Мыс рудасының пайдасы технологиясы

Негізгі металы мыс болып табылатын кендер 90-95% флотациялық әдіспен өңделеді және кендердің тек 5-10% металлургиялық өңдеуге немесе басқа байыту әдістеріне жатады.

Флотация (французша flottstion, flotter – су бетінде қалқып шығу) – материалдар бетінің физикалық және химиялық қасиеттерінің айырмашылығына, олардың сумен сулану қабілетіне негізделген байыту әдісі. Сулы ортада ұсақ ұнтақталған кейбір минералдар (гидрофобты) сумен суланбайды, суға енгізілген ауа көпіршіктеріне жабысып, олармен бірге жер бетіне қалқып шығады, басқа минералдар (гидрофобты) сумен суланады, жабыспайды. ауа көпіршіктері пайда болады және целлюлоза көлемінде қалады.

Қазіргі уақытта белгілі жүз жетпіс құрамында мыс бар минералдардың он жетіге жуығы өнеркәсіптік ауқымда қолданылады (1-кесте). Құрамында мыс бар рудалардың барлығы дерлік, сонымен қатар полиметаллдарда темір сульфидтері бар (2-кесте).

Кесте 1. Негізгі мыс материалдарының сипаттамалары

Кесте 2. Негізгі темір сульфидті минералдарының сипаттамасы

Мыс минералдарының біркелкі таралуы бар жеңіл байытылған кендер үшін шағын қуатты зауыттар әдетте ұнтақтау және жіктеу операцияларын, бастапқы флотацияны, бақылау флотациясын және бір-үш тазалау операцияларын қамтитын бір сатылы схемаларды пайдаланады.

Қуаттылығы жоғары зауыттарда екі сатылы сұлбалар кең тарады, соған сәйкес І кезеңнен кейін 45–60% класс өлшемі –0,074 мм ұнтақтау, ірі мыс концентраты және құрамында пирит бар қалдықтар бөлінеді. Ірі мыс концентраты –0,074 мм класының 85–95% дейін ұнтақталып, тазалау жұмыстарына жіберіледі.

Құрамында бастапқы тұнба мен еритін тұздардың мөлшері жоғары кендерді өңдеу кезінде флотацияны екі циклде – құм және шламда жүргізу керек. Бөлек флотация ірілі-ұсақты бөлшектердің флотациясы үшін ең қолайлы жағдай жасайды – шлам (оның шаңы мен ұсақ бөліктерін құрайтын, кез келген кен материалын жуу кезінде шөгінді ретінде алынатын өнім қалдықтары), әдетте реагенттердің жалпы шығынын арттырады. , үлкен бөлшектердің флотациясын басып, оларға жабысып, мол және күшті көбік жасайды. Бөлек флотациясы бар схема, мысалы, Жезқазған зауытында (Қазақстан), Бьютт және Твин Бьютт (АҚШ) зауыттарында қолданылады.

Диссеминацияланған мыс кендері (порфирлі мыс, мыс құмтастары және тамырлы кендер) колчеданды күкірттің аздығымен және колчеданның құрамына байланысты мыстың (0,4–2,0%) төмен болуымен сипатталады, тек мыс концентраты немесе мыс пен пирит концентраттарын алу үшін өңделуі мүмкін. Бірінші жағдайда ұжымдық флотация қолданылады, ал екіншісінде ұжымдық-селективті немесе тікелей селективті.

Құрамында мыс бар кендер құрылымдық белгілері бойынша массивтік, немесе қатты және жайылған болып бөлінеді. Қатты рудалар әдетте неғұрлым бай және мыс пен мырыш сульфидтерімен өскен пиритпен бейнеленген күкірттің жоғары мөлшерімен сипатталады. Мыс, мырыш, күкірттің қатынасы, мысалы, қатты мыс колчеданының кенінде 1:1:20-ға жетеді (25). Мұндай қатты кендерге Оралдың мыс және мыс-мырыш кендері жатады, олар күрделі өңдеуге жататын кендерге жатады.

Жай рудаларда 1–2%-дан аспайтын, кедей рудаларда 0,4-1,0%-дан аспайтын түсті металдардың мөлшері бойынша диссеминацияланған кендер кедей. Өңделген рудадағы мыстың мөлшеріне байланысты мыс кендері шартты түрде бай (2%-дан жоғары Cu), орташа (0,8-2,0% Cu), нашар (0,5-0,8% Cu) және баланстан тыс (0,3-тен төмен) болып бөлінеді. % Cu). Құрамында 2–3% Cu бар, күкірті жоғары (35–42%) бай сульфидті кендерді кейде шахталық пештерде балқытуға жіберуге болады. Бірақ әлемдік тәжірибеде қазіргі уақытта мыс кендерін байыту кезінде алынған концентраттардан Cu 80% алынады.

Мыс сульфидті минералдар (галелпирит - CuFeS ₂ , халькоцит Cu ₂ S, ковеллит CuS, борнит Cu ₅ FeS ₄ ) сульфгидрильді коллекторлармен жақсы жүзеді (қатты кристалды заттардың өзіне тән иісі бар және көбік түзетін қасиеттері жоқ, бұл мүмкін етеді. көбік түзу процесін бұзбай кең ауқымда тұтынуды реттеу) жеткілікті кең рН диапазонындағы екі валентті күкірт негізінде, өйткені олар сульфидті бетінің тотығу дәрежесіне және мыс құрамына байланысты сорбциялық қабілеті жоғары. Ксантаттармен (ксантоген қышқылының ROC(=S)SH тұздары) жүзу қабілетіне сәйкес мыс минералдарын келесі ретпен орналастыруға болады: халькопирит < борнит < ковеллит < халькоцит.

Порфирлі мыс кендерінің кен орындары мыс қоры бойынша ең ірі болып табылады. Олардың базасында тәулігіне 90 мың тоннаға дейін немесе одан да көп кен өндіретін ірі мыс өңдеу зауыттары жұмыс істейді. Бастапқы порфирді мыс кендеріне негізінен колчеданы аз (2–5%) молибденит-халькопирит кендері жатады. Бұл кендерді байытудың негізгі технологиялық ерекшеліктері:

– мыс-молибденді ұжымдық флотациялау алдында 60–65% класс –0,074 мм бөлшектердің өлшеміне дейін бір сатылы ұнтақтау;

– бай мыс концентраттарын алу үшін 85–90% класы –0,074 мм-ге дейін өңделмеген концентраттарды қосымша ұнтақтау;

– ұжымдық флотацияда құру рН 10–12 деңгейінде пиритті басу үшін әк беру арқылы сақталады (бірақ молибдениттік флотация үшін оңтайлы рН = 7,5–8,0).

Бұл кендер үшін ең кең тараған сұлба орта өнімді қайта ұнтақтау және оны жеке циклде өңдеу болып табылады. Пирит концентраты, әдетте, мұндай кендерден оқшауланбайды (Чукикамата фабрикасын қоспағанда, порфирлі мыс кендері (колчедан, халькопирит, халькоцит) Алмалық және Балқаш зауыттарында (Өзбекстан, Қазақстан) өңделеді.

Құрамында орташа колчедан бар мыс кендері үшін ұжымдық селективті де, тура селективті схемалар да қолданылады. Ұжымдық-селективті схемалар бойынша байыту кезінде мыс минералдары мен колчеданды ганг минералдарынан бөлу ірі ұнтақтау кезінде (-0,074 мм класының 45–50% дейін), құрамында мыс қалдығы бар қалдықтарды алуға болады. . Содан кейін ұжымдық селективті флотация схемасы бойынша жоғарыда көрсетілген мөлшерге дейін ұнтақтаудан кейін мыс пен темір сульфидтерін ұжымдық флотациялау рН 7,5 жоғары емес (бос СаО концентрациясы 20–50 г/м3 аспайды) жүргізіледі. ). Алынған ұжымдық мыс-колчедан концентраты 80–95% класы –0,074 мм дейін ұнтақталғаннан кейін пиритті басу үшін рН 12,0–12,5 әкпен (400–500 г/м3 бос СаО) және цианидпен араластырылып, мыс флотациясына жіберіледі. . Диссеминацияланған рудалардың бақылау мыс флотациясының қалдықтарында, әдетте, 30-35% -дан аспайтын S бар, сондықтан олар рН 5-7 артық сілтілілігін жойғаннан кейін жүзеге асырылатын пириттік флотацияға жіберіледі.

Сульфидті мыс минералдарының коллекторлары ретінде ксантаттар (ксант қышқылы ROC(=S)SH тұздары, орташа тұтыну әдетте 10–30 г/т) және дитиофосфаттар (10 г/т) қолданылады. Реагент-коллекторлардың комбинациясы кеңінен қолданылады. Мысалы, мыс кендерін шетелде флотациялауда изопропил немесе амилксантаттармен біріктірілген пиритке қатысты ең таңдаулы болып табылатын Z-200 реагенті (изопропилтилтионокарбамат) қолданылады. Сульфгидрильді коллекторлардың аполярлылармен (машина майы, керосин және т.б.) комбинациясы жиі қолданылады. ТМД-да бутилксантат (C5H9OS2K) ең көп қолданылады және барлық мыс зауыттарында қолданылады.

АҚШ өсімдіктерінде қолданылатын ксантаттардың жалпы үлесі ~60%, дитиофосфаттар – шамамен 40% құрайды. Ганг минералдарының супрессорлары әдетте мыс таралған рудаларды флотациялауда қолданылмайды. Бірақ егер целлюлозада шламдар көбейген болса, онда негізгі мыс флотациясына және мыс концентратын қайта тазалауға сұйық шыны (0,4 г/т дейін) қосылады. Егер кенде тотыққан мыс минералдары болса, онда натрий сульфиді (200–300 г/т) ұнтақтау және негізгі мыс флотациясына беріледі.

Мыс және пирит концентраттары қанағаттандыратын талаптар 3 және 4 кестелерде келтірілген.

Кесте 3. Мыс концентратының сапасына қойылатын талаптар (ОСТ 48-77-82 бойынша)

Кесте 4. Сульфидті кендерді флотациялау кезінде алынатын колчеданды концентраттарға қойылатын техникалық талаптар (ГОСТ 444-51 «Пиритті флотация» бойынша)

Алынған мыс және пирит концентраттарына қойылатын талаптар кеннің түріне және оларды металлургиялық өңдеудің қабылданған әдісіне байланысты анықталады.