Таблица 2.
Содержание (%) компонентов в свинцовых концентратах.
Марка концентратов
|
Свинец не менее
| Примеси не более |
Цинк Медь
|
КС- 0-А
|
74
|
2,5
|
1,5
|
КС- 0
|
73
|
2,5
|
1,5
|
КС- 1-А
|
71
|
3
|
1,7
|
КС- 1
|
70
|
3
|
1,8
|
КС-2
|
65
|
4
|
2
|
КС-3
|
60
|
6
|
2,5
|
КС-4
|
55
|
8
|
3,5
|
КС-5
|
50
|
10
|
4
|
КС-6
|
45
|
11
|
5
|
КС- 7
|
40
|
13
|
6
|
ППС
|
30
|
Не нормируется
|
ПСМ
|
20
|
Не нормируется
|
|
ППС- промпродукт свинцовой
ПСМ- продукт свинцово –медный.
1.2 Основные минералы цинка
Цинк активный металл и хороший восстановитель, его нормальный окислительно-восстановителный потенциал равен 0,76 В. Температура плавления 419,5о С, температура кипения 9060 С. Твердость цинка 2,5-2,9 по шкале Мооса.
В природе цинк находится только в виде соединений в различных минералах и не встречается в свободном состоянии. Цинк становится пластичным (ковким, тягучим, вязким) при 100-1500 и хрупким - выше 2000,
диамагнитен. Загрязнение цинка свинцом или мышьяком вызывают появление хрупкости. Известны многочисленные сплавы цинка с Al, Cu, Sn, Mg, Ca, Ni, Pb, Cd, Fe, Ag, Hg, Au, Pt, W и другие.
На воздухе при температуры до 1000 С цинк покрывается пленкой основных карбонатов и тускнеет. Во влажном воздухе в присутствии углекислого газа цинк разрушается с образованием основных карбонатов даже при обычной температуре. Сильные минеральные кислоты хорошо растворяют цинк с образованием солей, а щелочи – растворимых в воде цинкатов.
Цинк входит III аналитическую группу, катионы которой образуют трудно растворимые сульфиды. Сульфид цинка значительно труднее растворим, чем сульфиды других элементов III группы (Ai,Fe,Co,Ni).
Около 40% мировой добычи цинка расходуется на оцинкование, т,е. Нанесение цинка тонким слоем (10 – 50 мкм) на поверхность железа и его сплавов, для предохранения от атмосферной коррозии. Благодаря хорошим литейным качеством низкой температуре плавления цинк широко применяется для изготовления различных сплавов главным образом с алюминием, медью, магнием. Эти сплавы отличаются невысокой температурой плавления, хорошей текучестью, легко обрабатываются под давлением, свариваются и паяются. Применяется цинк для рафинирования свинца от благородных металлов, служит восстановителям в химико – металлургических процессах. Его соединения являются очень важными полупроводниками материалами и люминофорами. Металлический цинк применяется для извлечения серебра из серебросодержащего свинца для получения водорода (HCI 1:1) для вытеснения металлов из растворов К[ Ag (CN)2], K[Au (CN)2] или Pb (NO3)2 и др. для изготовления гальванических элементов.
Общее количество цинка, добытого из руд по всему миру (1978г) составило 4578 тыс.т. основными производителями его являются Канада (1245 тыс .т.), США, Австралия, Перу, Япония и Мексика, а основными потребителями – США, где в 1978 г. было расходовано 1140 тыс. т. цинка, из которых около 40 % приходится на оцинкование, 32,5% на изготовление сплавов, 11,5% на получению латуни и бронзы. Около 10 % цинка идет на получение окиси цинка.
Добыча и потребление цинка возросло к настоящему времени возросло более 9 млн.т. в год.
В природе известно 66 минералов, в состав которых входит цинк, однако его основными промышленными минералами являются в сульфидных рудах сфалерит, в окисленных – смитсонит и каламин.
Таблица1.2.1
Краткая характеристика основных цинковых минералов
Минерал
|
Формула
|
Содержание цинка,%
|
Плотность,
Г/см3
|
Твердость |
Сфалерит
|
ZnS
|
67,1
|
3,5 – 4,2
|
3 – 4
|
Смитсонит
|
ZnCO3
|
59,5
|
3,5 – 3,8
|
2,5
|
Каламин
|
2ZnOxSiO2xH2O
|
53
|
3,4 – 3,5
|
4 – 5
|
Цинкит
|
ZnO
|
80,3
|
5,7
|
4
|
Виллемит
|
2ZnOxSiO2
|
59,1
|
4,1
|
5 – 6
|
Франклинит
|
(Zn,Mn) OxFe2O3
|
__
|
5 – 5,2
|
6
|
Сфалерит, или цинковая обманка, ZnS – основной промышленный минерал цинка. Он обычно присутствует в гидротермальных залежах всех видов. Содержит в виде изоморфных примесей железо (до 26%), марганец, кадмий, галлий, германий, индий, кобальт, ртуть. Богатая железом разновидность сфалерита – мартит отличается бурым, коричневым или даже черным цветом в зависимости от содержания железа.
Структура сфалерита плотнейшая -кубическая упаковка из атомов серы, в тетраэдрических пустотах которой находятся атомы цинка. В природных кристаллах цинковой обманки возможны чередования кубических и гексагональных разновидностей. Блеск сфалерита алмазный.
Сфалерит самый плохой проводник электричества среди обычных сульфидов. Для чистого сфалерита удельное сопротивление составляет 1012 Ом-м. Наличие некоторой электропроводности у сфалерита объясняется наличием примесей и, прежде всего, железа, которое ввиду близости ионных радиусов с цинком может его изоморфно замещать в кристаллической решетке.
Смитсонит ZnCO3 - типичный минерал зоны окисления месторождений первичных сульфидных руд цинка. Он относится к группе природных карбонатов: содержит в виде примесей железа, марганец, кадмий, кобальт, магний, свинец. Имеет окраску от белой до желтоватой и бурой.
Каламин или гемиморфит, галмей, 2ZnOxSiO2xH2O относится к водным силикатом цинка. Образуется в зоне окисления свинцово – цинковых месторождений. Цвет от белого до зеленоватого и голубоватого (с примесью меди).
Запасы медно – цинковых руд сосредоточены в основном с СНГ, Канады, Финляндии, Норвегии и Японии. Они представлены двумя типами вкрапленные (Содержание сульфидов 20 –50%) и сплошные (содержание сульфидов до 90%).
Основной рудообразующий минерал — пирит представлен 3—4 генерациями кристаллических и колломорфных образований различной крупности: 0,001—30 мм. Тремя генерациями представлен халькопирит, имеющий размер выделений 0,001—2 мм и связанный с пиритом и сфалеритом. Сфалерит представлен мелкими изолированными включениями в пирите, а также прожилками и коллоидными образованиями, связанными с халькопиритом и пиритом крупностью зерен сфалерита 0,001—0,5 мм. В халькопирите,. сфалерите и пирите имеются мелкие (включения блеклых руд с размером зерен 0,02-0,5 мм
В верхних горизонтах Гайского и Учалинекого месторождении и в нижних горизонтах Карабашского и других месторождений встречаются борнит, халькозин и -ковеллин, которые образуют тонкие срастания со сфалеритом и включения в других сульфидах. Размер зерен этих минералов 0,05—3 мм.
Сложные условия образования рудных минералов уральских: месторождений обусловили развитую трещиноватость пирита, наличие халькопирита и 'Сфалерита между зернами пирита, который находится в тесном срастании с ними. Для раскрытия этих сложных по структуре и крупности сростков требуется измельчение до 100% класса —0,02 (0,03) мм, в то время как отделение сульфидных минералов от минералов пустой породы происходит при измельчении руды до 60—70% класса —0,074 мм.
Наличие в руде различных сульфидов меди, а также сульфатов и окислов меди, присутствие сфалерита, обладающего различной степенью флотируемости, и флотоактивного пирита, неблагоприятное соотношение в руде меди и цинке (от 1:2 до 1:0,3) создают значительные трудности в осуществлении селективной флотации и делают медно-цинковые руды Урала труднофлотируемыми.
Цинковые концентраты, получаемые при обогащении цинксодержащих руд, должны удовлетворят техническим требованияй, представленным в таблице 1.2.2
Таблица 1.2.2
Содержание (%) компонентов в цинковых концентратах
Марка концентратов
|
Цинк не менее
|
Примеси не более
|
Железо
|
Кремнезем
|
Медь
|
Мышьяк
|
КЦ-1
|
56
|
5
|
2
|
1
|
0,05
|
КЦ-2
|
53
|
7
|
3,5
|
1,2
|
0,1
|
КЦ-3
|
50
|
9
|
4
|
1,5
|
0,1
|
КЦ-4
|
45
|
12
|
5
|
2,5
|
0,5
|
ПЦ-1
|
40
|
13
|
6
|
3
|
0,5
|
ПЦ-2
|
40
|
16
|
10
|
4
|
0,6
|
ПЦ – промпродукт цинковый.
.
Сульфидные более тонковкрапленные руды перерабатываются на фабриках Финляндии. Основные запасы медно-цинковых руд сосредоточены в месторождении Пюхасалми. Рудные минералы— сфалерит, халькопирит и ширит. Нерудные минералы и агрегаты— кварц, гнейсы, барит и серицито-кварциты. Иногда в рудах присутствуют значительные количества вторичных минералов меди Присутствуют арсенопирит, молибденит, золото. Руды отличаются большой абразивностью.
Жильные медно-цинковые руды обогащаются на фабриках Японии. В основном эти руды являются легкообогатимыми, так как пустая порода ib них представлена кварцем. Однако имеются} значительные запасы труднообогатимых так называемых «черных руд», или «Куроко», которые характеризуются тонкой вкрапленностью полезных минералов, сложным вещественным составом,) присутствием первичных шламов. В «черных рудах» полезные минералы представлены сфалеритом, галенитом, халькопиритом и тетраэдритом. Минеральный состав руд сложен. Руды отличаются невысоким содержанием меди (0,44—2,3%), цинка (0,33—2,61%) золота (0,2—0,84 г/т) и серебра (10—30 г/т).
Текстура руд от вкрапленной до сплошной массивной. В зоне вторичного обогащения встречаются вторичные минералы меди, а также окисленные минералы меди, свинца, цинка и железа. Вмещающие породы — риолит, кварц, риолитовая лава, вулканический туф, глины, аргиллиты. Руды отличаются непостоянством вещественного состава, лепкой окисляемостью сульфидных минералов. Все это делает руды труднообогатимыми, требует введения операций протирки, промывки, подогрева пульпы и т. п. Эти руды перерабатываются на фабриках «Хитачи», «Камикита», «Осоридзава» и др.
Do'stlaringiz bilan baham: |