구리-몰리브덴 광산에서 구리 억제제로서 시안화나트륨의 적용

개요

구리-몰리브덴 광석의 복잡한 선광 공정에서 구리와 몰리브덴 광물을 효과적으로 분리하는 것은 광석의 경제적 가치를 극대화하는 데 매우 중요합니다. 나트륨 시안화물 오랫동안 구리 광물을 선택적으로 억제하여 몰리브덴의 우선적 부유를 가능하게 하는 부유 공정에서 강력한 억제제로 사용되어 왔습니다. 이 기사에서는 다음의 적용에 대해 자세히 설명합니다. 시안화 나트륨 특정 구리-몰리브덴 광산에서 작동 메커니즘, 실제 구현 방법, 그리고 이를 사용하는 데 따른 과제와 해결책을 알아봅니다.

진정제로서의 시안화나트륨의 작동 메커니즘

시안화나트륨(NaCN)은 황동석(구리광석)과 같은 황화물 광물에 대한 매우 효과적인 억제제입니다. 부유 시스템에서, 시안화 나트륨 물에서 해리되어 시안화물 이온(CN⁻)을 방출합니다. 이 시안화물 이온은 구리 광물 표면의 금속 이온과 반응할 수 있습니다. 예를 들어, 황동석(CuFeS₂)의 경우 시안화물 이온은 안정된 금속-시안화물 복합체를 형성할 수 있습니다. 반응은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

CuFeS4 + 2CN⁻ → Cu(CN)₄²⁻ + FeSXNUMX + XNUMXe⁻

이 반응은 황동석 표면의 구리 이온을 효과적으로 용해시켜 구리-시안화물 복합체의 친수성 층을 형성합니다. 결과적으로 구리 광물의 표면은 소수성이 낮아져 부유 셀의 공기 방울에 부착되는 능력이 감소합니다. 반면, 주요 몰리브덴 함유 광물인 몰리브데나이트(MoS₂)는 일반적인 부유 조건에서 시안화물 이온에 대해 비교적 불활성입니다. 몰리브데나이트는 층상 구조로 인해 자연스러운 소수성 표면을 가지고 있어 수집기와 부유 공정의 공기 방울에 의해 쉽게 부유되는 반면 구리 광물은 시안화 나트륨.

사례 연구: 구리-몰리브덴 광산

광석 특성

구리-몰리브덴 광산은 복잡한 광물학을 가진 광체를 가지고 있습니다. 주요 구리 광물은 황동석과 보르나이트이고, 몰리브덴은 주로 몰리브데나이트로 존재합니다. 광석은 일반적으로 평균 0.8%의 구리와 0.03%의 몰리브덴을 포함합니다. 광물의 입자 크기 분포도 다양하며, 효율적인 분리에 어려움을 주는 일부 미립자 광물이 있습니다.

부유 공정 흐름

1. 대량 부유 단계

• 부유 공정의 초기 단계에서는 대량 부유 방법이 사용됩니다. 이소프로필 크산테이트 나트륨과 같은 수집제를 광석 펄프에 첨가하여 구리와 몰리브덴 광물을 함께 부유시킵니다. 이렇게 하면 대량 구리-몰리브덴 농축물이 형성됩니다. 이 단계의 목적은 갱석 광물에서 귀중한 광물을 풍부하게 하는 것입니다.

2. 분리 부유 단계

• 벌크 부유 후, 벌크 농축물은 분리 부유 단계에서 추가로 처리됩니다. 이 단계에서 시안화나트륨이 펄프에 첨가됩니다. 시안화나트륨의 첨가 속도는 벌크 농축물의 구리 함량과 원하는 분리 효과에 따라 신중하게 제어됩니다. 일반적으로 투여량은 벌크 농축물 300톤당 500~XNUMX그램입니다.

• 그런 다음 펄프는 일련의 컨디셔닝 탱크에서 컨디셔닝되어 시안화나트륨의 균일한 분포와 구리 광물과의 효과적인 반응을 보장합니다. 컨디셔닝 후 펄프는 부유 셀에 들어갑니다. 부유 셀에서 눌린 구리 광물은 꼬리로 바닥으로 가라앉고, 몰리브데나이트는 공기 방울의 도움으로 표면으로 떠올라 몰리브덴 농축물로 수집됩니다.

3. 몰리브덴 세척 단계

• 분리 부유에서 얻은 몰리브덴 농축물은 여러 단계의 세척 부유를 통해 추가로 처리됩니다. 이러한 세척 단계에서 몰리브덴 농축물의 순도를 더욱 개선하기 위해 추가 시약을 첨가할 수 있습니다. 세척 단계의 꼬리는 일반적으로 분리 또는 벌크 부유 공정의 적절한 지점으로 재활용되어 귀중한 광물의 회수를 극대화합니다.

야금학적 결과

1. 몰리브덴 회수 및 등급

• 최적화된 시안화나트륨 기반 분리 공정을 구현하기 전에 광산의 몰리브덴 회수율은 약 60%였고 몰리브덴 농축물 등급은 약 40%였습니다. 시안화나트륨 투여량과 공정 매개변수를 신중하게 조정한 후 몰리브덴 회수율은 75% 이상으로 증가했습니다. 대부분의 경우 몰리브덴 농축물 등급도 45% 이상으로 향상되었습니다.

2.구리 억제 효과

• 시안화나트륨을 사용하면 구리 광물이 효과적으로 억제됩니다. 최종 몰리브덴 농축물의 구리 함량이 약 5%에서 2% 미만으로 감소했습니다. 몰리브덴 농축물에서 구리 함량이 크게 감소하면 몰리브덴 제품의 품질이 향상될 뿐만 아니라 제련 공정에서 몰리브덴 농축물을 추가로 정제하는 비용도 절감됩니다.

시안화나트륨 사용의 과제와 해결책

환경 및 안전 문제

1.시안화나트륨의 독성

• 시안화나트륨은 매우 독성이 강합니다. 채굴 및 선광 공정 중에 누출되거나 부적절하게 취급하면 환경과 인간 건강에 심각한 위협이 될 수 있습니다. 실수로 누출되는 경우 시안화 이온이 토양과 수원으로 빠르게 유입되어 오염을 일으키고 수생 생물과 식물을 위험에 빠뜨릴 수 있습니다.

2.솔루션

• 엄격한 안전 프로토콜: 광산은 시안화나트륨의 보관, 운송 및 사용에 대한 엄격한 안전 프로토콜을 시행했습니다. 이중벽 탱크와 누출 감지 시스템이 있는 특수 보관 시설을 사용하여 시안화나트륨을 보관합니다. 시안화나트륨을 취급하는 모든 직원은 누출 시 비상 대응 절차를 포함하여 정기적인 안전 교육을 받아야 합니다.

• 테일링 및 폐수 처리이 광산은 첨단 폐수 처리 시스템을 설치했습니다. 부유선별 공정 후, 잔류 시안화나트륨을 함유한 광미와 폐수는 시안화물을 제거하거나 해독하기 위해 처리됩니다. 일반적인 방법 중 하나는 과산화수소 또는 차아염소산나트륨을 사용하여 시안화 이온을 시아네이트(CNO⁻) 또는 질소와 같은 독성이 덜한 형태로 산화시키는 것입니다. 탄소 이산화탄소. 처리된 폐수는 방류되기 전에 시안화물 농도가 환경 방류 기준을 충족하는지 확인하기 위해 면밀히 모니터링됩니다.

프로세스 최적화 과제

1. 광석 품질의 변동성

• 구리-몰리브덴 광산의 광석 품질은 상당히 다를 수 있습니다. 다른 광석 배치는 구리-몰리브덴 비율, 광물학적 구성 및 입자 크기 분포가 다를 수 있습니다. 이러한 가변성은 억제제로서의 시안화나트륨의 효과에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 미립자 구리 광물의 비율이 더 높은 광석에서는 동일한 수준의 구리 억제를 달성하기 위해 더 많은 시안화나트륨이 필요할 수 있습니다.

2.솔루션

• 실시간 광석 분석: 광산은 유입 광석에 대한 실시간 분석을 수행하기 위해 고급 분석 장비에 투자했습니다. X선 형광(XRF) 및 레이저 유도 분해 분광법(LIBS)을 사용하여 광석의 화학적 구성을 빠르게 결정합니다. 분석 결과에 따라 시안화나트륨 및 기타 시약의 투여량을 적시에 조정할 수 있습니다.

• 모델 기반 프로세스 제어: 광석 특성에 따라 최적의 시안화나트륨 투여량과 공정 매개변수를 예측하기 위한 수학적 모델이 개발되었습니다. 이 모델은 구리-몰리브덴 비율, 광물학적 구성 및 입자 크기와 같은 요소를 고려합니다. 이 모델 기반 공정 제어 시스템은 부유 공정을 보다 정밀하게 제어하여 광석 품질 변동에도 불구하고 구리-몰리브덴 분리의 효율성을 개선합니다.

맺음말

시안화나트륨의 응용 구리 억제제 부유 공정에서 구리와 몰리브덴 광물을 분리하는 데 효과적인 것으로 입증되었습니다. 시안화나트륨 투여량의 신중한 제어, 부유 공정 흐름의 최적화, 엄격한 환경 및 안전 조치의 구현을 통해 광산은 구리 광물을 효과적으로 억제하는 동시에 몰리브덴 농축물의 회수 및 등급을 개선할 수 있었습니다. 그러나 환경 및 안전 문제와 광석 품질 변동에 직면한 공정 최적화와 같은 시안화나트륨 사용과 관련된 과제는 지속적인 주의와 적절한 솔루션의 구현이 필요합니다. 광업이 보다 지속 가능하고 효율적인 관행으로 이동함에 따라 대체 억제제를 찾거나 기존 시안화나트륨 기반 공정을 개선하여 높은 야금 성능을 유지하면서 환경 영향을 최소화하기 위한 추가 연구 및 개발이 필요합니다.