Выбор и обоснование технологической схемы медно—никелевых руд(на примере Печенги)

При этом наиболее предпочтительными дляиспользования являются сернистая, щавелевая и лимонная кислоты, образующие прочные комплексные соединения с катионами трехвалентного железа, что приводит к более эффективному растворению окисленных соединений, обнажению сульфидной подкладки, взаимодействию ее с собирателем и флотации пирротина. Кроме того, при их применении максимум флотируемости пирротина и сорбции собирателя на его поверхности достигается в более восстановительной (Eh= -100 мВ) и менее кислой (pH 4—5) средах, чем при использовании серной и соляной кислот (pH 0,4—2,0); б) активация пирротина солями меди, что приводит к стабилизации его поверхности даже в условиях аэрации пульпы. Добавки ксантогената в раствор с медным купоросом повышают плотность сорбции соединений меди на пирротине, понижая ее на поверхности пирита и халькопирита. Оптимальное соотношение расходов активатора и соды, вызывающей осаждение солей щелочноземельных металлов и железа, добавки сернистого натрия, вызывающего разрушение и пептизацию окисленных соединений железа с поверхности пирротина, также улучшают его активацию медным купоросом и флотацию в щелочной среде; в) применение неорганических фторсодержащих соединений совместно с сульфгидрильным собирателем для улучшения флотации никель- и платиносодержащего пирротина.Все три самых распространённых используемых в промышленности никельсодержащих минерала (пентландит, никеленосный пирротин и миллерит), металлический никель и его сплавы с железом, которые получают металлургическим путём с использованием комбинированных схем переработки труднообогатимых руд, флотируют на фабриках, применяя бутиловый, амиловый и изопропиловый ксантогенаты. Мощным собирателем одновременно для никелевых и медных минералов является диметилглиоксим. Однако этот реагент значительно дороже, чем обычно применяеме для флотации реагенты, что, вместе с сравнительно большим расходом, требуемым для достижения высоких показателей, делает его применение экономически нецелесообразным.При взаимодействии с ксантогенатом на поверхности пентландита и пирротина отмечается как хемосорбция собирателя, так и физическая сорбция продукта его окисления—диксантогенида.Флотируемость силикатов существенно зависит от типа применяемого пенообразователя: наиболее активно они флотируются в присутствии соснового масла, наименее активно — в присутствии аэрофлотов. В порядке убывания естественной флотоактивности (в отсутствие реагентов) минералы располагаются в ряд: тальк — серицит — серпентиниты — хлорит. Введение ксантогената слабо влияет на флотацию силикатов, за исключением талька. Исследования сорбции бутилксантогена- та тальком показали, что кривые сорбции и флотации почти параллельны, что свидетельствует о том, что избыток бутил- ксантогената сверх необходимого для флотации сульфидов будет способствовать флотации талька.Для депрессии талька и других легкофлотируемых алюмосиликатов применяют неорганические (жидкое стекло, кремнефтористый натрий, пирофосфат, триполифосфат, гексаметафосфат) и органические реагенты (крахмал, муку, декстрин, экстракт квебрахо, лигнинсульфат, карбоксиметилцеллюлозу, медно-аммиачные комплексы и другие производные целлюлозы. Наибольшее распространение из них получили карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) и ее производные. Оптимальными физико-химическими параметрами КМЦ как реагента при флотации медно-никелевых руд являются степень замещения 45—55 и степень полимеризации 450—550, содержание гелеобразной фазы не более 50 % и вязкость 1 %-ного раствора (по Пинкевичу) 50—60 сП.Закономерности и причины депрессирующего действия неорганических и органических реагентов на флотацию серицита и хлорита рассмотрены ранее.В качестве возможных причин адсорбции органических депрессоров на тальке предложено как гидрофобное взаимодействие, так и образование водородных связей..Результаты исследований депрессирующего действия КМЦ на тальк показали, что сорбция реагента значительно повышает отрицательный заряд и гидрофильность поверхности минерала, не снижая в присутствии обычных загрузок собирателя гидрофобности сульфидов (халькопирита, пентландита и пирротина). При этом КМЦ не вытесняет ксан- тогенат и не изменяет плотности его сорбции на тальке и сульфидных минералах. Депрессирующее действие КМЦ на обработанные собирателем силикаты может быть отнесено на счет экранизации гидрофобных радикалов молекул ксантогената более крупными гидрофильными ассоциатами молекул КМЦ В отсутствие катионов щелочно-земельных и тяжелых металлов в растворе максимальное депрессирующее действие КМЦ наблюдается в кислой среде (pH 3,5), когда карбоксильные группы депрессора протонизированы, заряд полимера нейтральный и силы электростатического отталкивания между поверхностью талька и полимером минимальны, что способствует адсорбции реагента и депрессии талька. В щелочной среде (pH 9), наоборот, торцы чешуек талька и карбоксильные группы КМЦ ионизированы и несут одинаковый отрицательный заряд. Их взаимное отталкивание препятствует адсорбции депрессора и подавлению флотации талька.Особенности технологических схем обогащения медно-никелевых руд обусловлены их вещественным составом, необходимостью комплексного использования сырья с извлечением соответствующих продуктов обогащения кроме никеля и меди других ценных металлов (кобальта, золота, платины, серебра и др.), возможностью последующей переработки полученных концентратов, требованиями охраны окружающей среды.На производствах применяются три основные группы технологических схем: схемы флотации с получением коллективного медно-никелевого концентрата; схемы коллективной флотации сульфидов с последующим разделением полученного концентрата на медный и никелевый и комбинированные магнитно-флотационные схемы с получением как коллективных, так и одноименных концентратов.Схемы коллективной флотации минералов меди и никеля из исходной руды без последующего разделения коллективного концентрата, используемые при обогащении бедных руд Печенги, применяют,как правило, при соотношении содержаний в концентрате меди и никеля не превышающем 2. Разделение металлов осуществляютпутём металлургического передела концентрата. Использование таких схем позволяет легче преодолевать трудности обогащения, связанные с особенностями вещественных составов медно-никелевых руд, устранять тугоплавкую породу, загрязняющую концентраты, повысить комплексность использования добытого сырья за счет попутного извлечения металлов платиновой группы, золота, серебра и кобальта в цикле коллективной флотации в связи с использованиеммощных реагентов-собирателей не прибегая к использованию какого-либо специального оборудования или с использованием его (например, шлюзов для улавливания крупных зерен металлов платиновой группы). При использовании данной схемы легче осуществитьляется стадиальное обогащение с межцикловой флотацией в рудном цикле и раздельная флотация песков и шламов при переработке шламистых медно-никелевых руд. В получаемых при использовании данной схемы коллективныех концентратах содержится не менее 3,5 % никеля и не более 15—20 % оксида магния, входящего в состав силикатов породы.Основными путями снижения потерь цветных металлов являются: оптимизация подготовки руды, обеспечивающая увеличение выхода самого продуктивного класса крупностью -0,04 мм, в том числе повышением эффективности управления процессов измельчения; применение операции доизмельчения концентрата перечистки, где концентрируются сростки сульфидов с породообразующими минералами и магнетитом; уменьшение вредного влияния на флотацию магнитного шлама и моноклинного пирротина путем его вывода из измельченной руды перед основной флотацией; введение предварительного кондиционирования пенных продуктов межцикловой, основной флотации и второй перечистки с карбоксиметилцеллюлозой во флотомашине с внутрикамерной циркуляцией пенного продукта.Потери металлов с хвостами могут быть существенно снижены также путем раздельной добычи и переработки технологических сортов руд. Результаты полупромышленных испытаний раздельного обогащения рядовых, оталькованных и трудно- обогатимых руд на комбинате «Печенганикель» показали возможность повысить извлечение никеля на 4 %, меди — на 3,3 %, кобальта — на 3,55 % и одновременно улучшить качество коллективного концентрата, получаемого при обогащении оталькованных руд.ЗаключениеВ настоящей работе, на примере комбината «Печенганикель», были изучены свойства и характеристики бедных медно-никелевых руд, рассмотрены технологии их обогащения.Главным сырьем горно-добывающих предприятийПеченгскогорайонаявляются вкрапленныеруды, приуроченные к серпентинизированным перидотитам.Интенсивность освоения медно-никелевыхрудПеченгипривела кнеобходимостиразработкивнастоящеевремяболеебедныхруд, с значительно изменившимися технологическими свойствами.Вместоранее разрабатываемых хорошоизвестныхвкрапленныхибрекчиевидныхруд,вкачестве их замены вПеченгскомрудномрайоне используютсяитонковкрапленныерудысерпентинизированныхперидотитов.В результате тонкой вкрапленности сульфидов в качестве основного способа обогащения медно-никелевых руд используется флотация.При обогащении бедных руд Печенги используются схемы коллективной флотации минералов меди и никеля из исходной руды без последующего разделения коллективного концентрата.Список использованной литературы1. Спиридонов Г. В., Кравцова О. А. Геолого-технологические типы руд месторождений Печенгского рудного поля. — Ленинград, 1985. 2. Новиков В.В., Леман Е.П., Жагуло Г.В. Нетрадиционная технология отработки рудных месторождений // Обогащение руд. -1992.3. Горбунов Г. И., Астафьев Ю. А., Гончаров Ю. В. и др. Медно-никелевые месторождения Печенги. — М. : ГЕОС, 1999.4. Тихонов О. Н. Закономерности эффективного разделения минералов в процессах обогащения полезных ископаемых. — М. : Недра, 1984. 5. Подготовка минерального сырья к обогащению и переработке /Под ред. Ревнивцева В.И. -М.:Недра, 1987.6. Бондаренко В. П., Иванов В. А., Козырев В. Ф., Козырев С. М. и др. Совершенствование технологии обогащения медно-никелевых руд на ОАО «Кольская ГМК», 2004.ПриложенияТехнологическая схема и режим обогащения руд на фабрике «Печенганикель-1 »Технологическая схема и режим обогащения руд на фабрике «Печенганикель-2 »