Переработка медной руды. Дробильно-сортировочный комплекс для переработки медной руды

В недрах земли есть довольно большое количество различных минералов, которые могут применяться для выпуска различных материалов. Довольно большое распространение имеет медная руда – она используется для переработки и получения различных веществ, которые применимы в промышленности. Стоит учитывать, что в подобной руде, в составе которой имеется медь, могут присутствовать и другие минералы. Рекомендуется использовать земляную породу, в состав которой входит не меньше 0,5-1% металла.

Классификация

Осуществляется добыча просто огромного количества самых различных медных руд. Классификация проводится по их происхождению. Выделяют следующие группы медных руд:

1. Колчеданная получила довольно большое распространение. Порода представлена соединением железа и меди, имеет большое количество различных вкраплений и прожилок других примесей.
2. Стратиформная представлена сочетанием медных сланцев и песчаников. Подобного рода порода также получила большое распространение, так как представлена крупным месторождением. Основными характеристиками можно назвать простую пластовую форму, а также равномерное распределение всех полезных компонентов. За счет этого медная порода подобного типа наиболее востребована, так как позволяет обеспечить производительность на одном уровне.
3. Медно-никелевая. Эта руда характеризуется массивным вкраплением текстуры кобальта и золота, а также платиноидов. Месторождения находятся в жильной и пластовой форме.
4. Медно-порфировая или гидротермальная. Подобного рода месторождения медной руды имеют в своем составе большую концентрацию серебра и золота, селена и других химических веществ. Кроме этого, все полезные вещества находятся в более высокой концентрации, за счет чего порода востребована. Встречается она крайне редко.
5. Карбонатовая. В эту группу входит железомедная и карбонатитовая руда. Стоит учитывать, что эта порода была найдена только на территории ЮАР. Разрабатываемый рудник относится к массивным щелочным породам.
6. Скарновая – группа, которая характеризуется локальным расположением в самых различных породах. Характерными свойствами можно назвать небольшие размеры и сложную морфологию. Стоит учитывать, что в данном случае руда, содержащая медь, имеет высокую концентрацию. Однако, металл распределен неравномерно. Разрабатываемые породы имеют концентрацию меди около трех процентов.

Медь практически не встречается, к примеру, как золото, в виде массивных самородков. Наиболее крупным подобным образованием можно назвать месторождение в Северной Америке, масса которого составляет 420 тонн. При 250 видов меди только 20 из них получили широкое распространение в чистом виде, другие используются только в качестве легирующих элементов.

Месторождения медных руд

Медь считается наиболее распространенным металлом, который применяется в самых различных отраслях промышленности. Месторождения медной руды встречаются практически во всех странах. Примером можно назвать открытие месторождения в Аризоне и Неваде. Также добычей медной руды занимаются на Кубе, где распространены залежи оксида. В Перу проводят добычу хлоридных образований.

Применение добытой медной смеси связано с получением различных металлов. Выделяют две основные технологи производства меди:

1. гидрометаллургическая;
2. пирометаллургическая.

Второй метод предусматривает огневое рафинирование металла. За счет этого руда может обрабатываться практически в любом объеме. Кроме этого, воздействие огня позволяет выделять из породы практически все полезные вещества. Пирометаллургическая технология применяется для выделения меди из породы, которая имеет низкую степень обогащения металлом. Гидрометаллургический метод применяется исключительно для обработки окисленной и самородной породы, которые также имеют низкую концентрацию меди.

В заключение отметим, что медь сегодня включается практически во все сплавы. Ее добавление в качестве легирующего элемента позволяет изменить основные эксплуатационные качества.

Машины, которые применяют для дробления - дробилки, могут уменьшать размер кусков до 5-6 мм. Более мелкое дробление называют измельчением, его осуществляют в мельницах.

В большинстве случаев дробление вместе с измельчением являются подготовительными операциями перед обогащением руд. Хотя возможно дробление в одном агрегате от 1500 мм, например, до 1-2 мм и меньше, но практика показывает, что это экономически невыгодно, поэтому на дробильно-обогатительных фабриках дробление осуществляют в несколько стадий, используя для каждой стадии наиболее подходящий тип дробилки: 1) крупное дробление от 1500 до 250 мм; 2) среднее дробление от 250 до 50 мм; 3) мелкое дробление от 50 до 5-6 мм; 4) измельчение до 0,04 мм.

Большинство применяемых в промышленности дробилок работает по принципу раздавливания кусков руды между двумя стальными сближающимися поверхностями. Для дробления руд применяют щековые дробилки (крупное и среднее дробление), конусные дробилки (крупное, среднее и мелкое дробление), валковые и молотковые дробилки (среднее и мелкое дробление).

Щековая дробилка (рис. 1, а) состоит из трех основных частей: - неподвижной стальной вертикальной плиты, называемой неподвижной щекой, - подвижной щеки, подвешенной в верхней части, - кривошипно-шатунного механизма, сообщающего подвижной щеке колебательные движения. Материал в дробилку загружают сверху. При сближении щек происходит разрушение кусков. При отходе подвижной щеки от неподвижной раздробленные куски опускаются под действием собственного веса и выходят из дробилки через разгрузочное отверстие.

Рис. 1 Дробилки: а – щековая; б – конусная; в – молотковая; г – валковая

Конусные дробилки работают по такому же принципу, что и щековые, хотя существенно отличаются от последних по конструкции. Конусная дробилка (рис. 1, б) состоит из неподвижного конуса, подвижного конуса, подвешенного в верхней части. Ось подвижного конуса своей нижней частью входит эксцентрично во вращающийся вертикальный стакан, благодаря чему подвижный конус совершает кругообразные движения внутри большого. При приближении подвижного конуса к какой-то части неподвижного происходит дробление кусков, заполняющих пространство между конусами в этой части дробилки, в то время как в диаметрально противоположной части дробилки, где поверхности конусов удалены на максимальное расстояние, происходит разгрузка дробленой руды. В отличие от щековых дробилок в конусных отсутствует холостой ход, благодаря чему производительность последних в несколько раз выше. Для среднего и мелкого дробления применяют короткоконусные дробилки, работающие по такому же принципу, что и конусные, но несколько отличающиеся от них по конструкции.

В валковой дробилке дробление руды происходит между двумя расположенными горизонтально стальными параллельными валками, вращающимися навстречу друг другу (рис. 1, в).

Для дробления хрупких пород невысокой и средней прочности (известняка, боксита, угля и др.) применяют молотковые дробилки , основной частью которых (рис. 1, г) является вращающийся с большой скоростью (500-1000 об/мин) ротор - вал с закрепленными на нем стальными пластинами-молотками. Дробление материала в дробилках такого типа происходит под действием многочисленных ударов молотков по падающим кускам материала.

Для измельчения руд обычно используют шаровые или стержневые мельницы, представляющие собой вращающиеся вокруг горизонтальной оси цилиндрические барабаны диаметром 3-4 м, в которых вместе с кусками руды находятся стальные шары или длинные стержни. В результате вращения с относительно высокой частотой (~20 мин -1) шары или стержни, достигнув определенной высоты, скатываются или падают вниз, осуществляя измельчение кусочков руды между шарами или между шарами и поверхностью барабана. Мельницы работают в непрерывном режиме - загрузка рудой происходит через одну пустотелую цапфу, а разгрузка - через другую. Как правило, измельчение осуществляют в водной среде, благодаря чему не только устраняется пылевыделение, но и повышается производительность мельниц. В процессе измельчения происходит автоматическая сортировка частиц по крупности - мелкие переходят во взвешенное состояние и в виде пульпы (смеси частиц руды с водой) выносятся из мельницы, а более крупные, которые не могут находиться во взвешенном состоянии, остаются в мельнице и измельчаются дальше.

Медь может производиться в качестве основного продукта или в качестве совместного продукта, золота, свинца, цинка и серебра. Она добывается в Северном и Южном Полушарии и, в первую очередь, потребляемой в Северном Полушарии с США в качестве основного производителя и потребителя.

Медный завод по переработке перерабатывает меди из металлической руды и лома меди. Ведущими потребителями меди являются проволочные станы и медные мельницы, которые используют медь для производства медной проволоки и т.д. Конец использование меди включает строительные материалы, электронные продукты, транспорт и оборудование.

Медь добывается в карьерах и под землей. Руды, как правило, содержит менее 1% меди и часто ассоциируется с сульфидными минералами. Руда измельчается, сосредоточится, и суспендирует с воды и химических реагентов. Продувки воздуха через смесь придает меди, причинят его плавать в верхней части шлама.

Дробильный комплекс для медной руды

Большие сырья медной руды подаются в щековой дробилки медной руды, равномерно и постепенно, путем вибрационного питателя через бункер для первичного дробления медной руды. После того как расстались, раздавленные части медной руды, которые могут встретиться стандарт и будет взят в виде конечного продукта.

После первого дробления, материал будет передан в медной руды роторную дробилку, конусную дробилку медной руды, конвейер для вторичного дробления. Затем измельченные материалы переданы вибросито для отделения. Окончательные продукции медной руды будут забраны, а другие медной руды части будут возвращены медной руды роторной дробилки, образуя замкнутый контур.

Размеры окончательного продукта медной руды могут быть объединены и оцениваются в соответствии с требованием заказчиков. Мы также можем оборудовать системы золоудаления для защиты окружающей среды.

Мельничный комплекс для медной руды

После первичной и вторичной переработки в производственной линии медной руды, она может попасть в следующий этап для измельчения медной руды. Окончательный порошок медной руды, производимый Зенит медной руды мельничное оборудование, как правило, содержит менее 1% меди, в то время как сульфидные руды переехали в обогатительный этап, в то время как окисленные руды используются для емкостей выщелачивания.

Наиболее популярные мельничные оборудования медной руды - шаровые мельницы. Шаровая мельница играет важную роль в медной руды процессе измельчения. Зенит шаровая мельница является эффективным инструментом для помола медной руды в порошок. Есть два способа измельчения: сухой процесс и мокрый процесс. Его можно разделить на табличный тип и проточный тип в соответствии с различными формами выгрузки материала. Шаровая Мельница является решающим оборудованием для измельчения после того, как материалы щебень. Это эффективный инструмент для измельчения я различных материалов в порошок.

Это может быть также использовать мельницы, такие как МТW Европейского типа трапециедальные мельницы, Мельницы сверхтонкого помола XZM, MCF мельницы для грубого помола порошка, вертикальные мельницы и т.д.

Извлеченные из земных недр руды или техногенное сырье в большинстве случаев не могут быть непосредственно использованы в металлургическом производстве и поэтому проходят сложный цикл последовательных операций подготовки к доменной плавке . Отметим, что при добыче руды открытыми разработками в зависимости от расстояния между взрывными шпурами и размера ковша экскаватора величина крупных глыб железной руды может достигать 1000-1500 мм. При подземной добыче максимальный размер куска не превышает обычно 350 мм. Во всех случаях добываемое сырье содержит и большое количество мелких фракций.

Независимо от последующей схемы подготовки руды к плавке вся добываемая руда проходит прежде всего стадию первичного дробления , так как величина крупных кусков и глыб при добыче намного превышает размер куска руды, максимально допустимый по условиям технологии доменной плавки. Техническими условиями на кусковатость в зависимости от восстановимости предусматривается следующий максимальный размер кусков руды: до 50 мм для магнетитовых руд, до 80 мм для гематитовых руд и до 120 мм для бурых железняков. Верхний предел крупности кусков агломерата не должен превышать 40 мм.

На рисунке 1 показаны наиболее распространенные схемы установки дробилок на дробильно-сортировочных фабриках. Схемами а и б решается одна и та же задача дробления руды от

Рисунок 1. Схема дробления железной руды
а - «открытая»; б - «открытая» с предварительным грохочением; в - «замкнутая» с предварительным и поверочным грохочением

При этом осуществляется принцип «не дробить ничего лишнего». Схемы а и б характеризуются тем, что крупность дробленого продукта не проверяется, т. е. схемы «открытые». Опыт показывает, что в дробленом продукте всегда имеется небольшое количество кусков, размер которых несколько превышает заданный. В «закрытых» («замкнутых») схемах дробленый продукт вновь направляется на грохот для отделения недостаточно измельченных кусков с последующим их возвратом в дробилку. При «закрытых» схемах дробления руды соблюдение верхнего предела крупности дробленого продукта гарантировано.

Самыми распространенными видами дробилок являются :

• конусные;
• щековые дробилки;
• валковые;
• молотковые.

Устройство дробилок показано на рис. 2. Разрушение кусков руды в них происходит в результате раздавливающих, раскалывающих, истирающих усилий и ударов. В щековой дробилке Блэка материал, вводимый в дробилку сверху, раздавливается качающейся 2 и неподвижной 1 щеками, а в конусной дробилке Мак-Кули - неподвижным 12 и вращающимся внутренним 13 конусами. Вал конуса 13 входит во вращающийся эксцентрик 18. В щековой дробилке только один ход подвижной щеки является рабочим, во время обратного хода щеки часть дробленого материала успевает выйти из рабочего пространства дробилки через нижнюю выпускную щель.

Рисунок 2. Конструктивные схемы дробилок а - щековая; б - конусная; в - грибовидная; г - молотковая; д - валковая; 1 - неподвижная щека с осью вращения; 2 - подвижная щека; 3, 4 - эксцентриковый вал; 5 - шатун; 6 - шарнирная опора задней распорной щеки; 7 - пружина; 8, 9 - механизм регулировки ширины разгрузочной щели; 10 - тяга замыкающего устройства; 11 - станина; 12 - неподвижный конус; 13 - подвижный конус; 14 - траверса; 15 - шарнир подвески подвижного конуса; 16 - вал конуса; 17 - приводной вал; 18 - эксцентрик; 19 - амортизационная пружина; 20 - опорное кольцо; 21 - регулирующее кольцо; 22 - подпятник конуса; 23 - ротор; 24 - отбойные плиты; 25 - колосниковая решетка; 26 - молоток; 27 - основная рама; 28 - дробящие валки

Производительность наиболее крупных щековых дробилок не превышает 450-500 т/ч. Характерными для щековых дробилок являются случаи запрессовки рабочего пространства при дроблении влажных глинистых руд. Кроме того, щековые дробилки не должны применяться для дробления руд, имеющих плитчатое сланцевое строение куска, так как отдельные плитки в случае ориентации их длинной оси вдоль оси щели выдачи дробленого материала могут проходить через рабочее пространство дробилки не разрушаясь.

Питание щековых дробилок материалом должно быть равномерным, для чего пластинчатый питатель устанавливают со стороны неподвижной щеки дробилки. Обычно щековые дробилки применяют для дробления крупных кусков руды (i= 3-8). Расход электроэнергии на дробление 1 т железной руды в этих установках может колебаться от 0,3 до 1,3 кВт-ч.

В конусной дробилке ось вращения внутреннего конуса не совпадает с геометрической осью неподвижного конуса, т. е. в любой момент дробление руды происходит в зоне приближения поверхностей внутреннего и наружного неподвижного конусов. При этом в остальных зонах происходит выдача дробленого продукта через кольцевую щель между конусами. Таким образом дробление руды в конусной дробилке осуществляется непрерывно. Достигаемая производительность составляет 3500-4000 т/ч (i = 3-8) при расходе электроэнергии на дробление 1 т руды 0,1-1,3 кВт-ч.

Конусные дробилки с успехом можно применять для руд любого типа, в том числе со слоистым (плитчатым) строением куска, а также для глинистых руд. Конусные дробилки не нуждаются в питателях и могут работать «под завалом», т. е. с рабочим пространством, полностью заполняемым рудой, поступающей из расположенного выше бункера.

Короткоконусная грибовидная дробилка Саймонса отличается от обычной конусной дробилки удлиненной зоной выдачи дробленого продукта, обеспечивающей полное дробление материала до заданного размера кусков.

В молотковых дробилках дробление руды осуществляется главным образом под действием ударов по ним стальных молотков, закрепленных на быстровращающемся валу. На металлургических заводах в таких дробилках измельчают известняк, используемый затем в агломерационных цехах. Хрупкие материалы (например, кокс) могут быть измельчены в валковых дробилках.

После первичного дробления богатая малосернистая руда фракции > 8 мм может использоваться доменными цехами, фракция Часть мелких фракций все же усваивается печью, резко ухудшая газопроницаемость столба шихты, так как мелкие частицы заполняют пространство между более крупными кусками. Необходимо помнить, что отделение мелочи от доменной шихты во всех случаях дает значительный технико-экономический эффект, улучшая ход процесса, стабилизируя вынос пыли на постоянном минимальном уровне, что в свою очередь способствует постоянству нагрева печи и снижению расхода кокса.

Задача этих операций - полное или частичное раскрытие зерен золотосодержащих минералов, в основном, частиц самородного золота, и приведение руды в состояние, обеспечивающее успешное протекание последующих обогатительных и гидрометаллургических процессов. Операции дробления и особенно тонкого измельчения энергоемки, и расходы на них составляют значительную долю общих затрат на переработку руды (от 40 до 60 %). Поэтому нужно иметь в виду, что измельчение всегда нужно заканчивать на той стадии, когда окажутся достаточно вскрытыми для окончательного их извлечения или для промежуточной их концентрации.

Поскольку основной прием извлечения золота и серебра для большинства руд - гидрометаллургические операции, необходимая степень измельчения должна обеспечить возможность контакта растворов с раскрытыми зернами золотых и серебряных минералов. Достаточность вскрытия этих минералов для данной руды обычно определяется предварительными лабораторными технологическими испытаниями по извлечению благородных металлов. Для этого пробы руды подвергают технологической обработке после различной степени измельчения с одновременным определением извлечения золота и сопутствующего ему серебра.Ясно, что чем тоньше вкрапленность золота, тем глубже должно быть измельчение. Для руд с крупным золотом обычно бывает достаточно грубого измельчения (90% класса -0,4 мм). Но поскольку в большинстве руд наряду с крупным золотом присутствует и мелкое, чаще всего руды измельчают более тонко (до -0,074 мм).. В отдельных случаях руду приходится подвергать еще более тонкому измельчению (до 0,044 мм).

Экономически целесообразную степень измельчения устанавливают с учетом ряда факторов;

1) степени извлечения металла из руды;

2) возрастанию расхода реагентов при более интенсивном измельчении;

3) затратам на дополнительное измельчение при доведении руды до заданной крупности;

4) ухудшению сгущаемости и фильтруемости тонкоизмельченных руд и связанных с этим дополнительных расходов на операции сгущения и фильтрования.

Схемы дробления и измельчения варьируют в зависимости от вещественного состава руд и их физических свойств. Как правило, руду вначале подвергают крупному и среднему дроблению в щековых и конусных дробилках с поверочным грохочением. Иногда применяют третью стадию мелкого дробления, осуществляемую в короткоконусных дробилках. После двухстадийного дробления обычно получают материал крупностью-20 мм, после трехстадийного крупность материала иногда снижается до 6 мм.

Дробленый материал поступает на мокрое измельчение, которое чаще всего осуществляют в шаровых и стержневых мельницах. Руды обычно имельчают в несколько стадий. Наибольшее распространение получило двухстадийное измельчение, причем, для первой стадии предпочитают использовать стержневые мельницы, которые дают более равномерный по крупности продукт с меньшим его переизмельчением.

В настоящее время на золотодобывающих предприятиях в цикле рудоподготовки большое распространение получило рудное и рудно-галечное самоизмельчение. При рудном самоизмельчении измельчительной средой являются неклассифицированные по крупности куски самой измельчаемой руды, предусмотрен только некоторый контроль за верхним размером кусков. В случае рудно-галечном самоизмельчении измельчительной средой является специально выделенная по крупности и прочности фракция кусков измельчаемой руды (галя).

Рудное самоизмельчение осуществляется в воздушной или водной среде в специальных мельницах, у которых по сравнению с обычными шаровыми мельницами соотношение диаметра к длине мельницы увеличено. Так как измельчительное действие кусков руды хуже, чем стальных шаров, диаметр мельниц самоизмельчения достигает 5,5-11,0 м.

Для сухого самоизмельчения применяют мельницу Аэрофол. Она представляет собой короткий барабан, установленный на массивном фундаменте. На внутренней поверхности барабана вдоль ее образующей установлены на некотором расстоянии одна от другой полки из двутавровых балок или рельсов, которые при вращении барабана поднимают куски руды. Падая, куски дробят находящуюся внизу руду, и кроме того, ударяясь о полки при падении, крупные куски раскалываются. На торцевых крышках барабана укреплены направляющие кольца треугольного сечения, назначение которых сводится к направлению кусков в середину барабана. Скорость вращения мельницы составляет 80-85 % критической.

Измельчение руд в мельницах Аэрофол обеспечивает получение более однородного по крупности продукта по сравнению с измельчением в обычных шаровых мельницах. В мельницах Аэрофол снижается переизмельчение руды, что улучшает фильтруемость и сгущаемость получаемых пульп. После измельчения в этих мельницах улучшаются также показатели гидрометаллургической обработки: снижается расход реагентов (цианида) на 35%, повышается извлечение золота (до 4%). Сухое бесшаровое измельчение золотых руд в ряде случаев экономичнее. Однако, оно предъявляет жесткие требования к содержанию влаги в руде (не более 1,5-2 %). Повышение влажности резко снижает эффективность процессов измельчения и классификации. Кроме того, сухое измельчение сопровождается большим пылеобразованием, что требует развитой системы пылеувлавливаиия и ухудшает условия труда Поэтому более распространенным является самоизмельчение в водной среде.

Мокрое рудное самоизмельчение осуществляется в мельницах Каскад. Эта мельница имеет короткий барабан с коническими торцевыми крышками. Пустотелыми цапфами и барабан опирается на подшипники. Руда из мельницы разгружается через решетку. Мельницы Каскад работают в замкнутом цикле с механическим классификатором или гидроциклонами.

Рудно-галечное самоизмельчение осуществляется, как правило, в водной среде. Конструкции рудно-галечных и шаровых мельниц с разгрузкой через решетку схожи.

Крупность рудной гали, используемой в качестве измельчительной среды, определяется стадией измельчения. На первой стадии измельчения обычно используют гали крупностью -300+100 мм, на второй - 100+25 мм. Отсев гали выполняют на грохотах. Форма гали для измельчения не имеет значения.

В схемах обработки золотых руд значительное место занимают операции классификации измельченного материала по крупности. В последнее время на большинстве золотоизвлекательных фабрик в качестве классифицирующего аппарата на всех стадиях обработки, в том числе и в замкнутом цикле первичного измельчения, вместо спиральных, реечных и чашевых классификаторов широкое распространение получили гидроциклоны разных конструкций. Грубую классификацию продуктов мельниц в ряде случаев осуществляют грохочением в барабанных грохотах, смонтированных на разгрузочных концах мельниц.

Золотые руды перед гидрометаллургической обработкой или обогащением флотацией обесшламливают, если шламы обеднены золотом и отрицательно влияют на технологические операции. Для обесшламли-вання используют гидроциклоны или сгустители. Такими приемами иногда удаляется в отвал до 30-40 % резко обедненного материала, что не только улучшает технологические показатели, но и сокращает объем аппаратуры для проведения последующих операций.

Сортировка и первичное обогащение крупнокусковой руды

Обычно в добытой горной массе наряду с кусками золотосодержащей руды находятся и куски пустой породы, исключение которой из последующей переработки может значительно улучшить технико-экономические показатели.

Для вывода пустой породы применяют иногда ручную сортировку. При этом из горной массы либо удаляют пустую породу, либо выделяют рудную фракцию, обогащенную золотом. Общим правилом сортировки является , что выводимая порода по содержанию золота не должна быть богаче хвостов золотоизвлекательной фабрики.

Обычно рудную сортировку применяют для материала крупнее 40-5С мм. Сортировочным конвейерным лентам для улучшения осмотра кусков придают вибрирующее движение. Однако ручная сортировка руд трудоемкий и малопроизводительный процесс. Поэтому в настоящее время ее не применяют (за исключением нескольких предприятий в ЮАР).

В последние годы достижения науки и техники позволили взамен ручной сортировки использовать более рациональные и экономически целесообразные методы предварительного обогащения относительно крупной кусковой руды, в частности, процесс обогащения в тяжелых средах, полностью механизированный и достаточно простой по оформлению. Наиболее перспективно применение обогащения в тяжелых средах к сульфидным рудам, в которых связано только с сульфидами, равномерно распределено, и его содержание в обогащенном сырье практически пропорционально содержанию сульфидов. Поэтому при обогащении в тяжелых средах вместе с сульфидами концентрируется в тяжелых фракциях; в легкие фракции отходят вмещающие породы, почти не минерализованные для этой группы золотосодержащих руд.

Предыдущая статья: Что делать, когда плохо на душе и хочется плакать Следующая статья: Служебный роман закончился: Как работать с бывшим парнем?