RU2613401C1 - Method for back water preparation during flotation - Google Patents

Method for back water preparation during flotation Download PDF

Info

Publication number
RU2613401C1
RU2613401C1 RU2016104496A RU2016104496A RU2613401C1 RU 2613401 C1 RU2613401 C1 RU 2613401C1 RU 2016104496 A RU2016104496 A RU 2016104496A RU 2016104496 A RU2016104496 A RU 2016104496A RU 2613401 C1 RU2613401 C1 RU 2613401C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
potential difference
dosage
water
electrodes
electrode
Prior art date
Application number
RU2016104496A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Владимирович Зимин
Михаил Армаисович Арустамян
Карен Михайлович Арустамян
Original Assignee
Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис" filed Critical Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис"
Priority to RU2016104496A priority Critical patent/RU2613401C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2613401C1 publication Critical patent/RU2613401C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109Electrodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109Electrodes
    • C02F2001/46133Electrodes characterised by the material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method for back water preparation during flotation involves dosing of reagents for back water neutralisation, heavy metals precipitation, and sulfhydryl collectors for electrochemical parameters of the back water. Potential difference between two electrodes, one of which is molybdenum and the other is either argentite, or cadmium, or tin, or antimony, is measured in the water or pulp flow. Based on the measured potential difference deviation of least one bimetal pair from the predetermined optimum value, reactant supply is adjusted. To neutralise the back, an acid, such as sulfuric acid, or alkali, such as lime milk, is used, dose is adjusted by the potential difference of a bimetallic pair including molybdenum and cadmium electrodes, so that an increase in the potential difference Δ(Cd-Mo) increases the dosage of alkali and a decrease in the potential difference Δ(Cd-Mo) reduces the dosage of alkali. Hydrosulphuric acid salts and its derivatives, for example, Na2S, NaHS are used as a reagent for heavy metals precipitation, wherein the dose is adjusted out based on the potential difference of a bimetallic pair including argentite and molybdenum electrodes, so that an increase in the potential difference Δ(Ag2S-Mo) increases the reagent dosage, and a decrease in the potential difference Δ(Ag2S-Mo) reduces the dosage. Bluestone is used as a reagent for sulfhydryl collectors precipitation with dose adjusted based on the potential difference of a bimetallic pair including argentite and molybdenum electrodes, so that an increase in the potential difference Δ(Ag2S-Mo) reduces the dosage, and an increase in the potential difference Δ(Ag2S-Mo) reduces the dosage. In case of simultaneous treatment of water to neutralise acidity via dosing alkalis and heavy metal deposition using hydrogen sulfide salts and its derivatives, three metal electrodes are used: argentite, molybdenum and antimony. Alkali feed is adjusted, so that an increase in the potential difference Δ(Sb-Mo) increases the dosage of alkali and a decrease in the potential difference Δ(Sb-Mo) reduces the dosage of alkali. Hydrogen sulfide salts and its derivatives flow is adjusted out so that an increase in the potential difference Δ(Ag2S-Mo) increases the reagent dosage, and a decrease in the potential difference Δ(Ag2S-Mo) reduces the reagent dosage.
EFFECT: improved accuracy and reliability of reagent supply at an optimal level, consumption of which is adjusted based on the measured electrochemical potential of the back water.
7 cl, 12 dwg, 8 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к способу очистки оборотных вод предприятий цветной металлургии, включающий подачу обезвреживающих реагентов, дозировка которых корректируется по электрохимическому потенциалу обрабатываемой оборотной воды.The invention relates to a method for treating recycled water of non-ferrous metallurgy enterprises, including the supply of neutralizing agents, the dosage of which is adjusted according to the electrochemical potential of the treated recycled water.

В процессе очистки оборотных вод наиболее часто применяется известь, обеспечивающая нейтрализацию оборотной воды, осаждение труднорастворимых соединений, ионов металлов, осаждение гидроксидов металлов, разрушение коллоидной системы, усиление действия железного купороса FeSO4⋅7H2O, используемого в качестве коагулянта.In the process of treating recycled water, lime is most often used, which ensures neutralization of recycled water, precipitation of sparingly soluble compounds, metal ions, precipitation of metal hydroxides, destruction of the colloidal system, and intensification of the action of iron sulfate FeSO4⋅7H2O, used as a coagulant.

Известен способ стабилизации известьсодержащих вод (SU, а.с. №400177, кл. С02В 1/18, 1971 г.). Целью изобретения явилось повышение степени использования углекислоты, применяемой для стабилизации известьсодержащих вод. Контроль подачи реагента осуществляется по снижению щелочности обрабатываемой воды до уровня 0.3 мг⋅экв/л. Недостатком предлагаемого способа является осуществление контроля лабораторным способом, что не позволяет применить системы автоматического регулирования процесса очистки.A known method of stabilization of lime-containing water (SU, AS No. 400177, class С02В 1/18, 1971). The aim of the invention was to increase the degree of use of carbon dioxide used to stabilize lime-containing waters. Reagent feed control is carried out to reduce the alkalinity of the treated water to the level of 0.3 mg ⋅ eq / l. The disadvantage of the proposed method is the control laboratory method, which does not allow the use of automatic control systems for the cleaning process.

Общеизвестным методом контроля при обработке оборотной воды известью является измерение величины водородного показателя рН. Достаточно проанализировать таблицы лабораторного контроля оборотных вод по большинству обогатительных фабрик, в которых обязательным является присутствие графы значений рН (Милованов Л.В. «Очистка и использование сточных вод предприятий цветной металлургии», изд-во «Металлургия», стр. 8-49, 1971 г.). Однако надежного применения рН-метрии в промышленных условиях для автоматического регулирования процесса очистки оборотных вод нам не известно. Причинами этого являются:⋅A well-known method of control in the processing of recycled water is lime is the measurement of the pH value of pH. It is enough to analyze the tables of laboratory control of circulating waters for most concentration plants, in which the presence of a column of pH values is obligatory (Milovanov L.V. “Purification and use of wastewater from non-ferrous metallurgy enterprises”, publishing house “Metallurgy”, pp. 8-49, 1971). However, we do not know the reliable use of pH meter in an industrial environment for automatically controlling the process of treating recycled water. The reasons for this are: ⋅

- низкая чувствительность стеклянных электродов при высокой щелочности пульпы, особенно при значениях рН=12,0-12,2;- low sensitivity of glass electrodes with high alkalinity of the pulp, especially at pH = 12.0-12.2;

- известкование поверхности электрода. Попытки осуществлять очистку поверхности электрода механически или с помощью промывки водой или кислотой значительно усложняют конструкцию измерительного датчика и не обеспечивают надежную эксплуатацию автоматической системы очистки оборотной воды;- liming of the surface of the electrode. Attempts to clean the surface of the electrode mechanically or by rinsing with water or acid significantly complicate the design of the measuring sensor and do not provide reliable operation of an automatic system for treating reverse water;

- высокое сопротивление чувствительного элемента (более 1000 мОм) требует применения специальных иономеров с высокоомным входом, защиты соединительных кабелей и разъемов от влияния электромагнитных полей, предотвращения попадания влаги, испарений и конденсации пара в арматуру, с помощью которой чувствительный элемент устанавливается в оборотную воду.- high resistance of the sensitive element (more than 1000 mOhm) requires the use of special ionomers with a high-resistance input, protection of connecting cables and connectors from the influence of electromagnetic fields, prevention of moisture, vapor and condensation of steam into the valve, with which the sensitive element is installed in recycled water.

В процессе флотации широко известно применение для контроля электрохимических свойств пульпы электродных систем на основе металлических и кристаллических электродов для измерения окислительного потенциала (Eh) пульпы и концентрации в ней анионов различных реагентов. Измерение потенциалов указанных электродов производится по отношению к референтному электроду, например, насыщенному хлорсеребряному или каломельному электроду, по известной схеме (Кантерев В.М., Казаков А.В., Кулаков М.В. «Потенциометрические и титрометрические приборы»,. М.: изд-во «Машиностроение», стр. 17-18, 1969 г.) Классическая схема потенциометрии первоначально предназначалась исключительно для лабораторных исследований. Применение такой системы в жестких промышленных условиях вызвало значительные трудности.In the flotation process, it is widely known to use electrode systems based on metal and crystalline electrodes for measuring the electrochemical properties of pulp for measuring the oxidative potential (Eh) of a pulp and the concentration of various anion anions in it. The potentials of these electrodes are measured with respect to the reference electrode, for example, a saturated silver chloride or calomel electrode, according to the well-known scheme (Kanterev V.M., Kazakov A.V., Kulakov M.V. “Potentiometric and titrometric devices”, M. : publishing house "Engineering", pp. 17-18, 1969) The classical scheme of potentiometry was originally intended exclusively for laboratory research. The use of such a system in harsh industrial conditions caused significant difficulties.

Применение референтного электрода в представленной системе измерения является основным недостатком таких систем контроля из-за ненадежности данного электрода. Главной причиной ненадежности референтного электрода является кальцинирование поверхности электролитного ключа особенно при применении известковой технологии. Такие электроды требуют постоянного пополнения раствором KCl и частого обслуживания. К недостаткам существующих промышленных систем контроля следует также отнести нестабильность электродных функций применяемых датчиков, что требует постоянного ручного контроля работы систем регулирования дозировки обезвреживающих реагентов, что повышает эксплуатационные расходы.The use of a reference electrode in the presented measurement system is the main disadvantage of such control systems due to the unreliability of this electrode. The main reason for the unreliability of the reference electrode is the calcination of the surface of the electrolyte key, especially when applying lime technology. Such electrodes require constant replenishment with KCl solution and frequent maintenance. The disadvantages of existing industrial control systems should also include the instability of the electrode functions of the sensors used, which requires constant manual control of the dosage adjustment systems of neutralizing reagents, which increases operating costs.

Результаты определения жесткости и остаточной концентрации СаО обязательно присутствуют в отчетах химической лаборатории. В промышленных условиях для контроля этих параметров делаются попытки применения кондуктометрического метода. На недостатки этого метода обращается внимание в патенте (US, патент №3399037, кл. G01N 27/06,. 1963 г.), и в котором устраняется влияние на результаты измерения колебания температуры измеряемой среды и нелинейность характеристик датчика, но не учитывается главное влияние на результаты измерений вариации ионных компонентов оборотной воды, которая обусловлена применяемым реагентном режимом во флотационным процессе и выщелачиванием катионов и анионов из руды при переработке разных типов руд.The results of determining the stiffness and residual CaO concentration are necessarily present in the reports of the chemical laboratory. Under industrial conditions, attempts are made to use the conductometric method to control these parameters. The disadvantages of this method are highlighted in the patent (US patent No. 3399037, class G01N 27/06, 1963), which eliminates the influence on the measurement results of the temperature fluctuation of the medium and the non-linearity of the sensor characteristics, but does not take into account the main effect on the results of measurements of the variation of the ionic components of the circulating water, which is caused by the applied reagent regime in the flotation process and leaching of cations and anions from the ore during processing of various types of ores.

Кондуктометрический метод осуществления рассматриваемого способа флотации не устраняет недостаток, связанный с известкованием поверхности чувствительного элемента (В.В. Морозов и др. «Разработка и применение автоматизированных систем управления процессами обогащения полезных ископаемых» М., Издательский дом «Руда и Металлы», стр. 76-83, 2013 г.).The conductometric method for implementing the flotation method under consideration does not eliminate the disadvantage associated with liming the surface of a sensitive element (V.V. Morozov et al. “Development and application of automated control systems for mineral processing” M., Publishing House “Ore and Metals”, p. 76-83, 2013).

В целях повышения точности измерений при очистке сточных вод предложен способ совместного применения рН-метрии и кондуктометрии (SU, а.с. №291880, кл. С02В 1/18, G05d 11/08, 1969 г.). Однако, известный способ не устраняет недостатки каждого метода, перечисленные выше.In order to improve the accuracy of measurements in wastewater treatment, a method for the combined use of pH-meter and conductometry (SU, AS No. 291880, class С02В 1/18, G05d 11/08, 1969) is proposed. However, the known method does not eliminate the disadvantages of each method listed above.

Вторым по распространенности способом обезвреживания оборотных вод является обработка ее хлорной известью [CaCl(OCl)] или гипохлоритом кальция [Са(OCl)2]. Такой способ применяется для устранения компонентов, загрязняющих сточные воды, например, ксантогенаты, дитиофосфаты, сульфиды, цианиды. Образующиеся при этом цианаты CNO- гидролизуются до карбонатов и аммиака: CNO-+2H2O→CO32-+NH4+.The second most common method for neutralizing reverse water is to treat it with bleach [CaCl (OCl)] or calcium hypochlorite [Ca (OCl) 2]. This method is used to eliminate components that pollute wastewater, for example, xanthates, dithiophosphates, sulfides, cyanides. The resulting CNO-cyanates are hydrolyzed to carbonates and ammonia: CNO- + 2H2O → CO32- + NH4 +.

Окислительный потенциал, создаваемый хлорной известью или гипохлоритом кальция, обычно контролируется платиновым электродом, а остаточная концентрация цианидов контролируется серебряным электродом по отношению к хлорсеребряному или каломельному электроду. Такое техническое решение предложено в патенте US №3394080, кл. 210/746; G01N 33/18, 1965 г.). Недостатком предложенного технического решения является использование в качестве вспомогательного хлосеребряного или каломельного электродов. Следует также отметить недостатки платиновых электродов. Электроды характеризуются невоспроизводимостью электродных функций для различных серийно выпускаемых образцов. Потенциал платинового электрода существенно зависит от чистоты металла, формы электрода, способа обработки поверхности, концентрации растворенных в жидкой фазе кислорода и водорода.The oxidizing potential created by bleach or calcium hypochlorite is usually controlled by a platinum electrode, and the residual cyanide concentration is controlled by a silver electrode with respect to the silver chloride or calomel electrode. Such a technical solution is proposed in US patent No. 3394080, class. 210/746; G01N 33/18, 1965). The disadvantage of the proposed technical solution is the use as an auxiliary silver-silver or calomel electrodes. It should also be noted the disadvantages of platinum electrodes. Electrodes are characterized by irreproducibility of electrode functions for various commercially available samples. The potential of a platinum electrode substantially depends on the purity of the metal, the shape of the electrode, the method of surface treatment, and the concentration of oxygen and hydrogen dissolved in the liquid phase.

Присутствие в оборотной воде собирателей (ксантогенаты, дитиофосфаты) является большой проблемой при селективной флотации цветных металлов. С целью повышения точности определения остаточной концентрации собирателей в контролируемой среде предложен способ (SU, а.с. №900861, кл. B03D 1/00, 1980 г). отличающийся тем, что перед измерением электрохимического потенциала контролируемой среды в нее вводят железный или цинковый купорос. Применение железного купороса (FeSO4⋅7H2O) для обработки оборотной воды в качестве коагулянта эффективно. Но не учитывается, что при этом происходит развитие процессов образования металло-железо-гидроксильных комплексов собирателей типа [Ме(ОН)Х]-, которые при разложении в процессе флотации выделяют активные анионы собирателя, нарушающие селективность процесса.The presence of collectors in recycled water (xanthates, dithiophosphates) is a big problem in the selective flotation of non-ferrous metals. In order to improve the accuracy of determining the residual concentration of collectors in a controlled environment, a method is proposed (SU, AS No. 900861, class B03D 1/00, 1980). characterized in that before measuring the electrochemical potential of the controlled medium, iron or zinc sulfate is introduced into it. The use of iron sulfate (FeSO4⋅7H2O) for treating recycled water as a coagulant is effective. But it is not taken into account that the formation of metal-iron-hydroxyl complexes of collectors of the type [Me (OH) X] -, which, when decomposed during flotation, release active collector anions that violate the selectivity of the process, develops.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ водоподготовки при флотационном обогащении на оборотной воде, включающий дозировку реагентов для нейтрализации оборотной воды, осаждения тяжелых металлов и сульфгидрильных собирателей по электрохимическим параметрам оборотной воды (US, патент №3629089, кл. G01N 27/416, 1970 г.). Данное техническое решение направлено на определение концентрации свободных и комплексных соединений цианида и примененные электроды не позволяют определить окислительный потенциал контролируемой воды.The closest in technical essence and the achieved result is a method of water treatment for flotation enrichment in recycled water, including a dosage of reagents to neutralize recycled water, the deposition of heavy metals and sulfhydryl collectors by electrochemical parameters of recycled water (US Patent No. 3629089, class G01N 27/416 , 1970). This technical solution is aimed at determining the concentration of free and complex compounds of cyanide and the applied electrodes do not allow to determine the oxidation potential of controlled water.

Одной из главных отличительных особенностей известного способа является осуществление корректировки дозирования реагентов при водообработке по результатам электрохимических измерений в контролируемой воде. Отличительной особенностью способа так же является применение трехэлектродной системы, в которой используются два индикаторных электрода золотой и кадмиевый, при этом потенциал каждого электрода измеряется по отношению к каломельному электроду сравнения.One of the main distinguishing features of the known method is the adjustment of the dosage of reagents during water treatment according to the results of electrochemical measurements in controlled water. A distinctive feature of the method is also the use of a three-electrode system in which two indicator electrodes are gold and cadmium, while the potential of each electrode is measured with respect to the calomel reference electrode.

Недостатком предложенного способа является использование при контроле электрохимического потенциала ненадежного референтного электрода.The disadvantage of the proposed method is the use in monitoring the electrochemical potential of an unreliable reference electrode.

Из теории электрохимии хорошо известна возможность контроля рН с помощью металлооксидных электродов (Машевский Г.Н., Петров А.В., Романенко С.А., Суфьянов Ф.С., Балманова А.Ж. «Новый подход к регулированию флотационного процесса селективного отделения сульфидных минералов от пирита в известковой среде», «Обогащение руд» №1. Издательский дом «Руда и Металлы». стр. 12-16, 2012 г.). Формирование потенциала молибденового электрода во флотационной пульпе определяется двумя электрохимическими реакциями:From the theory of electrochemistry, it is well known that pH can be controlled using metal oxide electrodes (Mashevsky G.N., Petrov A.V., Romanenko S.A., Sufyanov F.S., Balmanova A.Zh. “A new approach to controlling the flotation process of selective separation of sulfide minerals from pyrite in a calcareous environment "," Ore dressing "No. 1. Publishing house" Ore and Metals ", pp. 12-16, 2012). The potential formation of a molybdenum electrode in a flotation pulp is determined by two electrochemical reactions:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Реакция (1) соответствует области благоприятным условиям флотации сульфидных минералов. Реакция (2) соответствует области селективной флотации, например, селективному разделению сульфидных минералов от пирита в известковой среде. Выполненные нами измерения электрохимического потенциала пульпы с помощью молибденового электрода по отношению к референтному вспомогательному хлорсеребряному электроду подтвердили хорошую воспроизводимость и надежность работы молибденового электрода.Reaction (1) corresponds to an area favorable for the flotation of sulfide minerals. Reaction (2) corresponds to a selective flotation region, for example, to the selective separation of sulfide minerals from pyrite in a calcareous medium. Our measurements of the electrochemical potential of the pulp using a molybdenum electrode with respect to the reference auxiliary silver chloride electrode confirmed the good reproducibility and reliability of the molybdenum electrode.

Контроль концентрации сульфидных ионов обеспечивается аргентитовым электродом Ag2S, потенциал которого определяется электрохимическими реакциями:The concentration of sulfide ions is controlled by an Ag2S argentite electrode, the potential of which is determined by electrochemical reactions:

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

(Никольский Н.К. «Автоматический контроль и регулирование процессов сульфидизации и сульфидной депрессии минералов при флотации», М., изд-во Недра, 1969. - 147 с.).(Nikolsky NK “Automatic control and regulation of the processes of sulfidization and sulfide depression of minerals during flotation”, M., Nedra Publishing House, 1969. - 147 pp.).

Взамен ионоселективного аргентитового электрода в биметаллической потенциометрической паре может быть применен оловянный электрод.Instead of an ion-selective argentite electrode, a tin electrode can be used in a bimetallic potentiometric pair.

В основе работы оловянного электрода лежит электронная реакция:The tin electrode is based on an electronic reaction:

Figure 00000005
Figure 00000005

Известна также реакция растворения сульфидной пленки в соответствии с уравнением:Also known is the dissolution reaction of the sulfide film in accordance with the equation:

Figure 00000006
Figure 00000006

илиor

Figure 00000007
Figure 00000007

В щелочной среде происходит образование на поверхности оловянного электрода гидроокиси олова в соответствии с реакцией:In an alkaline environment, the formation of tin hydroxide on the surface of the tin electrode occurs in accordance with the reaction:

Figure 00000008
Figure 00000008

(Сохин Ю.М. «Контроль сернистого натрия в технологическом процессе» Цв. Металлы, 1958, №7, стр. 66-70).(Sokhin Yu.M. "Control of sodium sulfide in the technological process" Tsv. Metally, 1958, No. 7, pp. 66-70).

Растворимость в воде гидроокиси олова и отмеченное поведение оловянного электрода в присутствии сульфидных ионов создают предпосылки для широкого использования самоочищающегося датчика в производственных условиях.The solubility of tin hydroxide in water and the noted behavior of the tin electrode in the presence of sulfide ions create the prerequisites for the widespread use of a self-cleaning sensor in an industrial environment.

При отсутствии в оборотной воде сульфидных ионов контроль ионов ксантогената может быть осуществлен с помощью аргентитового электрода, механизм работы которого определяется электрохимической реакциейIn the absence of sulfide ions in the circulating water, xanthate ions can be controlled using an argentite electrode, the mechanism of which is determined by the electrochemical reaction

Figure 00000009
Figure 00000009

Проблема наличия тяжелых металлов в оборотной воде решается с помощью биметаллической пары, в которой в качестве ионоселективного электрода используется Ag2S-электрод. Возможность использования Ag2S электрода для целей контроля концентрации катионов меди базируется на следующих равновесных процессах:The problem of the presence of heavy metals in recycled water is solved using a bimetallic pair, in which an Ag2S electrode is used as an ion-selective electrode. The possibility of using the Ag2S electrode for controlling the concentration of copper cations is based on the following equilibrium processes:

Figure 00000010
и
Figure 00000011
Figure 00000010
and
Figure 00000011

Расчетная электродная функция для Ag2S электрода определяется уравнениемThe calculated electrode function for the Ag2S electrode is determined by the equation

Figure 00000012
Figure 00000012

(Машевский Г.Н., Петров А.В., Люра М. и др.» Мультисенсорная система электрохимического контроля процесса флотации Chena». Обогащение руд..: Издательский дом «Руда и Металлы», №5, стр. 15-20, 2009 г.).(Mashevsky G.N., Petrov A.V., Lura M., et al., “Multi-sensor electrochemical control system for the Chena flotation process.” Ore dressing ..: Publishing House “Ore and Metals”, No. 5, pp. 15-20 , 2009).

Таким образом, предлагаемый способ подготовки оборотной воды при флотационном обогащении может быть реализован в промышленных условиях путем непосредственного контроля электрохимического потенциала в оборотной воде без применения системы отбора пробы воды на химический анализ.Thus, the proposed method for preparing recycled water during flotation enrichment can be implemented in an industrial environment by directly monitoring the electrochemical potential in recycled water without using a water sampling system for chemical analysis.

Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение заключается в повышении точности и надежность подачи реагентов на оптимальном уровне, расход которых корректируется по измеренному электрохимическому потенциалу оборотной воды.The technical result to which the present invention is directed is to increase the accuracy and reliability of the supply of reagents at an optimal level, the flow rate of which is adjusted according to the measured electrochemical potential of the circulating water.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе подготовки оборотной воды при флотационном обогащении, включающий дозировку реагентов для нейтрализации оборотной воды, осаждения тяжелых металлов и сульфгидрильных собирателей по электрохимическим параметрам оборотной воды, согласно изобретению, что в потоке воды или пульпы измеряют разность потенциалов между двумя электродами, один из которых является молибденовым, а другой является или аргентитовым, или кадмиевым, или оловянным, или сурьмяным, при этом по отклонению измеренной разности потенциалов по меньшей мере одной биметаллической пары от заданной оптимальной величины корректируют подачу реагентов.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of preparing recycled water during flotation enrichment, comprising a dosage of reagents to neutralize the recycled water, the deposition of heavy metals and sulfhydryl collectors according to the electrochemical parameters of the recycled water, according to the invention, that the potential difference between two is measured in a stream of water or pulp electrodes, one of which is molybdenum, and the other is either argentite, or cadmium, or tin, or antimony, while the deviation and Merenii potential difference of at least one pair of bimetal predetermined optimum value corrected feeding reactants.

Кроме того, указанный технический результат достигается так же тем, что для нейтрализации оборотной воды используют кислоту, например, серную кислоту, или щелочь, например известковое молоко, корректировку дозы которых осуществляют по разности потенциалов биметаллической пары, включающей кадмиевый и молибденовый электроды, таким образом, что при увеличении разности потенциалов Δ(Cd-Mo) увеличивают дозировку щелочи, а при уменьшении разности потенциалов Δ(Cd-Mo) снижают дозировку щелочи.In addition, the specified technical result is also achieved by the fact that to neutralize the circulating water, an acid, for example sulfuric acid, or an alkali, for example milk of lime, is used, the dose adjustment of which is carried out according to the potential difference of the bimetallic pair, including cadmium and molybdenum electrodes, thus that when the potential difference Δ (Cd-Mo) increases, the alkali dosage is increased, and when the potential difference Δ (Cd-Mo) decreases, the alkali dosage is reduced.

Технический результат достигается также тем, что в качестве реагента для осаждения тяжелых металлов применяют соли сероводородной кислоты и ее производные, например, Na2S, NaHS, корректировку дозы которой осуществляют по разности потенциалов биметаллической пары, включающей аргентитовый и молибденовый электроды, таким образом, что при увеличении разности потенциалов Δ(Ag2S-Mo) увеличивают дозировку реагента, а при уменьшении разности потенциалов Δ(Ag2S-Mo) снижают дозировку.The technical result is also achieved by the fact that, as a reagent for the deposition of heavy metals, salts of hydrogen sulfide acid and its derivatives, for example, Na2S, NaHS, are used, the dose adjustment of which is carried out according to the potential difference of the bimetallic pair, including argentite and molybdenum electrodes, so that with an increase potential differences Δ (Ag2S-Mo) increase the dosage of the reagent, and when the potential difference Δ (Ag2S-Mo) decreases, the dosage is reduced.

Кроме того, технический результат достигается так же тем в качестве реагента для осаждения сульфгидрильных собирателей применяют соли серной кислоты, например медный купорос, корректировку дозы которой осуществляют по разности потенциалов биметаллической пары, включающей аргентитовый и молибденовый электроды, таким образом, что при увеличении разности потенциалов Δ(Ag2S-Mo) уменьшают дозировку реагента, а при увеличении разности потенциалов Δ(Ag2S-Mo) уменьшают дозировку.In addition, the technical result is achieved in the same way as a reagent for the deposition of sulfhydryl collectors, sulfuric acid salts, for example copper sulfate, are used, the dose adjustment of which is carried out according to the potential difference of the bimetallic pair, including argentite and molybdenum electrodes, so that with an increase in the potential difference Δ (Ag2S-Mo) reduce the dosage of the reagent, and with increasing potential difference Δ (Ag2S-Mo) reduce the dosage.

А также тем, что при одновременной обработке воды для нейтрализации кислотности с помощью дозировки щелочи и осаждения тяжелых металлов с помощью солей сероводородной кислоты и ее производных используют три металлических электрода: аргентитовый, молибденовый и сурьмяный, при этом корректировка подачи щелочи осуществляется таким образом, что при увеличении разности потенциалов Δ(Sb-Mo) увеличивают дозировку щелочи, а при уменьшении разности потенциалов Δ(Sb-Mo) снижают дозировку щелочи, при чем корректировку расхода солей сероводородной кислоты и ее производных осуществляют таким образом, что при увеличении разности потенциалов Δ(Ag2S-Mo) увеличивают дозировку реагента, а при уменьшении разности потенциалов Δ(Ag2S-Mo) снижают дозировку реагента.And also due to the fact that while treating water to neutralize acidity using alkali dosing and precipitation of heavy metals using salts of hydrogen sulfide acid and its derivatives, three metal electrodes are used: argentite, molybdenum and antimony, while alkali supply is adjusted so that when an increase in the potential difference Δ (Sb-Mo) increases the dosage of alkali, and when the potential difference Δ (Sb-Mo) decreases, the dosage of alkali is reduced, and the adjustment of the flow of salts of hydrogen sulfide slots and its derivatives are carried out in such a way that when the potential difference Δ (Ag2S-Mo) increases, the dosage of the reagent is increased, and when the potential difference Δ (Ag2S-Mo) decreases, the dosage of the reagent is reduced.

И тем, что контроль остаточной концентрации СаО осуществляют по разности потенциалов биметаллической пары, включающей кадмиевый и молибденовый электроды.And the fact that the residual CaO concentration is controlled by the potential difference of the bimetallic pair, including cadmium and molybdenum electrodes.

И тем, что контроль электрохимического потенциала шахтной воды осуществляют по разности потенциалов биметаллической пары, включающей кадмиевый и молибденовый электроды.And the fact that the control of the electrochemical potential of mine water is carried out according to the potential difference of the bimetallic pair, including cadmium and molybdenum electrodes.

Предложенный способ регулирования процесса водоподготовки при флотационном обогащении включает в себя измерение электрохимического потенциала пульпы без применения эталонного вспомогательного электрода путем измерения разности потенциалов между двумя металлическими электродами: кадмиевым - молибденовым и аргентитовым - молибденовым, по измеренной разности потенциалов корректируют подачу реагента, применяемого для обработки оборотной воды.The proposed method for regulating the water treatment process during flotation enrichment involves measuring the electrochemical potential of the pulp without using a reference auxiliary electrode by measuring the potential difference between two metal electrodes: cadmium - molybdenum and argentite - molybdenum, adjusting the flow of the reagent used to treat the circulating water .

Необходимость разработки нового способа регулирования состава оборотной воды возникла в связи с отсутствием до настоящего времени надежных методов контроля электрохимических параметров оборотной воды в промышленных условиях. Надежность предлагаемого способа обеспечивается за счет возможности установки биметаллической пары электродов непосредственно в потоке оборотной воды, что предотвращает обрастание их поверхности, например, пленкам Са(ОН)2. Надежность электрических измерений обеспечивается низкоомностью электродов (менее 1,0 Ом). Таким образом, устраняются перечисленные недостатки применяемых в настоящее время способов регулирования свойств оборотной воды.The need to develop a new method for regulating the composition of recycled water arose due to the lack of reliable methods for monitoring the electrochemical parameters of recycled water under industrial conditions. The reliability of the proposed method is provided due to the possibility of installing a bimetallic pair of electrodes directly in the stream of circulating water, which prevents fouling of their surface, for example, Ca (OH) 2 films. Reliability of electrical measurements is ensured by low-resistance electrodes (less than 1.0 Ohm). Thus, the listed disadvantages of the currently used methods for regulating the properties of recycled water are eliminated.

Отрицательными факторами, осложняющими регулирование свойств оборотной воды, являются:Negative factors complicating the regulation of the properties of recycled water are:

- изменение электрохимических характеристик применяемых ионоселективных электродов требует осуществление постоянного ручного контроля работы систем автоматического контроля и подстройки параметров алгоритма коррекции доз применяемого реагентного режима при обработке оборотной воды перед осуществлением процесса флотации;- changing the electrochemical characteristics of the used ion-selective electrodes requires constant manual control of the operation of automatic control systems and adjusting the parameters of the dose correction algorithm of the applied reagent mode when treating the circulating water before the flotation process;

- короткий срок службы применяемых электродов в промышленных условиях (2-3 месяца), что увеличивает эксплуатационные расходы.- short service life of the applied electrodes in industrial conditions (2-3 months), which increases operating costs.

Главной целью, разработки нового способа регулирования свойств оборотной воды является устранение при контроле электрохимических параметров пульпы применение вспомогательного хлорсеребряного или каломельного электрода.The main goal of developing a new method for regulating the properties of recycled water is to eliminate the use of an auxiliary silver chloride or calomel electrode when controlling the electrochemical parameters of the pulp.

Эффективность предлагаемого способа заключается в определении электрохимических характеристик оборотной воды с помощью биметаллической пары, обладающей практически неограниченным сроком службы.The effectiveness of the proposed method is to determine the electrochemical characteristics of the circulating water using a bimetallic pair with an almost unlimited service life.

На представленных рисунках электрохимический потенциал по аргентитовому электроду отображается как Ag.In the presented figures, the electrochemical potential of the argentite electrode is displayed as Ag.

Способ водоподготовки при флотационном обогащении на оборотной воде поясняется чертежами.The method of water treatment during flotation enrichment in recycled water is illustrated by the drawings.

Предлагаемые чертежи, используемые для подробного представления изобретения и являющиеся частью данной спецификации, отражают исполнение данного изобретения и в сочетании с описанием помогают объяснить сущность осуществления способа подготовки оборотной воды при флотационном обогащении.The proposed drawings, used for a detailed presentation of the invention and which are part of this specification, reflect the performance of the present invention and, in combination with the description, help to explain the essence of the implementation of the method of preparing recycled water during flotation enrichment.

Фиг. 1 подтверждает хорошую взаимосвязь остаточной концентрации СаО и показаний биметаллической электродной пары Cd-Mo. Таким образом, доказывается эффективность применения биметаллической электродной пары Cd-Mo для контроля электрохимического потенциала оборотной воды.FIG. 1 confirms the good relationship between the residual concentration of CaO and the readings of the bimetallic electrode pair Cd-Mo. Thus, the effectiveness of using a Cd-Mo bimetallic electrode pair to control the electrochemical potential of recycled water is proved.

Фиг. 2 демонстрирует взаимосвязь потенциалов Ag2S-электрода и Pt-электрода в ходе титрования оборотной воды серной кислотой. На плоскости в координатах «Ag2S-Pt» изображены также изолинии значений рН, которые показывают смещение наблюдений в кислую область. На фиг. 3 показана линия, соответствующая электрохимической модели Ag=-208+Pt, которая позволяет определить наличие в исходной контролируемой воде гидроксокомплексных соединений металлов типа [Ме(ОН)Х]Х-.FIG. 2 shows the relationship between the potentials of the Ag2S electrode and the Pt electrode during titration of circulating water with sulfuric acid. On the plane in the coordinates of "Ag2S-Pt" are also represented isolines of pH values, which show the shift of the observations to the acidic region. In FIG. Figure 3 shows the line corresponding to the electrochemical model Ag = -208 + Pt, which allows one to determine the presence of hydroxocomplex metal compounds of the type [Me (OH) X] X– in the initial controlled water.

Фиг. 3 демонстрирует кинетику изменения электродных потенциалов в оборотной воде при ее титровании серной кислотой: кривая 1 - потенциал Мо-электрода; кривая 2 - разница потенциалов Cd- и Мо-электродов Δ(Cd-Mo); кривая 3 - рН оборотной воды; кривая 4 - потенциал Cd-электрода. Совпадение кривых 1 и 2 подтверждает возможность применения предлагаемого способа корректировки подачи серной кислоты по разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Cd-Мо). На рисунке помечены также формы химических соединений, соответствующие различным областям оттитровки серной кислотой. Область, отмеченная значениями рН <10 следует считать оптимально достигнутой при титровании, поскольку она соответствует буферному значению рН пульпы после измельчения исходной руды.FIG. 3 shows the kinetics of changes in electrode potentials in circulating water when it is titrated with sulfuric acid: curve 1 - Mo potential of the electrode; curve 2 is the potential difference of the Cd and Mo electrodes Δ (Cd-Mo); curve 3 - pH of the circulating water; curve 4 is the potential of the Cd electrode. The coincidence of curves 1 and 2 confirms the possibility of applying the proposed method for adjusting the supply of sulfuric acid by the potential difference of the bimetallic electrode pair Δ (Cd-Mo). The figure also marks the forms of chemical compounds corresponding to various regions of the titration with sulfuric acid. The area marked with pH values <10 should be considered optimally achieved during titration, since it corresponds to the buffer pH value of the pulp after grinding the original ore.

Фиг. 4 демонстрирует кинетику изменения электродных потенциалов в оборотной воде при ее титровании сернистым натрием: кривая 1 - потенциал Ag2S электрода; кривая 2 - разница потенциалов Ag2S и Мо-электродов Δ(Ag2S-Mo); кривая 3 - рН оборотной воды; кривая 4 - потенциал Мо-электрода. Совпадение кривых 1 и 2 подтверждает возможности применения предлагаемого способа корректировки подачи сернистого натрия по разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Ag2S-Mo).FIG. 4 shows the kinetics of changes in electrode potentials in circulating water when it is titrated with sodium sulfide: curve 1 - Ag2S electrode potential; curve 2 - potential difference between Ag2S and Mo electrodes Δ (Ag2S-Mo); curve 3 - pH of the circulating water; curve 4 is the potential of the Mo electrode. The coincidence of curves 1 and 2 confirms the applicability of the proposed method for adjusting the supply of sodium sulfide by the potential difference of the bimetallic electrode pair Δ (Ag2S-Mo).

Фиг. 5 демонстрирует кинетику изменения электрохимических параметров оборотной воды при титровании медным купоросом: кривая 1 - потенциал Ag-электрода; кривая 2 - разница потенциалов Ag2S и Мо электродов Δ(Ag2S-Mo); кривая 3 - потенциал ЕМ-электрода; кривая 4 - потенциал Мо-электрода. На рисунке обозначены формы химических соединений, соответствующие различным областям оттитровки оборотной воды медным купоросом. На рисунке наблюдается хорошее совпадение кинетических кривых 1 и 2, что подтверждает возможность коррекции подачи CuSO4 в оборотную воду по разнице потенциалов биметаллической пары Δ(Ag2S-Mo).FIG. 5 shows the kinetics of changes in the electrochemical parameters of the circulating water during titration with copper sulfate: curve 1 — Ag electrode potential; curve 2 - potential difference between Ag2S and Mo electrodes Δ (Ag2S-Mo); curve 3 is the potential of the EM electrode; curve 4 is the potential of the Mo electrode. The figure shows the forms of chemical compounds corresponding to various areas of titration of recycled water with copper sulfate. The figure shows good coincidence of kinetic curves 1 and 2, which confirms the possibility of correcting the supply of CuSO4 to the circulating water by the potential difference of the bimetallic pair Δ (Ag2S-Mo).

Фиг. 6 демонстрирует зависимости изменения электрохимических параметров Pt, ЕМ и рН от потенциала Ag2S-электрода, отражающего изменение концентрации катионов меди в оборотной воде при ее титровании CuSO4: кривая 1 - потенциал Pt-электрода; кривая 2 потенциал ЕМ-электрода; кривая 3 - рН оборотной воды. На рисунке отмечены точки введения CuSO4 в оборотную воду. После введения CuSO4 по Pt-электроду наблюдается резкое повышение окислительного потенциала оборотной воды, протекает реакция взаимодействия катионов меди с анионами собирателя: Cu2++3X-→Cu(Х)++Х2+е- и образование ксантогеновой кислоты (ROCSS-→ROCSSH). В точке эквивалентности в области потенциала Ag2S электрода минус 170 мВ на кривой 1 наблюдается резкий излом, свидетельствующий о разрушении металоксидных комплексов ксантогената с образованием гидроксокомплексов железа Ме(ОН)+ и [Me(OH)S2O3]-. О дальнейшем окислении анионов ксантогената в ксантогеновую кислоту свидетельствует одновременное смещение потенциалов Ag2S и ЕМ электродов в положительную область.FIG. Figure 6 shows the dependence of the change in the electrochemical parameters of Pt, EM, and pH on the potential of the Ag2S electrode, which reflects the change in the concentration of copper cations in the circulating water during its titration with CuSO4: curve 1 shows the potential of the Pt electrode; curve 2 potential of the EM electrode; curve 3 - pH of the circulating water. The figure shows the points of introduction of CuSO4 into the circulating water. After the introduction of CuSO4 via the Pt electrode, a sharp increase in the oxidation potential of the circulating water is observed, the reaction of the interaction of copper cations with collector anions proceeds: Cu2 ++ 3X- → Cu (X) ++ X2 + е- and xanthogenic acid formation (ROCSS- → ROCSSH) . At the equivalence point in the region of the potential of the Ag2S electrode minus 170 mV, a sharp kink is observed on curve 1, indicating the destruction of xanthate metal oxide complexes with the formation of iron hydroxocomplexes Me (OH) + and [Me (OH) S2O3] -. The further oxidation of xanthate anions to xanthic acid is evidenced by the simultaneous shift of the potentials of Ag2S and EM electrodes to the positive region.

Фиг. 7. Взаимосвязь между потенциалами Ag2S и Cd электродов и значениями водородного показателя рН, представленными на плоскости изолиниями (Белоусовская обогатительная фабрика).FIG. 7. The relationship between the potentials of Ag2S and Cd electrodes and the values of the hydrogen pH displayed on the plane by isolines (Belousovskaya Concentrator).

Фиг. 8. Кинетика изменения электрохимических параметров при титровании оборотной воды сернистым натрием (Белоусовская обогатительная фабрика). Кривая 1 - потенциал Ag2S-электрода; кривая 2 - разница потенциалов Ag2S и Мо электродов Δ(Ag2S-Mo); кривая 3 - рН оборотной воды; кривая 4 - потенциал Мо-электрода.FIG. 8. Kinetics of changes in electrochemical parameters during titration of circulating water with sodium sulphide (Belousovskaya concentrator). Curve 1 is the potential of the Ag2S electrode; curve 2 - potential difference between Ag2S and Mo electrodes Δ (Ag2S-Mo); curve 3 - pH of the circulating water; curve 4 is the potential of the Mo electrode.

Фиг. 9. Кинетика изменения электрохимических параметров при титровании оборотной воды известью (Белоусовская обогатительная фабрика). Кривая 1 - потенциал Мо-электрода; кривая 2 - разница потенциалов Cd и Мо электродов Δ(Cd-Мо); кривая 3 - рН оборотной воды; кривая 4 - потенциал Cd электрода.FIG. 9. Kinetics of changes in electrochemical parameters during titration of recycled water with lime (Belousovskaya concentrator). Curve 1 is the potential of the Mo electrode; curve 2 - the potential difference Cd and Mo of the electrodes Δ (Cd-Mo); curve 3 - pH of the circulating water; curve 4 is the potential of the Cd electrode.

Фиг. 10 демонстрирует взаимосвязь двух биметаллических электродных пар Δ(Ag2S-Mo) и Δ(Sb-Mo). На плоскости дополнительно нанесены изолинии водородного показателя рН, которые наглядно позволяют проследить действие подачи известкового молока при осуществлении нейтрализации кислотности обрабатываемой оборотной воды Белоусовской ОФ. На фиг. 11 оттитровка оборотной воды сернистым натрием отмечена кривой 1, оттитровка известью отмечена кривой 2.FIG. 10 shows the relationship of two bimetallic electrode pairs Δ (Ag2S-Mo) and Δ (Sb-Mo). On the plane, additional contours of the pH pH are additionally plotted, which visually allow us to trace the effect of the supply of milk of lime during the neutralization of the acidity of the processed circulating water of the Belousovsky PF. In FIG. 11 titration of circulating water with sodium sulfide is marked by curve 1, lime titration is marked by curve 2.

Фиг. 11 демонстрирует кинетику изменения электрохимических параметров шахтных вод Жайремского Pb-Zn месторождения в зависимости от изменения водородного показателя рН: кривая 1 - потенциал Ag2S электрода; кривая 2 - разница потенциалов Ag2S и Cd электродов Δ(Ag2S-Cd); кривая 3 - потенциал Cd электрода.FIG. 11 shows the kinetics of changes in the electrochemical parameters of mine waters of the Zhairemsky Pb-Zn deposit depending on changes in the pH value of pH: curve 1 - potential of the Ag2S electrode; curve 2 - potential difference between Ag2S and Cd electrodes Δ (Ag2S-Cd); curve 3 is the potential of the Cd electrode.

Фиг. 12 демонстрирует кинетику изменения электрохимических параметров шахтных вод Жайремского Pb-Zn месторождения в зависимости от изменения водородного показателя рН с помощью биметаллической электродной пары Δ(Cd-Mo): кривая 1 - потенциал Мо электрода; кривая 2 - разница потенциалов Cd и Мо электродов Δ(Cd-Mo); кривая 3 - потенциал Cd электрода.FIG. 12 shows the kinetics of changes in the electrochemical parameters of mine water in the Zhairemsky Pb-Zn deposit, depending on the change in the pH of the pH using a bimetallic electrode pair Δ (Cd-Mo): curve 1 - potential of the Mo electrode; curve 2 - the potential difference Cd and Mo of the electrodes Δ (Cd-Mo); curve 3 is the potential of the Cd electrode.

Исходя из физико-химической сущности процессов обработки оборотных вод реагентами в целях обеспечения оптимальной корректировки дозирования реагентов предложенный способ включает в себя контроль электрохимического потенциала пульпы без применения референтного вспомогательного хлорсеребряного или каломельного электродов.Based on the physicochemical nature of the processes for treating recycled water with reagents in order to ensure optimal adjustment of the dosage of the reagents, the proposed method includes monitoring the electrochemical potential of the pulp without the use of auxiliary silver-silver or calomel electrodes.

В отличие от существующей практики регулирования свойств оборотной воды, оперирующей дозировками расхода реагентов в г/м3 и корректировкой дозирования реагентов с помощью контроля водородного показателя рН или по остаточной концентрации СаО, а также по результатам лабораторного химического анализа предлагаемый способ подготовки оборотной воды при флотационном обогащении предусматривает контроль электрохимического потенциала пульпы с помощью биметаллических пар, включающих в себя кадмиевый и молибденовый электроды или аргентитовый и молибденовый электроды.In contrast to the existing practice of regulating the properties of recycled water, operating with dosages of the reagent flow rate in g / m3 and adjusting the dosage of the reagents by monitoring the pH or residual CaO concentration, as well as by the results of laboratory chemical analysis, the proposed method for preparing recycled water during flotation enrichment control of the electrochemical potential of the pulp using bimetallic pairs, which include cadmium and molybdenum electrodes or argentites th and molybdenum electrodes.

Способ водоподготовки при флотационном обогащении на оборотной воде поясняется конкретными примерами его осуществления.The method of water treatment during flotation enrichment in recycled water is illustrated by specific examples of its implementation.

Пример 1.Example 1

Исследованию подвергалась оборотная вода, формируемая при переработке полиметаллической колчеданной руды Артемьевского месторождения.The study was subjected to circulating water formed during the processing of polymetallic pyrite ore of the Artemyevsky deposit.

Минералогический состав руды представлены в табл. 1.The mineralogical composition of the ore is presented in table. one.

Высокие содержания пирита и сфалерита в руде обуславливают наличие в оборотной воде гидроксоокисных соединений железа и цинка. Наличие в руде карбонатов формирует буферные свойства пульпы по значениям водородного показателя в области рН=9,5.The high contents of pyrite and sphalerite in the ore determine the presence of hydroxide compounds of iron and zinc in the circulating water. The presence of carbonates in the ore forms the buffer properties of the pulp by the values of the hydrogen index in the region of pH = 9.5.

Химический состав оборотных вод обусловлен номенклатурой и расходом применяемых реагентов: ксантогената, современных собирателей типа AEROPHINF 3418, AERO 9863 и других, солей тяжелых металлов (медный и цинковый купоросы), цианидов, сульфида и сульфита натрия. Кроме того, из обогащаемой руды, также постоянно выщелачиваются ионы соединений - меди, цинка, свинца, железа.The chemical composition of recycled water is determined by the nomenclature and consumption of reagents used: xanthate, modern collectors such as AEROPHINF 3418, AERO 9863 and others, salts of heavy metals (copper and zinc sulfate), cyanides, sodium sulfide and sodium sulfite. In addition, ions of compounds — copper, zinc, lead, and iron — are also constantly leached from the ore being enriched.

Усредненный сезонный состав оборотной воды за 2013-1015 г. для Николаевской ОФ приведен в табл. 2. Химический состав оборотной воды показывает высокую щелочность, остаточная концентрация СаО колеблется в широких пределах от 84 мг/л до 1000 мг/л, а в отдельные периоды и более. Высокая остаточная концентрация свободного СаО способствует активации флотации цинковых минералов в голове флотационного процесса, что приводит к повышенным потерям цинка в разноименные концентраты. Кроме этого, оборотная вода содержит высокую остаточную концентрацию ксантогената в отдельных случаях от 0,2 до 8,13 мг/л, а также катиона свинца от 0,351 до 1,17 мг/л, что оказывает негативное действие на технологический процесс при обогащении полиметаллической руды по селективной схеме флотации.The averaged seasonal composition of circulating water for 2013-1015 for the Nikolaev RP is given in table. 2. The chemical composition of the recycled water shows high alkalinity, the residual concentration of CaO varies widely from 84 mg / l to 1000 mg / l, and more in certain periods. A high residual concentration of free CaO contributes to the activation of flotation of zinc minerals in the head of the flotation process, which leads to increased losses of zinc in unlike concentrates. In addition, recycled water contains a high residual concentration of xanthate in some cases from 0.2 to 8.13 mg / l, as well as a lead cation from 0.351 to 1.17 mg / l, which has a negative effect on the process during the processing of polymetallic ore by selective flotation scheme.

С целью доказательства возможности реализации контроля электрохимического потенциала пульпы с помощью биметалличекой пары электродов, без использования референтного вспомогательного хлорсеребряного электрода, проведен ряд исследований по нейтрализации щелочности оборотной воды, с помощью дозировки в оборотную воду серной кислоты, и повышения щелочности оборотной воды с помощью дополнительной дозировки известкового молока. Результаты такой обработки оборотной воды показаны на фиг. 1. Фиг. 1 подтверждает хорошую взаимосвязь остаточной концентрации СаО и показаний биметаллической электродной пары Cd-Мо. Таким образом, доказывается эффективность применения биметаллической электродной пары Cd-Мо для контроля электрохимического потенциала оборотной воды. Взаимосвязь потенциалов Ag2S-электрода и Pt-электрода в ходе титрования оборотной воды серной кислотой представлена на фиг. 2. На плоскости в координатах «Ag2S-Pt» изображены также изолинии значений рН, которые показывают смещение наблюдений в кислую область. На фиг. 2 показана линия, соответствующая электрохимической модели Ag=-208+Pt, которая позволяет определить наличие в исходной контролируемой воде гидроксокомплексных соединений металлов типа [Fe(OH)X]X-. Это наблюдение имеет важное значение, так как опровергает мнение о полном осаждении тяжелых металлов при высокой щелочности оборотной воды. Это связано с ярко выраженной амфотерностью соединений цинка, проявляющейся в том, что при значениях рН>10,5 гидроокись цинка начинает растворяться и полное растворение наступает при достижении рН=12-13 с образованием цинкатов: Zn(OH)2+ОН-→[Zn(OH)3]-. При поступлении такой оборотной воды в технологический процесс нарушается селективность процесса флотации. Более того, при подаче в оборотную воду серной кислоты металоксидные комплексы собирателя начинают разрушаться и выделяются свободные ионы собирателя, которые еще больше нарушают селективность процесса флотации. Об этом свидетельствует смещение потенциалов Ag2S электрода в отрицательную область. При рН <9 происходит окисление ионов ксантогената в диксантогенид, что вызывает усиление флотации пирита и срыв селекции. Разложение ксантогената до сероуглерода CS2 и соответствующего спирта ROH происходит в кислой среде при рН <4.In order to prove the feasibility of monitoring the electrochemical potential of the pulp using a bimetallic pair of electrodes, without using a reference auxiliary silver chloride electrode, a number of studies have been carried out to neutralize the alkalinity of the circulating water, by dosing sulfuric acid into the circulating water, and increasing the alkalinity of circulating water by using an additional dosage of lime milk. The results of such recycled water treatment are shown in FIG. 1. FIG. 1 confirms the good relationship between the residual concentration of CaO and the readings of the bimetallic electrode pair Cd-Mo. Thus, the effectiveness of using a Cd-Mo bimetallic electrode pair to control the electrochemical potential of recycled water is proved. The relationship between the potentials of the Ag2S electrode and the Pt electrode during titration of the circulating water with sulfuric acid is shown in FIG. 2. On the plane in the coordinates of “Ag2S-Pt” are also shown the contours of pH values, which show the shift of the observations to the acidic region. In FIG. Figure 2 shows the line corresponding to the electrochemical model Ag = -208 + Pt, which allows one to determine the presence of hydroxocomplex metal compounds of the type [Fe (OH) X] X- in the initial controlled water. This observation is important, as it refutes the opinion of the complete precipitation of heavy metals with high alkalinity of the circulating water. This is due to the pronounced amphotericity of zinc compounds, which manifests itself in the fact that, at pH> 10.5, zinc hydroxide begins to dissolve and complete dissolution occurs when pH = 12-13 is reached with the formation of zincates: Zn (OH) 2 + OH- → [ Zn (OH) 3] -. When such circulating water enters the technological process, the selectivity of the flotation process is violated. Moreover, when sulfuric acid is introduced into the circulating water, the collector metal oxide complexes begin to break down and free collector ions are released, which further violate the selectivity of the flotation process. This is evidenced by a shift in the potentials of the Ag2S electrode to the negative region. At pH <9, xanthate ions are oxidized to dixanthogenide, which causes an increase in pyrite flotation and breakdown of selection. The decomposition of xanthate to carbon disulfide CS2 and the corresponding alcohol ROH occurs in an acidic environment at pH <4.

Кинетические кривые изменения электродных потенциалов при титровании оборотной воды серной кислотой представлены на фиг. 3.Kinetic curves of changes in electrode potentials during titration of circulating water with sulfuric acid are presented in FIG. 3.

С целью оценки возможности осаждения в оборотной воде тяжелых металлов был поставлен эксперимент при непосредственном электрохимическом контроле, в котором в исходную оборотную воду был введен медный купорос, после чего осуществлено титрование оборотной воды сернистым натрием. Результаты исследования приведены на фиг. 4. Наличие в подготовленной таким образом оборотной воде катионов меди подтверждено смещением электродного потенциала Ag2S электрода в положительную область до значений потенциала минус 100 мВ. Согласно кинетическим кривым, представленным на фиг. 4, можно утверждать, что первые дозировки Na2S являются недостаточными, поскольку наблюдается восстановление контролируемых потенциалов до исходных значений (область наблюдений ≈ 400 с). Вторая дозировка Na2S является достаточной (область наблюдений ≈ 600 с) для подтверждения осаждения катионов меди.In order to assess the possibility of deposition of heavy metals in the circulating water, an experiment was conducted under direct electrochemical control, in which copper sulfate was introduced into the initial circulating water, after which titration of the circulating water with sodium sulfide was carried out. The results of the study are shown in FIG. 4. The presence of copper cations in the thus prepared circulating water is confirmed by the displacement of the electrode potential of the Ag2S electrode to the positive region to potential values minus 100 mV. According to the kinetic curves shown in FIG. 4, it can be argued that the first dosages of Na2S are insufficient, since the restoration of controlled potentials to the initial values is observed (observation region ≈ 400 s). The second dosage of Na2S is sufficient (observation region ≈ 600 s) to confirm the deposition of copper cations.

Проблема очистки оборотной воды от ксантогената рассматривается на примере оттитровки оборотной воды медным купоросом. Результаты титрования оборотной воды медным купоросом представлены на фиг. 5. Фиг. 5 демонстрирует кинетику изменения электрохимических параметров оборотной воды при титровании медным купоросом. Отметим, что первые же дозы медного купороса привели к резкому осветлению оборотной воды. Коагуляционный эффект при применении железного купороса (FeSO4⋅7H2O) хорошо известен. По-видимому, CuSO4 имеет также свойства коагуляции. На рисунке обозначены формы химических соединений, соответствующие различным областям оттитровки оборотной воды медным купоросом. Область наблюдений 1600 с. следует считать оптимальной по дозировкам CuSO4. При дальнейших дозировках CuSO4 наблюдается более резкое смещение потенциалов Ag2S электрода и пленочного мембранного электрода ЕМ в область положительных значений. ЕМ-электрод является ионоселективным по отношению к ионам ксантогената и комплексным соединениям типа [Ме(ОН)Х2]- и [Me(OH)S2O3]-. На рисунке наблюдается хорошее совпадение кинетических кривых 1 и 2, что подтверждает возможность коррекции подачи CuSO4 в оборотную воду по разнице потенциалов биметаллической пары Δ(Ag2S-Mo).The problem of purification of reverse water from xanthate is considered on the example of titration of reverse water with copper sulfate. The results of titration of recycled water with copper sulfate are presented in FIG. 5. FIG. 5 shows the kinetics of changes in the electrochemical parameters of circulating water during titration with copper sulfate. Note that the very first doses of copper sulfate led to a sharp clarification of the circulating water. The coagulation effect of iron sulfate (FeSO4⋅7H2O) is well known. CuSO4 also appears to have coagulation properties. The figure shows the forms of chemical compounds corresponding to various areas of titration of recycled water with copper sulfate. The observation area is 1600 s. should be considered optimal in dosages of CuSO4. At further dosages of CuSO4, a sharper shift of the potentials of the Ag2S electrode and the membrane film electrode EM to the region of positive values is observed. The EM electrode is ion selective with respect to xanthate ions and complex compounds of the type [Me (OH) X2] - and [Me (OH) S2O3] -. The figure shows good coincidence of kinetic curves 1 and 2, which confirms the possibility of correcting the supply of CuSO4 to the circulating water by the potential difference of the bimetallic pair Δ (Ag2S-Mo).

В целях определения оптимальных условий очистки оборотной воды от ионов сульфгидрильного собирателя на фиг. 6 построены зависимости изменения электрохимических параметров Pt, ЕМ и рН от потенциала Ag2S электрода, отражающего изменение концентрации катионов меди в оборотной воде при ее титровании CuSO4. На фигуре отмечены точки введения CuSO4 в оборотную воду. После введения CuSO4 по Pt электроду наблюдается резкое повышение окислительного потенциала оборотной воды, протекает реакция взаимодействия катионов меди с анионами собирателя: Cu2++3X-→Cu(X)++X2+e- и образование ксантогеновой кислоты (ROCSS-→ROCSSH). В точке эквивалентности в области потенциала Ag2S электрода минус 170 мВ на кривой 1 наблюдается резкий излом, свидетельствующий о разрушении металоксидных комплексов ксантогената с образованием гидроксокомплексов железа Ме(ОН)+ и [Me(OH)S2O3]-. О дальнейшем окислении анионов ксантогената в ксантогеновую кислоту свидетельствует одновременное смещение потенциалов Ag2S и ЕМ электродов в положительную область.In order to determine the optimal conditions for the purification of recycled water from sulfhydryl collector ions in FIG. Figure 6 shows the dependences of the changes in the electrochemical parameters of Pt, EM, and pH on the potential of the Ag2S electrode, which reflects the change in the concentration of copper cations in the circulating water during its titration with CuSO4. The figure shows the points of introduction of CuSO4 into the circulating water. After the introduction of CuSO4 by the Pt electrode, a sharp increase in the oxidation potential of the circulating water is observed, the reaction of the interaction of copper cations with collector anions proceeds: Cu2 ++ 3X- → Cu (X) ++ X2 + e- and the formation of xanthogenic acid (ROCSS- → ROCSSH). At the equivalence point in the region of the potential of the Ag2S electrode minus 170 mV, a sharp kink is observed on curve 1, indicating the destruction of xanthate metal oxide complexes with the formation of iron hydroxocomplexes Me (OH) + and [Me (OH) S2O3] -. The further oxidation of xanthate anions to xanthic acid is evidenced by the simultaneous shift of the potentials of Ag2S and EM electrodes to the positive region.

В целях экономии расхода CuSO4 и снижения времени осаждения продуктов окисления ксантогената, практическое значение имеет способ очистки оборотной воды от сульфгидрильных собирателей путем введения медного купороса в хвосты флотации, направляемые в хвостохранилище и корректировку его расхода по разности потенциалов биметаллической пары электродов, включающей аргентитовый и молибденовый электроды.In order to save CuSO4 consumption and reduce the time of deposition of xanthogenate oxidation products, the method of purifying recycled water from sulfhydryl collectors by introducing copper sulfate into flotation tailings sent to the tailing dump and adjusting its flow rate by the potential difference of the bimetallic electrode pair, including argentite and molybdenum electrodes, is of practical importance. .

Пример 2.Example 2

Исследованию подвергалась оборотная вода промышленного процесса на Белоусовской обогатительной фабрике, перерабатывающей полиметаллические колчеданные руды. Руда содержит пирит, сфалерит, халькопирит, галенит, блеклую руду, борнит; редкие минералы - сульфосоли серебра, теллуриды, самородное золото, серебро; из нерудных минералов в руде присутствует хлорит и серицит. На момент проведения исследований в руде зафиксирован химический состав перерабатываемой руды, представленный в табл. 3.The water of the industrial process was studied at the Belousovskaya concentrator, processing polymetallic pyrite ores. The ore contains pyrite, sphalerite, chalcopyrite, galena, faded ore, and bornite; rare minerals - silver sulfosalts, tellurides, native gold, silver; Of non-metallic minerals, chlorite and sericite are present in the ore. At the time of the research, the chemical composition of the processed ore was fixed in the ore. 3.

Химический состав оборотной воды представлен в табл. 4.The chemical composition of recycled water is presented in table. four.

Представленные в табл. 4 результаты химического анализа оборотной воды показывают очень высокую кислотность оборотной воды и наличие в ней катионов тяжелых металлов. Такая оборотная вода не может обеспечить достижение высоких технологических показателей при селективной флотации, действующей на предприятии. Оценка электрохимических параметров оборотной воды выполнена на фиг. 7. На фиг. 7 демонстрируется взаимосвязь между потенциалами Ag2S и Cd электродов и значениями водородного показателя рН, представленными на плоскости изолиниями. Наличие в воде катионов меди подтверждается смещением потенциалов Ag2S электрода в положительную область. В этой же области отмечается и более высокая кислотность оборотной воды.Presented in the table. 4, the results of a chemical analysis of the circulating water show a very high acidity of the circulating water and the presence of heavy metal cations in it. Such recycled water cannot ensure the achievement of high technological performance with selective flotation operating at the enterprise. Evaluation of the electrochemical parameters of the circulating water is performed in FIG. 7. In FIG. Figure 7 demonstrates the relationship between the potentials of Ag2S and Cd electrodes and the pH values presented on the plane by isolines. The presence of copper cations in water is confirmed by a shift in the potentials of the Ag2S electrode to the positive region. In the same area, a higher acidity of the circulating water is also noted.

Оттитровка оборотной воды сернистым натрием при начальных дозировках реагента слабо отражается на изменении потенциалов Ag2S электрода, a Cd электрод практически не чувствует эти дозы, поскольку вводимый в оборотную воду сернистый натрий расходуется на нейтрализацию кислотности воды и связывание катионов тяжелых металлов. Дополнительные дозы сернистого натрия приводят к перелому кривой взаимосвязи, который обусловлен появлением сульфидных ионов в оборотной воде. В этой области можно считать, что свободные катионы тяжелых металлов уже отсутствуют в оборотной воде.The titration of recycled water with sodium sulfide at initial doses of the reagent has little effect on the change in potentials of the Ag2S electrode, and the Cd electrode practically does not feel these doses, since sodium sulfide introduced into the recycled water is consumed to neutralize the acidity of water and to bind heavy metal cations. Additional doses of sodium sulfide lead to a change in the relationship curve, which is due to the appearance of sulfide ions in the circulating water. In this area, we can assume that free cations of heavy metals are already absent in recycled water.

Фиг. 8 демонстрирует кинетику изменения электрохимических параметров при титровании оборотной воды сернистым натрием. В области наблюдений 500-1000 с. дозировка Na2S является недостаточной, поскольку со временем электрохимические параметры практически восстанавливаются до первоначальных значений и только после дополнительной дозировки Na2S в области наблюдений 1000 с. можно говорить об отсутствии свободных катионов тяжелых металлов. Хорошее совпадение кривых 1 и 2 обосновывает возможность корректировки дозирования Na2S по измеренной разности потенциалов биметаллической пары, включающей аргентитовый и молибденовый электроды.FIG. 8 shows the kinetics of changes in electrochemical parameters during titration of recycled water with sodium sulfide. In the field of observations, 500-1000 s. the dosage of Na2S is insufficient, because over time, the electrochemical parameters are practically restored to their original values and only after an additional dosage of Na2S in the observation region of 1000 s. we can talk about the absence of free cations of heavy metals. A good coincidence of curves 1 and 2 justifies the possibility of adjusting the dosage of Na2S according to the measured potential difference of the bimetallic pair, including argentite and molybdenum electrodes.

При исследовании оборотной воды промышленного процесса на Белоусовской обогатительной фабрике выполнено ее титрование известью в целях нейтрализации ее высокой кислотности. На фиг. 9 представлена кинетика изменения электрохимических параметров оборотной воды при ее титровании известью. В области наблюдений близкой к конечной точке титрования фиксируется существенный скачок значений электрохимических параметров (1300-1800 с.). В области наблюдений 1900 с. можно говорить о достижении нейтральности оборотной воды (рН 7,0). Хорошее совпадение кривых 1 и 2 обосновывает возможность корректировки дозирования СаО по измеренной разности потенциалов биметаллической пары Δ(Cd-Mo), включающей кадмиевый и молибденовый электроды.In the study of the circulating water of the industrial process at the Belousovskaya concentrator, it was titrated with lime in order to neutralize its high acidity. In FIG. 9 shows the kinetics of changes in the electrochemical parameters of the circulating water during its titration with lime. In the observation region close to the titration endpoint, a significant jump in the values of the electrochemical parameters (1300-1800 s) is recorded. In the field of observations, 1900 s. we can talk about achieving neutrality of recycled water (pH 7.0). The good coincidence of curves 1 and 2 justifies the possibility of adjusting the CaO dosing according to the measured potential difference of the Δ (Cd-Mo) bimetallic pair, which includes cadmium and molybdenum electrodes.

При решении задачи одновременной обработки воды с целью нейтрализации кислотности с помощью дозировки известкового молока и осаждения тяжелых металлов с помощью Na2S используются три металлических электрода: аргентитовый, молибденовый и сурьмяный. На фиг. 10 демонстрируется взаимосвязь двух биметаллических электродных пар Δ(Ag2S-Mo) и Δ(Sb-Mo). На плоскости дополнительно нанесены изолинии водородного показателя рН, которые наглядно позволяют проследить действие подачи известкового молока при осуществлении нейтрализации кислотности обрабатываемой оборотной воды. На фиг. 10 оттитровка оборотной воды сернистым натрием отмечена кривой 1, оттитровка известковым молоком отмечена кривой 2. При оттитровке оборотной воды известковым молоком изолинии рН смещаются из области значений рН=3 в область рН=8. Корректировка подачи известкового молока осуществляется таким образом, что при увеличении разности потенциалов Δ(Sb-Mo) увеличивают дозировку известкового молока, а при уменьшении разности потенциалов Δ(Sb-Mo) снижают дозировку известкового молока. Достижение оптимальной области осаждения тяжелых металлов, обуславливает смещение кривой 1 Δ(Ag2S-Mo) в область отрицательных значений при увеличении дозировки Na2S, т.е. корректировка расхода реагента выполняется таким образом, что при увеличении разности потенциалов Δ(Ag2S-Mo) увеличивают дозировку Na2S, а при уменьшении разности потенциалов Δ(Ag2S-Mo) снижают дозировку Na2S.To solve the problem of simultaneous water treatment in order to neutralize acidity by dosing milk of lime and precipitating heavy metals with Na2S, three metal electrodes are used: argentite, molybdenum and antimony. In FIG. 10 illustrates the relationship of two bimetallic electrode pairs Δ (Ag2S-Mo) and Δ (Sb-Mo). On the plane, additional contours of the pH pH are additionally applied, which clearly allow us to trace the effect of the supply of milk of lime during the neutralization of the acidity of the processed circulating water. In FIG. 10 titration of circulating water with sodium sulfide is marked with curve 1, titration with lime milk is marked with curve 2. When titrating circulating water with lime milk, the isolines of pH shift from the range of pH = 3 to pH = 8. The adjustment of the supply of milk of lime is carried out in such a way that when the potential difference Δ (Sb-Mo) increases, the dosage of milk of lime is increased, and when the potential difference Δ (Sb-Mo) decreases, the dosage of milk of lime is reduced. Achieving the optimal region for the deposition of heavy metals determines the shift of the 1 Δ (Ag2S-Mo) curve to the region of negative values with increasing dosage of Na2S, i.e. the reagent consumption is adjusted in such a way that, with an increase in the potential difference Δ (Ag2S-Mo), the dosage of Na2S is increased, and with a decrease in the potential difference Δ (Ag2S-Mo), the dosage of Na2S is reduced.

Пример 3.Example 3

В примере рассматриваются две шахтных воды J1 и J4, предоставленные Заказчиком, на которых должна перерабатываться барит-свинцово-цинковая руда Жайремского месторождения. Химический и минералогический анализы руды представлены в табл. 5 и 6.The example considers two mine waters J1 and J4 provided by the Customer, on which barite-lead-zinc ore of the Zhairemsky deposit should be processed. Chemical and mineralogical analyzes of ore are presented in table. 5 and 6.

Электрохимические параметры предоставленных вод представлены в табл. 7 (J1) и 8 (J4).The electrochemical parameters of the water provided are presented in table. 7 (J1) and 8 (J4).

В графах таблиц 7 и 8 обозначены потенциалы примененных электродных систем, измеренные по отношению к хлорсеребряному электроду сравнения в мВ. Для измерения использованы металлические электроды Pt, Мо, Cd, Sb, Ti, Bi; ионоселективные электроды, обратимые к катионам K+, Na+, Н+ (рН); ионоселективный монокристаллический электрод LaF3, обратимый к анионам F-, кристаллический электрод Ag2S, мембранный пленочный ионоселективный электрод ЕМ.The columns of tables 7 and 8 indicate the potentials of the applied electrode systems, measured with respect to the silver chloride reference electrode in mV. For the measurements, metal electrodes Pt, Mo, Cd, Sb, Ti, Bi were used; ion-selective electrodes, reversible to cations K +, Na +, H + (pH); Ion-selective single crystal LaF3 electrode, reversible to F- anions, crystalline Ag2S electrode, membrane membrane ion-selective electrode EM.

В первой строке таблиц отмечены значения измеренных потенциалов непосредственно в оригинальной воде. Последующие строки соответствуют измеренным потенциалам при разбавлении воды дистиллированной водой в 10, 100 и 1000 раз, что отражено в последней графе как изменение концентрации ионных компонентов Xi на соответствующий порядок. При разбавлении предоставленных проб воды натрий и калий селективные электроды отмечают снижение концентрации катионов Na+ и K+ практически в соответствии с Нернстовской функцией для однозарядного иона.The first row of the tables shows the values of the measured potentials directly in the original water. The following lines correspond to the measured potentials when water is diluted with distilled water 10, 100 and 1000 times, which is reflected in the last column as the change in the concentration of ionic components Xi by the corresponding order. When diluting the provided water samples, sodium and potassium selective electrodes note a decrease in the concentration of Na + and K + cations, almost in accordance with the Nernst function for a singly charged ion.

Сурьмяный электрод Sb отслеживает изменение водородной функции рН.The antimony electrode Sb monitors the change in the pH hydrogen function.

Кинетические кривые наиболее интересующих нас электродов в зависимости от изменения рН воды представлены на фиг. 11 и 12. Обращает на себя внимание существенно более положительные потенциалы Ag2S электрода в воде J1 по сравнению с водой J4. Такое наблюдение обусловлено наличием в воде J1 катионов тяжелых металлов, особенно катионов Cu2+, к которым обратим в кислой области Ag2S электрод. Смещение потенциалов Ag2S-электрода при разбавлении J1 в отрицательную область подтверждает катионную функцию Ag2S электрода (фиг. 11). Наоборот, при разбавлении воды J4 Ag2S электрод приобретает анионную функцию, в соответствии с которой Ag2S электрод контролирует в воде двух валентные анионы S2O32-, SO42-, что подтверждается вычисленной электродной функцией E(Ag2S)=-262-29Lg(Xi).The kinetic curves of the most interesting electrodes, depending on the change in the pH of the water, are presented in FIG. 11 and 12. Noteworthy are the significantly more positive potentials of the Ag2S electrode in water J1 compared to water J4. This observation is due to the presence of heavy metal cations in water J1, especially Cu2 + cations, to which the electrode is reversible in the acid region of Ag2S. The potential shift of the Ag2S electrode upon dilution of J1 into the negative region confirms the cationic function of the Ag2S electrode (Fig. 11). Conversely, when diluting J4 Ag2S water, the electrode acquires an anionic function, according to which the Ag2S electrode controls the two valence anions S2O32-, SO42- in water, which is confirmed by the calculated electrode function E (Ag2S) = - 262-29Lg (Xi).

Резкое смещение потенциала ЕМ-электрода в отрицательную область (Е=21 мВ) в оборотной воде J1 и вычисленная электродная функция ЕМ=-88-59Lg(Xi) свидетельствуют о присутствии в воде J1 комплексных соединений типа [Fe(OH)S2O3]-. Это наблюдение подчеркивает необходимость обработки воды J1 сернистым натрием для осаждения катионов тяжелых металлов.A sharp shift of the potential of the EM electrode to the negative region (E = 21 mV) in the circulating water J1 and the calculated electrode function EM = -88-59Lg (Xi) indicate the presence of complex compounds of the type [Fe (OH) S2O3] - in J1. This observation emphasizes the need for sodium sulfide to treat water J1 to precipitate heavy metal cations.

LaF3-электрод согласно его электродной функции фиксирует в воде J4 присутствие свободных анионов F- в количестве 10-4 М/л (Е=270 мВ). В кислой области на воде J1 лантан фторидный электрод показывает отсутствие свободных анионов F- (Е=386 мВ), что обусловлено образованием комплексных форм фтора в соответствии с равновесиямиAccording to its electrode function, the LaF3 electrode fixes the presence of free F- anions in water J4 in the amount of 10-4 M / L (E = 270 mV). In the acidic region on water J1, the lanthanum fluoride electrode shows the absence of free anions F- (Е = 386 mV), which is due to the formation of complex forms of fluorine in accordance with the equilibria

Figure 00000013
Figure 00000013

На фиг. 11 представляет интерес наблюдение кривых изменения потенциалов Ag2S-электрода (кривая 1) и разности потенциалов биметаллической электродной пары Δ(Ag2S-Cd) - кривая 2. Таким образом, это доказывает возможность контроля шахтных вод с помощью биметаллической электродной пары, включающей аргентитовый и кадмиевый электроды.In FIG. 11 it is of interest to observe the potential curves of the Ag2S electrode (curve 1) and the potential difference of the bimetallic electrode pair Δ (Ag2S-Cd) - curve 2. Thus, this proves the possibility of monitoring mine water using a bimetallic electrode pair, including argentite and cadmium electrodes .

На фиг. 12 демонстрируется кинетика изменения электрохимических параметров шахтных вод Жайремского Pb-Zn месторождения в зависимости от изменения водородного показателя рН с помощью биметаллической электродной пары Δ(Cd-Mo): кривая 1 - потенциал Мо-электрода; кривая 2 - разница потенциалов Cd и Мо электродов Δ(Cd-Mo); кривая 3 - потенциал Cd электрода. На фиг. 12 наблюдается совпадение кривой 1 - потенциала Мо-электрода и разности потенциалов Cd и Мо электродов Δ(Cd-Mo) - кривая 2. Отметим, что наилучшая чувствительность такого контроля электрохимического потенциала шахтной воды наблюдается в кислой области.In FIG. 12 shows the kinetics of changes in the electrochemical parameters of mine water in the Zhairemsky Pb-Zn deposit, depending on the change in the pH of the pH using a bimetallic electrode pair Δ (Cd-Mo): curve 1 — Mo potential of the electrode; curve 2 - the potential difference Cd and Mo of the electrodes Δ (Cd-Mo); curve 3 is the potential of the Cd electrode. In FIG. Figure 12 shows a coincidence of curve 1 — the potential of the Mo electrode and the potential difference Δ (Cd – Mo) of the electrodes Cd and Mo — curve 2. Note that the best sensitivity of such control of the electrochemical potential of mine water is observed in the acidic region.

Таким образом, предложенный способ подготовки оборотной воды при флотационном обогащении, позволяет повысить точность и надежность подачи реагентов на оптимальном уровне, расход которых корректируется по измеренному электрохимическому потенциалу оборотной воды.Thus, the proposed method for the preparation of circulating water during flotation enrichment, allows to increase the accuracy and reliability of the supply of reagents at an optimal level, the flow rate of which is adjusted according to the measured electrochemical potential of the circulating water.

Предлагаемый способ найдет применение на сотнях обогатительных фабриках всего мира.The proposed method will find application in hundreds of processing plants around the world.

Figure 00000014
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000015

Figure 00000016
Figure 00000016

Figure 00000017
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

Figure 00000019
Figure 00000019

Figure 00000020
Figure 00000020

Figure 00000021
Figure 00000021

Claims (7)

1. Способ подготовки оборотной воды при флотационном обогащении, включающий дозировку реагентов для нейтрализации оборотной воды, осаждения тяжелых металлов и сульфгидрильных собирателей по электрохимическим параметрам оборотной воды, отличающийся тем, что в потоке воды или пульпы измеряют разность потенциалов между двумя электродами, один из которых является молибденовым, а другой является или аргентитовым, или кадмиевым, или оловянным, или сурьмяным, при этом по отклонению измеренной разности потенциалов по меньшей мере одной биметаллической пары от заданной оптимальной величины корректируют подачу реагентов.1. A method of preparing recycled water during flotation enrichment, including the dosage of reagents to neutralize recycled water, the deposition of heavy metals and sulfhydryl collectors according to the electrochemical parameters of the recycled water, characterized in that the potential difference between two electrodes is measured in a stream of water or pulp, one of which is molybdenum, and the other is either argentite, or cadmium, or tin, or antimony, while the deviation of the measured potential difference of at least one bimet llicheskoy vapors from a predetermined optimum value is corrected feeding reactants. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для нейтрализации оборотной воды используют кислоту, например, серную кислоту, или щелочь, например, известковое молоко, корректировку дозы которых осуществляют по разности потенциалов биметаллической пары, включающей кадмиевый и молибденовый электроды, таким образом, что при увеличении разности потенциалов Δ(Cd-Мо) увеличивают дозировку щелочи, а при уменьшении разности потенциалов Δ(Cd-Mo) снижают дозировку щелочи.2. The method according to p. 1, characterized in that to neutralize the circulating water using acid, for example, sulfuric acid, or alkali, for example, milk of lime, the dose adjustment of which is carried out according to the potential difference of the bimetallic pair, including cadmium and molybdenum electrodes, thus that when the potential difference Δ (Cd-Mo) increases, the alkali dosage is increased, and when the potential difference Δ (Cd-Mo) decreases, the alkali dosage is reduced. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве реагента для осаждения тяжелых металлов применяют соли сероводородной кислоты и ее производные, например, Na2S, NaHS, корректировку дозы которой осуществляют по разности потенциалов биметаллической пары, включающей аргентитовый и молибденовый электроды, таким образом, что при увеличении разности потенциалов Δ(Ag2S-Mo) увеличивают дозировку реагента, а при уменьшении разности потенциалов Δ(Ag2S-Мо) снижают дозировку.3. The method according to p. 1, characterized in that, as a reagent for the deposition of heavy metals, salts of hydrogen sulfide acid and its derivatives, for example, Na2S, NaHS, are used, the dose adjustment of which is carried out according to the potential difference of the bimetallic pair, including argentite and molybdenum electrodes, such so that when the potential difference Δ (Ag2S-Mo) increases, the dosage of the reagent is increased, and when the potential difference Δ (Ag2S-Mo) decreases, the dosage is reduced. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве реагента для осаждения сульфгидрильных собирателей применяют соли серной кислоты, например, медный купорос, корректировку дозы которой осуществляют по разности потенциалов биметаллической пары, включающей аргентитовый и молибденовый электроды, таким образом, что при увеличении разности потенциалов Δ(Ag2S-Mo) уменьшают дозировку реагента, а при увеличении разности потенциалов Δ(Ag2S-Mo) уменьшают дозировку.4. The method according to p. 1, characterized in that as a reagent for the deposition of sulfhydryl collectors, sulfuric acid salts, for example, copper sulfate, are used, the dose adjustment of which is carried out according to the potential difference of the bimetallic pair, including argentite and molybdenum electrodes, so that when increasing the potential difference Δ (Ag2S-Mo) reduces the dosage of the reagent, and increasing the potential difference Δ (Ag2S-Mo) reduces the dosage. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при одновременной обработке воды для нейтрализации кислотности с помощью дозировки щелочи и осаждения тяжелых металлов с помощью солей сероводородной кислоты и ее производных используют три металлических электрода: аргентитовый, молибденовый и сурьмяный, при этом корректировка подачи щелочи осуществляется таким образом, что при увеличении разности потенциалов Δ(Sb-Mo) увеличивают дозировку щелочи, а при уменьшении разности потенциалов Δ(Sb-Mo) снижают дозировку щелочи, при чем корректировку расхода солей сероводородной кислоты и ее производных осуществляют таким образом, что при увеличении разности потенциалов Δ(Ag2S-Mo) увеличивают дозировку реагента, а при уменьшении разности потенциалов Δ(Ag2S-Mo) снижают дозировку реагента.5. The method according to p. 1, characterized in that while treating water to neutralize acidity using a dosage of alkali and precipitation of heavy metals using salts of hydrogen sulfide acid and its derivatives, three metal electrodes are used: argentite, molybdenum and antimony, while adjusting the supply alkali is carried out in such a way that when the potential difference Δ (Sb-Mo) increases, the alkali dosage is increased, and when the potential difference Δ (Sb-Mo) decreases, the alkali dosage is reduced, and the flow rate adjustment is s hydrosulphuric acid and its derivatives is carried out so that the potential difference increasing Δ (Ag2S-Mo) increases the dosage of the reagent, and reduce the dosage of reagent at a potential difference decreases Δ (Ag2S-Mo). 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что контроль остаточной концентрации СаО осуществляют по разности потенциалов биметаллической пары, включающей кадмиевый и молибденовый электроды.6. The method according to p. 1, characterized in that the residual concentration of CaO is controlled by the potential difference of the bimetallic pair, including cadmium and molybdenum electrodes. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что контроль электрохимического потенциала шахтной воды осуществляют по разности потенциалов биметаллической пары, включающей кадмиевый и молибденовый электроды.7. The method according to p. 1, characterized in that the control of the electrochemical potential of the mine water is carried out by the potential difference of the bimetallic pair, including cadmium and molybdenum electrodes.
RU2016104496A 2016-02-10 2016-02-10 Method for back water preparation during flotation RU2613401C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016104496A RU2613401C1 (en) 2016-02-10 2016-02-10 Method for back water preparation during flotation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016104496A RU2613401C1 (en) 2016-02-10 2016-02-10 Method for back water preparation during flotation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2613401C1 true RU2613401C1 (en) 2017-03-16

Family

ID=58458448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016104496A RU2613401C1 (en) 2016-02-10 2016-02-10 Method for back water preparation during flotation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2613401C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2814353C1 (en) * 2023-11-14 2024-02-28 Акционерное Общество "Эльбрусметалл" Method for purification of flotation recycled water with reduction of content of silicon and calcium ions in it

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU291880A1 (en) * Всесоюзный научно исследовательский институт водоснабжени DEVICE FOR AUTOMATIC REGULATION OF THE PROCESS OF WASTEWATER TREATMENT
US3629089A (en) * 1970-01-22 1971-12-21 Honeywell Inc Free and combined cyanide measuring apparatus
SU812712A1 (en) * 1978-05-05 1981-03-15 Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут Водоснабжения,Канализации,Гидротехнических Сооружений И Инже-Нерной Гидрогеологии Method of potentiometric control of rendering harmless cyan-containing waste water
SU859323A1 (en) * 1979-02-23 1981-08-30 Специальное Конструкторское Бюро Систем Промышленной Автоматики Чебоксарского Производственного Объединения "Промприбор" System for control of reagent purification of waste water
RU2022656C1 (en) * 1990-12-29 1994-11-15 Акционерное общество "Союзцветметавтоматика" (научно-производственный комплекс "Югцветметавтоматика") Device for measuring discharge of floatation reagents in ore pulp
RU2109575C1 (en) * 1996-01-12 1998-04-27 Вячеслав Александрович Конев Method for control of flotation process
RU2284048C2 (en) * 2004-11-24 2006-09-20 Закрытое акционерное общество "Каустик" METHOD OF AUTOMATIC REGULATION OF pH VALUE OF AQUEOUS SOLUTIONS
EA201491799A1 (en) * 2012-05-10 2015-04-30 Оутотек (Финлэнд) Ой METHOD AND DEVICE FOR THE CONTROL OF THE FLOTATION PROCESS OF PIRITES-CONTAINING SULFIDE ORE

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU291880A1 (en) * Всесоюзный научно исследовательский институт водоснабжени DEVICE FOR AUTOMATIC REGULATION OF THE PROCESS OF WASTEWATER TREATMENT
US3629089A (en) * 1970-01-22 1971-12-21 Honeywell Inc Free and combined cyanide measuring apparatus
SU812712A1 (en) * 1978-05-05 1981-03-15 Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут Водоснабжения,Канализации,Гидротехнических Сооружений И Инже-Нерной Гидрогеологии Method of potentiometric control of rendering harmless cyan-containing waste water
SU859323A1 (en) * 1979-02-23 1981-08-30 Специальное Конструкторское Бюро Систем Промышленной Автоматики Чебоксарского Производственного Объединения "Промприбор" System for control of reagent purification of waste water
RU2022656C1 (en) * 1990-12-29 1994-11-15 Акционерное общество "Союзцветметавтоматика" (научно-производственный комплекс "Югцветметавтоматика") Device for measuring discharge of floatation reagents in ore pulp
RU2109575C1 (en) * 1996-01-12 1998-04-27 Вячеслав Александрович Конев Method for control of flotation process
RU2284048C2 (en) * 2004-11-24 2006-09-20 Закрытое акционерное общество "Каустик" METHOD OF AUTOMATIC REGULATION OF pH VALUE OF AQUEOUS SOLUTIONS
EA201491799A1 (en) * 2012-05-10 2015-04-30 Оутотек (Финлэнд) Ой METHOD AND DEVICE FOR THE CONTROL OF THE FLOTATION PROCESS OF PIRITES-CONTAINING SULFIDE ORE

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МИЛОВАНОВ Л.В., "Очистка и использование сточных вод предприятий цветной металлургии", Москва, "Металлургия", 1971, с.18-47, с.98-102,167-172. *
СМИРНОВ Д.Н., "Автоматическое регулирование процессов очистки природных и сточных вод", Стройиздат, Москва, 1985, с.5-11. *
СМИРНОВ Д.Н., "Автоматическое регулирование процессов очистки природных и сточных вод", Стройиздат, Москва, 1985, с.5-11. МИЛОВАНОВ Л.В., "Очистка и использование сточных вод предприятий цветной металлургии", Москва, "Металлургия", 1971, с.18-47, с.98-102,167-172. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2814353C1 (en) * 2023-11-14 2024-02-28 Акционерное Общество "Эльбрусметалл" Method for purification of flotation recycled water with reduction of content of silicon and calcium ions in it

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Herrera-Urbina et al. Effect of sodium sulfide additions on the pulp potential and amyl xanthate flotation of cerussite and galena
RU2613400C1 (en) Method of selective flotation adjustment
CA1176387A (en) Process for treating continuous effluent streams having varying contents of different oxidizable substances with hydrogen peroxide
MX2014013533A (en) Method and apparatus for controlling the flotation process of pyrite - containing sulphide ores.
Trahar et al. The activation of sphalerite by lead—a flotation perspective
EA013700B1 (en) A method for leaching metal sulphide minerals
JP5633129B2 (en) Method for separating rhenium from solutions containing perrhenic acid
RU2613401C1 (en) Method for back water preparation during flotation
Wei et al. Effects of grinding environment on the flotation of Rosh Pinah complex Pb/Zn ore
Simons A fundamental study of copper and cyanide recovery from gold tailings by sulfidisation
Wan et al. New insights into the sphalerite activated by copper sulfate in lime systems
Deschenes Advances in the cyanidation of gold
Jiang et al. Comparative study of auxiliary oxidants in cyanidation of silver sulfide
Aleksandrova et al. Electrochemistry research of preparation slurry before intermediate flotation for sulphide-polimetallic ores
RU2612412C1 (en) Method of selective flotation management
RU2141384C1 (en) Method of flotation of nonferrous ores
RU2517507C2 (en) Method of treating cyanide-containing pulp with &#34;active&#34; chlorine
Luukkanen et al. Monitoring the composition of water of flotation slurries with an on-line analyser
EP2939013A1 (en) Method and apparatus for monitoring the quality of ore
WO2014028329A1 (en) Trihalomethane control in wet flue gas desulfurization
Chettibi et al. Physicochemical modeling of galena flotation system
Yurkevich et al. Geochemical investigations of environmental pollution in a darasun gold mine tailings area (transbaikal kray, Russia)
CA2752423A1 (en) Oxidative remediation of oil sands derived aqueous streams
Ikumapayi et al. Treatment of process water from molybdenum flotation
CA2367651C (en) Control of lead nitrate addition in gold recovery