Рудаларни флотатсион бойитиш жараёни чикиндиларидан мисни тудада бактериал/кимёвий танлаб эритиш технологияси

Рудаларни флотатсион бойитиш жараёни чикиндиларидан мисни тудада бактериал/кимёвий танлаб эритиш технологияси
Режа
1. Уюм ва заҳирадан ташқари тудани бактериал-кимёвий танлаб эритиш ҳакида умумий маълумотлар .
2. Мис рудаларини уюмда бактериал танлаб эритиш .
3. Туда ва уюмларни суғориш усуллари ва эритмалар айланиши.

1. Одатда уюмда танлаб эритиш эски ташландик рудалар, балансдан ташкари камбағал рудалар учун қўлланилади. Бактериал-кимёвий танлаб эритиш учун янги хосил қилинадиган уюм аниқ тузилган лойиха асосида амалга оширилади. Уюмни шакллантириладиган майдонни цемент ёки бошқа сув утказмайдиган материаллар билан қопланади, агар тупроқ зинч бўлса эритмалар билан металлнинг йўқолиши минимал бўлади ва ундай холатларда эски уюмлар таббий тўпроқ шароитларида амалга оширилади чунки, уюмни янги майдонда қайта шакллантириш металлнинг тан нархини ошириб юборади.

Тўдаларда тоғ жинслари катталиги улчамлари мосланмайди очиқ кон қазув ишларида уларнинг ўлчами 1000-1500 мм етади. Янгидан шакллантириладиган балансдан ташқари рудаларни уюмда танлаб эритиш учун рудани майдаланилади ва ишлаб чиқилган лойиҳа тартибга мос равишда уюм шакллантирилади.
Тўдани миқдори одатта юз миллион ҳаттоки миллиард тоннагача етиши мумкин, уюмни миқдори эса одатта юз минг тоннадан ошмайди.
Очиқ кон ишларини амалга ошириб кон ишларини амалга оширишда иқтисодий афзаллиги учун кўпгина давлатларда кон қоплама тоғ жинслари хажми кескин ошди ва бу тўдаларда кўп миқдордаги мис, рух, уран ва бошқа қимматли компонентлар йиғилган.
Ҳозрги кунда тудани юқори механик қаттиқ сув ўтказмайдиган тупроқли майдонларда шакллантириш махсус тайёрланган майдонларда ташкил этиш бошланган.
Уюмни шакллантириш учун майдонни тайёрлашга жуда эътибор қаратилади: тупроқ ўсмлик қопламасини юқотилганидан сўнг,сув ўтказмайдиган қатлам ётқизилади ,бунда асосан мавжуд бўлган материаллардан фойдаланилади.( бетон,асфальт,гудрон аралашмаси ,бойитиш маҳсулотлари чиқитлари ва б.)
Тайёрланган майдонга дастлаб биринчи қатлам учун ангча йирик (200-300 мм) ўлчамли руда жойлаштитирилади ва у аэрацияни яхши бўлишини таъминлайди. Умумий уюм анча майда ўлчамли майдаланган материаллардан (8-30мм) ёки йирик ва майда ўлчамли материаллар аралашмасидан, шунингдек катта бўлакларнинг бутун уюм баладлиги буйлаб тенг тақсимланадики бу эритманинг сузувчанлигини ва аэрациясини бутун баладлик бўйича таъмин этади. Руданинг майда ўлчамлари кўп бўлганида ёки тупроқ миқдори кўп бўлиб, ўлчами 5-8 мм дан кичик бўлса улар элакдан ўтказилади. Туданинг эни 10-20 дан 100-200 м. Узунлиги 100-800 м. ва ундан ортиқ бўлиши мумкин.
Уюмда аэрациянинг ва сульфидларнинг яхши оксидланиши учун унинг баладлигини 60 м. дан оширмаслик тавсия қилинади. Чунки атмосфера ҳавоси 60 м. гача масофага бориб етади.
Танлаб эритишга тайёрланган туда уни суғоришдан олдин намланади ва бу унинг октивлигини оширади. Бу жараёнда руданинг ғоваклиги катта аҳамиятга эга. Рудада еншгил майдаланувчи руда жинсларининг ва тупроқли материалларнинг кўп бўлиши бактериал-кимёвий эритмани сизиб ўтишни, металларни танлаб эритиш эффективлигини кескин пасайтиради. Қайтадан шакллантирилган туданинг ғоваклиги 40% аторофида бўлиб , кейинчалик руда нинг ўзи зинчлашиши натижасида унинг ғоваклиги пасая боради (1- йилдан кейин 30% гача тушади). Эски 30-40 йиллик тудаларнинг филтрация хусусиятлари янгисига нисбатан 8 мартагача паст бўлади. Бирмунча мураккаб шароитларда эса туданинг асосини шакллантириш учун қўшимча тадбирлани амалга оширилади.Бунга мисол қилиб (АҚШ) “Бьютт” руда конини келтириш мумкин , қайсики у жуда ўтказувчан тупоқда жойлашган . Ўтказмайдиган қатламни ҳосил қилиш учун тупроқни юза ўсимлик билан қопланган қатламини олиб ташланиб, юза тексланиб,зичлагич (каток) орқали зинчланиб, йириклиги 25 мм., қалинлиги 100 мм. шлак қатлами билан қопланди. Қатлам зинчланиб , асфальт қуйилди .Ундан кйин иккиламчи 6 см. асфальт қатлами ётқизилди ва уни бузулмаслиги учун 320 мм майин тоғ массаси тушалиб , шундан кийин 1,5 – 1,8 м. миснинг йирик ўлчамли хом ошёси ётқизиладики у ҳаво аирациянинг яхши бўлишини ва маҳсулот эритмасининг сизиб ўтмаслигини таъминлайди.
Тудани шакиллантиришнинг асосини ташкил этишнинг соддалаштирилган, ишончли усули қуйидагича деб саналади:
Ўсмлик қатламини юқотиш,майдонни зичлаш, 0,6 м. тупроқ қатламини ётқизиш ва уни мустаҳкамлаш.
Уюмни асосини шакллантириш учун одатда чуқур тайёргарлик кўрилади.
Масалан : «Блюберд» (АҚШ) руда конида дастлабки йилларда уюмнинг асоси қуйидагича тайёрланди: бульдозер билан ўсимлик қатлами сурилиб, майдон бирмунча қия ҳолатига келтирилиб , тупроқ устига бетон ётқизилди ва битумланди шундан сунг гравия қатлами ётқизилди ва унга полиэтилен қуврлари ўрнатилди.
2. Микроорганизмларни ишлатиш орқали уюмлардан ва тудалардан мисни, уранни, ва олтинни ажратиб олиш жараёни технологияси ҳозрда чуқур ўзаштирилган . Айниқса мис рудаларини уюмда кимёвий ёки бактериал кимёвий танлаб эритиш кенг ёйилган. Фақат АҚШ нинг ўзида 15 дан ортиқ корхонада 5000 млн.т массали туда ва уюмларда бактериал- кимёвий танлаб эритиш қўлланмоқда.
Ҳозрги вақитда мисни уюмларда танлаб эритиб ажатиб олиш технологияси буйича чет элларда ва ватанимизда етарлича тажриба тўпланган ва у мис хомошёларини қайта ишлашда мустаққил жараён сифатида ёки бошқа жараёнлар билан мутоносибликда қўлланмоқда.
11.1 табл. да охирги йиллардаги ишга тушурилган мисни бактериал танлаб эритиш саноат қурилмаларида амалга оширилаётган натижавий кўрсатгичлари келтирилган.
Таблица 11. 1
Мисни уюмда бактериал –кимёвий танлаб эритиш саноат қурилмалари

Мисни саноат миқёсида уюмда танлаб эритиш орқали ажратиб олиш 400 йиллик тарихга эга. 1497 - 1566 йилларда шимолий Венгерияда мисни цементация йўли билан ажратиш, суғориш системаларини ташкил этиш амалга оширилган. 1725 йилларда Испаниянинг Рио-Тинто конида 1,5% мис ва 45% пиритни бриктирган мис рудаларини мажбурий ( принудительное ) уюмда танлаб эритиш қўлланилган ва ҳозрда ҳам амал қилмоқда. Россияда мисни уюмда танлаб эритиш 1874 – 1934 йилларда Кедабек руда конида амлга оширилган. Бу жараён Белореченск, Пышминск, Блявинск, Николаевск, Волковск, Коунрадск ва Ўзбекистонда Ўзбекстон руда конларида амлга оширилган. Танлаб эитиш усулида мисни ишлаб чиқаришнинг асосий қисми АҚШ га тўғри келади. Йилига 3,5 дан 70 минг т. гача мис и/ч йирик саноат қурулмалари фаолият юрутади (Бингамск Каньон, Сильвер Белл, Бьют, Багдад, Бисби ва б.) шулар жумласига киради.
Уюмда танлаб эритиш қурилмалари эритмаларида одатда Fe2+, So ва сульфид минералларини оксидлавчи 104 дан 107 хужайра/ мл бактерия бўлади. Бу микроорганизларнинг асосий тури А.ferrooxidans ҳисобланади.
Туда ва уюмларнинг 5-8 м. чуқурлигигача микроорганизларнинг тарқалгани бу чуқурлигигача кислороднинг етиб бориши билан тушунтирилади. Етарлича аэрацияланувчи тудалар ва уюмларнинг буткул ҳамма қисмларида
микрооргнизмларнинг борлигини аниқлангани ,оксидланиш жароёнининг микроорганизмлар иштирокида кечаётганлигидан дарак беради.
Уюмда танлаб эритиладиган мис рудаларида миснинг миқдори 0,1-0,4% ни ташкил қилиб , бу рудаларни анановий бойитиш усулларида қайта ишлаш рентабелли ҳисобланмайди .
Уюмда бактериал танлаб эритиш жароёнинига кўплаб омиллар тасир кўрсатади уларнинг асосийлари қуйидагилар:
- руданинг ва минералларнинг таркиби ;
-руданинг ғоваклиги ,қаттиқлиги, йириклиги;
- руданинг карбонатлилиги ва тупроқлилиги ;
- атроф муҳитнинг ҳарорати;
- уюмнинг аэрацияси ва утказувчанлиги ;
-эритувчи ва маҳсулот эритмаларининг тавсифи;
( сульфат кислотаси коцентрацияси, темирнинг коцентрацияси. ОҚП катталиги, эритиладиган металллнинг миқдори, Эритувчининг ҳажми)
-йиллик ёғингарчилик миқдори;
- оксидлаш ва эритишда иштирок этувчи бактериялар активлиги в концентрацияси;
- танлаб эритиш майдонинг геологик ва гидрогеологик характеристикаси;
-уюмни асосини , ташкил этиш усули ;
-суғориш усули ва эритувчининг берилиш тартиби;
-уюмнинг катталик ўлчами;
-танлаб эритиш усули ( даврий ёки узлуксизлиги) ;
-назорат усули;
-маҳсулот эритмасидан металлни ажратиб олиш усули ва унинрегенерацияси;
- атроф муҳит муҳофазасиг қуйилган талаб;
Ҳозрги куда тудада ,уюмда танлаб эритишни иккига фарқланади. Улар соф кимиёвий ёки бактериал – кимиёвий бўлиши мумкин. Кимёвий ёки сульфат кислотада танлаб эритиш мис минералларининг 70% ва ундан ортиқ миқдори оксидланган бўлса қўлланилади.
Мисни бактериал – кимёвий танлаб эритиш эса рудадаги миснинг 70% дан ортиғи сульфидли ҳолатда бўлсагина самарали саналади.

Уюмда талаб эритишга ҳар тарафлама мос келувчи мис рудалари қуйидаги узига мос хусусиятлари билан ажралади:

-мис рудасидаги миснинг асосан оксидланган бўлиши ва иккиламчи сульфид минераллари шаклида бўлиши.( азурит, малахит, брошантит, куприт, бирюза, борнит, ковеллин и халькозин);
-рудадаги сульфид минералларининг микроорганизмлар ўсиши учун етарли бўлиши;
- сульфат кислотали эритмаларда осон эрийдиган темир минералларининг борлиги (мас. лимонит );
-руда таркибида уюм ёриқларини бекитувчи ,утказувчанликни пасайтирувчи майин тупроқли минералларнинг (монтмориллонит, каолинит, галлуазит) миқдори кам бўлиши (физиковий кольматация); ва ҳ.
Уюмда танлаб эритиш технологиясини уюштириш қуйидагилардан иборат:
-майдонни танлаш ва тайёрлаш;
-уюмни шакллантириш ва йиғиш;
-уюмни суғориш усулини танлаш;
-маҳсулот эритмаларини йиғиш системасини ташкил этиш;
-эритмадан металлни ажратишнинг эффектив усулини танлаш;
- эритувчининг регенерацияси системасини ташкил этиш;
-жараённи назорат қилиш ва бошқариш усуллари;
Уюмда танлаб эритиш қурулмасининг сув утказмайдиган асосини ташкил этиш рудани танлаб эритишга тайёрлашнинг асосий жароёнларидан бири саналади. Бу асос қуйидаги талабларга жавоб бериши керак:
етрарлича мехник қаттиқликка эга булиши;
- эритмаларни ўтказмаслиги , ишчи эритмаларни назоратсиз зоналарда юқотилмаслиги учун етарлича гидроизоляцияланган бўлиши ;
-маҳсулот эритмаларини тўлиғича йиғишни таъминлаши лозим.
Ҳозрги кунда руда уюмлари махсус тайёрланган майдонларда шакллантрилади. Уюм асосини ташкил қилиш учун материалларни танлаш қўлланадиган жараён тури билан боғлиқ равишда –бир ёки кўп маротаба ишлатилиши ҳисобга олиниши керак.Майдоннинг ҳажми, зарур материалларнинг мавжудлиги, таннархи, атроф муҳит муҳофазаси талаблари инобатга олинади. Уюм асосини қуришда экранлавчи қатам сифатида ер, тупроқ ,қум, бетон, асфальт, полиэтиле ёки полихлорвинил пленкаси ишлатилади. Мустаҳкамликни ошириш учун материаллар орасига амортизация қатлами қум, дренаж қатлами ва гравия ётқизилади.
Уюмда танлаб эритиш технологияси таркибига қуйидагилар киради:
Майдонни танлаш ва тайёрлаш;уюмни шакллантириш ва тахлаш сув қўйиш усулини танлаш;маҳсулот эритмаларини йиғиш системасини яратиш;металларни эритмалардан ажратиш усулитанлаш;эритувчилар эритмаларни регенерациялаш;жараённи назорат қилиш ва бошқарув усулини танлаш.
3.Уюмларни ва тудаларни суғориш усулини танлаш эритиладиган руданинг минералогик таркиби ,унинг гранулометрик тавсифси, руда массасининг фильтрлаш хусусиятлари, туданинг баландлиги , суғориш майдони , климатик шароити ва б. аниқланади. Ҳозрги вақитда суғоришнинг учта усули қўлланилади : бостириб(буктириб) суғориш,сачратиб суғориш, ва томчилатиб суғориш бўлиб улардан кенг тарқалгани томчилатиб –сачратиш усулидир.
11.1 расмда балансдан ташқари мис рудасидан мисни уюмда танлаб эритиш схемаси келтирилган
11.1. расм. Балансдан ташқари мис рудасидан мисни уюмда танлаб эритиш схемаси
1 – туда; 2 – дренаж ариғи , 3 – ҳовуз тиндиргич;
4 – цементацияловчи қурулманинг асосиий эритмалари тиндиргичи ;
5 – насослар; 6 – барабанли цементатор; 7 – қуюлтиргич;
8 – чиқит эритмалари резервуари 9 – буғлатиш майдони ; 10 – цементацияда ажратилган мисни қуритиш майдони; 11 – цементацияланган мис.