Преработка на медна руда. Комплекс за преработка на медна руда
Медната руда има различен състав, което влияе върху нейните качествени характеристики и определя избора на метод за обогатяване на суровината. Съставът на скалата може да бъде доминиран от сулфиди, окислена мед или може да присъства смесено количество компоненти. В същото време за рудата, добита в Руската федерация, се използва методът на обогатяване с флотация.
Обработката на разпръсната и непрекъсната медна сулфидна руда, която съдържа не повече от една четвърт окислена мед, се извършва в Русия в преработвателни предприятия:
- Балхаш;
- Джезказган;
- Среднеуральская;
- Красноуралская.
Технологията за обработка на суровините се избира в съответствие с вида на изходния материал.
Работата с разпръснати руди включва извличане на сулфиди от скалата и преместването им в изчерпани концентрати с помощта на химически съединения: разпенващи агенти, въглеводороди и ксантоген. Основният използван метод е сравнително грубо смилане на скалата. След обработката постният концентрат и промпродуктите преминават през допълнителен процес на смилане и почистване. По време на обработката медта се освобождава от сраствания с пирит, кварц и други минерали.
Хомогенността на порфировата руда, доставена за преработка, позволява нейното флотиране в големи преработвателни предприятия. Високо нивопроизводителността ви позволява да намалите цената на процедурата за обогатяване, както и да приемете руда с ниско съдържание на мед (до 0,5%) за преработка.
Схеми на флотационен процес
Самият процес на флотация е изграден по няколко основни схеми, всяка от които се различава както по ниво на сложност, така и по цена. Най-простата (най-евтината) схема включва преминаване към отворен цикъл на обработка на рудата (на 3-тия етап на раздробяване), смилане на рудата в рамките на един етап, както и извършване на последваща допълнителна процедура на смилане, за да се получи резултат от 0,074 mm.
По време на процеса на флотация, съдържащият се в рудата пирит се подлага на депресия, оставяйки в концентратите достатъчно количество сяра, необходимо за последващото производство на шлака (щейн). За извършване на депресия се използва разтвор на вар или цианид.
Твърдите сулфидни руди (медни пирити) се отличават с наличието на значително количество медни минерали (сулфати) и пирит. Медните сулфиди образуват тънки филми (ковелит) върху пирит и поради сложността химичен съставплаваемостта на такава руда е донякъде намалена. Един ефективен процес на обогатяване изисква внимателно смилане на скалата, за да се улесни отделянето на медни сулфиди. Трябва да се отбележи, че в редица случаи пълното смилане не е икономически осъществимо. Говорим за ситуации, при които пиритният концентрат, подложен на процес на изпичане, се използва в доменна пещ за извличане на благородни метали.
Флотацията се извършва чрез създаване на алкална среда с висока концентрация. Следното се използва в процеса в определени пропорции:
- вар;
- ксантогенат;
- флийтойл.
Процедурата е доста енергоемка (до 35 kWh/t), което увеличава производствените разходи.
Процесът на смилане на рудата също е сложен. Като част от изпълнението му е предвидена многоетапна и многоетапна обработка на изходния материал.
Междинно обогатяване на руда
Обработката на руда със съдържание на сулфид до 50% е технологична, подобна на обработката на твърда сулфидна руда. Единствената разлика е степента на смилане. За обработка се приема материал с по-едра фракция. В допълнение, отделянето на пирит не изисква подготовка на среда с толкова високо алкално съдържание.
В обогатителното предприятие Pyshminsky се практикува колективна флотация, последвана от селективна обработка. Технологията дава възможност от 0,6% руда да се получи 27% меден концентрат с последващо извличане на над 91% мед. Работата се извършва в алкална среда с различни ниваинтензивност на всеки етап. Схемата на обработка позволява да се намали консумацията на реагенти.
Технология на комбинираните методи за обогатяване
Струва си да се отбележи, че рудата с ниско съдържание на примеси от глина и железен хидроксид се поддава по-добре на процеса на обогатяване. Методът на флотация ви позволява да извлечете до 85% мед от него. Ако говорим за огнеупорни руди, тогава използването на по-скъпи комбинирани методи за обогатяване, например технологията на В. Мостович, става по-ефективно. Използването му е от значение за руската промишленост, тъй като количеството огнеупорна руда представлява значителна част от общото производство на медоносна руда.
Технологичният процес включва раздробяване на суровините (размер на фракцията до 6 mm), последвано от потапяне на материала в разтвор на сярна киселина. Това позволява пясъкът и утайката да бъдат отделени и свободната мед да премине в разтвора. Пясъкът се измива, излугва, преминава през класификатор, раздробява се и се флотира. Медният разтвор се комбинира със суспензията и след това се подлага на излужване, циментиране и флотация.
При работа по метода на Mostovich се използва сярна киселина, както и утаяващи компоненти. Използването на технологията се оказва по-скъпо в сравнение със стандартната флотация.
Използването на алтернативната схема на Мостович, която включва възстановяване на мед от оксида с флотация след раздробяване на рудата, подложена на термична обработка, позволява донякъде да намали разходите. Технологията може да стане по-евтина чрез използване на евтино гориво.
Флотация на медно-цинкова руда
Процесът на флотация на медно-цинкова руда е трудоемък. Обяснени трудности химична реакция, възникващи при многокомпонентни суровини. Ако ситуацията с първичната сулфидна медно-цинкова руда е малко по-проста, тогава ситуацията, когато обменните реакции започнаха с рудата, която вече е в самото находище, може да усложни процеса на обогатяване. Селективната флотация може да не е възможна, когато в рудата присъстват филми от разтворена мед и кавелин. Най-често тази картина се среща с руда, добита от горните хоризонти.
При обогатяването на уралска руда, която е доста бедна на съдържание на мед и цинк, ефективно се използват както технологии за селективна, така и колективна флотация. В същото време методът за комбинирана обработка на рудата и схемата за колективно селективно обогатяване все повече се използват във водещи предприятия в индустрията.
Инсталация за преработка на медна руда в добив, обогатяване, топене, рафиниране и леене
Трошачно-пресевен комплекс за преработка на медна руда
Инсталацията за преработка на медна руда е трошачна инсталация, специално проектирана за трошене на медна руда. Когато медната руда излезе от земята, тя се натоварва в 300-тонен камион, за да транспортира трошачката. Пълната инсталация за трошане на мед включва челюстни трошачки като основна трошачка, ударна трошачка и конусна трошачка. Веднъж натрошена, медната руда трябва да бъде пресята по размер чрез машина за пресяване и разпределяне на класифицираната руда към серия от конвейери за транспортиране до мелницата за по-нататъшна обработка.
Комплекс за преработка на медна руда
Процесът на извличане на мед от медна руда варира в зависимост от вида на рудата и необходимата чистота на крайния продукт. Всеки процес се състои от няколко стъпки, в които нежеланите материали се отстраняват физически или химически и концентрацията на мед постепенно се увеличава.
Първо, медната руда от открития рудник се раздробява, зарежда и транспортира до първичната трошачка. След това рудата се раздробява и пресява с фина сулфидна руда (< 0.5 мм) собирается пенной флотации клеток для восстановления меди. Крупные частицы руды идет в кучного выщелачивания, где меди подвергается разбавленного раствора серной кислоты, чтобы растворить медь.
След това алкалният разтвор, съдържащ разтворена мед, се подлага на процес, наречен екстракция с разтворител (SX). SX процесът концентрира и пречиства разтвора за извличане на мед, така че медта може да бъде възстановена с високоефективен електрически ток чрез клетъчна електролиза. Той прави това чрез добавяне на химикал към резервоарите на SX, който селективно се свързва и извлича медта, като лесно я отделя от медта, възстановявайки колкото е възможно повече от реагента за повторна употреба.
Концентриран разтвор на мед се разтваря в сярна киселина и се изпраща в електролитни клетки за възстановяване на медни плочи. От медни катоди се правят проводници, устройства и др.
SBM може да предложи видове трошачки, машина за пресяване и смилане, завод за флотация на медна руда, завод за преработка в САЩ, Замбия, Канада, Австралия, Кения, Южна Африка, Папуа Нова Гвинея и Конго.
Медта може да се произвежда като основен продукт или като съпътстващ продукт със злато, олово, цинк и сребро. Добива се в Северното и Южното полукълбо и основно се консумира в Северното полукълбо със Съединените щати като основен производител и потребител.
Завод за преработка на мед преработва мед от метална руда и меден скрап. Водещите потребители на мед са мелниците за тел и мелниците за мед, които използват мед за производство Меден проводники т.н. Крайните употреби на мед включват Строителни материали, електронни продукти, транспорт и оборудване.
Медта се добива в кариери и под земята. Рудите обикновено съдържат по-малко от 1% мед и често са свързани със сулфидни минерали. Рудата се раздробява, концентрира и суспендира с вода и химикали. Продухването на въздух през сместа прикрепя медта, карайки я да изплува в горната част на кашата.
Трошачен комплекс за медна руда
Голяма сурова медна руда се подава в челюстната трошачка за медна руда, равномерно и постепенно, чрез вибриращ питател през бункера за първично раздробяване на медна руда. Веднъж отделени, натрошените парчета медна руда могат да отговарят на стандарта и ще бъдат взети като краен продукт.
След първото раздробяване материалът ще бъде прехвърлен към ударна трошачка за медна руда, конусна трошачка за медна руда, конвейер за вторично раздробяване. След това натрошените материали се прехвърлят към вибриращото сито за разделяне. Крайното производство на медна руда ще бъде отнето, а други части от медна руда ще бъдат върнати в ударната трошачка за медна руда, образувайки затворена верига.
Размерите на крайния продукт от медна руда могат да бъдат комбинирани и оценени според изискванията на клиентите. Можем също така да оборудваме системи за отстраняване на пепел, за да защитим околната среда.
Мелничен комплекс за медна руда
След основното и рециклиранев линията за производство на медна руда може да влезе в следващия етап за смилане на медната руда. Крайният прах от медна руда, произведен от оборудването за смилане на медна руда Zenith, обикновено съдържа по-малко от 1% мед, докато сулфидните руди са преминали към етапа на обогатяване, докато окислените руди се използват за резервоари за излугване.
Най-популярното оборудване за смилане на медна руда са топковите мелници. Топчената мелница играе важна роляв процеса на смилане на медна руда. Топковата мелница Zenith е ефективен инструмент за смилане на медна руда на прах. Има два метода на смилане: сух процес и мокър процес. Той може да бъде разделен на тип маса и тип поток според различни формиразтоварващ материал. Топковата мелница е ключово оборудване за смилане на натрошени материали. Той е ефективен инструмент за смилане на i различни материалина прах.
Може също така да използва мелници като европейски тип трапецовидни мелници MTW, ултрафини мелници XZM, мелници за грубо смилане на прах MCF, вертикални мелници и др.
Машините, използвани за раздробяване - дробилките - могат да намалят размера на парчетата до 5-6 mm. По-финото раздробяване се нарича смилане и се извършва в мелници.
В повечето случаи раздробяването заедно със смилането са подготвителни операции преди обогатяването на рудата. Въпреки че е възможно да се натроши в една единица от 1500 mm, например, до 1-2 mm или по-малко, практиката показва, че това е икономически неизгодно, следователно, в предприятията за раздробяване и преработка раздробяването се извършва на няколко етапа, като се използва най-подходящият тип трошачка за всеки етап: 1) едро трошене от 1500 до 250 mm; 2) средно смачкване от 250 до 50 mm; 3) фино раздробяване от 50 до 5-6 mm; 4) смилане до 0,04 мм.
Повечето трошачки, използвани в индустрията, работят на принципа на раздробяване на парчета руда между две стоманени повърхности, които се приближават една към друга. За раздробяване на руди се използват челюстни трошачки (едро и средно трошене), конусни трошачки (едро, средно и фино трошене), валцови и чукови трошачки (средно и фино трошене).
Челюстна трошачка(Фиг. 1, а) се състои от три основни части: - неподвижна стоманена вертикална плоча, наречена неподвижна буза, - подвижна буза, окачена в горната част, - колянов механизъм, който придава колебателни движения на подвижната буза. Материалът се зарежда в трошачката отгоре. Когато бузите се съберат, парчетата се разпадат. Когато движещата се челюст се отдалечи от неподвижната, натрошените парчета падат под въздействието на собственото си тегло и излизат от трошачката през изпускателния отвор.
Ориз. 1 Дробилки: а – челюст; b – конична; в – чук; g – валяк
Конусни трошачкиТе работят на същия принцип като бузите, но се различават значително от последните по дизайн. Конусната трошачка (фиг. 1, б) се състои от неподвижен конус и подвижен конус, окачен в горната част. Оста на подвижния конус с долната си част влиза ексцентрично във въртящото се вертикално стъкло, поради което подвижният конус извършва кръгови движения вътре в голямото. Когато подвижният конус се доближи до някаква част от неподвижния, парчетата се раздробяват, запълвайки пространството между конусите в тази част на трошачката, докато в диаметрално противоположната част на трошачката, където повърхностите на конусите се отстраняват максимално разстояние, натрошената руда се разтоварва. За разлика от челюстните трошачки, конусните трошачки нямат празен ход, поради което производителността на последните е няколко пъти по-висока. За средно и фино раздробяване се използват къси конусни трошачки, работещи на същия принцип като конусните трошачки, но малко по-различни по конструкция.
IN валцова трошачкараздробяването на рудата се извършва между две хоризонтални стоманени успоредни ролки, въртящи се един към друг (фиг. 1, c).
За раздробяване на крехки скали с ниска и средна якост (варовик, боксит, въглища и др.) чукови трошачки, чиято основна част (фиг. 1, г) е ротор-вал, въртящ се с висока скорост (500-1000 об / мин) с прикрепени към него стоманени чукови пластини. Раздробяването на материала в трошачки от този тип става под въздействието на множество удари с чук върху падащи парчета материал.
Обикновено се използва за смилане на руди топкаили прътмелници, които представляват цилиндрични барабани с диаметър 3-4 м, въртящи се около хоризонтална ос, в които са разположени стоманени топки или дълги пръти заедно с парчета руда. В резултат на въртене при относително висока честота (~20 min -1), топките или прътите, достигнали определена височина, се търкалят или падат надолу, смилайки парчета руда между топките или между топките и повърхността на барабан. Мелниците работят в непрекъснат режим - зареждането с руда става през една куха ос, а разтоварването през друга. Обикновено смилането се извършва в водна среда, поради което не само се елиминират праховите емисии, но и се повишава производителността на мелниците. По време на процеса на смилане има автоматично сортиранечастици по размер - малките се суспендират и под формата на пулпа (смес от рудни частици с вода) се извеждат от мелницата, а по-големите, които не могат да се суспендират, остават в мелницата и се раздробяват допълнително.
Собственици на патент RU 2418872:
Изобретението се отнася до металургията на медта, а именно до методи за преработка на смесени (сулфидно-окислени) медни руди, както и промпродукти, хвостове и шлаки, съдържащи окислени и сулфидни медни минерали. Метод за обработка на смесени медни руди включва раздробяване и смилане на рудата. След това натрошената руда се излугва с разтвор на сярна киселина с концентрация 10-40 g/dm 3 при разбъркване, съдържание на твърда фаза 10-70%, продължителност 10-60 минути. След излугването утайката от излужването на рудата се обезводнява и промива. След това течната фаза на излугването на руда се комбинира с промивни води и комбинираният медсъдържащ разтвор се освобождава от твърди суспензии. Медта се извлича от разтвор, съдържащ мед, за да се получи меден катод. От утайката от излугване медните минерали се флотират при стойност на рН 2,0-6,0 за получаване на флотационен концентрат. Техническият резултат се състои в увеличаване на извличането на мед от руда в търговски продукти, намаляване на потреблението на реагенти за флотация, увеличаване на скоростта на флотация и намаляване на разходите за смилане. 7 заплата файлове, 1 ил., 1 табл.
Изобретението се отнася до медната металургия, а именно до методи за преработка на смесени (сулфидно-окислени) медни руди, както и средни продукти, хвостове и шлаки, съдържащи окислени и сулфидни медни минерали, и може да се използва и за преработка на минерални продукти от други не- черни метали.
Обработката на медни руди се извършва чрез излужване или флотационна концентрация, както и чрез комбинирани технологии. Световната практика в преработката на медни руди показва, че степента на тяхното окисление е основният фактор, влияещ върху избора на технологични схеми и определящ технологичните и технико-икономическите показатели на преработката на рудите.
За рециклиране смесени рудиса разработени и приложени технологични схеми, които се различават по използваните методи за извличане на метал от руда, методи за извличане на метал от излужващи разтвори, последователност на методите за извличане, методи за разделяне на твърда и течна фази, организиране на фазовите потоци и правила за оформление на операции. Наборът и последователността на методите в технологичната схема се определят във всеки конкретен случай и зависят преди всичко от минералните форми на медта в рудата, съдържанието на мед в рудата, състава и природата на влагащите минерали и рудата. скали.
Известен е метод за извличане на мед, който се състои от сухо раздробяване на руда до размер на частиците 2, 4, 6 mm, излугване с класификация, последваща флотация на гранулираната част на рудата и утаяване на утайката от медния концентрат. с гъбесто желязо от утайката на рудата (AS СССР N 45572, B03B 7/00, 01/31/36).
Недостатъкът на този метод е ниското извличане на мед и качеството на медния продукт, което изисква допълнителни операции за подобряване.
Известен е метод за получаване на метали, който се състои в смилане на изходния материал до размер на фракцията, надвишаващ размера на фракцията, необходим за флотация, излугване със сярна киселина в присъствието на железни принадлежности, последвано от изпращане на твърди остатъци за флотация на мед, отложен на железните вещи (DE 2602849 B1, C22B 3/02, 12/30/80).
Известен е подобен метод за преработка на огнеупорни окислени медни руди от професор Мостович (Митрофанов С. И. и др. Комбинирани процеси за преработка на руди на цветни метали, М., Недра, 1984, стр. 50), който се състои в излугване на окислени медни минерали с киселина, циментиране на мед от разтвор на железен прах, флотация на циментова мед от кисел разтвор за получаване на меден концентрат. Методът се използва за преработка на огнеупорни окислени руди от находището Калмакир в минно-металургичния комбинат Алмалык.
Недостатъците на тези методи са високата цена на изпълнение поради използването на железни предмети, които реагират с киселина, като по този начин се увеличава потреблението както на сярна киселина, така и на железни предмети; ниско възстановяване на медта чрез циментиране с железни отпадъци и флотация на циментови частици. Методът не е приложим за преработка на смесени руди и флотационно отделяне на сулфидни медни минерали.
Най-близък до заявения метод по техническа същност е методът за преработка на сулфидно-окислени медни руди (RF патент № 2337159 с приоритет 16.04.2007 г.), включващ раздробяване и смилане на руда до размер на частиците 1,0-4,0 mm, излугване за 0,5-2,0 часа натрошена руда с разтвор на сярна киселина с концентрация 10-40 g/dm 3 с разбъркване, съдържание на твърда фаза 50-70%, дехидратация и промиване на утайката от излугване, нейното смилане, комбиниране на течността фаза на излугване на рудата с промивните води на утайката от излугването на рудата, освобождаване от твърди суспензии и екстракция на мед от медсъдържащ разтвор за получаване на катодна мед и флотация на медни минерали от натрошена утайка от излугване в алкална среда с реагент-регулатор за получаване на флотационен концентрат.
Недостатъците на този метод са високата консумация на реагенти-регулатори на средата за флотация в алкална среда, недостатъчно висока екстракция на мед по време на флотация поради оксидни медни минерали, идващи след излугване на големи частици, екраниране на медни минерали с реагент- регулатор на околната среда, висока консумация на колектори за флотация.
Изобретението постига технически резултат, който се състои в увеличаване на извличането на мед от руда в търговски продукти, намаляване на потреблението на реагенти за флотация, увеличаване на скоростта на флотация и намаляване на разходите за смилане.
Посоченият технически резултат се постига чрез метод за преработка на смесени медни руди, включващ раздробяване и смилане на руда, излугване на натрошена руда с разтвор на сярна киселина с концентрация 10-40 g/dm 3 с разбъркване, съдържание на твърда фаза от 10-70%, с продължителност 10-60 минути, дехидратация и промиване на утайка от излугване на руда, комбиниране на течната фаза на излугване на руда с промивни води от излужване на утайка, освобождаване на комбинирания медсъдържащ разтвор от твърди суспензии, извличане на мед от медсъдържащата разтвор за производство на катодна мед и флотация на медни минерали от утайката от излугване при стойност на рН 2,0-6,0 s за получаване на флотационен концентрат.
Отделни случаи на използване на изобретението се характеризират с факта, че рудата се раздробява до размер на компонента, вариращ от 50-100% клас минус 0,1 mm до 50-70% клас минус 0,074 mm.
Също така, измиването на утайката от излугване се извършва едновременно с нейното обезводняване чрез филтриране.
В допълнение комбинираният медсъдържащ разтвор се освобождава от твърди суспензии чрез избистряне.
За предпочитане, флотацията се извършва с помощта на няколко от следните колектори: ксантогенат, натриев диетилдитиокарбамат, натриев дитиофосфат, аерофлот, борово масло.
Медта също се извлича от разтвор, съдържащ мед чрез течна екстракция и електролиза.
В допълнение, екстракционният рафинат, генериран по време на екстракция течност-течност, се използва за излугване на руда и за промиване на утайката от излугване.
Освен това отработеният електролит, образуван по време на електролизата, се използва за излугване на руда и за промиване на утайката от излугване.
Скоростта и ефективността на извличане на медни минерали от рудата зависи от размера на рудните частици: колкото по-малък е размерът на частиците, толкова по-достъпни са минералите за извличане и разтваряне по-бързо и в по-голяма степен. За излугване рудата се раздробява до размер на частиците, малко по-голям от този за флотационна концентрация, т.е. от 50-100% клас минус 0,1 mm, до 50-70% клас минус 0,074 mm, тъй като след излугване размерът на частиците намалява. Съдържанието на класа на размера при смилане на руда зависи от минералния състав на рудата, по-специално от степента на окисление на медните минерали.
След излугването на рудата се извършва флотация на медни минерали, чиято ефективност зависи и от размера на частиците - големите частици и най-малките частици - утайките - плуват лошо. При излужване на натрошена руда частиците на суспензията се излугват напълно, а най-големите се намаляват по размер, в резултат на което размерът на частиците без допълнително смилане съответства на размера на материала, необходим за ефективна флотация на минерални частици.
Разбъркването по време на излужване на натрошена руда осигурява увеличаване на скоростта на физичните и химичните процеси на пренос на маса, докато извличането на мед в разтвора се увеличава и продължителността на процеса намалява.
Излужването на натрошена руда се извършва ефективно при съдържание на твърда фаза от 10 до 70%. Увеличаването на съдържанието на руда по време на излугване до 70% ви позволява да увеличите производителността на процеса, концентрацията на сярна киселина, създава условия за триене между частиците и тяхното смилане, а също така ви позволява да намалите обема на излужващото устройство. Излужването при високо съдържание на руда води до високи концентрации на мед в разтвора, което намалява движеща силаразтваряне на минерали и скорост на излугване в сравнение с излужване с ниско съдържание на твърди вещества.
Излугването на руда с размер на частиците минус 0,1-0,074 mm с разтвор на сярна киселина с концентрация 10-40 g/dm 3 за 10-60 минути позволява високо извличане на мед от окислени минерали и вторични медни сулфиди. Скоростта на разтваряне на окислените медни минерали в разтвор на сярна киселина с концентрация 10-40 g/dm 3 е висока. След излугване на натрошена смесена медна руда в продължение на 5-10 минути, съдържанието на трудно флотируеми окислени минерали в рудата значително намалява и е под 30%, като по този начин тя става сулфидна. Възстановяването на медните минерали, останали в утайката от излугване, може да се извърши чрез флотация на сулфидни минерали. В резултат на извличане със сярна киселина на натрошена смесена медна руда, окислените медни минерали и до 60% вторични медни сулфиди са почти напълно разтворени. Съдържанието на мед в утайката от излужване и натоварването при обогатяване на флотацията на утайката от излугване значително намаляват и съответно се намалява потреблението на флотационни реагенти - колектори.
Предварителната обработка със сярна киселина на сулфидно-окислени медни руди позволява не само да се отстранят трудно плаващите окислени медни минерали, но и да се почисти повърхността на сулфидните минерали от железни оксиди и хидроксиди и да се промени съставът на повърхностния слой в такива начин, по който флотируемостта на медните минерали се увеличава. С помощта на рентгенова фотоелектронна спектроскопия е установено, че в резултат на третиране със сярна киселина на медни сулфиди настъпва промяна в елементния и фазов състав на повърхността на минералите, което се отразява на тяхното флотационно поведение - съдържанието на сяра се увеличава 1,44 пъти, медта с 4 пъти, а съдържанието на желязо намалява с 1,6 пъти. Съотношението на серните фази на повърхността след третиране със сярна киселина на вторични медни сулфиди се променя значително: делът на елементарната сяра се увеличава от 10 на 24% от общата сяра, делът на сулфатната сяра - от 14 на 25% (виж чертежа: спектри на сяра S2p (тип хибридизация на електронни орбитали, характеризиращ се с определена енергия на свързване) повърхност на медни сулфиди, А - без обработка, В - след обработка със сярна киселина, 1 и 2 - сяра в сулфиди, 3 - елементарна сяра, 4, 5 - сяра в сулфати). Като се вземе предвид увеличаването на общата сяра на повърхността на минералите, съдържанието на елементарна сяра се увеличава с 3,5 пъти, сулфатната сяра с 2,6 пъти. Изследванията на състава на повърхността показват също, че в резултат на обработката със сярна киселина съдържанието на железен оксид Fe 2 O 3 на повърхността намалява и съдържанието на железен сулфат се увеличава, съдържанието на меден сулфид Cu 2 S намалява и съдържанието на медният сулфат се увеличава.
По този начин, когато се извлича натрошена смесена медна руда, съставът на повърхността на медните сулфидни минерали се променя, засягайки техните флотационни качества, по-специално:
Увеличава се съдържанието на елементарна сяра на повърхността на медни сулфидни минерали, която има хидрофобни свойства, което намалява потреблението на колектори за флотация на медни сулфидни минерали;
Повърхността на медните минерали е изчистена от железни оксиди и хидроксиди, които екранират повърхността на минералите, поради което взаимодействието на минералите с колектора е намалено.
За по-нататъшна обработка на продуктите от излугване утайката от излугване се обезводнява, което може да се комбинира с промиване на утайката от излугване, например върху лентови филтри, за да се отстрани медта, съдържаща се във влагата от утайката. Разнообразие от оборудване за филтриране, като филтърни центрофуги и вакуумни лентови филтри, както и центрофуги за утаяване и др., се използват за обезводняване и измиване на утайката от излужване на руда.
Разтворът за извличане на рудата и промивните води на утайката за извличане на рудата за извличане на съдържащата се в тях мед се комбинират и освобождават от твърди суспензии, тъй като те влошават условията за извличане на мед и намаляват качеството на получения меден катод, особено при използване на процес на течна екстракция с органичен екстрагент. Отстраняването на суспендираните вещества може да се извърши най-много по прост начин- избистряне, както и допълнително филтриране.
Медта се извлича от избистрения медсъдържащ разтвор от излугване на руда и промиване на утайката от излугване, за да се получи меден катод. Съвременен метод за извличане на мед от разтвори е методът на течна екстракция с органичен катионобменен екстрагент. Използването на този метод ви позволява селективно да извличате и концентрирате медта в разтвор. След повторна екстракция на мед от органичния екстрагент се извършва електроекстракция за получаване на катодна мед.
При течна екстракция на мед от разтвори на сярна киселина с органичен екстрагент се образува екстракционен рафинат, който съдържа 30-50 g / dm 3 сярна киселина и 2,0-5,0 g / dm 3 мед. За да се намали консумацията на киселина за излужване и загубите на мед, както и рационална циркулация на водата в технологичната схема, екстракционният рафинат се използва за излугване и за промиване на утайката от излугване. В този случай концентрацията на сярна киселина в остатъчната влага на утайката от излугване се увеличава.
По време на електролизата на медта се образува отработен електролит от медсъдържащи разтвори, пречистени от примеси, като желязо, и концентрирани по време на течна екстракция, с концентрация 150-180 g/dm 3 сярна киселина и 25-40 g/ dm 3 мед. Подобно на екстракционния рафинат, използването на отработен електролит за излугване и измиване на излугването позволява да се намали консумацията на прясна киселина за излугване, загубата на мед и да се използва рационално водната фаза в технологичната схема. Когато се използва отработен електролит за промиване, концентрацията на сярна киселина в остатъчната влага на утайката от излугване се увеличава.
Не се изисква смилане след излугване за флотационно отделяне на медни минерали, тъй като по време на процеса на излугване частиците намаляват по размер и размерът на утайката от излугване съответства на класа на флотация 60-95% минус 0,074 mm.
В Русия се използва алкална среда за флотационно обогатяване на медни минерали, което се определя от преобладаващата употреба на ксантогенат като колектори, за които е известно, че се разлагат при киселинни условия, а в някои случаи и от необходимостта от пиритна депресия. За регулиране на околната среда по време на алкална флотация индустрията най-често използва варно мляко като най-евтиния реагент, който позволява рН да се повиши до силно алкални стойности. Калцият, влизащ във флотационната целулоза с варно мляко, до известна степен екранира повърхността на минералите, което намалява тяхната плаваемост, увеличава добива на продуктите за обогатяване и намалява тяхното качество.
При обработката на смесени медни руди от находището Удокан, натрошената руда след обработка със сярна киселина се измива от медни йони с кисел екстракционен рафинат, отработен електролит и вода. В резултат на това влагата в утайките от излугване е кисела. Последващата флотация на медни минерали при алкални условия изисква промиване с голям поток вода и неутрализация с голям поток варовик, което увеличава разходите за обработка. Поради това е препоръчително да се извърши флотационно обогатяване на сулфидни медни минерали след излугване със сярна киселина в кисела среда, при стойност на рН 2,0-6,0, за получаване на меден концентрат и отпадъчни отпадъци.
Изследванията показват, че при основната флотация на медни минерали от кейкове за излугване със сярна киселина, с намаляване на стойността на рН, съдържанието на мед в основния флотационен концентрат постепенно се увеличава от 5,44% (рН 9) до 10,7% (рН 2) с a намаление на добива от 21% до 10,71% и намаление на възстановяването от 92% на 85% (Таблица 1).
| маса 1 | |||||
| Пример за обогатяване на кейкове от извличане със сярна киселина на медна руда от находището Удокан при различни стойности на pH | |||||
| pH | Продукти | Изход | Съдържание на мед, % | Извличане на мед, % | |
| Ж | % | ||||
| 2 | Основен флотационен концентрат | 19,44 | 10,71 | 10,77 | 85,07 |
| 38,88 | 21,42 | 0,66 | 10,43 | ||
| Опашки | 123,18 | 67,87 | 0.09 | 4,5 | |
| Източник Руда | 181,50 | 100,00 | 1,356 | 100,00 | |
| 4 | Основен флотационен концентрат | 24,50 | 12,93 | 8,90 | 87,48 |
| Контролен флотационен концентрат | 34,80 | 18,36 | 0,56 | 7,82 | |
| Опашки | 130,20 | 68,71 | 0,09 | 4,70 | |
| Източник Руда | 189,50 | 100,00 | 1,32 | 100,00 | |
| 5 | Основен флотационен концентрат | 32,20 | 16,51 | 8,10 | 92,25 |
| Контролен флотационен концентрат | 17,70 | 9,08 | 0,50 | 3,13 | |
| Опашки | 145,10 | 74,41 | 0,09 | 4,62 | |
| Източник Руда | 195,00 | 100,00 | 1,45 | 100,00 | |
| 6 | Основен флотационен концентрат | 36,70 | 18,82 | 7,12 | 92,89 |
| Контролен флотационен концентрат | 16,00 | 8,21 | 0,45 | 2,56 | |
| Опашки | 142,30 | 72,97 | 0,09 | 4,55 | |
| Източник Руда | 195,00 | 100,00 | 1,44 | 100,00 | |
| 7 | Основен флотационен концентрат | 35,80 | 19,02 | 6,80 | 92,40 |
| Контролен флотационен концентрат | 15,40 | 8,18 | 0,41 | 2,40 | |
| Опашки | 137,00 | 72,79 | 0,10 | 5,20 | |
| Източник Руда | 188,20 | 100,00 | 1,40 | 100,00 | |
| 8 | Основен флотационен концентрат | 37,60 | 19,17 | 6,44 | 92,39 |
| Контролен флотационен концентрат | 14,60 | 7,45 | 0,38 | 2,12 | |
| Опашки | 143,90 | 73,38 | 0,10 | 5,49 | |
| Източник Руда | 196,10 | 100,00 | 1,34 | 100,00 | |
| 9 | Основен флотационен концентрат | 42,70 | 21,46 | 5,44 | 92,26 |
| Контролен флотационен концентрат | 14,30 | 7,19 | 0,37 | 2,10 | |
| Опашки | 142,00 | 71,36 | 0,10 | 5,64 | |
| Източник Руда | 199,00 | 100,00 | 1,27 | 100,00 |
По време на контролната флотация, колкото по-ниска е стойността на pH, толкова по-голямо е съдържанието на мед в концентрата, добивът и възстановяването. Добивът на контролния флотационен концентрат в кисела среда е висок (18,36%), с повишаване на стойността на рН добивът на този концентрат намалява до 7%. Възстановяването на медта в общия концентрат на основната и контролната флотация е почти еднакво в целия диапазон на изследваните стойности на рН и е около 95%. Възстановяването при флотация при по-ниско pH е по-високо в сравнение с възстановяването на мед при по-високо pH. висока стойност pH, което се обяснява с високия добив в концентратите при киселинни условия на флотация.
След обработка на рудата със сярна киселина скоростта на флотация на сулфидните медни минерали се увеличава, времето на основната и контролната флотация е само 5 минути, за разлика от времето на флотация на руда от 15-20 минути. Скоростта на флотация на медните сулфиди е значително по-висока от скоростта на разлагане на ксантоген при ниски стойности на pH. Най-добри резултати от флотационното обогатяване се постигат чрез използване на няколко колектора от серията калиев бутил ксантогенат, натриев дитиофосфат, натриев диетилдитиокарбамат (DEDTC), аерофлот, борово масло.
Въз основа на остатъчната концентрация на ксантогенат след взаимодействие с медни сулфиди експериментално е установено, че 1,8÷2,6 пъти по-малко ксантогенат се сорбира на повърхността на минералите, подложени на обработка със сярна киселина, отколкото на повърхността без обработка. Този експериментален факт е в съответствие с данните за увеличаване на съдържанието на елементарна сяра на повърхността на медни сулфиди след обработка със сярна киселина, което, както е известно, повишава неговата хидрофобност. Изследванията на пенната флотация на вторични медни сулфиди показват (реферат на дисертацията „Физико-химични основи на комбинираната технология за преработка на медни руди на находището Удокан“ на Л. Н. Крилов“), че обработката със сярна киселина води до увеличаване на извличането на мед в концентрат с 7,2÷10,1%, добив на твърда фаза с 3,3÷5,5% и съдържание на мед в концентрата с 0,9÷3,7%.
Изобретението е илюстрирано с примери за изпълнение на метода:
Смесена медна руда от находището Удокан, съдържаща 2,1% мед, от които 46,2% е в окислени медни минерали, беше натрошена, смляна до размер от 90% минус 0,1 mm, излугвана в вана с разбъркване при съдържание на твърда фаза от 20% , първоначалната концентрация на сярна киселина е 20 g/dm 3 с поддържане на концентрацията на сярна киселина на ниво от 10 g/dm 3 за 30 минути. За излугване са използвани екстракционен рафинат и отработен електролит. Утайката от излугване се обезводнява върху вакуумен филтър и се промива върху лентов филтър с екстракционен рафинат и вода.
Флотационното обогатяване на утайка от излугване със сярна киселина се извършва при рН 5,0 с използване на калиев бутил ксантогенат и натриев диетилдитиокарбамат (DEDTC) като колектори в количество с 16% по-малко, отколкото за флотация на натрошена утайка от излугване на медна руда с размер на частиците 1-4 mm. В резултат на флотационното обогатяване извличането на мед в общия сулфиден меден концентрат е 95,1%. За флотационно обогатяване не е използвана вар, която се изразходва в количества до 1200 g/t руда по време на алкална флотация на утайката от излугване.
Течната фаза на излугването и промивната вода бяха комбинирани и избистрени. Екстракцията на мед от разтвори се извършва с разтвор на органичния екстрагент LIX 984N; медният катод се получава чрез електролиза на мед от медсъдържащ киселинен разтвор. Извличането от край до край на мед от руда по метода е 91,4%.
Медната руда от находището Chiney, съдържаща 1,4% мед, в която 54,5% е в окислени медни минерали, се натрошава и натрошава до размер от 50% клас минус 0,074 mm, излугва се в разбъркваща вана при съдържание на твърда фаза 60% , начална концентрация на сярна киселина 40 g/dm 3 с използване на отпадъчен електролит. Пулпата от извличане се дехидратира върху вакуумен филтър и се промива върху лентов филтър, първо с отработения електролит и екстракционен рафинат, след това с вода. Утайката от излугване без повторно смилане се обогатява чрез флотация при рН 3.0 с използване на ксантогенат и аерофлот при скорост на потока (обща консумация 200 g/t), по-ниска отколкото по време на флотация на руда (консумация на колектор 350-400 g/t). Извличането на мед в концентрат от меден сулфид е 94,6%.
Течната фаза на излужването и промивната вода от излужвания кек се комбинират и избистрят. Екстракцията на мед от разтвори се извършва с разтвор на органичния екстрагент LIX; катодната мед се получава чрез електрическа екстракция на мед от медсъдържащ киселинен разтвор. Извличането от край до край на медта от руда в продаваеми продукти е 90,3%.
1. Метод за преработка на смесени медни руди, включващ раздробяване и смилане на руда, излугване на натрошена руда с разтвор на сярна киселина с концентрация 10-40 g / dm 3 с разбъркване, съдържание на твърда фаза 10-70%, продължителност 10-60 минути, дехидратация и промиване на излугването на кека на рудата, комбиниране на течната фаза на излугването на рудата с промивните води на кека на излугването, освобождаване на комбинирания медносъдържащ разтвор от твърди суспензии, извличане на мед от медсъдържащия разтвор до получаване на катодна мед и флотация на медни минерали от утайката от извличане при рН стойност 2,0-6,0 за получаване на флотационен концентрат.
2. Метод съгласно претенция 1, при който рудата се раздробява до размер на частиците, вариращ от 50-100% от класа минус 0,1 mm, до 50-70% от класа минус 0,074 mm.
3. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че утайката от излужването се промива едновременно с нейното обезводняване чрез филтруване.
4. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че комбинираният медсъдържащ разтвор се освобождава от твърди суспензии чрез избистряне.
5. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че флотацията се извършва с помощта на няколко от следните колектори: ксантогенат, натриев диетилдитиокарбамат, натриев дитиофосфат, аерофлот, борово масло.
6. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че извличането на мед от медсъдържащ разтвор се извършва чрез течна екстракция и електролиза.
7. Метод съгласно претенция 6, при който екстракционният рафинат, образуван по време на течна екстракция, се използва за излугване на руда и за промиване на утайката от излугване.
8. Метод съгласно претенция 6, при който отработеният електролит, образуван по време на електролиза, се използва за излугване на руда и за промиване на утайката от излугване.
Изобретението се отнася до металургията на медта, а именно до методи за преработка на смесени медни руди, както и промпродукти, хвостове и шлаки, съдържащи окислени и сулфидни медни минерали
