Технология обогащения руд цветных металлов

1. Технология обогащения руд цветных металлов

2. Схемы дробления

3.

Сорск
Руда
ККД 1200/150
КСД 2200
Грохочение
-25 мм
КМД 2200

4.

Сорск
Руда
-1000 мм
ККД 1200/150
КСД 2200
-25 мм
Грохочение
(ГИТ)
+25 мм
КМД 2200
Грохочение
-25 мм
КМДТ 2200

5.

-350 мм
Грохочение
i=130 мм
i=32-34 мм
Грохочение
i=6-6,5 мм
Грохочение
-18 мм
i=5 мм

6.

Склад крупнодробленой руды
Предварительное грохочение
(а=13 мм)
i=35 мм
Бункер
Предварительное и поверочное грохочение
(а=13 мм)
Бункер
-10 мм
i=8 мм

7.

Склад крупнодробленой руды
Предварительное грохочение
(а=13 мм)
Предварительное грохочение
(а=13 мм)
Бункер
Поверочное грохочение
(а=13 мм)
-10 мм

8. Схемы измельчения с галечным помолом

9.

Руда
Склад крупнодробленой руды
Грохочение
Среднее дробление
Грохочение
Мелкое дробление
Грохочение
Галя -300+100 мм

10.

Первичное галечное
измельчение
Классификация
Классификация
Слив на
флотацию
Галя -200+60 мм
Вторичное галечное
измельчение

11. Схема рекомендуется в случаях, когда стоимость шаров и стержней большая и когда имеется возможность выделения крупной гали.

Схема сложна из-за
большого количества операций
грохочения. Пригодна не для всех
типов руд.

12. Имеет преимущество: вскрытие полезного ископаемого происходит в максимально благоприятных условиях, поэтому все последующие

операции идут с
более высокими технологическими
показателями обогащения.

13. Часть недостатков можно избежать при использовании схемы, в которой первая стадия измельчения реализуется в мельницах с

металлической
дробящей средой, а вторая
стадия – в галечных мельницах.

14.

Склад
Среднее дробление
Грохочение
Грохочение
Мелкое дробление

15.

Измельчение
(в шаровых или стержневых
мельницах)
Классификация
Классификация
Слив на
флотацию
Галечное
измельчение

16. Схемы, реализованные на мельницах самоизмельчения

17. Достоинства схем

Отсутствие среднего и мелкого
дробления
Раскрытие зерен по плоскостям
спайности

18. Недостатки схем

Большой расход электроэнергии
Низкая производительность,
по
сравнению со стержневыми и
шаровыми мельницами
Повышенный расход футеровки
Наличие класса критической
крупности

19.

Крупнодробленая
руда со склада
Измельчение
Грохочение
Классификация
Слив

20.

Достоинства схемы
Простота и удобство
Легкость регулирования
Легкость автоматизации
Компактность

21.

Недостатки схемы
Нет постоянного количества
кусков, выполняющих функцию
дробящей среды
Присутствие кусков повышенной
крепости, способствующие
образованию классов критической
крупности, которые аккумулируются
в виде гальки

22.

Необходимость добавления
шаров(режим полусамоизмельчения)
Необходимость дробления кусков
критической крупности в дробилках
мелкого дробления

23.

Руда
Крупное дробление
Складирование
Рудное самоизмельчение
Грохочение (2 сита)
Рудная галя (в мельКлассификация ницы
для доизмельчения
промпродукта)
Слив на
флотацию
Мелкое дробление

24.

Руда
Крупное дробление
Складирование
Рудное
полусамоизмельчение
Грохочение
Классификация
Мелкое дробление
(спиральный классификатор)
Классификация
(гидроциклон)
Слив на
флотацию
Галя

25.

Руда
Крупное дробление
Складирование
Рудное
полусамоизмельчение
Грохочение
Классификация
(гидроциклон)
Слив на
флотацию
Шаровое
измельчение

26.

Крупное дробление
Складирование
Рудное
полусамоизмельчение
Грохочение
(бутара)
Грохочение
(грохот)
Классификация
(гидроциклон)
Слив на
флотацию
Шаровое
измельчение

27. Схемы работают устойчиво, если ограниченное количество кусков критической крупности. Если руда изменчива по составу и

количество кусков критической
крупности непостоянно, лучше
использовать двухстадиальную
схему измельчения, в которую
введена
операция
мелкого
дробления для додрабливания
этих кусков.

28. Схема рудного самоизмельчения с додрабливанием кусков критической крупности

29.

Руда
Крупное дробление
Складирование
Рудное
самоизмельчение
Грохочение
Мелкое
дробление
Классификация
(гидроциклон)
Слив на
флотацию
Шаровое
измельчение

30. Схема рудного самоизмельчения для полиметаллических руд, в составе которых имеется свободное золото

31.

Руда
Крупное дробление
Складирование
Рудное
самоизмельчение
Грохочение
(бутара)
Классификация
(гидроциклон)

32.

Измельчение
смешанной средой
Гравитационное
обогащение
Концентрат
Классификация
(классификатор)
Классификация
(гидроциклон)
Слив на
флотацию

33. Схемы бесшарового помола

34.

Руда
Крупное дробление
Складирование
Рудное
самоизмельчение
Галя
Рудногалечное
измельчение
Классификация
(классификатор)
Классификация
(гидроциклон)
Слив на
флотацию

35.

Руда
Крупное дробление
Складирование
Рудное
самоизмельчение
Грохочение
Классификация
(классификатор)
Классификация
(гидроциклон)
Слив на
флотацию
Галечное
измельчение
Классификация
(гидроциклон)

36. Если по тем или иным причинам не будет постоянства в грансоставе исходной руды и продукте измельчения первой стадии, то будет

нарушение в работе галечной
мельницы первой стадии.
Эксплуатационные затраты при
самоизмельчении на 10 % ниже, чем
в обычных схемах рудоподготовки.

37. Применение рудного самоизмельчения повышает производительность труда за счет уменьшения численности обслуживающего персонала

дробильно-измельчительного
оборудования на 30-35 %. При
исследовании четырех предприятий
было установлено, что мельницы
само- и полусамоизмельчения
потребляют от 13,5-16,5 кВтч/т

38. Обычные мельницы при этом потребляют 9,5-13,2 кВтч/т. Если учитывать отсутствие затрат на измельчающие тела, то эта разница,

составляющая 20-30 %,
уменьшается до 6-18 %.

39. Новое оборудование для рудоподготовки

40. Центробежная мельница

41. «Орбимилл»

42. Медные руды

43. Характеристика основных медных минералов

Минерал
Первичные сульфиды
Халькопирит
Вторичные сульфиды
Халькозин
Ковеллин
Борнит
Блеклые руды (сульфосоли)
Тетраэдрит
Теннантит
Оксиды
Куприт
Тенорит
Карбонаты
Формула
Содержание Плотность,
Твердость
меди, %
г/см3
CuFeS2
34,6
4,1-4,2
3-4
Cu2S
CuS
Cu5FeS4
79,9
64,5
63,3
5,5-5,8
4,6-4,7
4,5-5,3
2,5-3
1,5-2
3
Cu12Sb4S12
Cu12As4S12
45-51
45-51
4,4-5,1
4,4-5,1
3,4
3,5
Cu2O
CuO
88,8
79,9
5,8-6,2
5,8-6,4
3,5-4
3,5-4

44.

Минерал
Оксиды
Куприт
Тенорит
Карбонаты
Малахит
Азурит
Силикаты
Хризоколла
Сульфаты
Брошантит
Халькантит
Формула
Содержание Плотность,
Твердость
меди, %
г/см3
Cu2O
CuO
88,8
79,9
5,8-6,2
5,8-6,4
3,5-4
3,5-4
Cu2(CO3)(OH)2
Cu3(CO3)2(OH)2
57,7
55,3
3,9-4,1
3,7-3,9
3,5-4
3,5-4
CuSiO3·nH2O
до 45
2,0-2,3
2-4
Cu4(SO4)(OH)6
CuSO4·5H2O
34,8
25,4
3,8-3,9
2,2-2,4
3,4-4
2,5

45.

Характеристика
железосодержащих минералов
Минерал
Пирит
Марказит
Пирротин
Формула
FeS2
FeS2
Fe7S8
Содержание Плотность,
Твердость
3
меди, %
г/см
46,5
4,9-5,2
6-6,6
46,5
4,6-4,9
5,0-6,0
60-61
4,58-4,7
3,2-4,5
Минералы отличаются:
- изоморфными свойствами;
- флотационными свойствами.

46.

Промышленное содержание меди
в рудах, %:
- сульфидных
0,4
- смешанных и окисленных
0,8

47.

По текстурных особенностям руды:
- сплошные (содержание пирита 9095 %);
- вкрапленные (медно-порфировые
и медистые песчаники).

48. Медно-порфировые руды

49. Это бедные руды, медь представлена халькопиритом, присутствует пирит, сопутствующим минералом является молибденит.

50. Характеристика медно-порфировых руд

Характеристика меднопорфировых руд
- большие запасы;
- близкое
расположение
к
поверхности;
- равномерное
распределение
ценного компонента

51. Медистые песчаники

52. Медь представлена вторичными минералами, пирита практически нет. Содержание меди в рудых 0,8-1,5 %. Основной сопутствующий

минерал
– свинец.

53. Смешанные и окисленные руды

54.

Характеристика смешанных и
окисленных медных руд
- трудная обогатимость;
- легкая флотируемость пустой
породы;
- большое количество первичных
и вторичных шламов

55. Флотационные свойства медных и железосодержащих минералов

56.

Медные минералы
Собиратели: ксантогенаты и
аэрофлоты
Депрессоры: ферро- и
феррицианиды, сернистый
натрий при расходе >400 г/т,
жидкое стекло при расходе >2 кг/т

57.

Железосодержащие минералы
Собиратели: ксантогенаты
Депрессоры: известь, цианид при
расходе 5-10 г/т, аэрация
воздухом
Активаторы: серная кислота,
сернистый газ

58.

Способы флотации
окисленных минералов
1. Без сульфидизации
высокоактивными собирателями
2. Смесь высокоактивных
собирателей после сульфидизации
3. Сульфидизация в особых
условиях и флотация обычными
ксантогенатами и их сочетаниями

59.

4. Ионизация поверхности
(применение активаторов)
5. Реагенты-активаторы+эмульсия
(олеат натрия+ керосин+
стеариновая кислота)
6. Хелатообразующие реагенты+
амиловый КХ
7. Реагенты-собиратели с
аналитической группой для меди
самостоятельно и в сочетании с КХ

60. Технологические схемы и режимы для медных и медно-пиритных руд

Технологические
схемы и режимы для
медных и меднопиритных руд

61. Эти руды характеризуются неравномерной вкрапленностью и поэтому для более полного их извлечения необходимо использовать

стадиальность
измельчения. Шламуемость
минералов, особенно вторичных
медных, часто требует
раздельной флотации песков и
шламов.

62. Эти схемы для медных руд широко применяются. Технология технологических схем традиционна: число перечистных операций около

двух, контрольных операций, как
правило, одна, очень редко две.

63.

Технологические схемы для руд,
в которых пирит находится в
незначительном количестве и его
выделение в отдельный концентрат
нецелесообразно, характерны для
медистых песчаников. В этих рудах
медь представлена вторичными
сульфидами:
халькозином,
ковеллином (руда Джезказганского
месторождения).

64.

Медная руда Джезказганского
месторождения
характеризуется
неравномерной
вкрапленностью
медных минералов: от 5 мкм до 0,5
мм.
Медь представлена на 40 %
халькозином, на 40 % - ковеллинборнитом, на 20 % - халькопиритом.

65.

Технологическая схема
обогащения медистых песчаников
на Джезказганской фабрике
включает трехстадиальное
дробление до 20 мм и
двухстадиальнле измельчение до
крупности 60-65 % класса –0,074
мм.

66.

Измельчаемая руда подвергается
классификации в гидроциклонах на
шламы (80-85 % класса - 0,074 мм) и
пески (25-30 % класса - 0,074 мм),
которые флотируются в отдельных
циклах.
Это способствует высокой
стабильности процесса при
колебаниях содержания меди в руде
и повышению извлечения ее в
концентрат.

67. Основная флотация шламов проводится при содержании твердого в пульпе 20% с применением сернистого натрия (15-20г/т), бутилового

ксанотогената
(12-16 г/т) и вспенивателя Т-66.

68. Пески при содержании твердого 68-75 % доизмельчаются до 60 % класса -0,074 мм в присутствии ксантогената (18 г/т) и машинного

масла (115-145 г/т), добавляемого
для улучшения флотируемости
крупных частиц, смешиваются с
промпродуктами
шламовой
флотации,
обрабатывается
сернистым натрием и направляются
на основную флотацию.

69. Медный концентрат первой перечистной флотации доизмельчается до крупности 92 % класса -0,074 мм и вместе с медным концентратом

шламового цикла
дважды
перечищается
с
получением медного концентрата,
содержащего до 40-43 % меди при
извлечении 93-94 %.

70.

Руда –20+0 мм
Измельчение
Классификация
Классификация
Измельчение 2
Стадия до 65%
Классификация -0,074 мм
Классификация
25-30% -0.074
80-85% -0,074мм
1
Классификация
KX-18 г/т
ММ-145 г/т
2

71.

1
Основная
шламовая
20%тв
Na2 S – 15-20 г/т
Бут КХ – 12-16 г/т
Т-66
Контрольная
4
3
Хвосты

72.

2
4
Основная
песковая
Na2S
1 Перечистка
Контрольная
Хвосты
Классификация
90-92%
-0,074мм
Классификация
6
5
Классификация

73.

3
5
6
2 Перечистка
3 Перечистка
Cu – 40-43
Cu – 93-94
Cu концентрат

74. Для медных руд, в которых содержание пирита в руде такое, что предусматривает его выделение, применяют прямые селективные и

коллективноселективные схемы. Основная
задача: разделение медных
минералов и пирита.

75. Недостатки прямой селективной схемы:

Большой фронт флотации
Повышенный расход реагентов
Большой расход электроэнергии

76. Достоинства прямой селективной схемы:

Простой реагентный режим
Меньший ассортимент
применяемых реагентов
Более богатые получаемые
концентраты

77. Недостатки коллективно-селективной схемы:

Недостатки коллективноселективной схемы:
Сложный
узел
десорбции
реагентов,
поданных
в
коллективном цикле, с поверхности
минералов, которые предстоит
разделить
Коллективный
концентрат
трудно разделить

78. Гайская обогатительная фабрика

Коллективный цикл флотации
проводится при pH=7-7,5.
Расход ксантогенатов (сочетание)
- до 100 г/т,
пенообразователя – 40-60 г/т.

79.

pH медной флотации >10,
обеспечивается подачей извести
при расходе 1-5 кг.
Подаются
селективно
действующие
собиратели:
аэрофлот до 15 г/т, меркаптаны,
тионокарбоматы.
Часто
процесс
ведут
на
остаточной
концентрации
коллективного цикла.

80.

Пиритный цикл организуют для
получения качественного пиритного
концентрата.
Характеризуются
небольшим
количеством операций, чтобы не
окислить поверхность пирита.
Активация пирита осуществляется
подачей серной кислоты или
сернистого газа от близлежащего
металлургического завода. Медный
купорос для активации пирита
применяется редко.

81.

Дробленая руда
Измельчение
(45-50 % -0,074 мм)
Классификация
Коллективная флотация
Сгущение
Слив
Контрольная флотация

82.

Измельчение
(88 % -0,074 мм)
Классификация
Основная Cu флотация
Перечистка
Cu к-т
( =16-18 %)
( =85 %)
Контрольная флотация

83.

Основная Py флотация
Перечистка
Хвосты
Py к-т
( s=40-42 %)
( s=35-38 %)

84. Для повышения качества концентратов иногда вводят операцию перефлотации как коллективного, так и отдельных концентратов,

полученных по
схеме.

85. Если в руде присутствуют легкофлотируемые минералы пустой породы, возможно осуществить флотацию пустой породы при депрессии

всех
сульфидов сернистым натрием.
Второй
способ
повышения
качества:
депрессия
пустой
породы
жидким
стеклом,
декстрином, крахмалом, КМЦ при
расходах 200-400 г/т.

86. При переработке сплошных руд, когда содержание пирита до 90 %, возникают трудности в силу причин:

тонкое взаимное прорастание;
пирит легкофлотируем;
большое количество солей.

87. Расход извести при флотации данного типа руд 15-20 кг/т. Технологические показатели обогащения могут быть улучшены за счет

введения аэрации пульпы.
При этом будет депрессировать
пирит.

88.

Наиболее прогрессивным для
переработки этих руд является
агломерационная флокуляция.
Перед этим процессом пульпу
измельчают до раскрытия ценного
компонента. Медные минералы
гидрофобизируют
селективно
действующим
реагентомсобирателем типа тионокарбомат.
Пирит депрессируется.

89. Обязательным условием ведения процесса является присутствие апполярного собирателя, расход которого до 2 кг/т. После этого

процесс
проводят в щадящем режиме.
Время перемешивания от 30
минут до 2 часов. Происходит
укрупнение зерен (образование
агломератов),
которые
отделяют грохочением.

90. Факторы, влияющие на процесс:

время
и
интенсивность
перемешивания;
расходы реагентов;
содержание твердого;
вязкость апполярного реагента;
температура процесса;
степень
вскрытия
зерен
минералов

91. Процесс позволил из труднообогатимой руды, которая обогащалась по традиционной схеме, повысить извлечение меди с 62,53 до 79,17

%, а сопутствующее
серебро с 31 до 43,87 %.

92. Схема обогащения упорных окисленных медных руд

93. Способы переработки

-флотация с использованием
сульфгидрильных собирателей
- флотация с использованием
оксигидрильных собрателей
- комбинированные схемы
(обогащение+гидро –
пиррометаллургия)
- металлургия

94.

Схема процесса ВЦФ

95.

Руда
Измельчение
Классификация
Классификация
Измельчение
Классификация

96.

Сульфидная медная флотация
Перечистка
Подогрев
Выщелачивание
Медный
концентрат
Разбавление

97.

Цементация
Сульфидная медная флотация
Перечистка
Контрольная
Нейтрализация
Нейтрализация
Медный
концентрат
Магнитная сепарция
Железный скрап
Хвосты
в отвал

98. Схема кучного выщелачивания забалансовых медных руд

99.

1
3
2
Скрап
7
5
Вода
H2SO4
6
9
4
8
Цементная
медь
1-отвал; 2-дренажная канава; 3-наносы; 4-пруд-отстойник; 5-барабанный цементатор;
6-сгуститель; 7-хранилище хвостовых растворов; 8-испарительная площадка;
9-площадка для сушки цементной меди.

100.

Схема чанового процесса

101.

Пульпа -0,3 мм
Выщелачивание
Промывка в сгустителе
Экстракция
pH=1,2-2,5
Реэкстракция
Электролиз
Cu
экстрагент
Осадок в отвал
рафинат

102. Свинцовые руды

103. Свинцовые минералы

Минерал
Формула
Галенит
Церуссит
Англезит
Вульфенит
Пироморфит
PbS
PbCO3
PbSO4
PbMoO4
Pb5(PO4)3Cl
Содержание
свинца, %
86,6
77,5
68,3
55,8
76,1
Плотность,
г/см3
7,4-7,6
6,4-6,6
6,1-6,4
6,3-7,0
6,7-7,1
Твердость
2-3
2,5-3
2,5-3
3
3,5-4

104. Фабрика Ризо

105.

Пульпа -0,3 мм
Na2CO3 - 1300 г/т
NaCN - 40 г/т
Na2Si03 - 980 г/т
Na2S - 850 г/т
Подогрев до 30°
Амиловый КХ - 80 г/т
Аэрофлот - 125 г/т
Основная Pb, контрольная,
2 перечистки
Na2CO3 - 215 г/т
CuS04 - 675 г/т
Pb концентрат
Сульфидная Zn основная,
2 контрольные, 2 перечистки
Zn концентрат
сульфидный

106.

Обесшламливание
(г/ц)
Na2Si03 - 1300 г/т
Na2S - 3660 г/т
Амиловый КХ - 220 г/т
CuSO4 - 1300 г/т
Апполярный собиратель - 600 г/т
Na2SiO3 - 450 г/т
Сосновое масло - 40 г/т
Сгущение
Слив в
Перемешивание t=50 °С отвал
Окисленная Zn основная,
2 контрольные, 2 перечистки
Zn концентрат
Хвосты

107. Фабрика Мацуа

108.

Руда смешанная Pb-Zn
Na2S - 1 кг/т
Na2SiO3 - 2 кг/т
Бутиловый КХ - 100 г/т
Аэрофлот - 50 г/т
Измельчение
Классификация
(реечный кл-р)
Классификация
(г/ц)

109.

Перемешивание
Основная свинцовая флотация
Перечистка
Свинцовый
концентрат
I, II Контрольные

110.

Обесшламливание
Na2S - 1 кг/т
Na2SiO3 - 1,2 кг/т
Керосин - 10 г/т
Сосновое масло - 15 г/т
Шламы
Na2S - 4,7 кг/т
Амин - 95 г/т
Сульфидно-окисленная флотация
Перечистка
I-IV Контрольные
Хвосты
Цинковый
концентрат

111.

Комплексность
использования
сырья

112.

Коллективный цикл
Баритовый цикл
Свинцовый цикл
К-т 1
Баритовый к-т Хвосты
К-т 2

113.

Свинцовый цикл
Свинцовый
к-т
Медный цикл
Медный
к-т
Цинковый цикл
Цинковый
к-т
Пиритный цикл
Пиритный
к-т
Баритовый цикл
Баритовый
к-т
Хвосты