ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 622.765.061.2
DOI: 10.18503/1995-2732-2025-23-1-17-25
Аннотация
В статье изложены результаты исследований факторов, влияющих на эффективность флотации золотосодержащих руд. Одной из основных проблем при обогащении золотосодержащих рудных месторождений является извлечение мелких классов золота. Для оценки энергии образования химических связей реагентов с поверхностью минералов выполнены квантово-химические расчеты ацетиленсодержащего реагента «ДМИПЭК» с использованием метода молекулярной механики (ММ+), разработанного для органических молекул в программе HyperChem-7 (HCh-7). Для визуальных исследований закономерностей флотации мелких минеральных частиц в графическом редакторе Inkscape были созданы схемы, иллюстрирующие процессы образования флотокомплексов с участием реагентов в безынерционном режиме. Также продемонстрированы схемы предполагаемого взаимодействия мелких минеральных частиц с пузырьками газа при флотации. Селективное избирательное взаимодействие молекул ацетиленсодержащих реагентов с поверхностью мелких минералов обусловлено характером донорно-акцепторного взаимодействия и не зависит от отсутствия или наличия гидрофобного эффекта, позволяет фиксировать мелкие частицы минералов на поверхности пенных пузырьков, в структуре бимолекулярных оболочек которых находятся ацетиленсодержащие молекулы. Отмечены особенности образования органоминеральных комплексов и π-комплексов золота с окисленной и сульфидной поверхностями минералов. Положительные результаты по флотации золотосодержащей руды Акбакайского ГОКа получены при применении ацетиленсодержащего реагента «ДМИПЭК» в количестве 33-50 г/т. При применении ацетиленсодержащего реагента «ДМИПЭК» наблюдается дополнительное извлечение металлов в концентраты при наличии частиц руды не менее 80% класса -0,074 мм.
Ключевые слова
третичные ацетиленовые спирты, флотореагент «ДМИПЭК», золотосодержащая руда, гидрофобный эффект, π-комплексы
Для цитирования
Влияние третичных ацетиленовых спиртов «ДМИПЭК» на флотацию золотосодержащих руд / В.Н. Петухов, Н.Ю. Свечникова, Т.Г. Волощук, С.В. Юдина, С.А. Щелкунов, О.А. Малышев // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2025. Т. 23. №1. С. 17-25. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2025-23-1-17-25
1. Cruz N., Peng Y., and Wightman E. Interactions of clay minerals in copper-gold flotation: part 2-influence of some calcium bearing gangue minerals on the rheological behavior // International Journal of Mineral Processing. 2015, vol. 141, pp. 51–60.
2. Otsuki A., Yue C. Coal-oil gold agglomeration assisted flotation to recover gold from refractory ore // Journal of Physics: Conference Series, vol. 879, 5th International Conference New Achievements in Materials and Environmental Science (NAMES'16) 7–9 November 2016, Nancy, France.
3. Исследование физико-химических закономерностей процесса флотации графитовой спели / Н.В. Фадеева, Н.Н. Орехова, Е.В. Колодежная, Н.Н. Нигматова // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2022. Т. 20. № 4. С. 37-46. DOI 10.18503/1995-2732-2022-20-4-37-46.
4. Yushina T.I., Purev B., Namuungerel B. Substantiation of the erdenetiyn-ovoo copper-molybdenum ore flotation technology with the use of tertiary acetylene alcohols // Non-Ferrous Metals. 2020, vol. 49, no. 2, pp. 3-10. DOI 10.17580/nfm.2020.02.01.
5. Properties of additional collectors foaming agents based on acetylenic alcohols / S. A. Shchelkunov, O. A. Malishev, T. I. Yushina, V. N. Dunaeva // Non-Ferrous Metals. 2015, vol. 2015, no. 2, pp. 3-10.
6. А.с. СССР, МПК B03D 1/008, B03D 1/02 № 390836. Собиратель / П.М. Соложенкин, Е.М. Глазунова, В.П. Федулов, К.В. Гиацинтова. Бюл. № 31. 390836 (СССР); заявл. 10.05.1972; опубл. 25.07.1973.
7. А.с. СССР, МПК B03D 1/008, B03D 1/02 405595. Собиратель / А.В. Глембоцкий, И.Б. Быстрова, О.В. Глембоцкий, Б.В. Хамидов, В.Ф. Моисеенко, Б.Ф. Сусликов. Бюл. № 45; заявл. 29.10.1972; опубл. 10.12.1973.
8. А.с. СССР, МПК B03D 1/008, B03D 1/02 № 1242239. Способ флотации угля / В.Н. Петухов, С.Ф. Караев, А.С. Кязимов, В.П. Чалина. Бюл. № 25; заявл. 27.03.1986; опубл. 07.08.1987.
9. А.с. СССР, МПК B03D 1/008, B03D 1/02 № 1253664. Способ флотации угля / В.Н. Петухов, С.Ф. Караев, А.С. Кязимов, Т.В. Михайлова Бюл. № 32; заявл. 04.02.1994; опубл. 20.12.1996.
10. А.с. СССР, МПК B03D 1/008, B03D 1/02 № 937024. Собиратель-вспениватель для флотации угольных шламов / А.А. Данчина, Н.М. Овчинникова, Н.С. Власова, А.В. Щелкунов, И.Ю. Кибина, Ш.М. Мусатаева, И.Е. Черевко, А.Р. Молявко, Р.В. Мерцалов, И.Г. Лурье, Ю.Б. Черняк, И.А. Данчин. Бюл. № 23; заявл. 23.07.1980; опубл. 23.06.1982.
11. Изучение флотационных свойств дополнительных собирателей-пенообразователей на основе ацетиленовых спиртов / С.А. Щелкунов, О.А. Малышев, Т.И. Юшина, И.О. Крылов, В.Н. Дунаева // Труды XXIV Международного научного симпозиума «Неделя горняка-2016», 26 января 2016. М., 2016.
12. Гидрофобные и гидрофильные эффекты в системах вода-органический растворитель аминокислота / Кустов A.B., Бекенева A.B., Смирнова H.JI. и др. // XIII Симпозиум по межмолекулярному взаимодействию и конформациям молекул. СПб., 2006. С. 114.
13. Кустов А.В. Гидрофобные эффекты: структурные, термодинамические, прикладные аспекты. Достижения последних лет. М.: Красанд, 2013. 224 с.
14. Соложенкин П.М., Кубак Д.А., Петухов В.Н. Компьютерное моделирование сульфгидрильных соединений с гидроксильными радикалами и прогноз их в качестве флотореагентов // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2016. Т. 14. № 1. С. 26-33. doi:10.18503/1995-2732-2016-14-1-59-68.
15. David Chandler. Interfaces and the driving force of hydrophobic assembly. Nature volume 437, pages 640 - 647(2005). Химический факультет, Калифорнийский университет, Беркли, Калифорния, 94720, США.
16. Кесслер Ю.М., Зайцев A.Л. Сольвофобные эффекты. Теория, эксперимент, практика. Л.: Химия, 1989. 312 с.
17. Peculiarities of the DC-80 reagent based on acetylenic alcohols effect in flotation processes / T.I. Yushina, O.A. Malyshev, S.A. Shchelkunov, D.P. Khrustalev // Non-ferrous Мetals. 10.17580/nfm.2016.02.02.
18. Пат. 2552430 Российская Федерация, МПК B03D 1/004, B03D 101/04. Пенообразователь для флотации полезных ископаемых и способ его получения / Щелкунов С.А., Малышев О.А.; заявл. 16.12.2013; опубл. 10.06.2015.
19. Пат. 027616 Российская Федерация, МПК B03D 1/001, B03D 101/04. Пенообразователь для флотации полезных ископаемых / Щелкунов С.А., Малышев О.А.; заявл. 26.08.2013; опубл. 10.12.2014.
20. Дерягин Б. В., Духин С. С., Рулев Н. Н. Кинетическая теория флотации малых частиц // Успехи химии. 1982. №51(1). С. 92–118.
21. Темкин О.Н., Шестаков Г.К., Трегер Ю.А. Ацетилен. Химия. Механизмы реакций. Технология. М.: Химия, 1991. 415 с.
22. Глинка Н.Л. Общая химия: учеб. пособие для вузов / под. ред. А.И. Ермакова. 30-е изд., испр. М.: Интеграл-Пресс, 2003. 728 с.
23. Давыдов А. С. Квантовая механика. М.: Наука, 1973. 334 с.
24. Багоцкий В.С. Основы электрохимии. М.: Химия, 1988. 400 с.
25. Дерягин Б.В., Духин С.С., Рулёв Н.Н. Микрофлотация: водоочистка, обогащение. М.: Химия, 1986. 112 с.
26. Классен В.И., Мокроусов В.А. Введение в теорию флотации. М.: Госгортехиздат, 1959. 636 с.
27. Глембоцкий В.А., Классен В.И. Флотационные методы обогащения. М.: Недра, 1981. 304 с.
28. Дерягин Б.В., Чураев Н.В., Муллер В.М. Поверхностные силы. М.: Наука, 1985. 300 с.
29. Nagaraj D.R., Farinato R.S. Evolution of flotation chemistry and chemicals: A century of innovations and the lingering challenges // Minerals Engineering. October 2016, vol. 96–97, pp. 2-14.
30. Райхардт К. Растворители и эффекты среды в органической химии: пер. с англ. М.: Мир, 1991. 763 с.