Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова РАН, Москва, Россия:

Т. Н. Матвеева, заместитель директора по научной работе, докт. техн. наук
В. В. Гетман, старший научый сотрудник, канд. техн. наук, эл. почта: viktoriki.v@gmail.com
А. Ю. Каркешкина, научный сотрудник

Проведен анализ номенклатуры флотационных реагентов-собирателей и флокулянтов в целях выявления наиболее эффективных собирателей для флотационного выделения сульфидных минералов цветных и благородных металлов из тонкоизмельченных руд. Водорастворимые полимеры, чувствительные к изменению температуры, привлекательны в качестве нового класса реагентов при флотации. Это так называемые термочувствительные полимеры, которые при нагревании пульпы до температуры фазового разделения (Тф. р) меняют свою структуру, что приводит к переходу его агрегатного состояния из жидкого в твердое, а также к изменению параметров гидрофильности/гидрофобности молекулы. При этом тонкие частицы ценных металлов, закрепившиеся на полимере, после нагрева пульпы выделяются с пенным продуктом флотации. Наличие в молекуле полимера атомов азота и кислорода способствует образованию координационной связи с цветными и драгоценными металлами. Впервые рассмотрено применение водорастворимого полимера поли-N-винилкапролактама (ПВК) в качестве флотационного реагента-собирателя для извлечения тонкоизмельченных продуктов флотации, содержащих золото. Современными физико-химическими методами исследования определены условия применения реагента ПВК во флотационном процессе. Аналитической сканирующей электронной микроскопией установлена адсорбция ПВК на золотосодержащем пирите. Показано, что в условиях мономинеральной флотации ПВК увеличивает флотоактивность пирита с тонким и ультратонким золотом. Применение ПВК в качестве дополнительного собирателя для золота при флот ационном обогащении хвостов контрольной коллективной флотации Ново-Широкинской руды позволяет повысить качество концентрата и извлечение золота до 65,1 %, что на 37 % больше по сравнению с использованием бутилового ксантогената (БКК). Полученные результаты позволяют рекомендовать ПВК в качестве селективного реагента-собирателя совместно с БКК для извлечения золота из комплексных руд и тонкоизмельченных продуктов флотации. Ожидаемый экономический эффект от использования водорастворимого полимера ПВК в процессе флотации золотосодержащей руды обеспечит прирост готовой продукции на обогатительной фабрике за счет снижения потерь золота с хвостами обогащения.

1. Ng W. S., Connal L. A., Forbes E., Franks G. V. A review of temperature-responsive polymers as novel reagents for solid liquid separation and froth flotation of minerals // Minerals Engineering. 2018. Vol. 123. P. 144–159.
2. Chanturia V. A., Matveeva T. N., Ivanova T. A., Getman V. V. Mechanism of interaction of cloud point polymers with platinum and gold in flotation of finely disseminated precious metal ores // Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2016. Vol. 37, No. 3. P. 187–195.
3. Пат. 2368427 РФ. Способ флотации благородных металлов / Чантурия В. А., Недосекина Т. В., Иванова Т. А., Степанова В. В. и др. 2009. № 27.
4. Chanturia V. A., Getman V. V. Experimental investigation of interaction between modified thermomorphic polymers, gold and platinum in dressing of rebellious precious metal ore // Journal of Mining Science. 2015. Vol. 51, No. 3. P. 580–585.
5. Bergbreiter D. E., Case B. L., Yun-Shan Liu, Caraway J. W. Poly (N-isopropylacrylamide) soluble polymer supports in catalysis and synthesis // Macromolecules. 1998. Vol. 31. P. 6053– 6062.
6. Вережников В. Н., Плаксицкая Т. В., Пояркова Т. Н. РН-термочувствительные свойства (со)полимеров N, N-диметиламиноэтилметакрилата и N-винилкапролактама // Высокомолекулярные соединения. 2006. Т. 48, № 8. С. 1482–1487.
7. Xiao Fu, Hosta-Rigau L., Rona Chandrawati, Jiwei Cuil. Multi-stimuli-responsive polymer particles, films, and hydrogels for drug delivery // Chem. 2018. Vol. 4. Р. 2084–2107. DOI: 10.1016/j.chempr.2018.07.002.
8. Гетман В. В., Каркешкина А. Ю., Иванова Т. А. Целесообразность использования водорастворимых полимеров в качестве новых флотационных реагентов // Проблемы и перспективы эффективной переработки минерального сырья в 21 веке (Плаксинские чтения-2019). Материалы Международного совещания. 2019. С. 156–159.
9. Чантурия В. А., Иванова Т. А., Копорулина Е. В. Методика оценки эффективности взаимодействия флотационных реагентов с золотосодержащим пиритом // Цветные металлы. 2010. № 8. С. 16–19.
10. Chanturia V. A., Ivanova T. A., Getman V. V., Koporulina E. V. Methods of minerals modification by the micro- and nanoparticles of gold and platinum for the evaluation of the collectors selectivity at the flotation processing of noble metals from the fine ingrained ores // Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2015. Vol. 36, Iss. 5. P. 288–304.
11. Гинзбург С. И., Гладышевская К. А., Езерская Н. А. и др. Руководство по химическому анализу платиновых металлов и золота. — М. : Наука, 1965. — 314 с.
12. Noel Peter Bengzon Tan, Cheng Hao Lee. Environment-friendly approach in the synthesis of metal/polymeric nanocomposite particles and their catalytic activities on the reduction of p-Nitrophenol to p-aminophenol // World’s largest Science, Technology & Medicine. Open access book publisher. Chapter from the book Green Chemical Processing and Synthesis. 2017. P. 91–117. DOI: 10.5772/intechopen.68388