Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук (БИП СО РАН), Улан-Удэ, Россия

И. Г. Антропова, заведующий лабораторией химии и технологии природного сырья, канд. техн. наук, эл. почта: inan@bimn.ru
П. А. Гуляшинов, научный сотрудник лаборатории химии и технологии природного сырья, канд. техн. наук
А. Д. Будаева, ведущий инженер лаборатории химии и технологии природного сырья
И. П. Дашиев, инженер лаборатории химии и технологии природного сырья
Д. П. Хомоксонова, младший научный сотрудник лаборатории химии и технологии природного сырья
П. Л. Палеев, научный сотрудник лаборатории химии и технологии природного сырья, канд. техн. наук

Окисленные и смешанные руды тяжелых цветных металлов являются сложным сырьем для флотационного обогащения. В большинстве случаев при разработке полиметаллических руд их оставляют на открытых площадках и/или относят к забалансовым и, если нижние горизонты сульфидных руд нерентабельны к отработке, то оставляют в недрах. Тем не менее эти руды представляют собой важный источник свинца, цинка, меди и других цветных металлов, что делает их переработку актуальной задачей. Для обогащения окисленных свинцово-цинковых руд месторождений Бурятии разработаны комбинированные методы, включающие сульфидизирующий обжиг руд с использованием в качестве сульфидизатора пиритсодержащих промпродуктов и руд. Эти технологии значительно повышают степень извлечения ценных металлов. Сульфидизирующий обжиг на этапе подготовки окисленных руд к флотации позволяет раскрыть и активировать сложные минеральные комплексы. Установлено, что при совместном обжиге смеси окисленной и пиритсодержащей свинцово-цинковой руд (сульфидизатор) при массовом соотношении 2:(0,25–0,40) и температуре 650–700 ^оС происходит селективное окисление пирита, сопровождающееся дезинтеграцией взаимопроросшихся сульфидов свинца, цинка, и глубокое сульфидирование всех окисленных минералов Pb и Zn. Небольшая добавка оксида кальция в шихту эффективно связывает выделяющийся сернистый газ, превращая его в ангидрит CaSO₄ в огарке. На основании данных анализа огарков установлено, что основными продуктами обжига наряду с реликтовыми сульфидными минералами свинца и цинка являются новообразованные соединения: ZnS, PbS, Fe₃O₄ и CaSO₄. Для каждого типа окисленных руд определены оптимальные условия проведения сульфидизирующего обжига, которые обеспечивают извлечение Pb на уровне 88–95 %, Ag – 85–91 %, Zn – 63–70 %. Эти методы применимы не только к труднообогатимым рудам конкретных месторождений, но и к аналогичным объектам.

Работа выполнена в рамках государственного задания Байкальского института природопользования СО РАН - проект № АААА-А21-121011890003-4 и с использованием оборудования ЦКП БИП СО РАН и ГИН СО РАН (Улан-Удэ).

1. Мигачев И. Ф., Карпенко И. А., Петраш Н. Г. и др. Оптимальное использование минерально-сырьевой базы месторождений свинца и цинка в республике Бурятия // Руды и металлы. 2007. № 2. С. 7–19.
2. Гордиенко И. В. Ресурсы стратегического минерального сырья Республики Бурятия: состояние и перспективы развития // Науки о Земле и недропользование. 2020. Т. 43, № 1. С. 8–35.
3. Нефедьев М. А. Объемная модель и оценка перспектив Озернинского рудного узла по геофизическим данным (Западное Забайкалье). – Улан-Удэ : Изд-во БНЦ СО РАН, 2009. – 184 с.
4. Pashkevich M. A., Petrova T. A. Technogenic impact of sulphidecontaining wastes produced by ore mining and processing at the Ozernoe deposit: investigation and forecast // Journal of Ecological Engineering. 2017, Vol. 18, Iss. 6. P. 127–133.
5. Дистанов Э. Г., Ковалев К. Р. Текстуры и структуры гидротермально-осадочных колчеданно-полиметаллических руд Озерного месторождения. – Новосибирск : Наука, 1975. – 72 с.
6. Ковалев К. Р. Бусленко А. И. Гидротермально-осадочный рудогенез и полиметаморфизм руд Озернинского рудного узла (Западное Забайкалье). – Новосибирск : Наука, 1992. – 214 с.

7. Gordienko I. V., Nefed’ev M. A. The Kurba-Eravna ore district of Western Transbaikalia: geological and geophysical structure, types of ore deposits, predictive assessment, and mineralresource potential // Geology of Ore Deposits. 2015. Vol. 57, Iss. 2. P. 101–110.
8. Müevellioğlu N. A., Yekeler M. Beneficiation of oxidized leadzinc ores by flotation using different chemicals and test conditions // Journal of Mining Science. 2019. Vol. 55, No. 2, Р. 327–332.
9. Nkosi N., Nheta W. Pretreatment and recovery of base metals from oxidised ores by froth flotation technology – A review // Minerals Engineering. 2024. Vol. 218. DOI: 10.1016/j.mineng.2024.109024
10. Chen Yuangan, Yongsheng Sun, Yuexin Han. Efficient flotation separation of lead–zinc oxide ores using mineral sulfidation reconstruction technology: A review // Green and Smart Mining Engineering. 2024. Vol. 1, Iss. 2. P. 175–189.
11. Sait Kursunoglu, Soner Top, Muammer Kaya. Recovery of zinc and lead from Yahyali non-sulphide flotation tailing by sequential acidic and sodium hydroxide leaching in the presence of potassium sodium tartrate // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2020. Vol. 30, Iss. 12, P. 3367–3378.
12. Клименко Н. Г., Ахмедов А. З. Пути эффективного использования окисленных полиметаллических руд // Руды и металлы. 1996. № 6. С. 66–69.
13. Wet J. R. and Singleton J. D. Development of a viable process for the recovery of zinc from oxide ores // The Journal of The Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2008. Vol. 108. P. 253–259.
14. Liqun Luo, Xiaoxue Zhang et al. Comparing strategies for iron enrichment from Zn- and Pb-bearing refractory iron ore using reduction roasting-magnetic separation // Powder Technol. 2021. Vol. 393. P. 333–341.
15. Lan Zhuo-yue, Lai Zhen-ning et. al. Recovery of Zn, Pb, Fe and Si from a low-grade mining ore by sulfidation roasting-beneficiationleaching processes // J. Cent. South Univ. 2020, Vol. 27, No. 1. P. 37–51.
16. Zeng P., Wang C., Li M., Wei C. et al. Volatilization behavior of lead, zinc and sulfur from flotation products of low-grade Pb-Zn oxide ore by carbothermic reduction // Powder Technology. 2024. Vol. 433. DOI: 10.1016/j.powtec.2023.119185
17. Zhang B., Guo X., Wang Q., Tian Q. Thermodynamic analysis and process optimization of zinc and lead recovery from copper smelting slag with chlorination roasting // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2021. Vol. 31, Iss. 12, P. 3905–3917.
18. Min Xiao-bo, Jiang Guang-hua et al. Sulfidation roasting of zinc leaching residue with pyrite for recovery of zinc and iron // Journal of Central South University. 2020. Vol. 27. P. 1186–1196.
19. Zheng Y., Liu W., Qin W. Sulfidation roasting of lead and zinc carbonate with sulphur by temperature gradient method // J. Cent. South Univ. 2015. Vol. 22, Iss. 5. P. 1635–1642.
20. Li Y., Wang J. K., Wei C., Liu C. X. et al. Sulfidation roasting of low grade lead-zinc oxide ore with elemental sulfur // Minerals Engineering. 2010, Vol. 23, Iss. 7. P. 563–566.
21. Junwei Han, Wei Liu et. al. Mechanism study on the sulfidation of ZnO with sulfur and iron oxide at high temperature // Scientific Reports. 2017. Vol. 7. DOI: 10.1038/srep42536
22. Антропова И. Г., Дамбаева А. Ю., Данжеева Т. Ж. Применение сульфидизирующего обжига в атмосфере водяного пара в схемах обогащения окисленных свинецсодержащих руд // Обогащение руд. 2016. № 6. С. 3–8.
23. Antropova I. G., Gulyashinov P. A., Budaeva A. D., Dashiev I. P. et al. Processing of oxidized lead–zinc ore by co-roasting with pyrite-bearing ore // Minerals. 2024. Vol. 14, Iss. 12. DOI: 10.3390/min14121241