Мыс-никель кенін байыту технологиясы

Бірақ никельдің негізгі бөлігі кендерден сульфидті минералдар және силикаттар түрінде алынады, олардың сипаттамалары кестеде келтірілген.

 

Текстуралық ерекшеліктеріне қарай сульфидті кендер келесі түрлерге бөлінеді:

Никель сульфидті кендердің ең көп тарағаны – диссеминацияланған кендер . Бұл рудалардағы сульфидті минералдар серпентинделген оливин мен пироксен арасында таралады. Никель, мыс және кобальт қатынасы 55–50:28–23:1.

Брекштелген рудалар – бай өнеркәсіптік кендердің бір түрі. Олардың кен денелеріндегі мөлшері 2-ден 25%-ға дейін өзгереді. Кендер пиротиттен, пентландиттен және халькопириттен тұратын ұсақ түйіршікті сульфидті массамен цементтелген тальциленген серпентиниттердің, филлиттердің және туфиттердің фрагменттерінен тұрады, олардың мөлшері 60–75% құрайды. Никель, мыс және кобальттың қатынасы 56:22:1.

Қатты сульфидті кендер кен денелерінің төменгі бөліктеріндегі брекцияланған кендермен тығыз байланысты. Олар негізінен пиротиттен (60–80%), пентландиттен және халькопириттен тұрады. Пентландиттің астық мөлшері 5-10 мм жетуі мүмкін. Рудалардағы никель, мыс және кобальттың қатынасы 35–25:17–14:1.

Тамырлы және тамырлы кендер кең таралмаған. Олар негізгі сульфидті минералдардың – пирротит, халькопирит және пентландиттің өзара жұқа өзара өсуімен ерекшеленеді. Никель, мыс және кобальттың қатынасы әдетте 47:48:1 құрайды.

Силикатты никель кендері никель мен кобальтқа қатынасы 20...30:1 болатын никельдің төмен мөлшерімен (1%-ға дейін) сипатталады. Силикатты кендерден никельді алу жалпы никель өндірісінде 15...20%-дан аспайды және бұл кендер алдын ала байытусыз өңделеді.

Мыс-никель кендерін байыту тікелей селективті, ұжымдық-селективті және аралас схемалар арқылы жүзеге асырылады.

 Комсомольский кенішінің қатты кендері селекциялық флотация схемасы арқылы байытылады.

Бұл рудалар сульфидті минералдардың әртүрлі флотациялық белсенділігімен сипатталады, оларды төмендететін флотация бойынша келесі ретпен орналастыруға болады: халькопирит (талнахит, моюкит, кубанит), пентландит және құрамында никель бар пирротит, пирротит. Мыс және никель минералдарының селективті флотациясы ең алдымен сульфидті беттің әртүрлі тотығу жылдамдығына байланысты болады. Никель сульфидті минералдар жақсы және тез тотығады, ал халькопирит әлдеқайда баяу тотығады.

Комсомольский руднигінің қатты сульфидті кендері орташа және ұсақ ұсақталғаннан кейін ұнтақтауға жіберіледі, ол екі кезеңде -0,05 мм класының 80% мөлшерінде жүргізіледі. Екінші ұнтақтау сатысының гидроциклондарынан ағызудағы қатты құрамы 20% жетеді, сондықтан ағынды 34% қатты күйге дейін қоюландырады, ал судың шамамен 50% жойылады. Содан кейін қоюланған өнім сульфидті минералдардың бетін тотықтыру үшін ауа жіберілетін үш контактілі резервуарға түседі. 15 минут араластырғаннан кейін никель минералдары басылады және мыс сульфидті минералдардың флотациялық белсенділігі біршама жоғарылайды. Бірінші негізгі флотация этилдитиофосфат (1% Cu үшін 7 г), Т-66 (12 г/т) және МИБК (6-10 г/т) қатысуымен жүргізіледі. Бақылау флотациясынан кейін, этилдитиофосфат (1% Cu үшін 1,5 г) және Т-66 (2 г/т) беру арқылы сульфидті минералды агрегаттар көбік өніміне қосымша экстракцияланады, қалдық қалдықтары бөлініп, пентландиттің бірінші флотациясына жіберіледі, мұнда оның ірі дәндері ксантатпен (25 г/т) алынады. Пентландиттің бірінші флотациясының қалдықтары 92% класты -0,044 мм мөлшерінде алдын ала және тексеру классификациясымен оның жұқалануын болдырмау үшін қосымша ұнтақталған. Екінші пентландит флотациясының қалдықтары 2% Ni және 0,4% Cu бар дайын пирротит концентраты болып табылады.

Дайын никель концентраты пентландиттік флотацияның көбік өнімі және кедір-бұдырлы мыс флотациясының қалдықтары болып табылады, оның қорегі пентландит флотациясының I концентраты болып табылады. Алынған никель концентратында 7,0–7,2% Ni және 2,3% Cu бар.

Мыс концентраты -0,044 мм класының 92%-ына дейін өңделмеген мыс флотациялық концентратымен бірге қайта ұнтақталғаннан кейін бақылау флотациялық концентраттан алынады. Екінші негізгі және екі тазалау операциясынан кейін алынған мыс концентратында 26–28% Cu және 1,7–1,9% Ni бар. Жалпы никель концентратында 8,0–8,5% Ni және 4,4–4,7% Cu бар. Пентландитті басу үшін әкті сұлба бойынша жалпы шығыны 0,5 г/т құрайтын өрескел мыс флотациясына береді.

 

 

Үздіксіз сульфидті мыс-никель кендерінің флотациялық схемасы

 

Таратылған мыс-никель рудалары ұжымдық флотация схемасын қолдану арқылы байытылады , ол мыс-никель қатынасына байланысты іріктеп мыс пен никель концентраттарына бөлінеді немесе конвертер штейнін алу үшін балқытады. Мыс-никель қатынасы екіден жоғары болса, ұжымдық концентрат іріктеп бөлінеді, бірақ бұл қатынас екіден аз болса, концентратты балқытып, конвертер штейнін алады, содан кейін оны И.Н.Масляницкий әдісімен бөледі.

Ұжымдық флотация схемасына сәйкес кен I сатысында -0,074 мм класының 40–50% дейін ұсақталады, одан кейін кен цикларалық флотацияға жіберіледі, ол рН 9–10 кезінде сілтілі ортада жүзеге асырылады. Коллекторлар (бутил, амилксантаттар, бутилдиофосфат немесе олардың комбинациясы) диірмендерге жақсы беріледі, онда олар тез тотығуға қабілетті пирротиттің жаңа ашылған бетімен әрекеттесе алады.

Кейінгі дөрекі флотация цикл аралық флотациялық қалдықтарды –0,074 мм класының 60–80% мөлшерінде қосымша ұнтақтау арқылы жүзеге асырылады. Цикларалық және дөрекі флотация әдетте ашық циклде жүзеге асырылады, ал ортаңғылар –0,074 мм класының 90–100% қосымша ұнтақтаумен бөлек циклде өңделеді. Бұл циклде алынған концентраттар дөрекі флотация концентраттарымен біріктіріледі. Кейде байытудың технологиялық көрсеткіштерін жақсарту үшін қосымша коллектор – аполярлы май (керосин, машина майы және т.б.) беру арқылы құмдар мен шламдарды бөлек флотациялау қолданылады. Ұжымдық флотация схемасы Ждановск кен орнының нашар таралған мыс-никель кендері өңделетін Ждановская байыту зауытында қолданылады.

Ждановская байыту зауыты 1965 жылы іске қосылды. Бұл зауыттағы мыс-никель кендерін байыту технологиялық схемасы 49-суретте көрсетілген. Өлшемдері 1200 мм кен үш сатыда 25 мм-ге дейін ұсақталады. Ұсатудың бірінші кезеңі ККД-1500/180 конустық уатқышта жүргізіледі, онда кен 100 тонналық самосвалдармен беріледі. Ірі ұсақталған руда орта және ұсақ ұсақтау корпусына жіберіледі, онда каскадта үш КСД-2200Б және алты КМД-2200 және КМД-2200 ұсатқыштары орнатылған. Ұсақтау алдында алдын ала сүзгілеу алты 173-Гр инерциялық экранда жүргізіледі.

І кезеңнен кейін -0,074 мм сыныбының 45–50% өлшеміне дейін спиральды классификатормен (диаметрі екі диірмен үшін 3000 мм бір қос спиральді жіктеуіш) тұйық циклде жұмыс істейтін МШР-3600Х5000 шарикті диірмендерде ұнтақтаудан кейін , 41–43% қатты құрамы бар целлюлоза цикларалық флотацияға жіберіледі. Сілтілік ортаны құру үшін диірмендерге сода күлі (710 г/т) беріледі, сонымен қатар коллектор ретінде мұнда бутилксантат (60–75 г/т) енгізіледі. Никель сульфидтерін белсендіру үшін мыс сульфаты (9 г/т дейін) және бутилдитиофосфат (7–20 г/т) цикларалық флотацияға беріледі.

 

 

Мыс-никель кендерін ұжымдық байытудың технологиялық схемасы

 

Цикларалық флотация қалдықтары ГЦ-50 гидроциклондарымен тұйық циклде жұмыс істейтін МШЦ-3600Х5500 шарлы диірмендерде қайта ұнтақталады. Бутилксантат (40–50 г/т) II сатыдағы диірмендерге беріледі. Мөлшері –0,074 мм класының 80–85% гидроциклон толып мыс сульфаты (0–9 г/т) және бутилдитиофосфат (5–15 г/т) қоректенетін негізгі сусымалы флотацияға жіберіледі. Цикларалық және негізгі сусымалы флотацияның концентраттары біріктіріліп, ганга минералдарын басу арқылы CMC арқылы қайта тазартылады, ол әрбір тазарту флотациясына жалпы шығыны 400–560 г/т беріледі. Алынған ұжымдық мыс-никель концентратында 5,8–6% Ni, 2,3–2,75% Cu және 0,2% Co бар мыс пен никельді алу шамамен 75% және кобальт 65% құрайды.

Негізгі көлемді флотацияның қалдықтары бақылау флотациясына ұшырайды, мұнда мыс сульфаты (0-5 г/т), бутилксантат (8-10 г/т) және бутилдитиофосфат (0-5 г/т) беріледі. Магнетитті бақылау флотациясының қалдықтарынан магнит өрісінің кернеулігі 80-96 кА/м барабанды магниттік сепараторда магниттік айыру арқылы алады. Орташа өлшемді өнімдер (бақылау флотациясының тазарту және концентрат қалдықтары) -0,044 мм класының 90% мөлшеріне дейін қайта ұсақталады және бөлек циклде жүзеді. ЦМС (150 г/т) қатысуымен жүргізілетін орташа өлшемді флотацияның концентратын тазартқаннан кейін көбік өнімі мыс-никель концентратына қосылады.

Дайын мыс-никель концентраты қоюланғаннан кейін түйіршіктерді түйіршіктеуге және термиялық нығайтуға арналған қуыру цехына беріледі, содан кейін олар металлургиялық өндіріске жіберіледі.