«Выбор и расчет технологической схемы обогащения свинцово-цинковой руды»

Рис. 3.2. Схема коллективно-селективной флотации свинцово-цинковых руд на Алмалыкской свинцовой фабрике


с подачей медного купороса (2—5 г/т) и ксантогената (1—2 г/т). После двух перечисток при рН 11,5 получается цинко­вый концентрат, содержащий 54—55% цинка при извлечении 75%. Свинцовые концентраты содержат 50—54% свинца при извлече­нии 83%.
Наиболее легкообогатимыми являются сульфидные свинцово-цинковые руды с небольшим содержанием пирита и сульфидов меди. В таких рудах, как правило, сфалерит нефлотоактивен и хорошо подавляется небольшими количествами цинкового купоро­са или цианида. Активация сфалерита осуществляется медным купоросом, расход которого редко превышает 500 г/т.
Смешанные и окисленные свинцово-цинковые руды перерабатываются в основном на фабриках Италии, Испании, Франции, Марокко, ФРГ и Перу.
Среди 25 зарубежных фабрик, на которых обогащаются свинцово-цинковые руды, наиболее крупными являются «Мехерник» (ФРГ), «Замеджа» (Марокко), «Монтепони» и «Монтевеккьо» (Италия), производительность которых составляет 1,6-6 тыс. т/сут.
Основной метод обогащения этих руд – флотация с предварительной сульфидизацией в щелочной среде. Для сульфидизированных окисленных свинцовых минералов предпочтение отдаётся длинноцепочечным ксантогенатом, например, амиловым. При флотации окисленных минералов цинка наиболее высокие показатели получены с применением жирных аминов. Иногда для этих руд применяются комбинированные флотационно-гравитационные схемы.
Примером успешного промышленного освоения технологии обогащения смешанных и окисленных свинцово-цинковых руд могут служить фабрики Италии, большинство которых расположено на о. Сардиния.
Подобная схема применяется на фабрике «Райбл» производительностью 1300 т/сут сульфидной и 360 т/сут окисленной руды.
Сульфидные руды после трех стадиального дробления классифицируются. Класс-6 мм обесшламливаются и после до измельчения направляется на флотацию, а класс –6 мм идет на обогащение в тяжелой суспензии. По схеме прямой селективной флотации получается свинцовый концентрат, содержащий 54% свинца при извлечение 80%, и цинковый концентрат, содержащий 54% цинка при извлечении 68%.
Окисленные руды после дробления до крупности –16 мм в три стадии (после II стадии дробления обесшламливаются) направляются на измельчение до крупности 100% класса-0,16 мм а затем на свинцовую флотацию. Для извлечения окисленных свинцовых минералов в этом цикле используется сернистый натрий (1500 г/т), а для создания необходимой щелочности пульпы – сода (150 г/т). Минералы пустой породы подавляются жидким стеклом (200г/т). В качестве собирателя применяется смесь амилового (75%) и этилового (25%) ксантогенатов (20г/т); вспениватель – крезиловая кислота (50г/т).
Из хвостов свинцовой флотации извлекается сфалерит после активации медным купоросом (1500г/т).
Процесс флотации окисленных минералов цинка амином из окисленных и смешанных свинцово-цинковых руд в слабокислой среде после предварительной сульфидизации сернистым натрием освоен на фабриках «Сэртори» и «Сан-Джиовани».
Смешанные руды содержат 1,3% свинца, причем 0,6% в виде галенита и 0,7% в виде церуссита. Содержание цинка 5%, из них 3% в виде сфалерита и 2% в виде каламина (2ZnOSiO₂H₂O) в руде содержится также 5% железо в форме пирита и оксиды железо.
Сульфидные руды перед флотацией измельчаются в две стадии до крупности 80% класса –0,074 мм сначала в стержневой а затем в шаровой мельницах. Флотационной цикл секции сульфидных руд состоит из основной, контрольной цинковой флотации и двух перечестных операций.
Смешанные и окисленные руды после II стадии дробления подвергается предварительному обогащению в тяжелой суспензии в барабанных сепараторах и циклонных сепараторах. Легкая фракция после обогащения окисленной руды в тяжелой суспензии направляется на флотации. Тяжелая фракция, выделенная при обогащении класса +6мм смешанной руды, идет на III стадии дробления, а легкая фракция используется для получения бетона и при строительстве дорог.
Все руды обогащаются по схеме селективной флотации. Смешанные руды (тяжелая фракция) измельчается в одну стадию в шаровой мельнице до 80% класса – 0,074мм и направляются на флотацию галенита, а затем сфалерита.
На фабрике «Джорно» флотация окисленной цинковой руды осуществляется с подогревом пульпы до 50°С и последую­щей подачей медного купороса и сернистого натрия. Собиратель — смесь высших и низших ксантогенатов.
На фабрике «Мамели» перерабатывается смешанная свинцово-цинково-пиритная руда, содержащая 2,89% свинца и 1,99% цинка. В руде содержатся галенит, церуссит, англезит, сфалерит, немного смитсонита и гидроцинкита. Схема, по которой обогащаются руды, является комбинированной гравитационно-флотационной.
После трехстадиального дробления руда обогащается в тяже­лой суспензии и на отсадочных машинах с выделением свинцового концентрата, отвальных хвостов и промпродукта. Промпродукт измельчается и направляется на свинцовую флотацию с двумя перечистками. В этот цикл флотации подаются: сода (1400 г/т), цианистый натрий (30 г/т), цинковый купорос (700 г/т), жидкое стекло (200 г/т) и смесь амилового и гексилового ксантогенатов в соотношении 1:1 (55 г/т). Флотация проводится при рН 8,5—9.
Хвосты основной флотации свинца направляются на цинковую флотацию, которая проводится в присутствии медного купороса (600 г/т), жидкого стекла (400 г/т) и смеси этилового и гексило­вого ксантогенатов (20 г/т). Хвосты цинковой флотации класси­фицируются в гидроциклонах, пески которых направляются на пиритную флотацию, а слив — на сгущение.
Сгущенный продукт вместе с хвостами пиритной флотации по­ступает на церусситовую флотацию. Церусситовый и галенитовый концентраты объединяются. В общем свинцовом концентрате со­держание свинца составляет 61,3% при извлечении 74,75%; в цин­ковом концентрате содержание цинка составляет 35,4% при из­влечении 69%.
V В Перу свинцово-цинковые сульфидно-окисленные и окислен­ные руды перерабатываются на 47 фабриках производительностью 45—6000 т/сут. Самая крупная из этих фабрик«Парагча» перерабатывает труднообогатимые руды (6000 т/сут), содержащие 3,1%свинца, 8% цинка и 93,3 г/т серебра. Руды отличаются тон­кой вкрапленностью, наличием свинца в окисленной форме и тон­ким взаимным прорастанием пирита и серебра. Рудные минералы представлены сфалеритом, галенитом и марматитом.
Сложным характером руды объясняется сложность применяе­мой технологической схемы селективной флотации, состоящей из двух циклов — свинцового и цинкового, которые включают ста­диальное измельчение и флотацию с большим числом (4—5) перечистных операций.
Низкое извлечение свинца в свинцовый концентрат (69—70%) объясняется переизмельчением галенита и наличием свинца (до 0,3—0,4%) в окисленной форме. Извлечение цинка достигает 81%. Присутствующее в руде серебро на 40% извлекается в свин­цовый концентрат.
Комбинированная флотационно-гравитационная схема приме­няется на другой фабрике Перу — «Сан- Висенте», перераба­тывающей свинцово-цинковые руды (200 т/сут) с большим содер­жанием церуссита. Технологическая схема фабрики включает се­лективную свинцовую и цинковую флотацию, которая проводится в монокамерных машинах Серрано с объемом камер 10 и 20 м³.
Хвосты цинковой флотации, содержащие окисленные цинковые минералы, направляются в гравитационное отделение, оборудо­ванное винтовыми сепараторами Хэмфри № 24А. Хвосты сепара­торов поступают в отвал, а концентрат — в гидроциклоны, пески которых обогащаются на концентрационных столах Вильфлея №6. Общий цинковый концентрат содержит 40% цинка при извлечении в него окисленных цинковых минералов 30 – 35%.
Некоторые фабрики, к примеру Зыряновский свинцовый комбинат, перерабатывает полиметаллические и свинцово-цинковые руды нескольких месторождений. Одновременно на переработку может поступать руда 6 – 9 сортов, но основными являются руды подземной добычи (сульфидные) и смешанные руды. Кроме них, на фабрике перерабатываются медные и свинцово-цинковые месторождения, а так же медно-цинковые руды.
Сульфидные руды подземной добычи, объединяются под землей в соотношении 1:1,5, являются типичными полиметаллическими. Рудные минералы представлены галенитом, халькопиритом, сфалеритом и пиритом, присутствуют в небольшом количестве блеклая руда, арсенопирит, пирротин и молибденит.
Относительное содержание меди в виде вторичных сульфидов (халькозин, ковеллин и борнит) не превышает 10%, Окисленные минералы свинца, цинка и меди представлены церусситом, англезитом и смитсонитом. Относительное содержание окисленных форм свинца и цинка не превышает 10% каждого, а меди 3%.
В смешанных рудах Зыряновского месторождения относительное содержание сульфидов не превышает 85%, в том числе меди в сульфидной форме 68 – 85%, свинца 72 – 80% и цинка 65 – 87%.
Вмещающие породы руд Зыряновского месторождения представлены в основном кварцем, а также окварцованными, хлоритизированными и серпентинизированными алевролитами, песчаниками; присутствуют кварциты и микрокварциты. Текстура руд прожилковая, гнездовая, вкрапленная и сланцеватая.
Крупное дробление (I стадия) руд подземельной добычи проводится в шахте. На поверхность скипами подается руда, дробленная до 250 мм. Особенностью схемы дробления этих руд (рис 3.3) – совмещение грохочения с промывкой. Грохочение I осуществляется на грохоте 253 Гр с отверстиями размером 16мм.
Для привозных смешанных руд предусмотрены трехстадиальное дробление и грохочение с промывкой: перед II стадией дробления на грохоте с размером отверстий 50 мм, перед III стадией осуществляются на двух параллельных секциях. Для промывки применяются слив обезвоживающих классификаторов (расход 0,3 м³/т). дробленная до –50 мм смешанная руда направляется на самостоятельную секцию цеха обогащения в тяжелой суспензии.
На комбинате принята схема частично коллективно-селективной флотации. Руды подземной добычи после измельчения МШР-3200 3100 до 45 – 55% класса – 0,074 мм направляются на I основную медно-свинцовую флотацию (рис.3.4). В мельницы I стадии измельчения подаются сернистый натрий (10 – 16 г/т) и цианид (0 – 2,5 г/т). В пульподелитель перед I основной медно-свинцовой флотацией подается цинковый купорос (270 – 430 г/т), а во флотацию – сульфит натрия (5 – 20 г/т), смесь бутилового и изопропилового ксантогенатов в соотношении 1:1 (3 – 7 г/т) и циклогексанол (15 – 40 г/т).