Натрий цианидін мыс-молибден кенішінде мыс депрессанты ретінде қолдану

кіріспе

Мыс-молибден кенін байытудың күрделі процесінде мыс пен молибден минералдарын тиімді бөлу кеннің экономикалық құндылығын барынша арттыру үшін өте маңызды. Натрий цианиді флотация процесінде мыс минералдарын селективті түрде тежеу ​​үшін ұзақ уақыт бойы қуатты депрессант ретінде қолданылып келеді, бұл молибденнің артықшылықты флотациясына мүмкіндік береді. Бұл мақалада натрий цианидін нақты мыс-молибден кенішінде қолдану , оның жұмыс механизмін, практикалық қолданылуын және оны қолданумен байланысты қиындықтар мен шешімдер қарастырылады.

Депрессант ретінде натрий цианидінің жұмыс механизмі

Натрий цианиді (NaCN) халькопирит (мыс кені) сияқты сульфидті минералдар үшін өте тиімді депрессант болып табылады. Флотация жүйесінде натрий цианиді суда диссоциацияланып, цианид иондарын (CN⁻) бөледі. Бұл цианид иондары мыс минералдарының бетінде металл иондарымен әрекеттесуі мүмкін. Мысалы, халькопиритпен (CuFeS₂) цианид иондары тұрақты металл-цианид кешендерін түзе алады. Реакцияны келесідей көрсетуге болады:

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

Бұл реакция халькопирит бетіндегі мыс иондарын тиімді түрде ерітіп, мыс-цианид кешендерінің гидрофильді қабатын түзеді. Нәтижесінде мыс минералының беті гидрофобтылығы азаяды, бұл оның флотациялық ұяшықтағы ауа көпіршіктеріне жабысу қабілетін төмендетеді. Керісінше, негізгі молибденді минерал болып табылатын молибден (MoS₂) қалыпты флотация жағдайында цианид иондарына қатысты салыстырмалы түрде инертті. Молибдениттің қабатты құрылымының арқасында табиғи гидрофобты беті бар, бұл оның флотация процесінде коллектор мен ауа көпіршіктерімен оңай қалқып шығуына мүмкіндік береді, ал мыс минералдары натрий цианидімен басылады.

Жағдай: Мыс-молибден кеніші

Кен сипаттамалары

Мыс-молибден кенішінде күрделі минералогиясы бар кен денесі бар. Мыстың негізгі минералдары халькопирит пен борнит, ал молибден негізінен молибденит түрінде болады. Кенде әдетте орта есеппен 0.8% мыс және 0.03% молибден бар. Минералдардың бөлшектердің мөлшері бойынша таралуы да әртүрлі, кейбір ұсақ түйіршікті минералдар тиімді бөлу үшін қиындықтар туғызады.

Флотация процесінің ағыны

1. Жаппай флотация кезеңі

• Флотация процесінің бастапқы кезеңінде жаппай флотация әдісі қолданылады. Мыс пен молибден минералдарын бірге қалқыту үшін кен массасына натрий изопропил ксантат сияқты коллектор қосылады. Бұл көлемді мыс-молибден концентратын құрайды. Бұл кезеңнің мақсаты - ганга минералдарынан бағалы минералдарды байыту.

2. Бөлу флотация кезеңі

• Сусымалы флотациядан кейін сусымалы концентрат одан әрі бөлу флотация сатысында өңделеді. Бұл кезеңде целлюлозаға натрий цианиді қосылады. Натрий цианидін қосу жылдамдығы сусымалы концентраттағы мыс мөлшеріне және қажетті бөлу әсеріне байланысты мұқият бақыланады. Әдетте, мөлшерлеме сусымалы концентраттың тоннасына 300-500 грамм аралығында болады.

• Содан кейін целлюлоза натрий цианидінің біркелкі таралуын және оның мыс минералдарымен тиімді реакциясын қамтамасыз ету үшін кондиционерлеу цистерналарының сериясында кондицияланады. Кондиционерлеуден кейін целлюлоза флотациялық жасушаларға түседі. Флотациялық ұяшықтарда депрессияға ұшыраған мыс минералдары құйрық ретінде түбіне шөгеді, ал молибденит ауа көпіршіктерінің көмегімен жер бетіне қалқып шығып, молибден концентраты ретінде жиналады.

3.Молибденді тазалау кезеңдері

• Бөлу флотациясынан алынған молибден концентраты одан әрі тазарту флотациясының бірнеше сатылары арқылы өңделеді. Бұл тазалау кезеңдерінде молибден концентратының тазалығын одан әрі жақсарту үшін қосымша реагенттерді қосуға болады. Тазалау кезеңдерінің құйрықтары әдетте бағалы минералдарды қалпына келтіруді барынша арттыру үшін бөлу немесе көлемді флотация процесінде тиісті нүктеге қайта өңделеді.

Металлургиялық нәтижелер

1.Молибденді қалпына келтіру және сорты

• Натрий цианиді негізіндегі оңтайландырылған бөлу процесін жүзеге асырғанға дейін кеніште молибденді алу шамамен 60% болды, молибден концентратының құрамы шамамен 40% болды. Натрий цианидінің мөлшерлемесі мен технологиялық параметрлерін мұқият реттегеннен кейін молибденнің алынуы 75%-дан астамға дейін өсті. Молибден концентратының сорты да көп жағдайда 45% немесе одан жоғарыға дейін жақсартылды.

2.Мысты басатын әсер

• Натрий цианидін қолдану мыс минералдарын тиімді түрде төмендетті. Соңғы молибден концентратындағы мыс мөлшері шамамен 5%-дан 2%-ға дейін төмендеді. Молибден концентратындағы мыс мөлшерінің бұлайша азаюы молибден өнімінің сапасын жақсартып қана қоймай, балқыту процесінде молибден концентратын одан әрі тазартуға кететін шығынды азайтады.

Натрий цианидін пайдаланудағы қиындықтар мен шешімдер

Қоршаған орта және қауіпсіздік мәселелері

1. Натрий цианидінің уыттылығы

• Натрий цианиді өте улы. Кен өндіру және байыту процесінде кез келген ағып кету немесе дұрыс емес өңдеу қоршаған ортаға және адам денсаулығына үлкен қауіп төндіруі мүмкін. Кездейсоқ ағып кеткен жағдайда цианид иондары топырақ пен су көздеріне тез еніп, ластануды тудырып, судағы тіршілік пен өсімдіктерге қауіп төндіреді.

2. Шешімдер

• Қатаң қауіпсіздік хаттамалары : Кеніште натрий цианидін сақтау, тасымалдау және пайдалану үшін қатаң қауіпсіздік хаттамалары енгізілген. Натрий цианидін сақтау үшін қос қабырғалы цистерналары мен ағып кетуді анықтау жүйелері бар мамандандырылған қоймалар пайдаланылады. Натрий цианидін өңдеуге қатысатын барлық қызметкерлер ағып кету жағдайындағы төтенше жағдайларға әрекет ету процедураларын қоса алғанда, қауіпсіздік бойынша үнемі оқытудан өтуі керек.

• Қалдықтарды және ағынды суларды өңдеу : Кеніште ағынды суларды тазартудың озық жүйелері орнатылған. Флотация процесінен кейін құрамында натрий цианиді қалдықтары бар қалдықтар мен ағынды сулар цианидті кетіру немесе залалсыздандыру үшін тазартылады. Бір кең таралған әдіс - цианид иондарын цианат (CNO⁻) немесе азот және көмірқышқыл газы сияқты аз уытты түрлерге дейін тотықтыру үшін сутегі асқын тотығын немесе гипохлоритті қолдану. Содан кейін тазартылған ағынды сулар шығарылмас бұрын цианид концентрациясының қоршаған ортаға шығару стандарттарына сәйкес келетініне көз жеткізу үшін мұқият бақыланады.

Процесті оңтайландыру қиындықтары

1.Кен сапасының өзгермелілігі

• Мыс-молибден кенішіндегі кеннің сапасы айтарлықтай өзгеруі мүмкін. Әртүрлі руда партияларының мыс-молибден қатынасы, минералогиялық құрамы және бөлшектердің өлшемдері бойынша таралуы әртүрлі болуы мүмкін. Бұл өзгергіштік натрий цианидінің депрессант ретіндегі тиімділігіне әсер етуі мүмкін. Мысалы, ұсақ түйіршікті мыс минералдарының үлесі жоғары рудаларда мыс депрессиясының бірдей деңгейіне жету үшін натрий цианидін көбірек қажет етуі мүмкін.

2. Шешімдер

• Нақты уақыт режиміндегі кенді талдау : Кеніш келіп түсетін кенді нақты уақыт режимінде талдау үшін озық аналитикалық жабдықтарға инвестиция салды. Кеннің химиялық құрамын тез анықтау үшін рентгендік флуоресценция (XRF) және лазерлік индукцияланған ыдырау спектроскопиясы (LIBS) қолданылады. Талдау нәтижелеріне сүйене отырып, натрий цианиді мен басқа реагенттердің мөлшерін уақтылы реттеуге болады.

• Модельге негізделген процесті басқару : Кен сипаттамаларына негізделген натрий цианидінің оңтайлы мөлшерін және процестің параметрлерін болжау үшін математикалық модель жасалды. Модель мыс-молибден қатынасы, минералогиялық құрамы және бөлшектердің өлшемі сияқты факторларды ескереді. Бұл модельге негізделген процесті басқару жүйесі флотация процесін дәлірек басқаруға мүмкіндік береді, тіпті кен сапасының өзгергіштігіне қарамастан мыс-молибден бөлу тиімділігін арттырады.

қорытынды

Флотация процесінде мыс депрессоры ретінде натрий цианидін қолдану мыс пен молибден минералдарын бөлуде тиімді екені дәлелденді. Натрий цианидінің мөлшерін мұқият бақылау, флотация процесінің ағынын оңтайландыру және қатаң экологиялық және қауіпсіздік шараларын енгізу арқылы кеніш молибден концентратының қалпына келуін және сұрыпталуын жақсарта алды, сонымен бірге мыс минералдарының деңгейін тиімді түрде төмендетті. Дегенмен, натрий цианидін қолданумен байланысты қиындықтар, мысалы, экологиялық және қауіпсіздік мәселелері және кен сапасының өзгергіштігі жағдайында процесті оңтайландыру, үнемі назар аударуды және тиісті шешімдерді енгізуді талап етеді. Тау-кен өнеркәсібі тұрақты және тиімдірек тәжірибелерге көшкен сайын, жоғары металлургиялық өнімділікті сақтай отырып, қоршаған ортаға әсерін азайту үшін балама депрессорларды табу немесе натрий цианидіне негізделген қолданыстағы процесті жақсарту үшін қосымша зерттеулер мен әзірлемелер қажет.