خامات الكبريتيد

خامات الكبريتيد هي خامات توجد فيها المعادن في مركبات كيميائية تحتوي على الكبريت. خامات الكبريتيد لها أهمية كبيرة في صناعة التعدين والمعالجة، وكذلك في علم المعادن.

يعتمد اختيار طريقة إثراء الخام إلى حد كبير على محتوى الكبريت في الصخر. الكبريت هو عنصر شوائب من حيث الحصول على معادن وسبائك نقية. التخلص من مركبات الكبريت مهمة طويلة وشاقة إلى حد ما.

تشمل المعادن الكبريتيدية الرئيسية ما يلي: البيريت، والماركاسيت، والكالكوبيريت، والبيروتيت، والسفاليرايت، والورتزيت؛ ومن المعادن الأقل شيوعًا: الترويليت، والجالينا، والأسينوبيريت، والبورنيت، والكالكوسيت، والكوبانيت، والديجينيت، إلخ.

البيريت هو ثاني كبريتيد الحديد FeS ₂ ، وهو الكبريتيد الأكثر شيوعًا في قشرة الأرض ، وتبلغ نسبة الحديد والكبريت 46.6٪ و 53.4٪ على التوالي. الشوائب الرئيسية هي Ni و Co و Cu و Au و As و Se و Tl. له لون أصفر ذهبي (لذلك يطلق عليه أحيانًا "ذهب الأحمق"). خامات البيريت هي المصادر الرئيسية للمواد الخام لإنتاج حمض الكبريتيك وكبريتات النحاس. ومع ذلك ، فإن معالجة البيريت إلى مكونات مفيدة (استخراج المعادن غير الحديدية) ليست مجدية اقتصاديًا ، لذلك يتم إرسالها إلى مكبات النفايات. في روسيا ، توجد رواسب البيريت في جبال الأورال (Degtyarskoye و Kalatinskoye و Berezovskoye). تتركز رواسب البيريت الكبيرة في ألتاي.

يتميز الماركاسيت بتعدد ألوان قوي، يتراوح من البني الفاتح إلى الأخضر الداكن، ويوجد على شكل شرائح شعاعية تشكل هياكل كروية؛ وتوجد بلورات البيريت في أنوية مثل هذه الهياكل. الماركاسيت، مثل البيريت، هو كبريتيد الحديد FeS ₂ ، لكنه يختلف عنه في بنيته البلورية الداخلية وهشاشته الكبيرة وصلابته المنخفضة. الماركاسيت غير مستقر في ظروف السطح، مما يؤدي إلى تحلله (خاصة في الرطوبة العالية). وبسبب كثافته المنخفضة، يمكن تطوير الماركاسيت كمادة لإنتاج حمض الكبريتيك. الماركاسيت هو معدن شائع، ولكنه ليس شائعًا مثل البيريت. وعادة ما يوجد في الصخور الرسوبية (وهو أمر نموذجي للرواسب في روسيا). تتركز أكبر احتياطيات الماركاسيت في رواسب بلافينسكوي في جبال الأورال الجنوبية، والتي تم اكتشافها في عام 1933.

ينتشر البيروتيت على نطاق واسع في رواسب الهيبوجين لخامات النحاس والنيكل، وله لون أحمر ناري أو برتقالي غامق، وينتمي إلى فئة الكبريتيدات ذات التركيب Fe1-xS. التركيب المميز (%): S - 36، Fe - 60-63.5، يمكن أن يختلف محتوى الحديد بشكل كبير. كما يتركز أيضًا في جبال الأورال في شبه جزيرة كولا. يوجد في ألمانيا وبافاريا وفنلندا ويوجد أيضًا في النيازك. الشوائب الرئيسية هي Ni وCo. كما يستخدم لإنتاج حمض الكبريتيك.

الكالكوبيريت هو المعدن الرئيسي للحصول على النحاس. المركب الكيميائي هو CuFeS2، اللون أصفر ذهبي، هش. المعدن غير مستقر ويدمره التجوية. الكالكوبيريت هو معدن واسع الانتشار، في روسيا يتركز في مثل هذه الرواسب مثل: أودوكان (ترانس بايكاليا)، سيباي (الأورال)، رواسب تورينسكي (الأورال الشمالية)، مجموعة رواسب نوريلسك. تتركز الرواسب الكبيرة في تشيلي. يوجد في كازاخستان والولايات المتحدة وأرمينيا وغيرها.

تعد خامات الكبريتيد مصدرًا مهمًا جدًا للمعادن غير الحديدية (النيكل والكوبالت والنحاس والزنك والرصاص والموليبدينوم والزئبق وما إلى ذلك). اعتمادًا على نسبة الكبريتيدات والمعادن الأخرى في الصخر، يتم تصنيف برك الكبريتيد على أنها: صلبة، وضخمة، مع غلبة الكبريتيدات، ومتعرجة، أو منتشرة، مع غلبة المعادن غير الكبريتيدية. يمكن أن تكون الخامات أيضًا أحادية المعدن، تحتوي على مكون قيم واحد، أو متعددة المعادن، تحتوي على عدة عناصر قيمة.

البيريت، الكالكوبيريت، الكوفيليت، السفاليرايت - هي المعادن الرئيسية لخامات الكبريتيد الصلبة والمنتشرة. في مثل هذه الخامات، عادة ما يتم تمثيل العوالق المعدنية بالكوارتز والميكا.

تُستخدم أنماط الكاشف ومخططات التخصيب بالتعويم لتخصيب خامات الكبريتيد . تعتمد هذه الأنماط بشكل أساسي على التركيب المادي للخام، ونسبة الأشكال المعدنية لمكونات الخام، ودرجة تنشيط معدن الخام، وكذلك درجة أكسدة كبريتيدات العناصر ذات الاهتمام. تتميز معظم خامات الكبريتيد بانتشار غير متساوٍ للغاية للمعادن، مما يحدد بدوره الحاجة إلى استخدام مخططات تخصيب معقدة متعددة المراحل. في المراحل المبكرة من التخصيب، من الضروري فتح النموات المتداخلة للمكونات ذات الاهتمام مع عصابة المعدن الرئيسي. يتم تحقيق ذلك عادةً عن طريق الطحن بنسبة 50-65٪. ومع ذلك، اعتمادًا على العنصر الذي يتم استخراجه، قد لا يحدث الفتح المطلوب مع مثل هذا الطحن، مما قد يتطلب طحنًا إضافيًا بنسبة 85-95٪.

اليوم، أصبحت المخططات التي تتضمن تعويم أجزاء منفصلة من الرمل والطين مع إعادة تعويم جزء الرمل من مخلفات التعويم منتشرة على نحو متزايد في تخصيب خامات الكبريتيد. ويظهر مخطط مثل هذا التعويم في الشكل 5.