O minério de cobre tem uma composição diferente, o que afeta suas características de qualidade e determina a escolha do método de enriquecimento da matéria-prima. A composição da rocha pode ser dominada por sulfetos, cobre oxidado e uma quantidade mista de componentes. Ao mesmo tempo, em relação ao minério extraído na Federação Russa, é utilizado o método de enriquecimento por flotação.
O processamento de minério de sulfeto de cobre do tipo disseminado e contínuo, que contém não mais que um quarto de cobre oxidado, é realizado na Rússia em usinas de processamento:
A tecnologia de processamento da matéria-prima é selecionada de acordo com o tipo de matéria-prima.
O trabalho com minérios disseminados envolve a extração de sulfetos da rocha e sua transferência para concentrados empobrecidos usando compostos químicos: agentes de expansão, hidrocarbonetos e xantatos. A moagem grosseira da rocha é usada principalmente. Após o processamento, o concentrado pobre e o farelo passam por um processo adicional de moagem e limpeza. Durante o processamento, o cobre é liberado de intercrescimentos com pirita, quartzo e outros minerais.
A homogeneidade do minério porfirado fornecido para beneficiamento garante a possibilidade de sua flotação em grandes empresas concentradoras. Alto nível a produtividade permite obter uma redução no custo do procedimento de enriquecimento, bem como aceitar minério com baixo teor de cobre (até 0,5%) para processamento.
O próprio processo de flotação é construído de acordo com vários esquemas básicos, cada um dos quais difere tanto no nível de complexidade quanto no custo. O esquema mais simples (mais barato) prevê uma transição para um ciclo aberto de processamento de minério (no 3º estágio de britagem), moagem de minério em um estágio, bem como um procedimento de retífica subsequente com um resultado de 0,074 mm.
Durante o processo de flotação, a pirita contida no minério é submetida a uma depressão, deixando nos concentrados um teor de enxofre suficiente, necessário para a posterior produção de escória (mate). Para a depressão, é usada uma solução de cal ou cianeto.
Os minérios sólidos de sulfeto (piritas cuprosas) se distinguem pela presença de uma quantidade significativa de minerais contendo cobre (sulfatos) e pirita. Os sulfetos de cobre formam filmes finos (covelita) sobre a pirita, enquanto, devido à complexidade composição química a flutuabilidade de tal minério é um tanto reduzida. Por processo eficiente o enriquecimento requer trituração cuidadosa da rocha para facilitar a liberação de sulfetos de cobre. Vale ressaltar que, em vários casos, a retificação completa é desprovida de viabilidade econômica. Estamos falando de situações em que o concentrado de pirita submetido ao processo de torrefação é utilizado na fundição em alto-forno para extração de metais preciosos.
A flotação é realizada ao criar um meio alcalino de alta concentração. No processo, as seguintes proporções são usadas:
O procedimento é bastante intensivo em energia (até 35 kWh/t), o que aumenta os custos de produção.
O processo de moagem do minério também é complexo. Como parte de sua implementação, é fornecido processamento em vários estágios e vários estágios do material de origem.
Enriquecimento de minério de tipo intermediário
O processamento de minério com teor de sulfeto de até 50% é semelhante em tecnologia ao enriquecimento de minério de sulfeto sólido. A diferença é apenas o grau de sua moagem. O material de uma fração mais grosseira é aceito para processamento. Além disso, a separação da pirita não requer a preparação de um meio com um teor alcalino tão alto.
A flotação coletiva seguida de processamento seletivo é praticada no concentrador de Pyshminskaya. A tecnologia permite utilizar 0,6% de minério para obter 27% de concentrado de cobre com posterior recuperação de mais de 91% de cobre. Os trabalhos são realizados em ambiente alcalino com diferentes níveis de intensidade em cada etapa. O esquema de processamento permite reduzir o consumo de reagentes.
Vale ressaltar que o minério com baixo teor de impurezas de argila e hidróxido de ferro se presta melhor ao processo de enriquecimento. O método de flotação permite extrair até 85% de cobre. Se falamos de minérios refratários, o uso de métodos de enriquecimento combinados mais caros, por exemplo, a tecnologia de V. Mostovich, torna-se mais eficaz. Sua aplicação é relevante para a indústria russa, uma vez que a quantidade de minério refratário é uma parte significativa da produção total de minério contendo cobre.
O processo tecnológico envolve a trituração da matéria-prima (tamanho da fração de até 6 mm) seguida da imersão do material em solução de ácido sulfúrico. Isso permite que a areia e o lodo sejam separados e o cobre livre entre na solução. A areia é lavada, lixiviada, passada por um classificador, triturada e flotada. A solução de cobre é combinada com o lodo e então submetida à lixiviação, cimentação e flotação.
No trabalho de acordo com o método Mostovich, é utilizado ácido sulfúrico, bem como componentes precipitantes. O uso da tecnologia acaba sendo mais caro em comparação com a operação de acordo com o esquema de flotação padrão.
O uso de um esquema alternativo de Mostovich, que prevê a recuperação do cobre do óxido com flotação após a trituração do minério tratado termicamente, permite reduzir um pouco os custos. Para reduzir o custo da tecnologia permite o uso de combustível barato.
O processo de flotação do minério de cobre-zinco é trabalhoso. As dificuldades são explicadas pelas reações químicas que ocorrem com matérias-primas multicomponentes. Se a situação é um pouco mais simples com o minério de cobre-zinco sulfetado primário, então a situação em que as reações de troca começaram com o minério já no próprio depósito pode complicar o processo de enriquecimento. A realização de flotação seletiva, quando cobre dissolvido e filmes de cavelina estão presentes no minério, pode se tornar impossível. Na maioria das vezes, essa imagem ocorre com minério extraído dos horizontes superiores.
No beneficiamento do minério de Ural, que é bastante pobre em termos de cobre e zinco, a tecnologia de flotação seletiva e coletiva é efetivamente utilizada. Ao mesmo tempo, o método de processamento combinado de minério e o esquema de enriquecimento seletivo coletivo são cada vez mais utilizados nas principais empresas do setor.
O mineral extraído na maioria dos casos é uma mistura de pedaços de vários tamanhos, nos quais os minerais estão intimamente interligados, formando uma massa monolítica. O tamanho do minério depende do tipo de lavra e, principalmente, do método de detonação. Durante a mineração a céu aberto, os maiores pedaços têm 1-1,5 m de diâmetro, enquanto a mineração subterrânea é um pouco menor.K \u003d 1500 ÷ 0,2 \u003d 7500.
mv2/R = mπ2Rn2/30,
T = k4 n1,4 * D2,7 L.
Os minérios extraídos das entranhas da terra ou matérias-primas tecnogênicas, na maioria das vezes, não podem ser utilizados diretamente na produção metalúrgica e, portanto, passam por um complexo ciclo de operações sucessivas. preparação para alto-forno. Observe que quando o minério é extraído por mineração a céu aberto, dependendo da distância entre os furos de explosão e o tamanho da caçamba da escavadeira, o tamanho dos blocos grandes minério de ferro pode atingir 1000-1500 mm. Para mineração subterrânea tamanho máximo peça não costuma ultrapassar 350 mm. Em todos os casos, a matéria-prima extraída também contém grande quantidade de frações finas.
Independentemente do esquema subsequente de preparação do minério para fundição, todo minério lavrado passa, antes de tudo, pelo estágio esmagamento primário, uma vez que o tamanho de grandes peças e blocos durante a mineração excede em muito o tamanho de uma peça de minério, o máximo permitido de acordo com as condições da tecnologia de fundição em alto-forno. As condições técnicas de granulosidade, dependendo da redutibilidade, prevêem o seguinte tamanho máximo de pedaços de minério: até 50 mm para minérios de magnetita, até 80 mm para minérios de hematita e até 120 mm para minério de ferro marrom. O limite superior do tamanho de partícula de peças de aglomerado não deve exceder 40 mm.
A Figura 1 mostra as instalações de britagem mais comuns em plantas de britagem e peneiramento. Os esquemas a e b resolvem o mesmo problema de britagem de minério de
Ao mesmo tempo, o princípio “não esmague nada supérfluo” é implementado. Os esquemas a e b são caracterizados pelo fato de que o tamanho do produto triturado não é verificado, ou seja, os esquemas são "abertos". A experiência mostra que em um produto triturado sempre há um pequeno número de pedaços, cujo tamanho é um pouco maior do que o especificado. Em circuitos "fechados" ("fechados"), o produto triturado é novamente enviado para a peneira para separar os pedaços insuficientemente triturados com seu posterior retorno ao britador. Com esquemas de britagem de minério “fechados”, o cumprimento do limite superior de tamanho do produto britado é garantido.
Os tipos mais comuns de trituradores são:
O dispositivo de trituradores mostra-se no figo. 2. A destruição de pedaços de minério neles ocorre como resultado de esmagamento, rachadura, abrasão e impactos. No britador de mandíbulas Black, o material introduzido no britador por cima é triturado pelas bochechas oscilantes 2 e fixas 1, e no britador cônico McCouley, pelos cones fixos 12 e rotativos internos 13. O eixo do cone 13 entra no excêntrico rotativo 18. No britador de mandíbula, apenas um golpe da mandíbula móvel está funcionando, durante o curso reverso da mandíbula, parte do material triturado tem tempo de deixar o espaço de trabalho do britador através da ranhura de saída inferior.
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| Figura 2. Diagramas estruturais dos britadores uma bochecha; b - cônico; c - em forma de cogumelo; g - martelo; d - rolar; 1 - bochecha fixa com eixo de rotação; 2 - bochecha móvel; 3, 4 - eixo excêntrico; 5 - biela; 6 - suporte articulado da bochecha do espaçador traseiro; 7 - mola; 8, 9 - mecanismo para ajustar a largura da folga de descarga; 10 - impulso do dispositivo de fechamento; 11 - cama; 12 - cone fixo; 13 - cone móvel; 14 - travessia; 15 - dobradiça de suspensão do cone móvel; 16 - eixo cônico; 17 - eixo de acionamento; 18 - excêntrico; 19 - mola de amortecimento; 20 - anel de suporte; 21 - anel regulador; 22 - empuxo cônico; 23 - rotor; 24 - placas de impacto; 25 - grelha; 26 - martelo; 27 - quadro principal; 28 - rolos de esmagamento |
A capacidade dos maiores britadores de mandíbula não excede 450-500 t/h. Típicos para britadores de mandíbula são os casos de encaixe por pressão do espaço de trabalho durante a britagem de minérios de argila úmidos. Além disso, os trituradores de mandíbula não devem ser usados para triturar minérios com estrutura de ardósia de uma peça, uma vez que ladrilhos individuais, se seu eixo longo for orientado ao longo do eixo da ranhura para dispensar material triturado, podem passar através área de trabalho trituradores sem entrar em colapso.
O abastecimento dos britadores de mandíbula com material deve ser uniforme, para isso o alimentador de sapatas é instalado na lateral da mandíbula fixa do britador. Os britadores de mandíbula são geralmente usados para triturar grandes pedaços de minério (i = 3-8). O consumo de eletricidade para esmagar 1 tonelada de minério de ferro nessas usinas pode variar de 0,3 a 1,3 kWh.
Em um britador de cone, o eixo de rotação do cone interno não coincide com o eixo geométrico do cone fixo, ou seja, a qualquer momento, a britagem do minério ocorre na zona de aproximação das superfícies dos cones fixos interno e externo. Ao mesmo tempo, nas restantes zonas, o produto triturado é dispensado através do vão anular entre os cones. Assim, a trituração do minério em um britador de cone é realizada continuamente. A produtividade alcançável é de 3500-4000 t/h (i = 3-8) com consumo de energia para britagem de 1 tonelada de minério de 0,1-1,3 kWh.
trituradores de cone pode ser usado com sucesso para minérios de qualquer tipo, incluindo aqueles com uma estrutura em camadas (platy) da peça, bem como para minérios de argila. Os britadores cônicos não precisam de alimentadores e podem operar “sob os escombros”, ou seja, com um espaço de trabalho totalmente preenchido com minério proveniente de um bunker localizado acima.
O Triturador de Cogumelos de Cone Curto Simons difere do britador de cone convencional por possuir uma zona de entrega de produto triturado alongada, o que garante que o material seja completamente triturado no tamanho desejado das peças.
NO trituradores de martelo a trituração do minério é realizada principalmente sob a influência de golpes de martelos de aço montados em um eixo de rotação rápida. Nas usinas metalúrgicas, o calcário é triturado nesses britadores, que é então utilizado nas sinterizações. Materiais quebradiços (por exemplo, coque) podem ser triturados em trituradores de rolos.
Após a britagem primária, o minério rico em enxofre com fração > 8 mm pode ser usado pelas oficinas de alto-forno, fração Algumas das frações finas ainda são absorvidas pelo forno, piorando drasticamente a permeabilidade ao gás da coluna de carga, uma vez que pequenas partículas preencher o espaço entre as peças maiores. Deve ser lembrado que a separação dos finos da carga do alto-forno em todos os casos dá um efeito técnico e econômico significativo, melhorando o andamento do processo, estabilizando a remoção de poeira em um nível mínimo constante, o que por sua vez contribui para o aquecimento constante do forno e reduzindo o consumo de coque.
Os proprietários da patente RU 2418872:
A invenção refere-se à metalurgia do cobre e, em particular, a métodos para processar minérios de cobre mistos (oxidados por sulfeto), bem como produtos industriais, rejeitos e escórias contendo minerais de cobre oxidados e sulfetados. O método para processar minérios de cobre mistos inclui britagem e moagem do minério. Em seguida, o minério triturado é lixiviado com uma solução de ácido sulfúrico com concentração de 10-40 g/dm 3 com agitação, teor de fase sólida 10-70%, duração 10-60 minutos. Após a lixiviação, procede-se à desidratação e lavagem da torta de lixiviação do minério. Em seguida, a fase líquida da lixiviação do minério é combinada com água de lavagem e a solução combinada contendo cobre é liberada de suspensões sólidas. O cobre é recuperado da solução contendo cobre para obter cobre catódico. Do bolo de lixiviação, os minerais de cobre são flotados a um valor de pH de 2,0-6,0 para obter um concentrado de flotação. O resultado técnico consiste em aumentar a extração de cobre do minério em produtos comercializáveis, reduzindo o consumo de reagentes para flotação, aumentando a velocidade de flotação e reduzindo o custo de moagem. 7 p.p. f-ly, 1 ilh., 1 aba.
A invenção refere-se à metalurgia do cobre e, em particular, a métodos para processar minérios de cobre mistos (oxidados por sulfeto), bem como produtos intermediários, rejeitos e escórias contendo minerais de cobre oxidados e sulfetados, e também pode ser usado para processar produtos minerais de outros metais não ferrosos.
O processamento de minérios de cobre é realizado por lixiviação ou enriquecimento por flotação, bem como por tecnologias combinadas. A prática mundial de beneficiamento de minérios de cobre mostra que o grau de sua oxidação é o principal fator que influencia a escolha dos esquemas tecnológicos e determina os indicadores tecnológicos e técnicos e econômicos do beneficiamento do minério.
Para o processamento de minérios mistos, foram desenvolvidos e aplicados esquemas tecnológicos que diferem nos métodos utilizados para extrair metal do minério, métodos para extrair metal de soluções de lixiviação, uma sequência de métodos de extração, métodos para separar fases sólidas e líquidas, fase de organização fluxos e regras de layout. O conjunto e a sequência de métodos no esquema tecnológico é determinado em cada caso específico e depende, em primeiro lugar, das formas minerais do cobre no minério, do teor de cobre no minério, da composição e natureza dos minerais hospedeiros e do minério rochas.
Um método conhecido de extração de cobre, que consiste na trituração a seco do minério até um tamanho de partícula de 2, 4, 6 mm, lixiviação com classificação, posterior flotação da parte granular do minério e sedimentação da fração lama do concentrado de cobre com ferro esponja da parte da pasta do minério (AS USSR N 45572, B03B 7/00, 31.01.36).
A desvantagem deste método é a baixa extração de cobre e a qualidade do produto de cobre, cuja melhoria requer operações adicionais.
Um método conhecido para a produção de metais, que consiste em moer o material de origem para um tamanho de fração superior ao tamanho das frações necessárias para flotação, lixiviação com ácido sulfúrico na presença de pertences de ferro, seguido de direcionamento de resíduos sólidos para flotação de cobre depositado sobre os pertences de ferro (DE 2602849 B1, C22B 3/02 , 30.12.80).
Um método semelhante é conhecido para processar minérios de cobre oxidados refratários pelo professor Mostovich (Mitrofanov S.I. et al. Processos combinados para processar minérios de metais não ferrosos, M., Nedra, 1984, p. 50), que consiste na lixiviação de minerais de cobre oxidados com ácido, cimentação de cobre a partir de pó de ferro em solução, flotação de cobre de cimento a partir de uma solução ácida para obter um concentrado de cobre. O método é aplicado para processar minérios oxidados refratários do depósito de Kalmakir na usina de mineração e fundição de Almalyk.
As desvantagens desses métodos são o alto custo de implementação devido ao uso de componentes de ferro, que reagem com o ácido, aumentando o consumo tanto de ácido sulfúrico quanto de componentes de ferro; baixa recuperação de cobre por cementação com produtos de ferro e flotação de partículas de cimento. O método não é aplicável para o processamento de minérios mistos e a separação por flotação de minerais de sulfeto de cobre.
O mais próximo do método reivindicado em termos de essência técnica é um método para processar minérios de cobre oxidados por sulfeto (patente RF nº 2,0 horas de minério triturado com uma solução de ácido sulfúrico com uma concentração de 10-40 g / dm 3 com agitação , teor de sólidos de 50-70%, desidratação e lavagem da torta de lixiviação, moagem, combinação da fase líquida da lixiviação de minério com água de lavagem da torta de lixiviação de minério, liberação de suspensões sólidas e extração de cobre de uma solução contendo cobre obter cobre catódico e flotação de minerais de cobre a partir de torta de lixiviação triturada em meio alcalino com reagente-regulador para obtenção de concentrado de flotação.
As desvantagens do método são o alto consumo de reagentes reguladores do ambiente para flotação em meio alcalino, recuperação insuficientemente alta de cobre durante a flotação devido a minerais de óxido de cobre provenientes após a lixiviação de partículas grandes, blindagem de minerais de cobre pelo reagente- regulador do meio ambiente, alto consumo de coletores para flotação.
A invenção alcança um resultado técnico, que consiste em aumentar a extração de cobre do minério em produtos comercializáveis, reduzir o consumo de reagentes para flotação, aumentar a velocidade de flotação e reduzir o custo de moagem.
O resultado técnico especificado é alcançado por um método de processamento de minérios de cobre mistos, incluindo britagem e moagem de minério, lixiviação de minério triturado com uma solução de ácido sulfúrico com uma concentração de 10-40 g/dm 3 com agitação, um teor de sólidos de 10-70%, duração de 10-60 minutos, desidratação e lavagem da torta de lixiviação de minério, combinando a fase líquida de lixiviação de minério com a água de lavagem da torta de lixiviação, liberando a solução de cobre combinada de suspensões sólidas, extraindo cobre do cobre- solução de rolamento para obter cobre catódico e flotação de minerais de cobre da torta de lixiviação em um valor de pH de 2,0-6,0 s recebendo concentrado de flotação.
Casos particulares de uso da invenção são caracterizados pelo fato de que a moagem do minério é realizada até um tamanho de partícula de 50-100% da classe menos 0,1 mm a 50-70% da classe menos 0,074 mm.
Além disso, a lavagem da torta de lixiviação é realizada simultaneamente com sua desidratação por filtração.
Além disso, a solução combinada contendo cobre é libertada de suspensões sólidas por clarificação.
De preferência, a flotação é realizada usando vários dos seguintes coletores: xantato, dietilditiocarbamato de sódio, ditiofosfato de sódio, aeroflot, óleo de pinho.
Além disso, a extração de cobre de uma solução contendo cobre é realizada pelo método de extração líquida e eletrólise.
Além disso, o refinado de extração resultante da extração líquida é utilizado para a lixiviação do minério e para a lavagem da torta de lixiviação.
Além disso, o eletrólito gasto formado durante a eletrólise é usado para a lixiviação do minério e para a lavagem da torta de lixiviação.
A velocidade e a eficiência da lixiviação de minerais de cobre do minério dependem do tamanho das partículas de minério: quanto menor o tamanho da partícula, mais disponíveis os minerais para lixiviação, dissolvem-se mais rapidamente e em maior extensão. Para a lixiviação, a moagem do minério é realizada em um tamanho ligeiramente maior do que para o enriquecimento por flotação, ou seja, de 50-100% da classe menos 0,1 mm, a 50-70% da classe menos 0,074 mm, pois o tamanho das partículas diminui após a lixiviação. O conteúdo da classe de tamanho durante a moagem do minério depende da composição mineral do minério, em particular do grau de oxidação dos minerais de cobre.
Após a lixiviação do minério, os minerais de cobre são flotados, cuja eficiência também depende do tamanho das partículas - as partículas grandes são mal flotadas e as menores - lodo. Quando o minério triturado é lixiviado, as partículas de lodo são completamente lixiviadas e as maiores são reduzidas em tamanho, como resultado, o tamanho de partícula sem moagem adicional corresponde ao tamanho do material necessário para a flotação eficiente de partículas minerais.
A agitação durante a lixiviação do minério britado proporciona um aumento na taxa de transferência de massa dos processos físicos e químicos, ao mesmo tempo em que aumenta a extração de cobre em solução e reduz a duração do processo.
A lixiviação do minério triturado é efetivamente realizada com um teor de sólidos de 10 a 70%. O aumento do teor de minério durante a lixiviação em até 70% permite aumentar a produtividade do processo, a concentração de ácido sulfúrico, cria condições de atrito entre as partículas e sua trituração, além de possibilitar a redução do volume de lixiviação aparelhos. A lixiviação em um minério de alto teor leva a uma alta concentração de cobre na solução, o que reduz força motriz dissolução mineral e taxa de lixiviação, em comparação com a lixiviação de baixo teor de sólidos.
A lixiviação de minério com tamanho de menos 0,1-0,074 mm com solução de ácido sulfúrico com concentração de 10-40 g/dm 3 por 10-60 minutos permite obter alta extração de cobre de minerais oxidados e cobre secundário sulfetos. A taxa de dissolução de minerais de cobre oxidados em uma solução de ácido sulfúrico com uma concentração de 10-40 g/dm 3 é alta. Após a lixiviação do minério de cobre misto triturado por 5 a 10 minutos, o teor de minerais oxidados difíceis de flutuar no minério é significativamente reduzido e é inferior a 30%, passando assim para o grau tecnológico de sulfeto. A recuperação dos minerais de cobre remanescentes na torta de lixiviação pode ser realizada no modo de flotação de minerais sulfetados. Como resultado da lixiviação com ácido sulfúrico do minério de cobre misto triturado, os minerais de cobre oxidados e até 60% de sulfetos de cobre secundários são quase completamente dissolvidos. O teor de cobre na torta de lixiviação e a carga no enriquecimento da flotação da torta de lixiviação são significativamente reduzidos e, consequentemente, o consumo de reagentes de flotação - coletores também é reduzido.
O tratamento preliminar com ácido sulfúrico de minérios de cobre oxidados por sulfeto permite não apenas remover minerais de cobre oxidados que são difíceis de flutuar, mas também limpar a superfície de minerais de sulfeto de óxidos e hidróxidos de ferro, alterar a composição da camada superficial de tal forma maneira que a flutuabilidade dos minerais de cobre aumenta. Usando espectroscopia de fotoelétrons de raios-X, descobriu-se que, como resultado do tratamento com ácido sulfúrico de sulfetos de cobre, a composição elementar e de fase da superfície dos minerais muda, afetando seu comportamento de flutuação - o teor de enxofre aumenta 1,44 vezes, o cobre 4 vezes, e o teor de ferro diminui 1,6 vezes. A proporção de fases de enxofre na superfície após o tratamento com ácido sulfúrico de sulfetos de cobre secundários muda significativamente: a proporção de enxofre elementar aumenta de 10 para 24% do enxofre total, a proporção de sulfato de enxofre - de 14 para 25% (veja o desenho: Espectros S2p de enxofre (tipo de hibridização de orbitais de elétrons, caracterizados por uma certa energia de ligação) da superfície de sulfetos de cobre, A - sem tratamento, B - após tratamento com ácido sulfúrico, 1 e 2 - enxofre em sulfetos, 3 - enxofre elementar , 4, 5 - enxofre em sulfatos). Levando em consideração o aumento do enxofre total na superfície dos minerais, o teor de enxofre elementar aumenta 3,5 vezes, o sulfato de enxofre 2,6 vezes. Estudos da composição da superfície também mostram que, como resultado do tratamento com ácido sulfúrico, o teor de óxido de ferro Fe 2 O 3 na superfície diminui e o teor de sulfato de ferro aumenta, o teor de sulfeto de cobre Cu 2 S diminui e o teor de sulfato de cobre aumenta.
Assim, quando o minério de cobre misto triturado é lixiviado, a composição da superfície dos minerais de sulfeto de cobre muda, o que afeta suas qualidades de flotação, em particular:
O teor de enxofre elementar na superfície dos minerais de sulfeto de cobre, que possui propriedades hidrofóbicas, aumenta, o que permite reduzir o consumo de coletores para flotação de minerais de sulfeto de cobre;
A superfície dos minerais de cobre é limpa de óxidos e hidróxidos de ferro, que protegem a superfície dos minerais, portanto, a interação dos minerais com o coletor é reduzida.
Para posterior processamento dos produtos de lixiviação, a torta de lixiviação é desidratada, o que pode ser combinado com a lavagem da torta de lixiviação, por exemplo, em filtros de correia, do cobre contido na umidade da torta. Uma variedade de equipamentos de filtração, como centrífugas de filtro e filtros de vácuo de correia, bem como centrífugas de decantação, etc., são usados para desidratar e lavar o bolo de lixiviação de minério.
A solução de lixiviação do minério e as lavagens da torta de lixiviação do minério para extrair o cobre nelas contidas são combinadas e liberadas das suspensões sólidas, pois pioram as condições de extração do cobre e reduzem a qualidade do cobre catódico obtido, principalmente quando se utiliza o processo de extração líquida com extrator orgânico. A liberação de suspensões pode ser realizada mais de forma simples- clarificação, bem como filtração adicional.
Da solução de lixiviação do minério contendo cobre clarificado e da lavagem da torta de lixiviação, o cobre é extraído para obter o cobre catódico. método moderno extração de cobre a partir de soluções é um método de extração líquida com um extrator de troca catiônica orgânica. O uso desse método permite extrair e concentrar seletivamente o cobre na solução. Após a separação do cobre do extrator orgânico, é realizada a eletroextração para obtenção do cobre catódico.
Durante a extração líquida de cobre de soluções de ácido sulfúrico com um extrator orgânico, forma-se um refinado de extração, que contém 30-50 g/dm 3 de ácido sulfúrico e 2,0-5,0 g/dm 3 de cobre. Para reduzir o consumo de ácidos por lixiviação e perdas de cobre, bem como a circulação racional de água no esquema tecnológico, o refinado de extração é utilizado para lixiviação e para lavagem da torta de lixiviação. Ao mesmo tempo, a concentração de ácido sulfúrico na umidade residual da torta de lixiviação aumenta.
Durante a eletrólise do cobre purificado de impurezas, como o ferro, e concentrado na extração líquida de soluções contendo cobre, forma-se um eletrólito gasto, com uma concentração de 150-180 g/dm 3 de ácido sulfúrico e 25-40 g/dm 3 de cobre. Além do refinado de extração, o uso do eletrólito gasto para lixiviação e lavagem da torta de lixiviação permite reduzir o consumo de ácido fresco para lixiviação, a perda de cobre e usar racionalmente a fase aquosa no esquema tecnológico. Ao usar o eletrólito gasto para lavagem, a concentração de ácido sulfúrico na umidade residual do bolo de lixiviação aumenta.
A moagem após a lixiviação para extração por flotação dos minerais de cobre não é necessária, pois no processo de lixiviação as partículas diminuem de tamanho e o tamanho da torta de lixiviação corresponde à classe de flotação 60-95% menos 0,074 mm.
Na Rússia, para o enriquecimento por flotação de minerais de cobre, é usado um meio alcalino, determinado pelo uso predominante como coletores de xantatos, que se decompõem em condições ácidas e, em alguns casos, pela necessidade de depressão de pirita . Para regular o ambiente na flotação alcalina na indústria, o leite de cal é mais frequentemente usado como o reagente mais barato, o que torna possível aumentar o pH para valores fortemente alcalinos. O cálcio que entra na polpa de flotação com leite de cal protege até certo ponto a superfície dos minerais, o que reduz sua flutuabilidade, aumenta o rendimento dos produtos de enriquecimento e reduz sua qualidade.
Ao processar minérios de cobre mistos do depósito de Udokan, o minério triturado após o tratamento com ácido sulfúrico é lavado dos íons de cobre com refinado de extração ácida, eletrólito gasto e água. Como resultado, a umidade do bolo de lixiviação tem um ambiente ácido. A subsequente flotação de minerais de cobre sob condições alcalinas requer alta lavagem com água e neutralização de cal, o que aumenta os custos de processamento. Portanto, é aconselhável realizar o enriquecimento por flotação de minerais de sulfeto de cobre após lixiviação com ácido sulfúrico em ambiente ácido, em um valor de pH de 2,0-6,0, para obter um concentrado de cobre e rejeitos.
Estudos têm mostrado que na flotação principal de minerais de cobre de tortas de lixiviação de ácido sulfúrico, com uma diminuição do pH, o teor de cobre no concentrado da flotação principal aumenta gradativamente de 5,44% (pH 9) para 10,7% (pH 2) com uma diminuição no rendimento de 21% para 10,71% e uma redução na recuperação de 92% para 85% (Tabela 1).
| tabela 1 | |||||
| Um exemplo de enriquecimento de bolos de lixiviação de ácido sulfúrico de minério de cobre do depósito de Udokan em vários valores de pH | |||||
| pH | Produtos | Saída | Teor de cobre, % | Extração de cobre, % | |
| G | % | ||||
| 2 | Concentrado de flotação principal | 19,44 | 10,71 | 10,77 | 85,07 |
| 38,88 | 21,42 | 0,66 | 10,43 | ||
| Caudas | 123,18 | 67,87 | 0.09 | 4,5 | |
| minério de origem | 181,50 | 100,00 | 1,356 | 100,00 | |
| 4 | Concentrado de flotação principal | 24,50 | 12,93 | 8,90 | 87,48 |
| Concentrado de flotação de controle | 34,80 | 18,36 | 0,56 | 7,82 | |
| Caudas | 130,20 | 68,71 | 0,09 | 4,70 | |
| minério de origem | 189,50 | 100,00 | 1,32 | 100,00 | |
| 5 | Concentrado de flotação principal | 32,20 | 16,51 | 8,10 | 92,25 |
| Concentrado de flotação de controle | 17,70 | 9,08 | 0,50 | 3,13 | |
| Caudas | 145,10 | 74,41 | 0,09 | 4,62 | |
| minério de origem | 195,00 | 100,00 | 1,45 | 100,00 | |
| 6 | Concentrado de flotação principal | 36,70 | 18,82 | 7,12 | 92,89 |
| Concentrado de flotação de controle | 16,00 | 8,21 | 0,45 | 2,56 | |
| Caudas | 142,30 | 72,97 | 0,09 | 4,55 | |
| minério de origem | 195,00 | 100,00 | 1,44 | 100,00 | |
| 7 | Concentrado de flotação principal | 35,80 | 19,02 | 6,80 | 92,40 |
| Concentrado de flotação de controle | 15,40 | 8,18 | 0,41 | 2,40 | |
| Caudas | 137,00 | 72,79 | 0,10 | 5,20 | |
| minério de origem | 188,20 | 100,00 | 1,40 | 100,00 | |
| 8 | Concentrado de flotação principal | 37,60 | 19,17 | 6,44 | 92,39 |
| Concentrado de flotação de controle | 14,60 | 7,45 | 0,38 | 2,12 | |
| Caudas | 143,90 | 73,38 | 0,10 | 5,49 | |
| minério de origem | 196,10 | 100,00 | 1,34 | 100,00 | |
| 9 | Concentrado de flotação principal | 42,70 | 21,46 | 5,44 | 92,26 |
| Concentrado de flotação de controle | 14,30 | 7,19 | 0,37 | 2,10 | |
| Caudas | 142,00 | 71,36 | 0,10 | 5,64 | |
| minério de origem | 199,00 | 100,00 | 1,27 | 100,00 |
Na flotação de controle, quanto menor o valor do pH, maior o teor de cobre no concentrado, o rendimento e a recuperação são maiores. A saída do concentrado de flotação de controle em meio ácido é grande (18,36%), com o aumento do valor do pH, a saída desse concentrado diminui para 7%. A extração de cobre no concentrado total da flotação principal e de controle em toda a faixa dos valores de pH estudados é quase a mesma e é de cerca de 95%. A recuperação da flotação em pH mais baixo é maior em comparação com a recuperação de cobre em pH mais alto devido ao maior rendimento de concentrados sob condições de flotação ácida.
Após o tratamento do minério com ácido sulfúrico, a taxa de flotação dos minerais de sulfeto de cobre aumenta, o tempo da flotação principal e de controle é de apenas 5 minutos, em contraste com o tempo de flotação do minério de -15 a 20 minutos. A taxa de flotação de sulfetos de cobre é muito maior do que a taxa de decomposição do xantato em baixos valores de pH. Os melhores resultados de enriquecimento de flotação são alcançados usando vários coletores de uma variedade de butilxantato de potássio, ditiofosfato de sódio, dietilditiocarbamato de sódio (DEDTC), aeroflot, óleo de pinho.
De acordo com a concentração residual de xantato após interação com sulfetos de cobre, foi determinado experimentalmente que na superfície de minerais submetidos a tratamento com ácido sulfúrico, o xantato é sorvido 1,8 a 2,6 vezes menos do que na superfície sem tratamento. Este fato experimental é consistente com os dados de aumento do teor de enxofre elementar na superfície dos sulfetos de cobre após o tratamento com ácido sulfúrico, que, como se sabe, aumenta sua hidrofobicidade. Estudos de flotação de espuma de sulfetos de cobre secundário mostraram (resumo da dissertação "Fundamentos físicos e químicos da tecnologia combinada para processamento de minérios de cobre do depósito de Udokan" por Krylova L.N.) que o tratamento com ácido sulfúrico leva a um aumento na extração de cobre em concentrado em 7,2÷10,1%, a saída da fase sólida em 3,3÷5,5% e o teor de cobre no concentrado em 0,9÷3,7%.
A invenção é ilustrada por exemplos de implementação do método:
O minério de cobre misto do depósito de Udokan, contendo 2,1% de cobre, dos quais 46,2% em minerais de cobre oxidado, foi triturado, moído até uma finura de 90% da classe menos 0,1 mm, lixiviado em uma cuba com agitação em um sólido teor de 20%, concentração inicial de ácido sulfúrico 20 g/DM 3 mantendo a concentração de ácido sulfúrico em 10 g/DM 3 por 30 minutos. O refinado de extração e o eletrólito gasto foram usados para lixiviação. A torta de lixiviação foi desidratada em filtro a vácuo e lavada em filtro de correia com refinado de extração e água.
O enriquecimento da flotação da torta de lixiviação com ácido sulfúrico foi realizado em pH 5,0 usando butil xantato de potássio e dietilditiocarbamato de sódio (DEDTC) como coletores em uma quantidade 16% menor do que para a flotação da torta de lixiviação de minério de cobre triturado com tamanho de partícula de 1-4 mm . Como resultado do enriquecimento por flotação, a extração de cobre no concentrado total de sulfeto de cobre foi de 95,1%. Não foi utilizada cal para o enriquecimento da flotação, que é consumida na quantidade de até 1200 g/t de minério durante a flotação da torta de lixiviação alcalina.
A fase líquida da lixiviação e as lavagens foram combinadas e clarificadas. A extração de cobre de soluções foi realizada com uma solução de um extrator orgânico LIX 984N, o cátodo de cobre foi obtido por eletrólise de cobre de uma solução ácida contendo cobre. Através da extração de cobre do minério pelo método totalizou 91,4%.
O minério de cobre da jazida de Chiney, contendo 1,4% de cobre, sendo 54,5% em minerais de cobre oxidado, foi triturado e moído até uma finura de 50% da classe menos 0,074 mm, lixiviado em cuba com agitação a teor de sólidos de 60%, a concentração inicial de ácido sulfúrico 40 g/dm 3 usando eletrólito gasto. A polpa lixiviada foi desidratada em filtro a vácuo e lavada em filtro de correia, primeiro com eletrólito gasto e refinado de extração, depois com água. A torta de lixiviação sem remoagem foi enriquecida por flotação em pH 3,0 usando xantato e aeroflot a uma vazão (consumo total de 200 g/t) menor do que na flotação de minério (vazão coletor de 350-400 g/t). A extração de cobre no concentrado de sulfeto de cobre foi de 94,6%.
A fase líquida de lixiviação e as lavagens da torta de lixiviação foram combinadas e clarificadas. A extração de cobre de soluções foi realizada com uma solução de extrator orgânico LIX, o cátodo de cobre foi obtido por eletroextração de cobre de uma solução ácida contendo cobre. Através da extração de cobre do minério em produtos comercializáveis totalizou 90,3%.
1. Um método para processar minérios de cobre mistos, incluindo trituração e moagem de minério, lixiviação de minério triturado com uma solução de ácido sulfúrico com concentração de 10-40 g / dm 3 com agitação, teor de sólidos de 10-70%, uma duração de 10-60 minutos, desidratação e lavagem da lixiviação do minério da torta, combinando a fase líquida da lixiviação do minério com a água de lavagem da torta de lixiviação, a liberação da solução combinada contendo cobre das suspensões sólidas, a extração de cobre da solução contendo cobre para obter cobre catódico e a flotação de minerais de cobre do bolo de lixiviação a um valor de pH de 2,0-6,0 para obter concentrado de flotação.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a moagem do minério é realizada até uma finura variando de 50-100% da classe menos 0,1 mm a 50-70% da classe menos 0,074 mm.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a lavagem da torta de lixiviação é realizada simultaneamente com sua desidratação por filtração.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a solução combinada contendo cobre é liberada de suspensões sólidas por clarificação.
5. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a flotação é realizada utilizando vários dos seguintes coletores: xantato, dietilditiocarbamato de sódio, ditiofosfato de sódio, aeroflot, óleo de pinho.
6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a extração de cobre de uma solução contendo cobre é realizada pelo método de extração líquida e eletrólise.
7. Processo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o refinado de extração da extração líquida é usado para lixiviar o minério e para lavar a torta de lixiviação.
8. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o eletrólito gasto da eletrólise é usado para lixiviar o minério e para lavar a torta de lixiviação.
A invenção refere-se à metalurgia do cobre e, em particular, a métodos para processamento de minérios de cobre mistos, bem como produtos intermediários, rejeitos e escórias contendo minerais de cobre oxidados e sulfetados
O cobre pode ser produzido como produto principal ou como subproduto, ouro, chumbo, zinco e prata. É extraído nos hemisférios norte e sul e consumido principalmente no hemisfério norte, sendo os EUA o principal produtor e consumidor.
A planta de processamento de cobre processa cobre a partir de minério de metal e sucata de cobre. Os principais consumidores de cobre são fábricas de arame e fábricas de cobre, que usam cobre para produzir fio de cobre, etc. O uso final do cobre inclui materiais de construção, produtos eletrônicos, transporte e equipamentos.
O cobre é extraído em pedreiras e no subsolo. Os minérios normalmente contêm menos de 1% de cobre e são frequentemente associados a minerais de sulfeto. O minério é triturado, concentrado e suspenso com água e produtos químicos. Soprar ar através da mistura ligada ao cobre fará com que ele flutue sobre o lodo.
Complexo de britagem de minério de cobre
Grandes matérias-primas de minério de cobre são alimentadas no britador de mandíbula de minério de cobre de maneira uniforme e gradual por meio de um alimentador vibratório através da tremonha de trituração primária de minério de cobre. Depois de separados, os pedaços de minério de cobre triturados podem atender ao padrão e ser considerados o produto final.
Após a primeira britagem, o material será transferido para britador de impacto de minério de cobre, britador de cone de minério de cobre, transportador de britador secundário. Em seguida, os materiais triturados são transferidos para uma peneira vibratória para separação. Os produtos finais de minério de cobre serão retirados e as outras partes de minério de cobre serão devolvidas ao britador de impacto de minério de cobre, formando um circuito fechado.
As dimensões do produto final de minério de cobre podem ser combinadas e avaliadas de acordo com a exigência dos clientes. Também podemos equipar sistemas de remoção de cinzas de proteção ambiental.
Complexo de moinhos para minério de cobre
Depois do primário e reciclando na linha de produção de minério de cobre, pode ir para a próxima etapa para moer minério de cobre. O pó de minério de cobre final produzido pela Zenith Copper Ore Milling Equipment normalmente contém menos de 1% de cobre, enquanto os minérios de sulfeto passaram para o estágio de beneficiamento, enquanto os minérios oxidados são usados para tanques de lixiviação.
O equipamento de moagem de minério de cobre mais popular é o moinho de bolas. Moinho de bolas desempenha um papel importante no processo de moagem de minério de cobre. O moinho de bolas Zenith é uma ferramenta eficiente para moer minério de cobre em pó. Existem dois métodos de moagem: processo a seco e processo úmido. Pode ser dividido em tipo de mesa e tipo de fluxo de acordo com diferentes formas de descarga de material. O moinho de bolas é o equipamento crucial para a moagem após a trituração dos materiais. É uma ferramenta eficaz para moagem i vários materiais em pó.
Também pode ser usado com moinhos como o moinho trapezoidal tipo europeu MTW, moinho superfino XZM, moinho de pó grosso MCF, moinho vertical, etc.
