Procesamiento de mineral de cobre. Mineral de cobre Procesamiento de mineral de cobre
Para separar los minerales entre sí, el mineral debe triturarse y triturarse.
Para liberar minerales de la acumulación mutua en la mayoría de los casos, se requiere un molido fino, por ejemplo, hasta -0,2 mm y más fino.
La relación entre el diámetro de las piezas más grandes de mineral (D) y el diámetro del producto triturado (d) se denomina grado de trituración o grado de trituración (K):
Por ejemplo, con D \u003d 1500 mm yd \u003d 0,2 mm.
K \u003d 1500 ÷ 0,2 \u003d 7500.
La trituración y la trituración se suelen realizar en varias etapas. En cada etapa, se utilizan varios tipos de trituradoras y molinos, como se muestra en la tabla. 68 y Fig. 1.
El triturado y triturado puede ser seco o húmedo.
Dependiendo del grado final prácticamente posible de molienda en cada etapa, se selecciona el número de etapas.Si el grado de molienda requerido es K, y en etapas individuales - k1, k2, k3 ..., entonces
La finura general está determinada por el tamaño del mineral original y el tamaño del producto final.
Cuanto más fino sea el mineral extraído, más barata será la trituración. Cuanto mayor sea el volumen del cucharón de la excavadora para minería, mayor será el mineral extraído, lo que significa que las unidades de trituración deben usarse en tamaños grandes, lo que no es económicamente viable.
El grado de trituración se elige de manera que el costo del equipo y los costos operativos sean los más bajos. El tamaño de la ranura de carga para trituradoras de mandíbulas debe ser un 10-20% más grande que el tamaño transversal de las piezas más grandes de mineral, para trituradoras cónicas y cónicas, igual a una pieza de mineral o un poco más. El cálculo de la productividad de la trituradora seleccionada se basa en el ancho de la ranura de descarga, teniendo en cuenta que el producto triturado siempre contiene piezas de mineral dos o tres veces más grandes que la ranura seleccionada. Para obtener un producto con un tamaño de partícula de 20 mm, debe elegir una trituradora de cono con un espacio de descarga de 8-10 mm. Con una pequeña suposición, se puede suponer que la capacidad de las trituradoras es directamente proporcional al ancho de la ranura de descarga.
Las trituradoras para pequeñas fábricas se eligen para trabajar en un turno, para fábricas de productividad media, en dos, para fábricas grandes, cuando se instalan varias trituradoras en las etapas de trituración media y fina, en tres turnos (seis horas cada una).
Si, con el ancho mínimo de la boca, correspondiente al tamaño de los trozos de mineral, la trituradora de mandíbulas puede dar el rendimiento requerido en un turno y la trituradora cónica no se cargará, entonces se elige una trituradora de mandíbulas. Si la trituradora de cono, con el tamaño de la ranura de carga igual al tamaño de los trozos más grandes de mineral, recibe trabajo por turno, entonces se debe preferir la trituradora de cono.
En la industria del mineral, los rodillos rara vez se instalan; son reemplazados por trituradoras de cono corto. Para triturar minerales blandos, por ejemplo de manganeso, así como carbones, se utilizan rodillos de engranajes.
Detrás últimos años las trituradoras están relativamente extendidas acción de choque, cuya principal ventaja es un alto grado de trituración (hasta 30) y selectividad de trituración debido a la división de piezas de mineral a lo largo de los planos de acreción de minerales y a lo largo de la mayoría puntos débiles... Mesa 69 muestra los datos comparativos de trituradoras de impacto y de mandíbulas.
Las trituradoras de impacto se instalan para la preparación de materiales en talleres metalúrgicos (trituración de calizas, minerales de mercurio para el proceso de tostado, etc.). Mechanobrom probó un prototipo de trituradora inercial desarrollada por HM con 1000 rpm, que proporciona una relación de trituración de alrededor de 40 y permite producir trituración fina con un alto rendimiento de fracciones finas. La trituradora con un diámetro de cono de 600 mm se pondrá en producción en serie. Junto con Uralmashzavod, se está diseñando una muestra de trituradora con un diámetro de cono de 1650 mm.
La molienda, tanto en seco como en húmedo, se realiza principalmente en molinos de tambor. La vista general de los molinos con descarga final se muestra en la Fig. 2. Las dimensiones de los molinos de tambor se determinan como el producto de DxL, donde D es el diámetro del tambor, L es la longitud del tambor.
Volumen del molino
En la tabla se ofrece una breve descripción de los molinos. 70.
La productividad del molino en unidades de peso de un producto de cierto tamaño o clase por unidad de volumen por unidad de tiempo se denomina productividad específica. Suele expresarse en toneladas por m3 por hora (o día). Ho, la eficiencia de los molinos se puede expresar en otras unidades, por ejemplo, en toneladas de producto terminado por kW * ho en kW * h (consumo de energía) por tonelada de producto terminado. Este último se usa con mayor frecuencia.
La potencia consumida por el molino se compone de dos cantidades: W1 - potencia consumida por el molino en reposo, sin carga con medio de trituración y mineral; W2 - potencia para levantar y girar la carga. W2 - potencia productiva - gastada en trituración y pérdidas de energía asociadas.
Consumo total de energía
Cuanto menor sea la relación W1 / W, es decir, cuanto mayor sea el valor relativo de W2 / W, más eficiente será la operación del molino y menor será el consumo de energía por tonelada de mineral; W / T, donde T es la productividad del molino. El mayor rendimiento del molino en estas condiciones corresponde a la potencia máxima consumida por el molino. Dado que la teoría del funcionamiento de los molinos no se ha desarrollado suficientemente, las condiciones óptimas de funcionamiento del molino se encuentran empíricamente o se determinan sobre la base de datos prácticos, que en ocasiones son contradictorios.
La productividad específica de los molinos depende de los siguientes factores.
Velocidad de rotación del tambor del molino. Cuando el molino gira, bolas o varillas bajo la influencia de la fuerza centrífuga
mv2 / R \u003d mπ2Rn2 / 30,
donde m es la masa de la pelota;
R es el radio de rotación de la bola;
n es el número de revoluciones por minuto,
presionados contra la pared del tambor y, en ausencia de deslizamiento, se elevan con la pared hasta una cierta altura hasta que se desprenden de la pared bajo la influencia de la gravedad mg y vuelan hacia abajo en una parábola, y luego caen sobre la pared del tambor con mineral y, al impactar, realizan un trabajo de trituración. A Ho se le puede dar tal número de revoluciones que las bolas de He se desprenderán de la pared (mv2 / R\u003e mg) y comenzarán a girar con ella.
La velocidad de rotación mínima a la que las bolas (en ausencia de deslizamiento) no se desprenden de la pared se llama velocidad crítica, el número correspondiente de revoluciones es el número crítico de revoluciones ncr. En los libros de texto puedes encontrar eso
donde D es el diámetro interior del tambor;
d es el diámetro de la bola;
h - espesor del forro.
La velocidad de operación del molino generalmente se define como un porcentaje de la velocidad crítica. Como se ve en la Fig. 3, la potencia consumida por el molino aumenta con un aumento en la velocidad de rotación más allá de la crítica. La productividad del molino debería aumentar en consecuencia. Cuando se trabaja a una velocidad mayor que la velocidad crítica en un molino con un revestimiento liso, la velocidad del tambor del molino es mayor que la velocidad de las bolas adyacentes a la superficie del tambor: las bolas se deslizan a lo largo de la pared, girando alrededor de su eje, desgastan y trituran el mineral. Con revestimiento con elevadores y sin deslizamiento, el consumo máximo de energía (y productividad) se desplaza hacia velocidades de rotación más bajas.
En la práctica moderna, los molinos más comunes con una velocidad de rotación del 75-80% de la crítica. Según los últimos datos de la práctica, en relación con el aumento de los precios del acero, las acerías se instalan con una velocidad más baja (baja velocidad). Entonces, en la fábrica de molibdeno más grande de Klymax (EE. UU.), 3.9x3.6 M molinos con un motor de 1000 hp. de. trabajar al 65% de la velocidad crítica; en la nueva fábrica de Pima (EE. UU.), la velocidad de rotación del molino de barras (3,2x3,96 / 1) y del molino de bolas (3,05x3,6 m) es el 63% de la crítica; en una fábrica de Tennessee (EE. UU.), el nuevo molino de bolas tiene una velocidad del 59% de la velocidad crítica, y el molino de barras funciona a una velocidad inusualmente alta para los molinos de barras: el 76% de la velocidad crítica. Como se ve en la Fig. 3, un aumento en la velocidad de hasta un 200-300% puede proporcionar un aumento en la productividad de los molinos en varias veces sin cambiar su volumen, pero esto requerirá una mejora constructiva de los molinos, en particular los cojinetes, la eliminación de alimentadores de espiral, etc.
Entorno aplastante. Para la molienda en molinos, se utilizan barras de acero al manganeso, acero forjado o fundido o bolas de hierro fundido aleado, minerales o guijarros de cuarzo. Como se ve en la Fig. 3, cuanto mayor sea la gravedad específica del medio de trituración, mayor será la productividad del molino y menor el consumo de energía por tonelada de mineral. Cuanto menor sea la gravedad específica de las bolas, mayor debe ser la velocidad de rotación del molino para lograr la misma productividad.
El tamaño de los cuerpos de trituración (dø) depende del tamaño de alimentación del molino (dр) y su diámetro D. Aproximadamente debe ser:
Cuanto más pequeña sea la comida, más pequeñas serán las bolas. En la práctica, se conocen los siguientes tamaños de bolas: para minerales 25-40 mm \u003d 100, con menos frecuencia, para minerales duros - 125 mm, y para minerales blandos - 75 mm; para mineral - 10-15 mm \u003d 50-65 mm; en la segunda etapa de molienda cuando se alimenta con un tamaño de 3 mm dsh \u003d 40 mm y en el segundo ciclo cuando se alimenta con un tamaño de 1 mm dsh \u003d 25-30 mm; para la trituración de concentrados o productos intermedios, se utilizan bolas no mayores de 20 mm o guijarros (mineral o cuarzo) - 100 + 50 mm.
En los molinos de barras, el diámetro de las barras suele ser de 75 a 100 mm. El volumen requerido de medio triturador depende de la velocidad de rotación del molino, el método de descarga y la naturaleza de los productos. Normalmente, a una velocidad del molino del 75-80% de la carga crítica, se llena el 40-50% del volumen del molino. Sin embargo, en algunos casos, reducir la carga de bolas es más efectivo no solo desde un punto de vista económico, sino también tecnológico, ya que proporciona una trituración más selectiva sin formación de lodos. Entonces, en 1953, en la fábrica de Copper Hill (EE. UU.), El volumen de carga de bolas se redujo de 45 a 29%, como resultado de lo cual la productividad del molino aumentó de 2130 a 2250 toneladas, el consumo de acero disminuyó de 0,51 a 0,42 kg / t. ; el contenido de cobre en los relaves disminuyó de 0.08 a 0.062% debido a una mejor molienda selectiva de sulfuros y una disminución en el exceso de molienda de roca estéril.
El hecho es que a una velocidad de rotación del molino del 60-65% de la crítica en un molino con una descarga central con un pequeño volumen de carga de bolas, se crea un espejo relativamente silencioso del flujo de pulpa que se mueve hacia la descarga, que no es agitado por las bolas. De esta corriente, las partículas de mineral gruesas y pesadas se asientan rápidamente en la zona llena de bolas y se trituran, mientras que las partículas finas y gruesas ligeras permanecen en la corriente y se descargan sin tener tiempo de asar en exceso. Al cargar hasta el 50% del volumen del molino, toda la lechada se mezcla con las bolas y las partículas finas se vuelven a triturar.
Método de descarga del molino. Normalmente, los molinos se descargan desde el extremo opuesto al de carga (con raras excepciones). La descarga puede ser alta - en el centro del extremo (descarga central) a través de un muñón hueco, o baja - a través de una rejilla insertada en el molino desde el extremo de descarga, y la lechada que ha pasado a través de la rejilla es levantada por elevadores y también descargada a través del muñón hueco. En este caso, la parte del volumen del molino que ocupan la parrilla y los elevadores (hasta el 10% del volumen) no se utiliza para moler.
El molino con descarga central se llena de pulpa con batidos hasta el nivel de descarga. peso Δ. Bolas con latidos el peso b en una pulpa de este tipo se vuelve más ligero con los golpes. peso. pulpa: δ-Δ. es decir, su efecto aplastante disminuye y cuanto más, menos δ. En molinos con baja descarga, los vapores que caen no se hunden en la lechada, por lo que el efecto de trituración es mayor.
En consecuencia, la productividad de los molinos con rejilla es mayor en δ / δ-Δ veces, es decir, con bolas de acero, en aproximadamente un 15-20%, con molienda con mineral o piedras de cuarzo, en un 30-40%. Así, durante la transición de la descarga central a la descarga a través de la parrilla, la productividad de los molinos aumentó en la fábrica de Castle Dome (EE. UU.) En un 12%, en Kirovskaya, en un 20%, y en Mirgalimsayskaya, en un 18%.
Esta posición solo es válida para el pulido grueso o el pulido en una etapa. Con la molienda fina en una alimentación fina, por ejemplo, en la segunda etapa de molienda, la pérdida de peso del cuerpo triturador es de menor importancia y la principal ventaja de los molinos de parrilla desaparece, y sus desventajas (uso incompleto del volumen, alto consumo de acero, alto costo de las reparaciones) permanecen, lo que hace que se dé preferencia. Molinos con descarga central. Así, las pruebas en la fábrica de Balkhash arrojaron resultados no favorables a los molinos con rejilla; en un molino de Tennessee (EE. UU.), el aumento del diámetro del pasador de descarga no dio mejores resultados; en la fábrica de Tulsikwa (Canadá), cuando se quitó la rejilla y el volumen del molino aumentó debido a esto, la productividad se mantuvo igual, pero el costo de las reparaciones y el consumo de acero disminuyeron. En la mayoría de los casos, no es recomendable poner molinos con rejilla en la segunda etapa de molienda, cuando el trabajo por abrasión y trituración es más efectivo (velocidad de rotación 60-65% de la crítica) que el trabajo por impacto (velocidad 75-80% de la crítica).
Revestimiento de molino. Los diferentes tipos de revestimientos se muestran en la fig. 4.
Cuando se muele por desgaste y a velocidades superiores a las críticas, se recomiendan revestimientos lisos; al aplastar por golpe - revestimientos con elevadores. En la fig. Se muestra un revestimiento de acero sencillo y económico. 4, g: los espacios entre las barras de acero por encima de las lamas de madera se rellenan con pequeñas bolas que, sobresaliendo, protegen las barras de acero del desgaste. Cuanto más delgado y resistente al desgaste sea el revestimiento, mayor será la productividad de los molinos.
Durante el funcionamiento, las bolas se desgastan y disminuyen de tamaño, por lo que los molinos se cargan con bolas de una tamaño más grande... En un molino cilíndrico, las bolas grandes ruedan hasta el extremo de descarga, por lo que la eficiencia de su uso disminuye. Las pruebas han demostrado que al eliminar el rodaje de bolas grandes para la descarga, la productividad del molino aumenta en un 6%. Para eliminar el movimiento de las bolas, se han propuesto varios revestimientos: escalonado (Fig.4, h), espiral (Fig.4, i), etc.
En el extremo de descarga de los molinos de varillas, grandes trozos de mineral que caen entre las varillas rompen su disposición paralela al rodar sobre la superficie de carga. Para eliminar esto, el revestimiento tiene forma de cono, engrosándolo hacia el extremo de descarga.
El tamaño de los molinos. A medida que aumenta la cantidad de mineral procesado, aumenta el tamaño de los molinos. Si en los años treinta los molinos más grandes tenían unas dimensiones de 2,7x3,6 m, instalados en las fábricas de Balkhash y Sredneuralsk, entonces en tiempo dado fabricamos molinos de barras de 3,5x3,65, 3,5x4,8 m, molinos de bolas de 4x3,6 m, 3,6x4,2 m, 3,6x4,9, 4x4,8 m, etc. Los modernos molinos de barras se pasan en ciclo abierto hasta 9000 toneladas de mineral por día.
El consumo de energía y la productividad específica Tud son una función exponencial de n - la velocidad de rotación, expresada como un porcentaje del nk crítico:
donde n es el número de revoluciones del molino;
D es el diámetro del molino, k2 \u003d T / 42,4;
K1 - coeficiente según el tamaño del molino y determinado experimentalmente;
de aquí
T - la productividad real del molino es proporcional a su volumen y es igual a la productividad específica multiplicada por el volumen del molino:
Según experimentos en Outokumpu (Finlandia), m \u003d 1,4, en la fábrica de Sullivan (Canadá) cuando se trabaja en un molino de barras, m \u003d 1,5. Si tomamos m \u003d 1.4, entonces
T \u003d k4 n1,4 * D2,7 L.
Al mismo número de revoluciones, la productividad de los molinos es directamente proporcional a L, y a la misma velocidad como porcentaje de la velocidad crítica, es proporcional a D2L.
Por tanto, es más rentable aumentar el diámetro de los molinos que la longitud. Por tanto, los molinos de bolas suelen tener un diámetro mayor que la longitud. Al triturar por impacto en molinos de mayor diámetro, cuyo revestimiento es con elevadores, cuando las bolas se elevan a gran altura, la energía cinética de las bolas es mayor, por tanto, la eficiencia de su uso es mayor. También se pueden cargar bolas más pequeñas, lo que aumentará el número y la productividad del molino. Esto significa que la productividad de los molinos con bolas pequeñas a la misma velocidad de rotación aumenta más rápido que D2.
En los cálculos, a menudo se supone que la productividad aumenta en proporción a D2.5, lo cual es exagerado.
El consumo de energía específico (kW * h / t) es menor debido al hecho de que la relación W1 / W disminuye, es decir, el consumo de energía relativo en inactivo.
Los molinos se seleccionan según la productividad específica por unidad de volumen del molino, según una determinada clase de tamaño por unidad de tiempo, o según el consumo específico de energía por tonelada de mineral.
La productividad específica se determina experimentalmente en un molino piloto o por analogía sobre la base de datos de la práctica de fábricas con la misma dureza de minerales.
Con un tamaño de alimentación de 25 mm y moliendo a aproximadamente 60-70% - 0.074 mm, el volumen requerido de molinos es de aproximadamente 0.02 m3 por tonelada de producción diaria de mineral o aproximadamente 35 molinos de volumen en 24 horas en una clase de 0.074 mm para los minerales de Zolotushinsky, Zyryanovsky ... Dzhezkazgan, Almalyk, Kodzharansky, Altyn-Topkansky y otros campos. Para cuarcita magnetita - 28 y / día por 1 m3 de volumen del molino por clase - 0,074 mm. Los molinos de barras, cuando muelen hasta - 2 mm o hasta 20% - 0,074 mm, pasan de 85-100 t / m3, y con minerales más blandos (fábrica Olenegorsk) - hasta 200 m3 / día.
El consumo de energía para la molienda por tonelada - 0.074 mm es de 12-16 kW * h / t, el consumo de revestimiento de 0.01 kg / t para acero al níquel y molinos con un diámetro de más de 0.3 mm y hasta 0.25 / sg / g para acero al manganeso en molinos más pequeños. El consumo de bolas y varillas es de aproximadamente 1 kg / t para minerales blandos o molienda gruesa (aproximadamente 50% -0,74 mm); para minerales de dureza media 1,6-1,7 kg / t, para minerales duros y molienda fina hasta 2-2,5 kg / t; el consumo de bolas de hierro fundido es 1,5-2 veces mayor.
La trituración en seco se utiliza en la preparación de combustible de carbón pulverizado en la industria del cemento y, con menor frecuencia, en la trituración de minerales, en particular auríferos, uranio, etc. En este caso, la trituración se realiza en ciclo cerrado con clasificación neumática (Fig.5).
En la industria del mineral en los últimos años, se han comenzado a utilizar molinos cortos de gran diámetro (hasta 8,5 m) con clasificación de aire para la trituración en seco, y el mineral se utiliza como medio de trituración y trituración en la forma en que se obtiene de la mina, con un tamaño de grano de hasta 900 mm. ... El mineral con un tamaño de 300-900 mm se tritura inmediatamente en una etapa al 70-80% - 0.074 mm.
Este método se utiliza para moler minerales de oro en la fábrica de Rand (Sudáfrica); en las fábricas de Messina (África) y Goldstream (Canadá), los minerales de sulfuro se trituran hasta un tamaño de flotación del 85% - 0,074 mm. El costo de trituración en tales molinos es menor que en los molinos de bolas, mientras que el costo de clasificación es la mitad de todos los costos.
En las fábricas de recuperación de oro y uranio, utilizando tales molinos, es posible evitar la contaminación con hierro metálico (abrasión de bolas y revestimientos); el hierro, que absorbe oxígeno o ácido, dificulta la extracción de oro y aumenta el consumo de ácido en la lixiviación de minerales de uranio.
La molienda selectiva de minerales más pesados \u200b\u200b(sulfuros, etc.) y la ausencia de formación de lodos conduce a una mejora en la recuperación de metales, a un aumento de la velocidad de sedimentación durante el espesamiento y la velocidad de filtración (en un 25% en comparación con la molienda en molinos de bolas con clasificación).
Un mayor desarrollo de los equipos de trituración, aparentemente, irá por el camino de la creación de molinos centrífugos de bolas que desempeñen simultáneamente el papel de clasificadores o trabajen en un ciclo cerrado con clasificadores (centrífugos), como los molinos existentes.
La molienda en molinos vibratorios pertenece al campo de la molienda ultrafina (pinturas, etc.). Su uso para moler minerales de He abandonó la etapa experimental; el mayor volumen de Bibromills probado es de aproximadamente 1 m3.
El cobre se puede producir como producto principal o como coproducto de oro, plomo, zinc y plata. Se extrae en el hemisferio norte y sur y se consume principalmente en el hemisferio norte con Estados Unidos como principal productor y consumidor.
La planta de procesamiento de cobre procesa cobre a partir de minerales metálicos y chatarra de cobre. Los principales consumidores de cobre son las fábricas de alambre y las fábricas de cobre, que utilizan cobre para producir alambre de cobre, etc. Los usos finales del cobre incluyen materiales de construcción, productos electrónicos, transporte y equipo.
El cobre se extrae en canteras y bajo tierra. El mineral generalmente contiene menos del 1% de cobre y a menudo se asocia con minerales de sulfuro. El mineral se tritura, se concentra y se suspende con agua y productos químicos. Soplar aire a través de la mezcla imparte el cobre, lo que hace que flote sobre la lechada.
Complejo triturador para mina de cobre
Las materias primas de mineral de cobre grandes se alimentan a la trituradora de mandíbulas de mineral de cobre de manera uniforme y gradual mediante el alimentador vibratorio a través de la tolva de trituración de mineral de cobre primario. Una vez dividido, los trozos de mineral de cobre triturados pueden cumplir con el estándar y se tomarán como producto final.
Después de la primera trituración, el material se transferirá a la trituradora de impacto de mineral de cobre, trituradora de cono de mineral de cobre, transportador de trituración secundaria. Luego, los materiales triturados se transfieren a un tamiz vibratorio para su separación. Se retirará la producción final de mineral de cobre, mientras que otras partes de mineral de cobre se devolverán a la trituradora de impacto de mineral de cobre, formando un circuito cerrado.
Las dimensiones del producto final de mineral de cobre pueden combinarse y clasificarse de acuerdo con los requisitos de los clientes. También podemos equipar sistemas de manejo de cenizas para proteger el medio ambiente.
Molino de mineral de cobre
Después del procesamiento primario y secundario en la línea de producción de mineral de cobre, se puede pasar a la siguiente etapa para moler el mineral de cobre. El polvo de mineral de cobre final producido por el equipo de molienda de mineral de cobre Zenith generalmente contiene menos del 1% de cobre, mientras que los minerales de sulfuro han pasado a la etapa de beneficio, mientras que los minerales oxidados se utilizan para los tanques de lixiviación.
Los equipos de molinos de mineral de cobre más populares son los molinos de bolas. El molino de bolas juega un papel importante en el proceso de molienda del mineral de cobre. El molino de bolas Zenith es una herramienta eficiente para moler mineral de cobre en polvo. Hay dos métodos de molienda: proceso seco y proceso húmedo. Se puede dividir en tipo tabular y tipo de flujo continuo según las diferentes formas de descarga de material. El molino de bolas es un equipo crucial para moler después de triturar los materiales. Es una herramienta eficaz para moler varios materiales en polvo.
También se pueden utilizar molinos como los molinos trapezoidales tipo europeo MTW, molinos ultrafinos XZM, molinos gruesos MCF, molinos verticales, etc.
El mineral de cobre tiene una composición diferente, lo que afecta sus características de calidad y determina la elección del método para enriquecer la materia prima. La composición de la roca puede estar dominada por sulfuros, cobre oxidado y una mezcla de componentes. Al mismo tiempo, en relación con el mineral extraído en la Federación de Rusia, se utiliza el método de beneficio por flotación.
El procesamiento de mineral de cobre de sulfuro sólido y diseminado, que no contiene más de una cuarta parte de cobre oxidado, se lleva a cabo en Rusia en plantas de concentración:
- Balkhash;
- Dzhezkazgan;
- Sredneuralskaya;
- Krasnouralskaya.
La tecnología de procesamiento de materias primas se selecciona de acuerdo con el tipo de materia prima.
Trabajar con minerales diseminados implica la extracción de sulfuros de la roca y su transferencia a concentrados empobrecidos utilizando compuestos químicos: agentes espumantes, hidrocarburos y xantato. Se utiliza principalmente una trituración bastante gruesa de la roca. Después del procesamiento, el concentrado pobre y las harinillas se someten a un proceso adicional de trituración y limpieza. Durante el procesamiento, el cobre se libera de los intercrecimientos con pirita, cuarzo y otros minerales.
La homogeneidad del mineral de pórfido que ingresa al procesamiento hace posible su flotación en grandes plantas de procesamiento. El alto nivel de productividad permite reducir el costo del procedimiento de beneficio, así como aceptar mineral con bajo contenido de cobre (hasta 0.5%) para su procesamiento.
Diagramas del proceso de flotación
El proceso de flotación en sí se basa en varios esquemas básicos, cada uno de los cuales difiere tanto en el nivel de complejidad como en el costo. El esquema más simple (más barato) prevé la transición a un ciclo abierto de procesamiento de mineral (en la tercera etapa de trituración), triturando el mineral en una etapa y llevando a cabo el procedimiento para la molienda posterior con un resultado de 0.074 mm.
En el proceso de flotación, la pirita contenida en el mineral es sometida a depresión, dejando en los concentrados un nivel suficiente de azufre necesario para la posterior producción de escoria (mata). Para la depresión, se usa una solución de cal o cianuro.
Los minerales de sulfuro continuos (piritas cuprosas) se distinguen por la presencia de una cantidad significativa de minerales que contienen cobre (sulfatos) y pirita. Se forman sulfuros de cobre en pirita peliculas delgadas (covellita), mientras que, debido a la complejidad de la composición química, la flotabilidad de dicho mineral se reduce algo. Un proceso de beneficio efectivo requiere un triturado completo de la roca para facilitar la recuperación de sulfuros de cobre. Es de destacar que, en varios casos, la molienda completa carece de viabilidad económica. Es sobre situaciones en las que el concentrado de pirita, sometido al proceso de tostado, se utiliza en la fundición de altos hornos para recuperar metales preciosos.
La flotación se lleva a cabo cuando se crea un ambiente alcalino de alta concentración. En el proceso, se utilizan en las proporciones especificadas:
- lima;
- xantato;
- aceite naval.
El procedimiento consume bastante energía (hasta 35 kWh / t), lo que aumenta los costos de producción.
Difícil y el proceso de moler el mineral. En el marco de su implementación, se proporciona el procesamiento de múltiples etapas y etapas del material de origen.
Beneficio de mineral intermedio
El procesamiento de minerales con un contenido de sulfuro de hasta un 50% por tecnología es similar al beneficio de mineral de sulfuro sólido. La única diferencia es el grado de molienda. Se acepta para procesamiento material de una fracción más gruesa. Además, la separación de pirita no requiere la preparación de un medio con un contenido de álcali tan alto.
En la planta de concentración de Pyshminskaya se practica la flotación colectiva con posterior tratamiento selectivo. La tecnología permite utilizar 0,6% de mineral para obtener un 27% de concentrado de cobre con una posterior recuperación de más del 91% de cobre. El trabajo se realiza en un ambiente alcalino con diferentes niveles de intensidad en cada etapa. El esquema de procesamiento permite reducir el consumo de reactivos.
Tecnología de beneficio combinada
Cabe señalar que el mineral con un bajo contenido de arcilla e impurezas de hidróxido de hierro se presta mejor al proceso de beneficio. El método de flotación permite extraer hasta un 85% de cobre. Si hablamos de minerales refractarios, entonces el uso de métodos de beneficio combinados más costosos, por ejemplo, la tecnología de V. Mostovich, adquiere eficiencia. Su aplicación es de gran relevancia para la industria rusa, ya que la cantidad de mineral refractario constituye una parte importante de la extracción total de mineral que contiene cobre.
El proceso tecnológico prevé la trituración de materias primas (tamaño de fracciones de hasta 6 mm), seguido de la inmersión del material en una solución de ácido sulfúrico. Esto permite que la arena y el lodo se separen y el cobre libre se disuelva. La arena se lava, se lixivia, se pasa por el clasificador, se tritura y se hace flotar. La solución de cobre se combina con el lodo y luego se somete a lixiviación, cementación y flotación.
El ácido sulfúrico y los componentes precipitantes se utilizan en el trabajo por el método Mostovich. El uso de la tecnología resulta más caro en comparación con el trabajo según el esquema de flotación estándar.
El uso del esquema alternativo de Mostovich, que prevé la recuperación de cobre del óxido con la realización de la flotación después de triturar el mineral sometido a tratamiento térmico, permite reducir algo los costos. La tecnología se puede abaratar mediante el uso de combustible económico.
Flotación de mineral de cobre-zinc
El proceso de flotación de mineral de cobre-zinc se distingue por su laboriosidad. Se explican las dificultades reacciones químicasoriginarios de materias primas multicomponente. Si bien la situación con el mineral de cobre y zinc de sulfuro primario es algo más simple, la situación en la que las reacciones de intercambio comenzaron con el mineral que ya se encontraba en el depósito puede complicar el proceso de beneficio. La flotación selectiva cuando están presentes películas de cobre y cavellina disueltas en el mineral puede no ser posible. La mayoría de las veces, tal imagen ocurre con el mineral extraído de los horizontes superiores.
En el enriquecimiento del mineral de los Urales, que es bastante pobre en cobre y zinc, se utiliza eficazmente la tecnología de flotación tanto selectiva como colectiva. Al mismo tiempo, el método de procesamiento combinado de minerales y el esquema de enriquecimiento selectivo colectivo se utilizan cada vez más en las empresas líderes de la industria.
Titulares de la patente RU 2418872:
La invención se refiere a la metalurgia del cobre, y en particular a métodos para procesar minerales de cobre mixtos (oxidados con sulfuro), así como harinillas, relaves y escorias que contienen minerales de cobre oxidados y sulfurados. El método para procesar minerales de cobre mezclados incluye triturar y moler el mineral. Luego, el mineral triturado se lixivia con una solución de ácido sulfúrico con una concentración de 10-40 g / dm 3 con agitación, el contenido de la fase sólida es del 10-70%, la duración es de 10-60 minutos. Después de la lixiviación, la torta de lixiviación de mineral se deshidrata y lava. Luego, la fase líquida de la lixiviación del mineral se combina con el agua de lavado y la solución combinada que contiene cobre se libera de las suspensiones sólidas. El cobre se recupera de la solución que contiene cobre para obtener cobre de cátodo. La flotación de los minerales de cobre se realiza a partir de la torta de lixiviación a pH 2,0-6,0 para obtener un concentrado de flotación. El resultado técnico consiste en incrementar la extracción de cobre del mineral en productos comercializables, reducir el consumo de reactivos para flotación, aumentar la velocidad de flotación y reducir el costo de molienda. 7 p.p. cristales f, 1 dwg., 1 tab.
La invención se refiere a la metalurgia del cobre, en particular a los métodos de procesamiento de minerales de cobre mixtos (oxidados con sulfuro), así como productos industriales, relaves y escorias que contienen minerales de cobre oxidados y sulfurados, y también se puede utilizar para procesar productos minerales de otros metales no ferrosos.
El procesamiento de los minerales de cobre se realiza mediante lixiviación o concentración por flotación, así como con tecnologías combinadas. La práctica mundial de procesamiento de minerales de cobre muestra que el grado de oxidación es el factor principal que influye en la elección de esquemas tecnológicos y determina los indicadores tecnológicos, técnicos y económicos del procesamiento de minerales.
Para el procesamiento de minerales mixtos, se han desarrollado y aplicado esquemas tecnológicos, que difieren en los métodos de extracción de metales del mineral, métodos de extracción de metales a partir de soluciones de lixiviación, una secuencia de métodos de extracción, métodos para separar fases sólidas y líquidas, organización de flujos de fase y reglas de disposición de operaciones. El conjunto y la secuencia de métodos en el esquema tecnológico se determina en cada caso específico y depende, en primer lugar, de las formas minerales de cobre en el mineral, el contenido de cobre en el mineral, la composición y naturaleza de los minerales hospedantes y rocas minerales.
Existe un método conocido para extraer cobre, que consiste en la trituración en seco del mineral hasta un tamaño de partícula de 2, 4, 6 mm, lixiviación con clasificación, seguida de la flotación de la parte granular del mineral y la precipitación de la fracción de lodo de concentrado de cobre con hierro esponjoso de la parte limosa del mineral (y con. URSS N 45572, В03В 7/00, 31.01.36).
La desventaja de este método es la baja extracción de cobre y la calidad del producto de cobre, que requiere operaciones adicionales para aumentar.
Existe un método conocido para la producción de metales, que consiste en triturar el material de partida a un tamaño de fracciones que excede el tamaño de las fracciones requeridas para la flotación, lixiviación con ácido sulfúrico en presencia de pertenencias de hierro, seguido de la dirección de los residuos sólidos para la flotación de cobre precipitado sobre las pertenencias de hierro (DE 2602849 B1, C22B 3/02 , 30.12.80).
Existe un método similar para procesar minerales de cobre oxidados refractarios del profesor Mostovich (Mitrofanov S.I. y otros. Procesos combinados de procesamiento de minerales de metales no ferrosos, M., Nedra, 1984, p. 50), que consiste en la lixiviación de minerales de cobre oxidados con ácido, cementación de cobre a partir de solución polvo de hierro, flotación de cobre de cemento a partir de una solución ácida para obtener un concentrado de cobre. El método se aplica para procesar minerales oxidados refractarios del depósito Kalmakirsky en la planta minera y metalúrgica de Almalyk.
Las desventajas de estos métodos son el alto costo de implementación en relación con el uso de pertenencias de hierro, que reacciona con el ácido, al tiempo que aumenta el consumo tanto de ácido sulfúrico como de pertenencias de hierro; baja recuperación de cobre por cementación con pertenencias de hierro y flotación de partículas de cemento. El método no es aplicable para el procesamiento de minerales mezclados y la separación por flotación de minerales de sulfuro de cobre.
Lo más cercano al método reivindicado en esencia técnica es un método para procesar minerales de cobre oxidados con sulfuro (Patente RF No. 2337159 prioridad 16.04.2007), que incluye triturar y moler el mineral a un tamaño de partícula de 1.0-4.0 mm, lixiviación para 0.5- 2.0 horas de mineral triturado con una solución de ácido sulfúrico con una concentración de 10-40 g / dm 3 con agitación, el contenido de fase sólida es 50-70%, deshidratación y lavado de la torta de lixiviación, triturando, combinando la fase líquida de la lixiviación del mineral con las aguas de lavado de la torta de lixiviación del mineral, liberación de suspensiones sólidas y extracción de cobre de una solución que contiene cobre para obtener cobre catódico y flotación de minerales de cobre de torta de lixiviación triturada en un medio alcalino con un reactivo-regulador para obtener un concentrado de flotación.
Las desventajas de este método son el alto consumo de reactivos-reguladores de medio para flotación en medio alcalino, recuperación insuficientemente alta de cobre durante la flotación debido a los minerales de óxido de cobre suministrados después de la lixiviación de partículas grandes, cribado de minerales de cobre con un reactivo-regulador del medio ambiente, alto consumo de colectores para flotación.
La invención logra el resultado técnico, que consiste en incrementar la extracción de cobre del mineral en productos comerciales, reducir el consumo de reactivos para flotación, aumentar la velocidad de flotación y reducir el costo de molienda.
El resultado técnico especificado se logra mediante un método de procesamiento de minerales de cobre mezclados, que incluye trituración y molienda de mineral, lixiviación del mineral triturado con una solución de ácido sulfúrico con una concentración de 10-40 g / dm 3 con agitación, un contenido de fase sólida de 10-70%, que dura 10-60 minutos, deshidratación y lavado. torta de lixiviación de mineral, combinación de la fase líquida de la lixiviación de mineral con agua de lavado de la torta de lixiviación, eliminación de la solución combinada que contiene cobre de las suspensiones sólidas, extracción del cobre de la solución que contiene cobre para obtener cobre cátodo y flotación de minerales de cobre de la torta de lixiviación a un pH de 2.0-6.0 s obteniendo un concentrado de flotación.
Los casos particulares de uso de la invención se caracterizan por el hecho de que el mineral se muele hasta un tamaño de clase 50-100% menos 0,1 mm a 50-70% clase menos 0,074 mm.
Además, el lavado de la torta de lixiviación se realiza simultáneamente con su deshidratación por filtración.
Además, la solución combinada que contiene cobre se libera de sólidos mediante clarificación.
Preferiblemente, la flotación se lleva a cabo utilizando varios de los siguientes colectores: xantato, dietilditiocarbamato de sodio, ditiofosfato de sodio, aeroflot, aceite de pino.
Además, la extracción de cobre de una solución que contiene cobre se lleva a cabo mediante extracción líquida y electrólisis.
Además, el refinado de extracción resultante de la extracción por solvente se utiliza para lixiviar el mineral y lavar la torta de lixiviación.
Y también el electrolito gastado formado durante la electrólisis se usa para lixiviar el mineral y para lavar la torta de lixiviación.
La velocidad y la eficiencia de la lixiviación de los minerales de cobre del mineral depende del tamaño de las partículas del mineral: cuanto más pequeño es el tamaño de las partículas, más minerales están disponibles para la lixiviación y se disuelven más rápido y en mayor medida. Para la lixiviación, el mineral se muele a un tamaño ligeramente mayor que para la flotación, es decir, de 50-100% clase menos 0.1 mm, a 50-70% clase menos 0.074 mm, ya que después de la lixiviación el tamaño de partícula disminuye. El contenido de la clase de tamaño cuando se muele el mineral depende de la composición mineral del mineral, en particular del grado de oxidación de los minerales de cobre.
Después de la lixiviación del mineral, se lleva a cabo la flotación de los minerales de cobre, cuya eficiencia también depende del tamaño de las partículas: las partículas grandes flotan mal y las partículas más pequeñas, el lodo. Al lixiviar mineral triturado, las partículas de lodo se lixivian por completo y las más grandes se reducen de tamaño, como resultado, el tamaño de partícula sin molienda adicional corresponde al tamaño del material requerido para la flotación efectiva de partículas minerales.
La agitación durante la lixiviación del mineral triturado aumenta la velocidad de los procesos fisicoquímicos de transferencia de masa, mientras que la extracción de cobre en solución aumenta y la duración del proceso disminuye.
La lixiviación del mineral triturado se lleva a cabo eficazmente con un contenido de sólidos del 10 al 70%. Un aumento en el contenido de mineral durante la lixiviación hasta en un 70% permite aumentar la productividad del proceso, la concentración de ácido sulfúrico, crea condiciones para la fricción de las partículas entre sí y su trituración, y también permite reducir el volumen del aparato de lixiviación. La lixiviación en altas leyes de mineral da como resultado una alta concentración de cobre en la solución, lo que reduce la fuerza impulsora para la disolución del mineral y la tasa de lixiviación, en comparación con la lixiviación con bajo contenido de sólidos.
La lixiviación de mineral con un tamaño de menos 0.1-0.074 mm con una solución de ácido sulfúrico con una concentración de 10-40 g / dm 3 durante 10-60 minutos permite obtener una alta extracción de cobre de minerales oxidados y sulfuros de cobre secundarios. La velocidad de disolución de los minerales de cobre oxidados en una solución de ácido sulfúrico con una concentración de 10-40 g / dm 3 es alta. Después de la lixiviación de mineral de cobre mezclado triturado durante 5-10 minutos, el contenido de minerales oxidados difíciles de flotar en el mineral se reduce significativamente y es inferior al 30%, por lo que se convierte en un grado tecnológico de sulfuro. La recuperación de los minerales de cobre que quedan en la torta de lixiviación se puede llevar a cabo en el modo de flotación de minerales de sulfuro. Como resultado de la lixiviación con ácido sulfúrico del mineral de cobre mezclado triturado, los minerales de cobre oxidados y hasta un 60% de sulfuros de cobre secundarios se disuelven casi por completo. El contenido de cobre en la torta de lixiviación y la carga en la concentración de flotación de la torta de lixiviación se reducen significativamente y, en consecuencia, también se reduce el consumo de reactivos de flotación - colectores.
El tratamiento preliminar con ácido sulfúrico de los minerales de cobre oxidados con sulfuro permite no solo eliminar los minerales de cobre oxidados difíciles de flotar, sino también limpiar la superficie de los minerales de sulfuro de los óxidos e hidróxidos de hierro, para cambiar la composición de la capa superficial de tal manera que aumente la flotabilidad de los minerales de cobre. Mediante espectroscopía fotoelectrónica de rayos X, se encontró que como resultado del tratamiento con ácido sulfúrico de los sulfuros de cobre, la composición elemental y de fase de la superficie de los minerales cambia, afectando su comportamiento de flotación: el contenido de azufre aumenta 1.44 veces, el cobre 4 veces y el contenido de hierro disminuye 1.6. veces. La proporción de fases de azufre en la superficie después del tratamiento con ácido sulfúrico de sulfuros de cobre secundarios cambia significativamente: la fracción de azufre elemental aumenta del 10 al 24% del azufre total, la fracción de sulfato de azufre - del 14 al 25% (ver dibujo: espectros de azufre S2p (tipo de hibridación de orbitales de electrones, caracterizado por una cierta energía de unión) de la superficie de los sulfuros de cobre, A - sin tratamiento, B - después del tratamiento con ácido sulfúrico, 1 y 2 - azufre en sulfuros, 3 - azufre elemental, 4, 5 - azufre en sulfatos). Teniendo en cuenta el aumento del azufre total en la superficie de los minerales, el contenido de azufre elemental aumenta 3,5 veces, el sulfato de azufre 2,6 veces. Los estudios de la composición de la superficie también muestran que, como resultado del tratamiento con ácido sulfúrico, el contenido de óxido de hierro Fe 2 O 3 en la superficie disminuye y el contenido de sulfato de hierro aumenta, el contenido de sulfuro de cobre Cu 2 S disminuye y el contenido de sulfato de cobre aumenta.
Por lo tanto, cuando se lixivia mineral de cobre mezclado triturado, la composición de la superficie de los minerales de sulfuro de cobre cambia, lo que afecta sus cualidades de flotación, en particular:
Aumenta el contenido en superficie de minerales de sulfuro de cobre de azufre elemental con propiedades hidrófobas, lo que permite reducir el consumo de colectores para la flotación de minerales de sulfuro de cobre;
La superficie de los minerales de cobre se limpia de óxidos e hidróxidos de hierro que protegen la superficie de los minerales, por lo tanto, la interacción de los minerales con el colector disminuye.
Para el procesamiento posterior de los productos de lixiviación, la torta de lixiviación se deshidrata, lo que se puede combinar con el lavado de la torta de lixiviación, por ejemplo, en filtros de cinta, de la torta de cobre contenida en la humedad. Se utiliza una variedad de equipos de filtrado para deshidratar y lavar la torta de lixiviación de mineral, como filtros centrífugos y filtros de vacío de banda, así como centrífugas de sedimentación, etc.
La solución de lixiviación de mineral y el agua de lavado de la torta de lixiviación de mineral para extraer el cobre que contienen se combinan y liberan de los sólidos en suspensión, ya que empeoran las condiciones para la extracción del cobre y reducen la calidad del cobre cátodo obtenido, especialmente cuando se utiliza el proceso de extracción líquida con un extractante orgánico. La eliminación de la materia en suspensión se puede realizar de la manera más sencilla: mediante clarificación y filtración adicional.
El cobre se extrae de la solución de lixiviación de mineral que contiene cobre clarificado y del lavado de la torta de lixiviación para obtener cobre catódico. Un método moderno para extraer cobre de soluciones es el método de extracción líquida con un extractante de intercambio catiónico orgánico. El uso de este método le permite extraer y concentrar selectivamente cobre en solución. Después de la reextracción de cobre del extractante orgánico, se realiza la electroextracción para obtener cobre de cátodo.
Cuando la extracción líquida de cobre de soluciones de ácido sulfúrico con un extractante orgánico, se forma un refinado de extracción, que contiene 30-50 g / dm 3 de ácido sulfúrico y 2,0-5,0 g / dm 3 de cobre. Para reducir el consumo de ácido por lixiviación y pérdidas de cobre, así como la circulación racional del agua en el esquema tecnológico, el refinado de extracción se utiliza para lixiviación y lavado de la torta de lixiviación. En este caso, aumenta la concentración de ácido sulfúrico en la humedad residual de la torta de lixiviación.
Durante la electrólisis de cobre purificado de impurezas, por ejemplo, hierro, y concentrado durante la extracción líquida de soluciones que contienen cobre, se forma un electrolito gastado, con una concentración de 150-180 g / dm 3 de ácido sulfúrico y 25-40 g / dm 3 de cobre. Además del refinado de extracción, el uso del electrolito gastado para la lixiviación y lavado de la torta de lixiviación permite reducir el consumo de ácido fresco para la lixiviación, las pérdidas de cobre y utilizar racionalmente la fase acuosa en el esquema tecnológico. Cuando se usa electrolito gastado para el lavado, aumenta la concentración de ácido sulfúrico en la humedad residual de la torta de lixiviación.
No se requiere molienda después de la lixiviación para la separación por flotación de los minerales de cobre, ya que durante el proceso de lixiviación las partículas disminuyen de tamaño y el tamaño de la torta de lixiviación corresponde a la clase de flotación 60-95% menos 0.074 mm.
En Rusia, para el enriquecimiento por flotación de los minerales de cobre, se utiliza un medio alcalino, que está determinado por el uso predominante como recolectores de xantatos, que, como saben, se descomponen en condiciones ácidas y, en algunos casos, por la necesidad de depresión de pirita. Para regular el medio ambiente en la flotación alcalina en la industria, la lechada de cal se utiliza con mayor frecuencia como el reactivo más barato que permite elevar el pH a valores fuertemente alcalinos. El calcio que ingresa a la pulpa de flotación con la lechada de cal protege en cierta medida la superficie de los minerales, lo que reduce su flotabilidad, aumenta el rendimiento de los productos de concentración y reduce su calidad.
Cuando se procesan minerales de cobre mezclados del depósito de Udokan, el mineral triturado después del tratamiento con ácido sulfúrico se lava de iones de cobre con refinado de extracción ácido, electrolito gastado y agua. Como resultado, la humedad en las tortas de lixiviación es ácida. Para la posterior flotación de minerales de cobre en condiciones alcalinas, es necesario enjuagar con un alto caudal de agua y neutralizar con un alto caudal de cal, lo que aumenta los costos de procesamiento. Por lo tanto, es recomendable realizar un enriquecimiento por flotación de minerales de sulfuro de cobre después de la lixiviación de ácido sulfúrico en un ambiente ácido, a un valor de pH de 2.0-6.0, para obtener concentrado de cobre y relaves.
Los estudios han demostrado que en la flotación principal de minerales de cobre de tortas de lixiviación de ácido sulfúrico, con una disminución del pH, el contenido de cobre en el concentrado de la flotación principal aumenta gradualmente de 5.44% (pH 9) a 10.7% (pH 2) con una disminución en el rendimiento de 21% a 10,71% y una disminución en la recuperación del 92% al 85% (Tabla 1).
| tabla 1 | |||||
| Un ejemplo de enriquecimiento de tortas de ácido sulfúrico lixiviación de mineral de cobre del depósito de Udokan a diferentes valores de pH | |||||
| pH | Productos | Salida | Contenido de cobre,% | Extracción de cobre,% | |
| r | % | ||||
| 2 | Concentrado de flotación básico | 19,44 | 10,71 | 10,77 | 85,07 |
| 38,88 | 21,42 | 0,66 | 10,43 | ||
| Cruz | 123,18 | 67,87 | 0.09 | 4,5 | |
| Mineral inicial | 181,50 | 100,00 | 1,356 | 100,00 | |
| 4 | Concentrado de flotación básico | 24,50 | 12,93 | 8,90 | 87,48 |
| Control de concentrado de flotación | 34,80 | 18,36 | 0,56 | 7,82 | |
| Cruz | 130,20 | 68,71 | 0,09 | 4,70 | |
| Mineral inicial | 189,50 | 100,00 | 1,32 | 100,00 | |
| 5 | Concentrado de flotación básico | 32,20 | 16,51 | 8,10 | 92,25 |
| Control de concentrado de flotación | 17,70 | 9,08 | 0,50 | 3,13 | |
| Cruz | 145,10 | 74,41 | 0,09 | 4,62 | |
| Mineral inicial | 195,00 | 100,00 | 1,45 | 100,00 | |
| 6 | Concentrado de flotación básico | 36,70 | 18,82 | 7,12 | 92,89 |
| Control de concentrado de flotación | 16,00 | 8,21 | 0,45 | 2,56 | |
| Cruz | 142,30 | 72,97 | 0,09 | 4,55 | |
| Mineral inicial | 195,00 | 100,00 | 1,44 | 100,00 | |
| 7 | Concentrado de flotación básico | 35,80 | 19,02 | 6,80 | 92,40 |
| Control de concentrado de flotación | 15,40 | 8,18 | 0,41 | 2,40 | |
| Cruz | 137,00 | 72,79 | 0,10 | 5,20 | |
| Mineral inicial | 188,20 | 100,00 | 1,40 | 100,00 | |
| 8 | Concentrado de flotación básico | 37,60 | 19,17 | 6,44 | 92,39 |
| Control de concentrado de flotación | 14,60 | 7,45 | 0,38 | 2,12 | |
| Cruz | 143,90 | 73,38 | 0,10 | 5,49 | |
| Mineral inicial | 196,10 | 100,00 | 1,34 | 100,00 | |
| 9 | Concentrado de flotación básico | 42,70 | 21,46 | 5,44 | 92,26 |
| Control de concentrado de flotación | 14,30 | 7,19 | 0,37 | 2,10 | |
| Cruz | 142,00 | 71,36 | 0,10 | 5,64 | |
| Mineral inicial | 199,00 | 100,00 | 1,27 | 100,00 |
En la flotación de control, cuanto menor es el valor de pH, mayor es el contenido de cobre en el concentrado, mayor es el rendimiento y la recuperación. El rendimiento del concentrado de flotación de control en medio ácido es grande (18,36%), con un aumento en el valor de pH, el rendimiento de este concentrado disminuye al 7%. La recuperación de cobre en el concentrado total de la flotación principal y de control en todo el rango de los valores de pH investigados es prácticamente la misma y es aproximadamente del 95%. La recuperación por flotación a un pH más bajo es mayor en comparación con la recuperación de cobre a un pH más alto, lo que se explica por el mayor rendimiento de los concentrados en condiciones de flotación ácida.
Después del tratamiento con ácido sulfúrico del mineral, la tasa de flotación de los minerales de sulfuro de cobre aumenta, el tiempo de flotación principal y de control es de solo 5 minutos, en contraste con el tiempo de flotación del mineral -15-20 minutos. La tasa de flotación de sulfuros de cobre es significativamente mayor que la tasa de descomposición del xantato a valores de pH bajos. Los mejores resultados del beneficio de flotación se logran utilizando varios colectores de la gama de xantato de butilo de potasio, ditiofosfato de sodio, dietilditiocarbamato de sodio (DEDTC), Aeroflot, aceite de pino.
De acuerdo con la concentración residual de xantato después de la interacción con sulfuros de cobre, se determinó experimentalmente que en la superficie de los minerales sometidos a tratamiento con ácido sulfúrico, el xantato se absorbe 1.8-2.6 veces menos que en la superficie sin tratamiento. Este hecho experimental concuerda con los datos sobre un aumento del contenido de azufre elemental en la superficie de los sulfuros de cobre después del tratamiento con ácido sulfúrico, lo que, como se sabe, aumenta su hidrofobicidad. Los estudios de flotación por espuma de sulfuros de cobre secundarios han demostrado (resumen de la disertación "Fundamentos fisicoquímicos de la tecnología combinada de procesamiento de minerales de cobre del depósito de Udokan" por L.N. Krylova ") que el tratamiento con ácido sulfúrico conduce a un aumento en la extracción de cobre en concentrado en un 7,2 ÷ 10,1% , rendimiento de fase sólida en 3.3 ÷ 5.5% y contenido de cobre en el concentrado en 0.9 ÷ 3.7%.
La invención se ilustra con ejemplos de la implementación del método:
El mineral de cobre mixto del depósito de Udokan, que contiene 2,1% de cobre, del cual el 46,2% está en minerales de cobre oxidados, fue triturado, triturado a un tamaño de 90% de clase menos 0,1 mm, lixiviado en una tina con agitación a un contenido de fase sólida del 20% , la concentración inicial de ácido sulfúrico 20 g / dm 3 mientras se mantiene la concentración de ácido sulfúrico en el nivel de 10 g / dm 3 durante 30 minutos. El refinado de extracción y el electrolito gastado se utilizaron para la lixiviación. La torta de lixiviación se deshidrató en un filtro de vacío y se lavó en un filtro de cinta con refinado de extracción y agua.
El enriquecimiento por flotación de la torta de lixiviación de ácido sulfúrico se llevó a cabo a pH 5,0 utilizando butil xantato de potasio y dietilditiocarbamato de sodio (DEDTC) como colectores en una cantidad 16% menor que para la flotación de la torta de lixiviación de mineral de cobre triturado con un tamaño de 1-4 mm. Como resultado de la concentración de flotación, la extracción de cobre en el concentrado de cobre de sulfuro total fue del 95,1%. No se utilizó cal para la concentración de flotación, la cual se consume en la flotación alcalina de la torta de lixiviación en una cantidad de hasta 1200 g / t de mineral.
La fase líquida de la lixiviación y los lavados se combinaron y clarificaron. La extracción de cobre de las soluciones se llevó a cabo con una solución del extractante orgánico LIX 984N y el cátodo de cobre se obtuvo por electrólisis de cobre a partir de una solución ácida que contenía cobre. Mediante la extracción de cobre del mineral por el método fue del 91,4%.
El mineral de cobre del depósito Chineysky, que contiene 1.4% de cobre, en el cual 54.5% son minerales de cobre oxidados, fue triturado y triturado a un tamaño de 50% de clase menos 0.074 mm, lixiviado en una tina con agitación a un contenido de fase sólida de 60%, la concentración inicial ácido sulfúrico 40 g / dm 3 utilizando electrolito gastado. La suspensión de lixiviación se deshidrató en un filtro de vacío y se lavó en un filtro de cinta, primero con electrolito gastado y refinado de extracción, luego con agua. La torta de lixiviación sin volver a triturar se enriqueció mediante flotación a pH 3,0 utilizando xantato y Aeroflot a un caudal (caudal total 200 g / t) menor que en la flotación de mineral (caudal colector 350-400 g / t). La recuperación de cobre en concentrado de sulfuro de cobre fue del 94,6%.
La fase líquida de los lavados de lixiviación y torta de lixiviación se combinó y clarificó. La extracción de cobre de las soluciones se llevó a cabo con una solución del extractante orgánico LIX y el cátodo de cobre se obtuvo por electroextracción de cobre de una solución ácida que contenía cobre. La extracción integral de cobre del mineral en productos comercializables fue del 90,3%.
1. Un método para procesar minerales de cobre mezclados, que incluye trituración y trituración de mineral, lixiviación del mineral triturado con una solución de ácido sulfúrico con una concentración de 10 a 40 g / dm 3 con agitación, un contenido de fase sólida de 10 a 70%, duración de 10 a 60 minutos, deshidratación y lavado de la torta. lixiviación de mineral, combinación de la fase líquida de la lixiviación de mineral con agua de lavado de la torta de lixiviación, liberación de la solución combinada que contiene cobre de suspensiones sólidas, extracción de cobre de una solución que contiene cobre para obtener cobre cátodo y flotación de minerales de cobre de la torta de lixiviación a un pH de 2.0-6.0 para obtener concentrado de flotación.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el mineral se muele hasta un tamaño que varía de 50-100% de la clase menos 0,1 mm a 50-70% de la clase menos 0,074 mm.
3. Método según la reivindicación 1, en el que el lavado de la torta de lixiviación se realiza simultáneamente con su deshidratación por filtración.
4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la solución combinada que contiene cobre se libera de los sólidos suspendidos por clarificación.
5. Método según la reivindicación 1, en el que la flotación se lleva a cabo utilizando varios de los siguientes colectores: xantato, dietilditiocarbamato de sodio, ditiofosfato de sodio, aeroflot, aceite de pino.
6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la extracción de cobre de la solución que contiene cobre se lleva a cabo mediante extracción líquida y electrólisis.
7. Un método según la reivindicación 6, en el que el refinado de extracción resultante de la extracción con disolvente se utiliza para lixiviar el mineral y lavar la torta de lixiviación.
8. El método de la reivindicación 6, en el que el electrolito gastado de la electrólisis se usa para lixiviar el mineral y lavar la torta de lixiviación.
La invención se refiere a la metalurgia del cobre, en particular a los métodos para procesar minerales de cobre mixtos, así como harinillas, relaves y escorias que contienen minerales de cobre oxidados y sulfurados.
En la mayoría de los casos, los minerales o las materias primas tecnogénicas extraídas del interior de la tierra no pueden utilizarse directamente en la producción metalúrgica y, por lo tanto, pasan por un complejo ciclo de operaciones secuenciales. preparación para la fundición en alto horno... Tenga en cuenta que en la minería a cielo abierto, dependiendo de la distancia entre los barrenos y el tamaño del cucharón de la excavadora, el tamaño de los grandes bloques de mineral de hierro puede alcanzar los 1000-1500 mm. En la minería subterránea, el tamaño máximo del terrón no suele superar los 350 mm. En todos los casos, las materias primas extraídas también contienen una gran cantidad de fracciones finas.
Independientemente del esquema posterior de preparación del mineral para la fundición, todo el mineral extraído pasa, en primer lugar, la etapa trituración primaria, dado que el tamaño de las piezas grandes y los terrones durante la extracción es mucho mayor que el tamaño de una pieza de mineral, el máximo permitido en las condiciones de la tecnología de fundición de alto horno. Las condiciones técnicas para la formación de grumos, dependiendo de la reducibilidad, prevén el siguiente tamaño máximo de terrones de mineral: hasta 50 mm para minerales de magnetita, hasta 80 mm para minerales de hematita y hasta 120 mm para minerales de hierro marrón. El límite superior del tamaño de las piezas de aglomerado no debe exceder los 40 mm.
La Figura 1 muestra las instalaciones de trituradoras más comunes en plantas de trituración y cribado. Los esquemas ayb resuelven el mismo problema de triturar el mineral de
a - "abierto"; b - "abierto" con selección preliminar; - "cerrado" con selección preliminar y de verificación
Al mismo tiempo, se implementa el principio de "no dividir nada superfluo". Los esquemas ayb se caracterizan por el hecho de que no se verifica el tamaño del producto triturado, es decir, los esquemas están "abiertos". La experiencia muestra que en el producto triturado siempre hay una pequeña cantidad de piezas, cuyo tamaño es ligeramente mayor que el especificado. En circuitos "cerrados" ("cerrados"), el producto triturado se vuelve a enviar a la criba para separar las piezas insuficientemente trituradas con su posterior retorno a la trituradora. Con los esquemas de trituración de mineral "cerrados", se garantiza el cumplimiento del límite superior para el tamaño del producto triturado.
Los tipos más comunes de trituradoras son:
- cónico;
- trituradoras de mandíbulas;
- rodillo;
- martillo.
El dispositivo triturador se muestra en la Fig. 2. La destrucción de trozos de mineral en ellos se produce como resultado de aplastamiento, hendidura, fuerzas abrasivas e impactos. En la trituradora de mandíbula Black, el material introducido en la trituradora desde la parte superior es triturado por las mejillas oscilantes 2 y estacionaria 1, y en la trituradora de cono McCool, por los 12 conos internos fijos y giratorios 13. El eje del cono 13 entra en la excéntrica giratoria 18. En una trituradora de mandíbulas, solo funciona una carrera de la mandíbula móvil; durante la carrera inversa de la mandíbula, parte del material triturado tiene tiempo para salir del espacio de trabajo de la trituradora a través de la ranura de salida inferior.
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| Figura 2. Diagramas estructurales de trituradoras una mejilla; b - cónico; c - hongo; g - martillo; d - rodar; 1 - mejilla fija con eje de rotación; 2 - mejilla móvil; 3, 4 - eje excéntrico; 5 - biela; 6 - soporte abisagrado de la mejilla de expansión trasera; 7 - primavera; 8, 9 - mecanismo para ajustar el ancho de la ranura de descarga; 10 - tiro del dispositivo de cierre; 11 - cama; 12 - cono fijo; 13 - cono móvil; 14 - atravesar; 15 - bisagra para la suspensión del cono móvil; 16 - eje de cono; 17 - eje de transmisión; 18 - excéntrico; 19 - muelle amortiguador; 20 - anillo de soporte; 21 - anillo de regulación; 22 - cojinete cónico; 23 - rotor; 24 - placas de tope; 25 - rejilla; 26 - martillo; 27 - marco principal; 28 - rodillos trituradores |
La capacidad de las trituradoras de mandíbulas más grandes no supera las 450-500 t / h. Típicos de las trituradoras de mandíbulas son los casos de prensado en el espacio de trabajo al triturar minerales de arcilla húmedos. Además, las trituradoras de mandíbulas no deben usarse para triturar minerales con una estructura de pizarra de una pieza, ya que las losas individuales, si su eje largo está orientado a lo largo del eje de la ranura de entrega del material triturado, pueden pasar a través del espacio de trabajo de la trituradora sin colapsar.
La alimentación de las trituradoras de mandíbulas con material debe ser uniforme, para lo cual se instala el alimentador de plataforma en el lateral de la mandíbula fija de la trituradora. Por lo general, las trituradoras de mandíbulas se utilizan para triturar grandes trozos de mineral (i \u003d 3-8). El consumo de electricidad para triturar 1 tonelada de mineral de hierro en estas instalaciones puede variar de 0,3 a 1,3 kWh.
En una trituradora de cono, el eje de rotación del cono interior no coincide con el eje geométrico del cono estacionario, es decir, en cualquier momento, se produce la trituración del mineral en la zona de aproximación a las superficies de los conos estacionarios interior y exterior. En este caso, en las zonas restantes, el producto triturado se distribuye a través de la ranura anular entre los conos. Así, la trituración del mineral en la trituradora de cono se realiza de forma continua. La productividad alcanzable es 3500-4000 t / h (i \u003d 3-8) con el consumo de energía para triturar 1 tonelada de mineral de 0.1-1.3 kWh.
Trituradoras de cono se puede utilizar con éxito para cualquier tipo de mineral, incluso con una estructura en capas (laminar) de una pieza, así como para minerales de arcilla. Las trituradoras de cono no necesitan alimentadores y pueden trabajar “debajo del bloqueo”, es decir, con un espacio de trabajo completamente lleno de mineral proveniente de la tolva ubicada arriba.
La trituradora de hongos de cono corto Simons se diferencia de la trituradora de cono convencional en la zona de dispensación alargada del producto triturado, lo que garantiza la trituración completa del material hasta un tamaño de grumos determinado.
EN trituradoras de martillos La trituración del mineral se realiza principalmente por el impacto de martillos de acero sobre ellos, fijados en un eje que gira rápidamente. En las plantas metalúrgicas, la piedra caliza se tritura en tales trituradoras, que luego se usa en talleres de sinterización. Los materiales frágiles (por ejemplo, coque) se pueden triturar en trituradoras de rodillos.
Después de la trituración primaria, los talleres de altos hornos pueden utilizar mineral rico con bajo contenido de azufre con una fracción\u003e 8 mm; fracción Parte de las fracciones finas aún es absorbida por el horno, lo que deteriora drásticamente la permeabilidad al gas de la columna de carga, ya que las partículas pequeñas llenan el espacio entre las piezas más grandes. Cabe recordar que la separación de finos de la carga del alto horno en todos los casos da un efecto técnico y económico significativo, mejorando el proceso, estabilizando la remoción de polvo a un nivel mínimo constante, lo que a su vez contribuye al calentamiento constante del horno y a una disminución del consumo de coque.
