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