Прымяненне цыяніду натрыю ў якасці дэпрэсанта медзі ў медна-малібдэнавай шахце

Увядзенне

У комплексным працэсе ўзбагачэння медна-малібдэнавай руды эфектыўнае аддзяленне мінералаў медзі і малібдэна мае вырашальнае значэнне для максімальнай эканамічнай каштоўнасці руды. Натрый cyanide доўгі час выкарыстоўваўся ў якасці магутнага дэпрэсанта ў працэсе флотации для селектыўнага інгібіравання мінералаў медзі, дазваляючы пераважную флотацию малібдэна. Гэты артыкул паглыбляецца ў прымяненне Цыянід натрыю у канкрэтнай медна-малібдэнавай шахце, вывучаючы яе механізм працы, практычную рэалізацыю, а таксама праблемы і рашэнні, звязаныя з яе выкарыстаннем.

Працоўны механізм цыяніду натрыю ў якасці депрессанта

Цыянід натрыю (NaCN) з'яўляецца вельмі эфектыўным дэпрэсантам сульфідных мінералаў, такіх як халькапірыт (медная руда). У сістэме флотации, Цыянід натрыю дысацыюе ў вадзе з вызваленнем іёнаў цыяніду (CN⁻). Гэтыя іёны цыяніду могуць уступаць у рэакцыю з іёнамі металаў на паверхні мінералаў медзі. Напрыклад, з халькапірытам (CuFeS₂) іёны цыяніду могуць утвараць стабільныя комплексы метал-цыянід. Рэакцыю можна прадставіць так:

CuFeS₂ + 4CN⁻ → Cu(CN)₄²⁻ + FeS₂ + 2e⁻

Гэтая рэакцыя эфектыўна растварае іёны медзі на паверхні халькапірыту, утвараючы гідрафільны пласт медна-цыянідных комплексаў. У выніку паверхня меднага мінерала становіцца менш гідрафобнай, зніжаючы яе здольнасць прымацоўвацца да бурбалак паветра ў флотационной камере. Наадварот, малібдэніт (MoS₂), асноўны мінерал, які змяшчае малібдэн, адносна інертны ў адносінах да іёнаў цыяніду ў звычайных умовах флотацыі. Малібдэніт мае натуральную гідрафобную паверхню з-за сваёй слаістай структуры, што дазваляе яму лёгка ўсплываць калектарам і бурбалкамі паветра ў працэсе флотации, у той час як мінералы медзі падвяргаюцца дэпрэсіі цыяністы натрый.

Прыклад: медна-малібдэнавы руднік

Характарыстыка руды

Медна-малібдэнавы руднік валодае рудным целам складанай мінералогіі. Асноўнымі мінераламі медзі з'яўляюцца халькапірыт і барніт, у той час як малібдэн у асноўным прысутнічае ў выглядзе малібдэніту. Звычайна руда змяшчае ў сярэднім 0.8% медзі і 0.03% малібдэна. Размеркаванне часціц мінералаў таксама разнастайнае, з некаторымі дробназярністымі мінераламі, якія ствараюць праблемы для эфектыўнага падзелу.

Паток працэсу флотации

1. Стадыя аб'ёмнай флотацыі

• На пачатковай стадыі працэсу флотации выкарыстоўваецца метад аб'ёмнай флотации. Збіральнік, такі як ізапрапілавы ксантагенат натрыю, дадаецца ў цэлюлозу, каб разам змяшчаць медныя і малібдэнавыя мінералы. Пры гэтым утвараецца аб'ёмны медна-малібдэнавы канцэнтрат. Мэтай гэтага этапу з'яўляецца ўзбагачэнне каштоўных мінералаў з жыльных мінералаў.

2.Стадыя сепарацыйнай флотацыі

• Пасля аб'ёмнай флотации аб'ёмны канцэнтрат далей перапрацоўваецца на этапе сепарационной флотации. На гэтым этапе ў мякаць дадаецца цыяністы натрый. Хуткасць дадання цыяніду натрыю старанна кантралюецца ў залежнасці ад утрымання медзі ў масавым канцэнтраце і жаданага эфекту падзелу. Звычайна дазоўка вагаецца ў межах 300 - 500 грам на тону сыпкага канцэнтрату.

• Затым цэлюлоза кандыцыянуецца ў шэрагу кандыцыянераў для забеспячэння раўнамернага размеркавання цыяніду натрыю і яго эфектыўнай рэакцыі з мінераламі медзі. Пасля кандыцыянавання пульпа паступае ў камеры флотации. У камерах флотации дэпрэсіўныя мінералы медзі апускаюцца на дно ў выглядзе хвастоў, а малібдэніт ўсплывае на паверхню з дапамогай бурбалак паветра і збіраецца ў выглядзе малібдэнавага канцэнтрату.

3. Этапы ачысткі малібдэна

• Канцэнтрат малібдэна, атрыманы ў выніку сепарацыйнай флотацыі, далей апрацоўваецца праз некалькі этапаў ачышчальнай флотации. На гэтых этапах ачысткі могуць быць дададзены дадатковыя рэагенты для далейшага павышэння чысціні малібдэнавага канцэнтрату. Хвасты са стадый ачысткі звычайна перапрацоўваюцца назад у адпаведную кропку ў працэсе падзелу або аб'ёмнай флотацыі, каб максымізаваць аднаўленне каштоўных мінералаў.

Металургічныя вынікі

1.Аднаўленне і клас малібдэна

• Перад укараненнем аптымізаванага працэсу падзелу на аснове цыяніду натрыю аднаўленне малібдэна ў шахце складала каля 60 %, а ўзровень малібдэнавага канцэнтрату - каля 40 %. Пасля дбайнай карэкціроўкі дазоўкі цыяніду натрыю і параметраў працэсу аднаўленне малібдэна павялічылася да больш чым 75%. Марка малібдэнавага канцэнтрату ў большасці выпадкаў таксама была палепшана да 45% і вышэй.

2. Медны дэпрэсіўны эфект

• Выкарыстанне цыяніду натрыю эфектыўна прыгнятае мінералы медзі. Утрыманне медзі ў канчатковым малібдэнавым канцэнтраце было зніжана прыкладна з 5% да менш чым 2%. Гэта значнае зніжэнне ўтрымання медзі ў малібдэнавым канцэнтраце не толькі паляпшае якасць малібдэнавага прадукту, але і зніжае выдаткі на далейшае рафінаванне малібдэнавага канцэнтрату ў працэсе плаўкі.

Праблемы і рашэнні пры выкарыстанні цыяніду натрыю

Праблемы аховы навакольнага асяроддзя і бяспекі

1. Таксічнасць цыяніду натрыю

• Цыянід натрыю вельмі таксічны. Любая ўцечка або няправільнае абыходжанне падчас працэсу здабычы і ўзбагачэння могуць прадстаўляць сур'ёзную пагрозу для навакольнага асяроддзя і здароўя людзей. У выпадку выпадковай уцечкі іёны цыяніду могуць хутка патрапіць у глебу і крыніцы вады, выклікаючы забруджванне і ствараючы небяспеку для водных насельнікаў і раслін.

2.Рашэнні

• Строгія пратаколы бяспекі: Шахта ўкараніла строгія пратаколы бяспекі для захоўвання, транспарціроўкі і выкарыстання цыяніду натрыю. Для захоўвання цыяніду натрыю выкарыстоўваюцца спецыялізаваныя сховішчы з рэзервуарамі з падвойнымі сценкамі і сістэмамі выяўлення ўцечак. Усе супрацоўнікі, якія ўдзельнічаюць у працы з цыянідам натрыю, павінны рэгулярна праходзіць навучанне тэхніцы бяспекі, уключаючы працэдуры экстранага рэагавання ў выпадку ўцечкі.

• Ачыстка хвастоў і сцёкавых водНа шахце ўсталяваныя перадавыя сістэмы ачысткі сцёкавых вод. Пасля працэсу флотацыі хвасты і сцёкавыя воды, якія змяшчаюць рэшткі цыяніду натрыю, ачышчаюцца для выдалення або дэтоксікацыі цыяніду. Адным з распаўсюджаных метадаў з'яўляецца выкарыстанне перакісу вадароду або гіпахларыту для акіслення іонаў цыяніду ў менш таксічныя формы, такія як цыянат (CNO⁻) або азот і Вуглярод дыяксіду. Затым ачышчаныя сцёкавыя воды старанна кантралююцца, каб пераканацца, што канцэнтрацыя цыяніду адпавядае экалагічным стандартам скіду перад іх выкідам.

Праблемы аптымізацыі працэсаў

1.Зменлівасць якасці руды

• Якасць руды ў медна-малібдэнавых шахце можа істотна адрознівацца. Розныя партыі руды могуць мець розныя суадносіны медзі і малібдэна, мінералагічны склад і размеркаванне часціц па памерах. Гэтая зменлівасць можа паўплываць на эфектыўнасць цыяніду натрыю як дэпрэсанту. Напрыклад, у рудах з большай доляй дробназярністых мінералаў медзі можа спатрэбіцца больш цыяніду натрыю для дасягнення такога ж узроўню дэпрэсіі медзі.

2.Рашэнні

• Real - Time Ore Analysis: Шахта інвесціравала ў сучаснае аналітычнае абсталяванне для правядзення аналізу паступае руды ў рэжыме рэальнага часу. Для хуткага вызначэння хімічнага складу руды выкарыстоўваюцца рэнтгенаўская флуарэсцэнцыя (XRF) і лазерна-індукаваная спектраскапія прабоя (LIBS). Па выніках аналізу можна своечасова карэктаваць дазоўку цыяніду натрыю і іншых рэагентаў.

• Кіраванне працэсам на аснове мадэлі: Была распрацавана матэматычная мадэль для прагназавання аптымальнай дазоўкі цыяніду натрыю і параметраў працэсу на аснове характарыстык руды. Мадэль улічвае такія фактары, як суадносіны медзі і малібдэна, мінералагічны склад і памер часціц. Гэтая мадэльная сістэма кіравання працэсам дазваляе больш дакладна кантраляваць працэс флотации, павышаючы эфектыўнасць аддзялення медзі і малібдэна нават ва ўмовах зменлівасці якасці руды.

Conclusion

прымяненне цыяніду натрыю ў якасці а Медны дэпрэсант у працэсе флотации даказала сваю эфектыўнасць у дасягненні падзелу мінералаў медзі і малібдэна. Дзякуючы дбайнаму кантролю дазоўкі цыяніду натрыю, аптымізацыі працэсу флотации і выкананню строгіх мер аховы навакольнага асяроддзя і бяспекі, шахце ўдалося палепшыць здабычу і якасць малібдэнавага канцэнтрату пры эфектыўным скарачэнні медных мінералаў. Аднак праблемы, звязаныя з выкарыстаннем цыяніду натрыю, такія як праблемы аховы навакольнага асяроддзя і бяспекі і аптымізацыя працэсу ва ўмовах зменлівасці якасці руды, патрабуюць пастаяннай увагі і ўкаранення адпаведных рашэнняў. Паколькі горназдабыўная прамысловасць рухаецца да больш устойлівых і эфектыўных метадаў, неабходныя далейшыя даследаванні і распрацоўкі, каб знайсці альтэрнатыўныя дэпрэсанты або палепшыць існуючы працэс, заснаваны на цыянідзе натрыю, каб мінімізаваць яго ўздзеянне на навакольнае асяроддзе, захоўваючы пры гэтым высокую металургічную прадукцыйнасць.