Обогащение меди не основывается на одной универсальной технологической схеме. Подходящий процесс зависит от состава медных минералов, степени окисления, содержания меди, крупности раскрытия, состава пустой породы, производительности и требуемого качества концентрата.
Для многих сульфидных руд основная схема включает дробление, измельчение и классификацию, флотацию и обезвоживание концентрата. Окисленные и смешанные руды могут потребовать других условий флотации, сульфидизации, выщелачивания или комбинированного процесса.
XINGAONAI поставляет оборудование и конфигурации для основных стадий — от сокращения крупности до получения концентрата.
До выбора оборудования необходимо провести минералогический анализ и технологические испытания. Схема должна соответствовать фактической руде, а не копироваться с другого проекта.
Первый этап проектирования — определить, какие медные минералы необходимо извлечь. Минералогия часто влияет на выбор процесса сильнее, чем общее содержание меди.
К распространенным сульфидным минералам относятся халькопирит, борнит, халькозин и ковеллин.
Пенная флотация обычно является основным способом, поскольку позволяет селективно отделять раскрытые сульфиды от пустой породы.
Типичная схема:
Дробление → Измельчение → Классификация → Кондиционирование → Флотация → Обезвоживание концентрата
Количество основных, контрольных и перечистных операций зависит от свойств руды и требуемого соотношения между извлечением и качеством.
К окисленным минералам относятся малахит, азурит, куприт и хризоколла. Их флотационное поведение может значительно отличаться от сульфидов.
В зависимости от минералогии и степени окисления могут применяться сульфидизационная флотация, прямое или косвенное выщелачивание либо комбинированная гидрометаллургическая схема.
Фабрика для окисленной руды не должна просто повторять обычную схему сульфидной флотации.
Смешанные руды содержат сульфидные и окисленные минералы. Их переработка сложнее, поскольку эти группы по-разному реагируют на измельчение, реагенты и условия флотации.
Может потребоваться стадийный или комбинированный процесс. До выбора схемы следует определить соотношение сульфидов и оксидов, минеральные ассоциации, раскрытие и извлекаемость.
Для обычной сульфидной руды процесс можно представить следующим образом:
Исходная руда → Дробление → Грохочение → Измельчение → Классификация → Кондиционирование → Флотация → Сгущение/фильтрация → Медный концентрат
Каждая операция влияет на следующую.
Нестабильное дробление повышает нагрузку на мельницы. Недостаточный помол оставляет сростки. Переизмельчение создает лишние шламы и увеличивает расход энергии. Нестабильная классификация изменяет крупность флотационного питания. Плохое управление флотацией снижает извлечение или качество.
Фабрика должна проектироваться как единый контур, а не как набор независимых машин.
Добытая руда обычно слишком крупная для непосредственного измельчения. Дробильный участок подготавливает контролируемое питание мельницы.
Крупная руда сначала поступает в щековую дробилку.
При выборе учитываются:
Максимальный размер питания
Твердость
Абразивность
Производительность
Последующая схема дробления
Щековая дробилка PEV предназначена для первичного дробления твердых горных пород.
После первой стадии многоцилиндровая конусная дробилка дополнительно сокращает крупность твердой и абразивной медной руды.
На крупных фабриках замкнутая схема вторичного или третичного дробления позволяет получить более стабильное питание шаровых мельниц.
Вибрационные грохоты разделяют материал по крупности. Надрешетный продукт возвращается на дробление, а готовый продукт направляется на измельчение.
Целевая крупность должна определяться свойствами руды и требованиями мельницы. Минимально возможная разгрузочная щель не всегда является оптимальной.
Дробление уменьшает размер кусков, а цель измельчения — раскрытие минералов.
До флотации медные минералы должны быть достаточно освобождены от пустой породы.
Обычная схема:
Дробленая руда → Шаровая мельница → Классификатор/гидроциклон → Флотация
Крупные частицы возвращаются на доизмельчение, а мелкие направляются на флотацию.
Шаровая мельница является одним из основных агрегатов медной фабрики.
Мельницы XINGAONAI предназначены для металлических руд и могут работать в замкнутой схеме со спиральным классификатором или гидроциклоном.
Спиральный классификатор отделяет мелкий слив от крупной песковой фракции.
Универсальной крупности не существует.
Оптимальный P80 зависит от:
Размеров зерен медных минералов
Степени раскрытия
Связи с пустой породой
Твердости и измельчаемости
Флотационной реакции разных классов
Риска переизмельчения
Целевого содержания и извлечения
Цель — обеспечить достаточное раскрытие при приемлемых энергетических затратах, а не получить максимально тонкий материал.
Тонкое измельчение требует больше энергии, а избыток шламов может осложнить флотацию и обезвоживание.
После измельчения раскрытые сульфидные минералы отделяются пенной флотацией.
Поверхностные свойства изменяются таким образом, чтобы выбранные медьсодержащие частицы прикреплялись к пузырькам воздуха и поднимались в пену, а пустая порода оставалась преимущественно в пульпе.
Типичный контур:
Кондиционирование → Основная флотация → Контрольная флотация → Перечистка → Концентрат
В зависимости от руды могут применяться несколько перечисток, циркуляция и доизмельчение.
Перед флотацией пульпа поступает в высокоэффективный агитационный чан, где смешивается с реагентами.
Равномерное перемешивание стабилизирует распределение реагентов и создает требуемую химическую среду.
Главная задача — обеспечить высокое извлечение.
Первичный концентрат может еще не соответствовать требованиям к конечному качеству.
Контрольная операция обрабатывает хвосты основной флотации, извлекая оставшиеся ценные минералы и сокращая потери меди.
Перечистка направлена на повышение содержания меди.
Из чернового концентрата удаляется захваченная или перешедшая в пену пустая порода. Может потребоваться несколько операций.
Флотационная машина XINGAONAI применяется для основных, контрольных и перечистных операций с медью и другими цветными металлами.
| Тип реагента | Основная функция |
|---|---|
| Собиратель | Повышает гидрофобность выбранных минералов |
| Вспениватель | Формирует и стабилизирует пену |
| Активатор | Улучшает флотируемость определенных минералов |
| Депрессор | Подавляет нежелательные минералы и пустую породу |
Подбор и дозировка не являются универсальным рецептом.
Минералогия, содержание пирита, пустая порода, химический состав воды, pH, крупность и цели процесса могут изменять оптимальную реагентную схему.
Перед промышленным применением необходимы лабораторные и пилотные испытания. Дополнительная информация представлена в руководстве по флотационным реагентам.
После флотации концентрат представляет собой пульпу с большим содержанием воды.
Последовательность может быть следующей:
Флотационный концентрат → Сгущение → Фильтрация → Кек медного концентрата
Сгущение увеличивает содержание твердого и возвращает технологическую воду. Фильтрация дополнительно снижает влажность для транспортирования, хранения или металлургической переработки.
Камерный фильтр-пресс может применяться для фильтрации концентрата и разделения твердой и жидкой фаз.
Если качество воды позволяет, фильтрат можно вернуть в технологический процесс.
| Тип руды | Основная проблема | Возможная схема |
|---|---|---|
| Сульфидная | Раскрытие и селективное извлечение | Измельчение + флотация |
| Окисленная | Другая химия поверхности | Сульфидизация и/или выщелачивание |
| Смешанная | Совместное присутствие сульфидов и оксидов | Стадийный или комбинированный процесс |
| Медно-пиритная | Селективность Cu/Fe | Селективная флотация |
| Медно-золотая | Извлечение нескольких металлов | Флотация Cu со стратегией извлечения Au |
| Медно-молибденовая | Разделение Cu и Mo | Коллективная флотация и селективное разделение |
Это направления, а не фиксированные схемы. Два месторождения одного типа могут нуждаться в разных крупностях, реагентах и операциях.
Извлечение и содержание следует рассматривать вместе.
Высокое извлечение при низкой селективности может увеличить выход пустой породы. Чрезмерно интенсивная перечистка повышает содержание меди, но может потерять ценные минералы.
Сростки меди с пустой породой невозможно эффективно отделить простым увеличением дозировки реагентов.
Крупные частицы могут быть недостаточно раскрыты. Переизмельчение увеличивает количество шламов и энергозатраты.
Нестабильная классификация направляет крупный материал на флотацию или возвращает лишнюю мелочь в мельницу.
Собиратель, вспениватель, депрессор, активатор и регулятор pH должны соответствовать минеральной системе.
Расход воздуха, уровень пульпы, плотность, время пребывания, перемешивание и пена влияют на результат.
Основная и контрольная флотация защищают извлечение, а перечистка повышает качество.
Для диагностики используйте материалы почему извлечение меди остается низким и как повысить содержание меди в концентрате.
| Стадия | Типичное оборудование | Назначение |
|---|---|---|
| Питание | Вибрационный или пластинчатый питатель | Стабильная подача |
| Первичное дробление | Щековая дробилка | Сокращение крупности |
| Вторичное дробление | Конусная дробилка | Подготовка к измельчению |
| Грохочение | Вибрационный грохот | Контроль крупности |
| Измельчение | Шаровая мельница | Раскрытие минералов |
| Классификация | Классификатор или гидроциклон | Разделение мелких и крупных частиц |
| Кондиционирование | Агитационный чан | Смешивание пульпы и реагентов |
| Разделение | Флотационная машина | Извлечение медных минералов |
| Сгущение | Сгуститель | Повышение содержания твердого |
| Фильтрация | Фильтр-пресс | Снижение влажности |
| Хвосты | Обезвоживающее оборудование | Возврат воды и управление хвостами |
XINGAONAI поставляет оборудование, которое может быть объединено в комплексную линию.
Для относительно простой сульфидной руды:
Дробление → Измельчение → Классификация → Кондиционирование → Флотация → Обезвоживание
Для сложной сульфидной руды:
Многостадиальное дробление → Замкнутое измельчение → Основная флотация → Контрольная флотация → Перечистка → Доизмельчение → Финальная перечистка → Обезвоживание
Смешанные и окисленные руды могут потребовать сульфидизации, выщелачивания или комбинированной технологии.
Сначала определяется процесс, а затем выбирается оборудование.
Необходимо предоставить:
Тип медных минералов
Исходное содержание меди
Соотношение сульфидов и оксидов
Минералогический состав
Крупность питания
Требуемую производительность
Твердость и индекс Бонда
Крупность раскрытия
Целевое содержание меди
Целевое извлечение
Доступность воды
Условия площадки
Требования к хвостам
При наличии данных можно разработать предварительную схему, материальный баланс, конфигурацию оборудования и требования к измельчению и флотации.
XINGAONAI может подобрать стадии под реальную руду и производительность вместо применения одной стандартной линии.
Одним из основных методов является пенная флотация. Предварительно руда дробится и измельчается для раскрытия медных минералов. Основные, контрольные и перечистные операции обеспечивают баланс извлечения и качества.
Некоторые окисленные руды можно флотировать, часто после сульфидизации поверхности. Но метод подходит не для всех руд. Следует оценить минералогию, степень окисления и состав пустой породы.
Единого размера не существует. Целевой P80 определяется раскрытием, флотационной реакцией, твердостью и риском переизмельчения.
Схема может включать питатели, дробилки, грохоты, мельницы, классификаторы, агитационные чаны, флотационные машины, сгустители, фильтр-прессы и оборудование для хвостов.
Сначала необходимо установить источник потерь. Причинами могут быть недостаточное раскрытие, плохая классификация, неподходящие реагенты, нестабильная плотность, недостаточное время флотации или потери на основной и контрольной стадиях.
