotation symposium, Brisbane, QLD, 6–9, June 2005. P. 683–692.
14. Бочаров В. А., Игнаткина В. А., Видуецкий М. Г. Факторы, определяющие формирование ионного состава жидкой фазы пульпы и технологической воды при флотации сульфидных руд // ГИАБ. 2006. С. 385–392.
15. Абрамов А. А. Флотация. Сульфидные минералы : собрание сочинений. Т. 8. — М. : Горная книга, 2013. — 704 с.
16. Сорокин М. М. Флотация: Модификаторы. Физические основы. Практика. — М. : Изд. Дом МИСиС, 2016. — 372 с.
17. Sajjad Aghazadeh, Seyed Kamal Mousavinezhad, Mahdi Gharabaghi. Chemical and colloidal aspects of collectorless flotation behavior of sulfide and non-sulfide minerals // Advances in Colloid and Interface Science. 2015. Vol. 225. P. 203– 217.
18. Игнаткина В. А. Теория и практика выбора селективных сульфгидрильных собирателей при флотации колчеданных медных и медно-цинковых руд // Технология обогащения медных и медно-цинковых руд Урала : монография / под общ. ред. В. А. Чантурия, И. В. Шадруновой. Глава 5. — М. : Наука, 2016. С. 185–220.
19. Бочаров В. А., Игнаткина В. А. О выборе технологических схем переработки пирит-пирротиновых медно-цинковых руд // Материалы междунар. конф. «Конгресс обогатителей стран СНГ». 2015. С. 457–464.
20. Petrus H. T. B. M., Hirajima T., Sasaki K., Okamoto H. Effects of sodium thiosulphate on chalcopyrite and tennantite: An insight for alternative separation technique // International Journal of Mineral Processing. 2012. Vol. 102–103, Iss. 25. P. 116–123.
21. Senior G. D., Guy P. J., Bruckard W. J. The selective flotation of enargite from other copper minerals – a single mineral study in relation to beneficiation of the Tampakan deposit in the Philippines // Int. J. Miner. Process. 2006. Vol. 81. P. 15–26.
22. Petrus H. T. B. M., Hirajima T., Sasaki K., Okamoto H. Study of diethyl dithiophosphate adsorption on chalcopyrite and tennantite at varied pHs // Journal of Mining Science. 2011. Vol. 47, Iss. 5. P. 695–702.
23. Petrus H. T. B. M., Hirajima T., Sasaki K., Okamoto H. Effect of pH and diethyl dithiophosphate (DTP) treatment on chalcopyrite and tennantite surfaces observed using atomic force microscopy (AFM) // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2011. Vol. 389, Iss. 1–3. P. 266–273.
24. Zhao Cao, Xumeng Chen, Yongjun Peng. The role of sodium sulfide in the flotation of pyrite depressed in chalcopyrite flotation // Minerals Engineering. 2018. Vol. 119. P. 93–98.
25. Jingjing Xiao, Guangyi Liu, Hong Zhong, Yaoguo Huang, Zhanfang Cao. 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.
26. Ягудина Ю. Р. Разработка и обоснование параметров комбинированной технологии переработки теннантитсодержащих руд медно-колчеданных месторождений Урала : дис. … канд. техн. наук / МГТУ им. Г. И. Носова. — Магнитогорск, 2015. — 165 с.
27. Митрофанов С. И., Барский Л. А., Самыгин В. Д. Исследование руд на обогатимость. — М. : Недра, 1981. — 287 с.
28. Кольтгоф И. М., Белчер Р., Стенгер В. А., Матсуяма Дж. Объемный анализ. Т. 3. — М. : ГХИ, 1961. — 842 с.
29. Ignatkina V. A., Bocharov V. A., Aksenova D. D., Kayumov A. A. Zeta Potential of the Surface of Ultrafine Sulfides and Floatability of Minerals // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2017. Vol. 58, No. 2. P. 95–100.