خامات النحاس والزنك

خامات النحاس والزنك عبارة عن مجموعة من كبريتيدات النحاس والزنك والحديد ومعادن الصخور المضيفة. عادة ما يتم تمثيل كبريتيدات النحاس بواسطة الكالكوبيريت والكالكوسيت والكوفليت والبورنيت. كبريتيدات الحديد هي البيريت والكاركاسيت والبيرهوتيت. كبريتيدات الزنك هي أنواع مختلفة من السفاليرايت، مثل الكليوفان.

إن الصعوبات التي تواجه عملية إثراء خامات النحاس والزنك تعود إلى:

1) النمو المعقد والقريب جدًا لبعض الكبريتيدات، مما يشير إلى الحاجة إلى الطحن الناعم (حتى 0.04 مم). ومع ذلك، فإن الحاجة إلى الطحن المناسب للخام لها حدودها أيضًا، وبالتالي، مع تقنية الطحن الحالية، فإن نصف خسائر النحاس والزنك في المخلفات والمركزات المختلفة ترجع إلى النمو المتداخل، بينما يرجع النصف الآخر إلى الإفراط في الطحن.

2) تشابه خصائص التعويم لكبريتيدات النحاس وكبريتيدات الزنك المنشطة بأيونات النحاس. تتميز كلتا الحالتين بتكوين مركبات تحتوي على النحاس من المجمع على السطح. يتطلب تدمير ومنع تكوين مثل هذه المركبات على كبريتيدات الزنك (في ظل ظروف التعويم الانتقائية) ضبطًا دقيقًا لنسبة تركيزات الكواشف في اللب.

3) التعويم المختلفة لكبريتيدات النحاس والزنك المختلفة (السبب هو الاختلافات في طبيعة سطحها وقدرتها على الأكسدة وما إلى ذلك).

4) عدم ثبات التركيب المادي للخامات من حيث وجود العناصر الأساسية.

للتعويم الانتقائي لخامات النحاس والزنك، مع تعديل تركيب وخصائص الخام الوارد، يتم استخدام مجمعات كبريتيد مختلفة ومجموعات من مركبات السيانيد وكبريتيد الصوديوم وأكسيد الكبريت والفيروسيانيد وكبريتات الحديد. المهمة الرئيسية هنا هي تنظيم خصائص التعويم للسفاليريت، الأمر الذي يتطلب تنظيم عمليات تنشيطه بأملاح المعادن الثقيلة وتعطيله تحت تأثير الكواشف المعدلة.

إن التعويم السيئ لكبريتيدات الزنك غير المنشطة هو غياب الديكسانثوجين في طبقة الامتصاص في المجمع. ومع ذلك، فإن التنشيط (على سبيل المثال، بأملاح النحاس) لا يؤدي فقط إلى الامتصاص الكيميائي للزانثات، بل يؤدي أيضًا إلى تكوين الديكسانثوجين على السطح، مما يضمن تعويمًا جيدًا لهذه المعادن. يعتمد التركيز المطلوب لأيونات الزانثات أثناء تعويم السفاليرايت المنشط على الشوائب المتماثلة للحديد في الشبكة البلورية للمعدن.

في العديد من المصانع في الخارج، يتم استخدام مجموعة واسعة من جامعي الكبريتيدات لمراعاة خصائص التركيب الأولي للخامات والمعادن المنفصلة. في بلدان رابطة الدول المستقلة، يعتبر البوتيل وأحيانًا زانثات الأيزوبروبيل هو المجمع الرئيسي في تعويم خامات النحاس والزنك والبيريت.

تُستخدم ميثيل إيزوبوتيل كاربينول، وفي حالات أقل شيوعًا، دوفروز، بالإضافة إلى T-66 وIM-68 والزيوت الثقيلة كعوامل رغوية. تُستخدم كبريتات النحاس بشكل شائع لتنشيط تعويم كبريتيدات الزنك. يتم تحديد شرط التنشيط بالمعادلة:

Lg[Cu2 ⁺ ]=+0.7-2pH

عند إثراء خامات البيريت الأولية المنتشرة والصلبة بمحتوى منخفض من كبريتيدات النحاس الثانوية، يتم استخدام مخطط التعويم الانتقائي المباشر مع الفصل المتسلسل لمركزات النحاس والزنك والبيريت. مع وجود نسبة عالية من كبريتيدات النحاس الثانوية في الخام، وهو أمر نموذجي لمعظم الرواسب في جبال الأورال وكازاخستان واليابان، يتم استخدام مخططات التعويم الانتقائي الجماعي.

الطريقة الشائعة هي استخدام مخطط مع التعويم الانتقائي الأولي لكبريتيدات النحاس والتعويم الجماعي اللاحق لكبريتيدات الزنك والحديد.

تتميز جميع الطرق المذكورة أعلاه لتخصيب خامات النحاس والزنك بميزة مميزة واحدة، وهي الطحن والتعويم متعدد المراحل، والتعويم الإضافي في دورة منفصلة لأنواع كبريتيد النحاس المفقودة في مخلفات تنظيف مركز النحاس.

ومع ذلك، فإن تحسين جودة المركزات من خلال زيادة عدد عمليات إعادة التنظيف له عدد من العيوب الهامة:

1) انخفاض الكفاءة مع زيادة عدد عمليات التنظيف.

2) واجهة التعويم وكثافة الطاقة في العملية

3) زيادة كبيرة في الأحمال المتداولة (تصل إلى 500%).

لذلك، بدلاً من عمليات التعويم هذه، يتم تصنيف التركيز إلى حمأة ورمل مع إزالة الحمأة إلى التركيز النهائي (الشكل 1).

الشكل 1. مخطط تشطيب التركيزات الجماعية باستخدام التصنيف

يتم تحديد أوضاع الكواشف، مثل مخططات التعويم، في إثراء خامات النحاس والزنك إلى حد كبير من خلال نسبة الأشكال المعدنية للنحاس، ودرجة تنشيط كبريتيدات الزنك، وطبيعة ودرجة أكسدة كبريتيدات الحديد.