تعويم خامات النحاس

خامات النحاس والزنك عبارة عن مجموعة من النحاس والزنك وكبريتيدات الحديد والمعادن الموجودة في الصخور المضيفة. وتتعلق المهام الرئيسية في إثراء خامات النحاس والزنك بالحصول على تركيزات عالية الجودة من النحاس والزنك والبيريت مع استخلاص عالي للكبريت من النحاس والزنك والبيريت على التوالي. وتعد خامات النحاس والزنك من بين أصعب الأشياء التي يتم إثراءها. وتنجم هذه الصعوبات عن:

• إن النمو المعقد والمتقارب إلى حد ما لبعض الكبريتيدات، والذي يتطلب الكشف عنه طحنًا ناعمًا للغاية. على سبيل المثال، بالنسبة لخامات الكبريتيد المنتشرة في جبال الأورال، فإن حجم الطحن المطلوب هو 90-96٪، أي 0.074 مم. كما أن عدم كفاية درجة الكشف عن النمو المتداخل لمعادن الكبريتيد أثناء طحن بعضها في بعض المصانع يرجع أيضًا إلى التركيب المتعدد الدرجات والمتغير لمزيج الخامات المعالجة، والتي تختلف في خصائصها الفيزيائية وقابليتها للطحن
• تشابه خصائص التعويم لكبريتيدات النحاس وكبريتيدات الزنك المنشطة بواسطة أيونات النحاس.
• تختلف خصائص التعويم لكبريتيدات النحاس والزنك المختلفة، والتي تنجم عن الاختلافات في طبيعة سطحها، وقدرتها على الأكسدة، والتركيز المطلوب للمجمع أثناء التعويم. وترجع أسباب اختلاف خصائص التعويم لأصناف الإسفاليريت إلى المحتوى المختلف من الشوائب المتماثلة للحديد (من 0 إلى 20%)، والكادميوم (حتى 2.5%)، والإنديوم وعناصر أخرى. وبالتالي، فإن المراقبة المستمرة لعناصر الشوائب في الخام ضرورية.
• عدم تناسق التركيب المادي للخامات من حيث محتوى المعادن الأولية والكبريتيدات ومعادن النحاس الثانوية.

اعتمادًا على السمات المحددة لتركيبة المواد، تُستخدم العديد من مجمعات السلفهيدريل ومجموعات السيانيد وكبريتيد الصوديوم ومركبات السلفوكسيد والفيروسيانيد والزنك أو كبريتات الحديد وما إلى ذلك ككواشف في التعويم الانتقائي لخامات النحاس والزنك. إن الجمع بين العديد من الكواشف المثبطة هو سمة مميزة لتعويم خامات النحاس والزنك.

عند معالجة خامات النحاس والزنك والبيريت، يتم استخدام كل من مخططات التعويم الانتقائي المباشر والجماعي. يتم تحديد اختيار المخطط من خلال التركيب المادي للخام، وطبيعة تضمين معادن الكبريتيد، ودرجة أكسدتها، ومحتوى البيريت ومعادن النحاس الثانوية.

عند إثراء خامات البيريت الصلبة المنتشرة الأولية بمحتوى منخفض من كبريتيدات النحاس الثانوية، وتنشيط ضئيل لكبريتيدات الزنك وإمكانية فتح المعادن دون طحن ناعم مفرط، يتم استخدام مخطط التعويم الانتقائي المباشر مع الفصل المتسلسل لمركزات النحاس والزنك والبيريت. يرجع الحصول على أعلى المؤشرات التكنولوجية وفقًا لهذا المخطط إلى حقيقة أنه من الأسهل فصل معادن كبريتيد النحاس عن معادن الزنك قبل تنشيط كبريتيدات الزنك، وهو ما سيكون مطلوبًا في حالة التعويم الجماعي.

إذا كانت خامات النحاس والزنك تحتوي على نسبة عالية من كبريتيدات النحاس الثانوية (معظم الرواسب في جبال الأورال وكازاخستان واليابان)، فإن أفضل نتائج التخصيب يتم الحصول عليها باستخدام مخططات التعويم الانتقائي الجماعي. ترجع الصعوبات التي تنشأ في استخدام مخطط التعويم الانتقائي المباشر في هذه الحالة إلى حقيقة أنه أثناء عملية الطحن والتعويم، يتسبب الكوفيليت والكالكوسيت، بسبب الأكسدة المكثفة، في تنشيط قوي لمعادن الزنك وكبريتيد الحديد، مما يعقد بشكل كبير اكتئابهما في دورة تعويم النحاس.

في حالة التنشيط "الطبيعي" الواضح لكبريتيدات الزنك، ومحتوى كبير ومتغير من أملاح النحاس القابلة للذوبان ومواد الحمأة في الخام، والنمو المعقد للكبريتيدات المنفصلة، ​​فإن المخطط الأكثر عقلانية هو المخطط الذي يتضمن التعويم الجماعي الأولي لجميع معادن الكبريتيد (الشكل 1).

الميزة المميزة لجميع المتغيرات من مخططات إثراء خام النحاس والزنك هي الطحن والتعويم متعدد المراحل، والتعويم الإضافي في دورة منفصلة لأصناف كبريتيد النحاس المفقودة في مخلفات تنظيف مركز النحاس، والتعويم الإضافي للصنف غير المنشط من الإسفاليريت، والتعويم بين الدورات.

يتم تحديد أنماط الكواشف، وكذلك مخططات التعويم، في إثراء خامات النحاس والزنك والبيريت إلى حد كبير من خلال نسبة الأشكال المعدنية للنحاس، ودرجة تنشيط كبريتيدات الزنك، وطبيعة ودرجة أكسدة كبريتيدات الحديد. ترتبط الصعوبات الرئيسية في هذه الحالة بفصل النحاس وكبريتيد الزنك، والتي تعتمد نتائجها بشكل مباشر على فعالية منع تنشيط غير المنشط وتعطيل مزيج الزنك المنشط تحت تأثير الكواشف المحملة.

تعتمد الطرق الصناعية لاختيار معادن النحاس والزنك بشكل أساسي على خفض نسبة كبريتيد الزنك. ولهذا الغرض، يتم استخدام أنظمة الكواشف السيانيدية والخالية من السيانيد.

من أجل تحسين جودة التركيزات الناتجة، وتوفير الموارد التقنية وموارد الطاقة والوقت، من الضروري إجراء مراقبة مستمرة لتركيبة مكونات المادة دون تأخير زمني. يجب إجراء هذه المراقبة على الناقل باستخدام أجهزة تحليل تدفق المادة، مما يسمح باستلام البيانات بشكل مستمر حول التركيبة النوعية والكمية لمكونات الخام. تنتج شركة OOO TekhnoAnalitPribor جهاز تحليل تدفق خام ARP-1C، والذي يوفر القدرة على التعامل مع المهام المحددة.