ЦИНКОВЫЕ РУДЫ И ИХ ОБОГАЩЕНИЕ

Чисто цинковые руды практически неизвестны: всегда они комплексны, прежде всего по присутствию свинца и меди, Свинцово-цинковые и медно-цинковые руды с равной справедливостью можно назвать цинково-свинцовыми либо цинково-медными; однако это не принято, хотя цинка почти всегда больше , чем другого сопутствующего металла.

Руды бывают сульфидные и окисленные, последние в основном уже выработаны и не имеют существенного значения для современной металлургии. Поэтому отметим только наиболее часто встречаемые в них рудные минералы: смитсонит — ZnCO3 и каламин H2Zn2SiО2.

В сульфидных рудах цинк представлен преимущественно сфалеритом, содержащим до 26% изоморфной примеси железа (марматит), до 2,5% кадмия и небольшие количества галлия, германия, индия, таллия, золота, серебра, а также олова, свинца и никеля. Вуртцит, будучи неустойчивым, встречается реже, всегда совместно со сфалеритом. В нем изоморфного железа меньше (до 8%), кадмия редко более 1%; примесь германия обычна, а галлия — менее характерна.

Свинец в виде галенита PbS — наиболее типичный спутник цинка. Этому минералу свойственны включения до 1 % серебра в виде сульфидов и твердого раствора AgBiS2, часть серы изоморфно замещается селеном. Анализ галенита из разных месторождений показывает присутствие до 0,1% серебра. Висмут встречается реже, но иногда его более 1,5%, селена бывает до 1,3%, теллура, как правило, очень мало.

Медь сопутствует свинцу и цинку главным образом в халькопирите, который всегда сопровождается пиритом, иногда арсенопиритом. Сам пирит часто содержит до 2,7% мышьяка, а также примеси сурьмы, меди, золота и серебра.

Сульфидные свинцово-цинково-медные руды залегают среди карбонатных или силикатных пород, в первых преобладают известняк и доломит, во вторых — силикаты алюминия, железа, кальция и кварциты.

Помимо показанных здесь основных металлов значительную ценность представляют сопутствующие благородные, младшие и рассеянные элементы. Кадмий, индий, таллий и германий в большинстве изоморфны с цинковой обманкой, висмут, серебро и селен — с галенитом, а теллур преимущественно с сульфидами железа и меди.

Рассеянные элементы имеют малое число редко встречаемых собственных минералов, попутное извлечение с цинком и свинцом — основной источник их получения.

В XVII—XVIII вв., когда чистым цинком еще не пользовались, свинцовые руды считали серебряными, а свинец выплавляли из них как побочный продукт.

В наше время необходимость комплексного использования и сложность состава руд обусловили широкое применение флотационного обогащения, которое состоит из ряда циклов. Сначала выделяют свинцово-медный коллективный концентрат, затем последовательно — цинковый и пиритный; первый далее разделяют флотацией на медный и свинцовый. Пиритный концентрат получают для производства серной кислоты или извлечения золота и серебра, ассоциированных с пиритом. Иногда выгоднее прямая селективная флотация, когда, пользуясь разными флотореагентами, из пульпы последовательно получают свинцовый, медный, цинковый и пиритный концентраты.

Сульфиды меди и свинца флотируются легче, чем сфалерит и пирит, они поднимаются в пену действием небольших количеств ксантогената (собиратель). При повторной флотации медные минералы депрессируют цианидом натрия, а в пену поднимают галенит. Реагируя с поверхностью минералов меди, CN образуют на них сорбционные слои комплексных цианидов, не воспринимающие собиратель, в то время как с галенитом этого не происходит, и он сохраняет флотируемость.

Для разделения сфалерита и пирита флотацию ведут в щелочной среде в присутствии извести. Флотируемость пирита этим подавляется, а сфалерит активируют добавками медного купороса.

В табл. приведен пример результатов обогащения полиметаллической руды, из которого видно, что основная масса благородных металлов распределена между медным и свинцовым концентратами; часть золота и серебра ассоциирована с пиритом, что и вызывает в данном случае необходимость его выделения. Если медный концентрат при флотации не получают, благородные металлы обычно переходят в медно-свинцо-

Таблица. Пример результатов флотационного обогащения полиметаллической руды

  Выход, % от массы РУДЫ   Содержание, %
Продукты флотации Сu Рb Zn Аu, г/т Аg, г/т
Концентраты:

медный

свинцовый

ЦИНКОВЫЙ

пиритный

Отвальные хвосты Исходная руда

9,44

1,41

11,45

15,0

62,7

100,00

27,8

3,7

2,47

0,84 0,1

3,14

2,3

47,2

0,8

0,18

0,1 1,08

4,86

14,5

48,1

1,0

0,98

6,96

3,67

6,6

0,84

0,79

0,01

0,72

163,0 7

73,4

32,3

27 ,7

0,05

37,0

вый, и сравнительно мало в цинковый концентра. Характерен также преимущественный переход висмута в свинцовые и кад-

мия в цинковые концентраты, что очень существенно для попутдюго извлечения младших металлов.

Другой пример (табл. 2) показывает распределение пря флотации кадмия и рассеянных элементов.

Таблица 2. Распределение кадмия и рассеянных элементов между продуктами обогащения свинцово-цинковых руд, % (по М. А. Виноградовой)

Элемент Концентраты Хвосты
свинцовый медный цинковый пиритный
Кадмий 2—12   39,9—74,1 5-56
Индий 2—6 2,3—66,0 4-93
Таллий 7,1—100 До 5 До 12 До 90
Галлий 1,4—2 3,6—5,2 91—98
Германий До 20 74—98
Селен 24 19 20 30—87
Теллур 32 10 13 30—87

Цинковые концентраты — мелкие порошки, в основной массе проходящие через сито с ячейкой 0,07 мм; они имеют следующий элементарный состав, %.

Статья на тему Цинковые руды и их обогащение