Сульфидті кендер
Сульфидті кендер – минералдары күкіртпен химиялық қосылыстарда кездесетін кендер. Сульфидті кендердің тау-кен өндіру және өңдеу өнеркәсібінде, сонымен қатар металлургияда маңызы зор.
Кенді байыту әдісін таңдау тау жыныстарының құрамындағы күкіртке байланысты. Күкірт таза металдар мен қорытпаларды алу тұрғысынан қоспа элементі болып табылады. Күкірт қосылыстарынан құтылу өте ұзақ және ауыр жұмыс.
Негізгі сульфидті минералдарға: пирит, марказит, халькопирит, пирротит, сфалерит және вурцит; сирек кездеседі: троилит, галена, асенопирит, борнит, халькоцит, кубанит, дигенит және т.б.
Пирит – FeS 2 темір дисульфиді , жер қыртысында ең көп таралған сульфид, темір мен күкірттің үлесі сәйкесінше 46,6% және 53,4%. Негізгі қоспалар: Ni, Co, Cu, Au, As, Se, Tl. Оның алтын сары түсі бар (сондықтан оны кейде «ақымақ алтыны» деп те атайды). Пирит кендері күкірт қышқылы мен мыс сульфатын алудың негізгі шикізат көзі болып табылады. Бірақ колчеданды пайдалы құрамдас бөліктерге өңдеу (түсті металдарды алу) экономикалық тұрғыдан тиімді емес, сондықтан оны қоқыс үйінділеріне жібереді. Ресейде пирит кен орындары Оралда (Дегтярское, Калатинское, Березовское) орналасқан. Алтайда пириттің ірі кен орындары шоғырланған.
Марказиттің ашық қоңырдан қара-жасылға дейін өзгеретін күшті плеохроизмі бар және гобулярлы құрылымдарды құрайтын радиалды рельстер түрінде кездеседі; мұндай құрылымдардың өзектерінде пирит кристалдары кездеседі. Марказит пирит сияқты темір сульфиді FeS 2 болып табылады , бірақ одан ішкі кристалдық құрылымымен, үлкен сынғыштығымен және төмен қаттылығымен ерекшеленеді. Марказит беттік жағдайларда тұрақсыз, бұл оның ыдырауына әкеледі (әсіресе жоғары ылғалдылықта). Тығыздығы төмен болғандықтан, марказит күкірт қышқылын өндіруге арналған материал ретінде жасалуы мүмкін. Марказит - кең таралған минерал, бірақ пирит сияқты кең таралған емес. Ол әдетте шөгінді жыныстарда кездеседі (бұл Ресейдегі кен орындарына тән). Марказиттің ең үлкен қоры 1933 жылы ашылған Оңтүстік Оралдағы Блавинское кен орнында шоғырланған.
Пирротит мыс-никель рудаларының гипогенді шөгінділерінде кең таралған, отты қызыл немесе қою сарғыш түсті, Fe1-xS құрамы бар сульфидтер класына жатады. Сипаттама құрамы (%): S - 36, Fe - 60-63,5, темір мөлшері айтарлықтай өзгеруі мүмкін. Ол Кола түбегіндегі Оралда да шоғырланған. Ол Германияда, Баварияда, Финляндияда кездеседі, сонымен қатар метеориттерде кездеседі. Негізгі қоспалар - Ni, Co. Сондай-ақ күкірт қышқылын алу үшін қолданылады.
Халькопирит – мыс алудың негізгі минералы. Химиялық қосылысы CuFeS2, түсі алтын сары, сынғыш. Минерал тұрақсыз және атмосфералық әсерден жойылады. Халькопирит кең таралған пайдалы қазба, Ресейде: Удокан (Забайкалье), Сибай (Орал), Турин кен орындары (Солтүстік Орал), Норильск кен орындары тобы сияқты кен орындарында шоғырланған. Ірі кен орындары Чилиде шоғырланған. Қазақстанда, АҚШ-та, Арменияда, т.б.
1-сурет. Пирит
2-сурет. Марказит
3-сурет. Пирротит
4-сурет. Халькопирит
Сульфидті кендер түсті металдардың (никель, кобальт, мыс, мырыш, қорғасын, молибден, сынап, т.б.) өте маңызды көзі болып табылады. Тау жынысындағы сульфидтер мен басқа минералдардың қатынасына қарай сульфидті тоғандар: сульфидтер басым болатын қатты, массивті және сульфидті емес минералдар басым болатын тамырлы немесе диссеминирленген болып жіктеледі. Сондай-ақ кендер құрамында бір бағалы компоненті бар монометалдық немесе бірнеше бағалы элементтерден тұратын полиметалл болуы мүмкін.
Пирит, халькопирит, ковеллит, сфалерит – қатты және таралған сульфидті кендердің негізгі минералдары. Мұндай рудаларда ганга әдетте кварц пен слюдалармен бейнеленген.
Сульфидті кендерді байыту үшін реагенттік режимдер мен флотациялық байыту схемалары қолданылады . Бұл режимдер негізінен руданың материалдық құрамына, кен компоненттерінің минералды формаларының қатынасына, кен минералының активтену дәрежесіне, сондай-ақ қызықтыратын элементтердің сульфидтерінің тотығу дәрежесіне байланысты. Сульфидті кендердің көпшілігі пайдалы қазбалардың өте біркелкі емес таралуымен сипатталады, бұл өз кезегінде күрделі көп сатылы байыту схемаларын қолдану қажеттілігін анықтайды. Байытудың бастапқы кезеңдерінде негізгі минералдың гангасымен қызығушылық құрайтын компоненттердің өзара өсінділерін ашу қажет. Бұған әдетте 50-65% дейін ұнтақтау арқылы қол жеткізіледі. Дегенмен, өндірілетін элементке байланысты мұндай ұнтақтау кезінде қажетті саңылау болмауы мүмкін, бұл 85-95% дейін қосымша ұнтақтауды қажет етуі мүмкін.
Бүгінгі күні сульфидті кендерді байыту кезінде флотациялық қалдықтардың құм фракциясын қайта флотациялаумен құм және шлам фракцияларын бөлек флотациялау схемалары барған сайын кең таралуда. Мұндай флотацияның схемасы 5-суретте көрсетілген.
