تسمى جميع الركام المعدني الطبيعي الحامل للنحاس بمناجم النحاس. يمكن الحصول على تركيز النحاس عالي الجودة عن طريق الطحن الخشن، والتخشين، وكسح خام النحاس، ثم طحن وتركيز التركيز الخشن.
تصنيف خام النحاس
نظرًا لاختلاف أنواع الخام، فإن طبيعة الخام مختلفة أيضًا، لذلك يجب تخصيص عملية الإثراء. تعتمد العملية المحددة لاختيار خام النحاس بشكل أساسي على تركيبة المادة وهيكلها وحالة حدوث النحاس لخام النحاس الأصلي.
بشكل عام، يمكن تقسيم خام النحاس إلى ثلاث فئات: خام كبريتيد النحاس، وخام أكسيد النحاس، والنحاس الطبيعي.
| أنواع | المعادن |
| خام كبريتيد النحاس | كالكوبايرايت، البورنيت والكالكوسيت، إلخ. |
| خام أكسيد النحاس | الكوبريت، الملكيت، اللازورد، الملكيت السيليكون، إلخ. |
| النحاس الطبيعي | القليل من النحاس الطبيعي في الطبيعة |
طرق إثراء خام النحاس
قبل إثراء خامات النحاس، هناك حاجة إلىسحق وطحن . يتم سحق الخامات السائبة إلى حوالي 12 سم بواسطة كسارة فكية أو كسارة مخروطية. بعد ذلك يتم إرسال المواد المكسرة إلى معدات الطحن، ويتم تقليل حجم الجسيمات النهائية لخام النحاس إلى 0.15-0.2 مم.
عملية سحق خام النحاس
1. طرق إثراء خام كبريتيد النحاس
يمكن تقسيم كبريتيد النحاس إلى خام النحاس الأحادي، وخام كبريت النحاس، ورواسب الموليبدينوم النحاسي، والنيكل النحاسي، والكاروليت، وما إلى ذلك. في الأساس، يمكن اعتبار التعويم فقط في فصله.
تحتوي جميع خامات كبريتيد النحاس تقريبًا على كبريتيدات حاملة للحديد، لذا فإن تعويم كبريتيد النحاس هو في الأساس فصل كبريتيد النحاس عن كبريتيد الحديد. معادن كبريتيد الحديد الشائعة في خام النحاس هي البيريت والبيروتيت.
الكالكوبايرايت: نوع من خام أكسيد النحاس
العوامل الرئيسية التي تؤثر على تعويم البيريت الحامل للنحاس:
- حجم الحبوب المنتشرة والعلاقة التكافلية بين النحاس وكبريتيد الحديد. بشكل عام، يمتلك البيريت حجم حبيبات خشنة، بينما يرتبط خام النحاس، وخاصة كبريتيد النحاس الثانوي، ارتباطًا وثيقًا بالبيريت. فقط عندما يتم طحن خام النحاس جيدًا يمكن فصله عن البيريت. يمكن استخدام هذه الخاصية لاختيار المركزات المختلطة من النحاس والكبريت، والتخلص من المخلفات، ومن ثم طحن وفصل التركيزات المختلطة.
- تأثير معادن كبريتيد النحاس الثانوية. عندما يكون محتوى معدن كبريتيد النحاس الثانوي مرتفعًا، ستزداد أيونات النحاس الموجودة في الملاط، مما سينشط البيريت ويزيد من صعوبة فصل Cu-S.
- تأثير البيروتيت. سيؤثر المحتوى العالي من البيروتيت على تعويم كبريتيد النحاس. سوف تستهلك أكسدة البيروتيت استهلاك الأكسجين في اللب. وفي الحالات الشديدة، لا تطفو معادن النحاس في بداية التعويم. ويمكن تحسين ذلك عن طريق زيادة التضخم.
هناك ثلاث عمليات تعويم شائعة:
التعويم التفضيلي
وبشكل عام، يتم تعويم النحاس أولاً ثم الكبريت. محتوى البيريت في البيريت الكثيف الكثيف الحامل للنحاس مرتفع جدًا وقلويته عالية (محتوى CaO الحر> 600 ~ 800 جم / م 3) وغالبًا ما تستخدم جرعة عالية من الزانثين لقمع البيريت. يوجد بشكل رئيسي البيريت في مخلفاته مع القليل من الشوائب، وبالتالي فإن المخلفات عبارة عن مركزات كبريت.
التعويم التفضيلي لإثراء خام كبريتيد النحاس
بالنسبة لخام النحاس والكبريت المنتشر، يتم اعتماد عملية التعويم التفضيلية، ويجب إعادة تعويم الكبريت الموجود في المخلفات. لتقليل استهلاك حمض الكبريتيك أثناء التعويم وضمان التشغيل الآمن، يجب اعتماد حالة العملية ذات القلوية المنخفضة قدر الإمكان.
التعويم لفصل الجزء الأكبر
إنه أكثر فائدة لخام كبريت النحاس الذي يحتوي على كمية أقل من الكبريت مع سهولة تعويم النحاس. قم بإجراء التعويم بالجملة أولاً في اللب القلوي الضعيف ثم قم بإضافة الجير إلى المركز المختلط لفصل النحاس والكبريت في اللب شديد القلوية.
التعويم شبه التفضيلي للفصل السائب
في التعويم شبه التفضيلي للفصل الكتلي، يتم استخدام Z-200 أو OSN-43 أو ester-105 مع انتقائية جيدة كمجمعات لتعويم معادن النحاس أولاً. يتم بعد ذلك إخضاع تركيز النحاس للتعويم السائب من النحاس والكبريت، كما يتم إخضاع تركيز النحاس والكبريت المختلط الذي تم الحصول عليه إلى تعويم فصل النحاس العائم وقمع الكبريت.
تعويم الفصل شبه التفضيلي لإثراء خام كبريتيد النحاس
إنه يتجنب تثبيط النحاس العائم بسهولة في ظل الاستهلاك العالي للجير ولا يتطلب كمية كبيرة من البيريت المنشط بحمض الكبريتيك. إنه يتميز بخصائص الهيكل المعقول والتشغيل المستقر والمؤشر الجيد والانتعاش المبكر للمعادن المستهدفة.
طفو معادن كبريتيد النحاس :
- جميع المعادن التي لا تحتوي على الحديد، مثل الكالكوبايرت والكوفيليت، لها قابلية طفو مماثلة والتأثير المثبط للسيانيد والجير عليها ضعيف.
- جميع معادن النحاس الحاملة للحديد، مثل الكالكوبايرت والبورفيري، يمكن تثبيطها بسهولة بواسطة السيانيد والجير في الوسائط القلوية.
- يلعب مجمع الزانتات بشكل أساسي دور الامتصاص الكيميائي مع الكاتيون Cu (2+)، لذلك فإن المعادن التي يحتوي سطحها على المزيد من معادن النحاس (2+) لها تأثير قوي مع الزانتات. ترتيب التأثير هو: الكالكوسيت > الكوفيليت > البورفيريت > الكالكوبايرايت.
- تتأثر أيضًا قابلية تعويم معادن كبريتيد النحاس بعوامل مثل حجم البلورة، وحجم الفسيفساء، وكونها أصلية أو ثانوية. من الصعب أن تطفو المعادن ذات الحجم البلوري والفسيفساء الناعم. من السهل أكسدة خام كبريتيد النحاس الثانوي وأكثر صعوبة في التعويم من خام النحاس الأصلي.
أما بالنسبة لعملية الطحن والتعويم فمن الأفضل اعتماد مرحلة الطحن والتعويم لخام النحاس الحراري، مثل إعادة طحن وإعادة فصل التركيز الخشن، وإعادة طحن وإعادة فصل التركيز السائب، ومعالجة منفصلة للخام المتوسط.
2. طرق إثراء خام أكسيد النحاس
أكسيد النحاس (CuO) غير قابل للذوبان في الماء والإيثانول والحمض القابل للذوبان وكلوريد الأمونيوم ومحاليل سيانيد البوتاسيوم. يمكن أن يتفاعل مع القلويات عندما يذوب ببطء في محلول الأمونيا. تشتمل طرق إثراء خام النحاس المؤكسد بشكل أساسي على الفصل بالجاذبية، والفصل المغناطيسي (انظر التفاصيل حولمصنع معالجة خام النحاس )، والتعويم والإثراء الكيميائي.
الآزوريت: نوع من خام أكسيد النحاس
طريقة التعويم
التعويم هو أحد تقنيات معالجة المعادن الشائعة الاستخدام لخامات أكسيد النحاس. وفقًا للخصائص المختلفة لخامات أكسيد النحاس، هناك تعويم الكبريتيد، وتعويم الأحماض الدهنية، وتعويم الأمين، وتعويم المستحلب، وطريقة تعويم الزيت المحايد للعامل المخلب.
طريقة التعويم لخام أكسيد النحاس
1. التعويم بالكبريتات
يتم مبركن الخام المؤكسد بإضافة عامل الفلكنة ومن ثم يتم إجراء التعويم باستخدام الكواشف العادية لتعويم كبريتيد النحاس .
نطاق التطبيق: الملكيت والأزوريت والأاتاكاميت بشكل رئيسي.
تدفق العملية: يمكن أن تصل جرعة كبريتيد الصوديوم إلى 1 ~ 2 كجم/طن أثناء الفلكنة. نظرًا لأن الفيلم الناتج عن الفلكنة غير مستقر ومن السهل أن يسقط بعد التحريك القوي، كما أن كبريتيد الصوديوم نفسه يتأكسد بسهولة، فيجب إضافة كبريتيد الصوديوم على دفعات.
علاوة على ذلك، فإن سرعة الفلكنة للملكيت والأزوريت سريعة نسبيًا، لذلك يمكن إضافة عامل الفلكنة مباشرة إلى خلية التعويم الأولى دون الحاجة إلى التقليب مسبقًا أثناء الفلكنة وضبط كمية عامل الفلكنة وفقًا لحالة الرغوة.
استخدام الكواشف:
- عندما يكون هناك الكثير من الطين في الحمأة: يجب إضافة كوب الماء.
- المجمع: بوتيل زانثين، أو بوتيل زانثين مخلوط مع إيروفلوات.
- قيمة PH لللب التعويم: حوالي 9.
- تحسين مؤشر التعويم: كبريتات الأمونيوم، وحمض الكبريتيك، وما إلى ذلك.
2. تعويم الأحماض الدهنية
تُستخدم الأحماض الدهنية والصابون بشكل أساسي كمجمعات لتعويم الأحماض الدهنية، المعروف أيضًا باسم التعويم المباشر. أثناء التعويم، عادةً ما يتم أيضًا إضافة زجاج الماء (مثبط الشوائب)، والفوسفات، وكربونات الصوديوم (منظم الملاط).
نطاق التطبيق: معدن أكسيد النحاس الذي لا يحتوي على كربونات.
هناك ممارسة لخلط طرق الفلكنة والأحماض الدهنية. أولاً، قم بتعويم كبريتيد النحاس وجزء من أكسيد النحاس مع كبريتيد الصوديوم والزانتات، ثم قم بتعويم أكسيد النحاس المتبقي مع الحمض الدهني.
على سبيل المثال، يحتوي الخام الموجود في مصنع معالجة نتشانغا في زامبيا على 4.7% من النحاس. يصل محتوى النحاس إلى 50% ~ 55% من خلال التعويم بإضافة 500 جم/طن من الجير (الرقم الهيدروجيني 9 ~ 9.5)، 10 جم/طن من كريسول (عامل رغوة)، 60 جم/طن من إيثيل زانثات، 35 جم/طن من زانتات الأميل، 1 كجم /طن كبريتيد الصوديوم، 40 جم/طن حمض البالمتيك و75 جم/طن زيت الوقود.
3. تعويم الأمين
تستخدم الأمينات بشكل رئيسي كمجمعات في هذه الطريقة. يمكن استخدامه ليس فقط لفصل أكسيد النحاس، ولكن أيضًا لإثراء معادن أكسيد النحاس والرصاص والزنك.
نطاق التطبيق: الملكيت، الأزوريت والكلوركلوريت، إلخ.
إن فرضية طريقة التعويم الأميني هي أولاً العثور على مثبطات فعالة للشوائب، مثل مسحوق الأعشاب البحرية، وحمض البولي أكريليك، وما إلى ذلك.
4. تعويم المستحلب
يتم بشكل أساسي كبريت معدن أكسيد النحاس أولاً ثم إضافة مكون ملحق النحاس لإنشاء سطح رطب بالزيت ثابت. بعد ذلك، يتم استخدام مستحلب الزيت المحايد لتغطية السطح المعدني، مما يؤدي إلى حالة عائمة قوية كارهة للماء. وبهذه الطريقة، يمكن ربط المعدن بالرغاوي بقوة لإكمال عملية الانفصال.
يتضمن تعويم المستحلب ثلاثة جوانب:
- 1 استخدم مكونات ملحقة نحاسية انتقائية، بما في ذلك البنزوتريازول، والميركابتوبنزوثيازول، وثنائي فينيل جوانيدين، وما إلى ذلك.
- 2 إضافة مستحلب زيتي غير قطبي لتحسين التصاق المعادن والرغاوي.
- 3. استخدم المثبطات الانتقائية مثل بوليمرات الأكريليك وسيليكات الصوديوم.
5. تعويم الزيت المحايد للعامل المخلب
يكمل التعويم باستخدام خليط العامل المخلب والزيت المحايد كمجمع.
نطاق التطبيق: أكسيد النحاس الحراري (مثل الملكيت السيليكون)
ليس فقط لديه انتقائية عالية وتأثير جمع، ولكن أيضًا يمكن أن يضمن مؤشر فرز عالي ويقلل من استهلاك الكواشف. العوامل المخلبية لها أيضًا تأثير تثبيط انتقائي.
ومع ذلك، فإن تكلفة العوامل المخلبية مرتفعة نسبيا. حاليًا، تشتمل العوامل المخلبية المستخدمة على البوليامين وتكثيف الهاليدات العضوية، وما إلى ذلك.
ينبغي ملاحظة المشاكل في تعويم خام النحاس:
يجب الانتباه إلى العديد من المشكلات في تعويم خام النحاس، مثل طول فترة الفلكنة، وما إذا كان سيتم إضافة كبريتيد الصوديوم على دفعات، ونسبة المواد الكيميائية. وهنا مقدمة موجزة.
- وقت الفلكنة. تتطلب الخامات المختلفة أوقات الفلكنة المختلفة. وبشكل عام، ينبغي أن تكون قصيرة وليس أطول. الوقت المناسب للفلكنة هو من 1 إلى 3 دقائق. بعد 6 دقائق، سينخفض معدل الاسترداد ودرجة التركيز.
- إضافة كبريتيد الصوديوم على دفعات. يبلغ وقت التخشين لمعالجة الخام في المكثف حوالي عشر دقائق، في حين يحتوي الخام على كمية كبيرة من الشوائب الكربونية وأيونات الكبريت ثنائية التكافؤ تختفي بسرعة في الملاط. لذا فإن تأثير إضافة كبريتيد الصوديوم على دفعات أفضل من تأثير إضافته مرة واحدة.
- أضف كبريتيد الصوديوم بشكل متناسب. بشكل عام، يطفو أكسيد النحاس في السائل بسرعة أبطأ، ويمكن أن يؤدي تقليل عدد دورات المعدن في عملية التعويم إلى الحصول على معدل استرداد أعلى. ومن الأهمية بمكان دراسة نسبة توزيع كبريتيد الصوديوم بين العمليات المختلفة لاصطياد المعدن في الوقت المناسب.
الإثراء الكيميائي
غالبًا ما يتم استخدام طريقة الإثراء الكيميائي لأكسيد النحاس الحراري والنحاس المختلط. بالنسبة لبعض معادن أكسيد النحاس ذات المحتوى العالي من النحاس وحجم الفسيفساء الدقيق والحمأة الغنية، سيتم استخدام طريقة الإثراء الكيميائي للحصول على مؤشرات جيدة لأن طريقة التعويم يصعب تحقيق الفصل.
لديها العديد من المزايا مثل تدفق العملية البسيط، وانخفاض الاستثمار، وانخفاض استهلاك الطاقة، والتلوث الضوئي وانخفاض تكلفة الإنتاج.
الاستفادة الكيميائية من خام أكسيد النحاس
الترشيح الحمضي – الترسيب – التعويم
نطاق التطبيق: الملكيت، الكوبريت، التينوريت، مخلفات منجم النحاس، وما إلى ذلك، باستثناء خام النحاس الذي يحتوي على شوائب كربونات المغنيسيوم الكالسيوم.
يتم ترشيح الخام أولاً بمحلول مخفف من حمض الكبريتيك بنسبة 0.5% إلى 3% بعد طحنه. (بالنسبة لبعض الخامات التي يصعب ترشيحها، يجب تسخينها إلى 45 إلى 70 درجة مئوية أثناء الترشيح).
تذوب أكسدة معدن النحاس لتوليد كبريتات النحاس التي سيتم استبدالها ببرادة الحديد لاستعادة أيونات النحاس إلى النحاس المعدني لهطول الأمطار.
أخيرًا، قم بتعويم معدن النحاس ومعادن كبريتيد النحاس غير القابلة للذوبان في حامض الكبريتيك للحصول على تركيز النحاس.
ترشيح الأمونيا
نطاق التطبيق: خام النحاس المؤكسد الذي يحتوي على معادن شوائب كربونات الكالسيوم والمغنيسيوم
تم استخدام محلول الأمونيا وكربونات الأمونيوم بتركيز 12.5% كمذيب للترشيح لمدة 2.5 ساعة عند درجة حرارة 150 درجة مئوية، وضغط 1925175~2026500Pa. يمكن تقطير السائل الأم بالبخار عند درجة حرارة 90 درجة مئوية لفصل الأمونيا وثاني أكسيد الكربون. ومن ناحية أخرى، يترسب النحاس من المحلول على شكل مسحوق أكسيد النحاس الأسود.
التعويم - المغناطيسي - المعادن
نظرًا لأن بعض معادن أكسيد النحاس لا يتم دمجها بإحكام مع الحديد والمنغنيز وما إلى ذلك، فمن الصعب فصلها باستخدام طريقة الفصل المغناطيسي وحدها، كما أن التعويم له تأثير فصل جيد.
لذلك، يتم استخدام طريقة التعويم للحصول على مركزات عالية الجودة، ويتم الفصل المغناطيسي للمخلفات ويتم إجراء الصهر الرطب أخيرًا. تجمع هذه العملية بين التعويم والصهر المغناطيسي والرطب بشكل جيد للغاية، مما يزيد بشكل كبير من معدل الاسترداد ويقلل من تكلفة الإثراء.
ما سبق هو عدة طرق إثراء شائعة لمعادن أكسيد النحاس. لاختيار معادن أكسيد النحاس، من الأفضل إجراء اختبار إثراء احترافي وتخصيص العملية وفقًا للتقرير.
معدات معالجة خام النحاس
1. آلة التعويم
التعويم هو الطريقة الأكثر استخدامًا في إنتاج مناجم النحاس. يتم تقليب وتهوية لب خام النحاس، وتلتصق جزيئات الخام بالرغاوي تحت تأثير عوامل التعويم المختلفة. ترتفع الرغاوي لتشكل طبقة رغوية متمعدنة، يتم كشطها أو غمرها بواسطة الكاشطة. يتم إكمال جميع عمليات التعويم هذه في آلة التعويم. ( اتصل بالشركة المصنعة )
مزايا الأداء لآلة تعويم خام النحاس
- تعمل آلة تعويم النحاس على زيادة احتمالية تصادم الجزيئات الخشنة والرغاوي، وتحسين تأثير تمعدن الجزيئات الخشنة، وتقليل عدم تطابق المواد، وتحسين معدل استرداد التركيز.
- آلة التعويم لمنجم النحاس نفسها تتمتع باستقرار جيد، لذلك لا حاجة إلى أساس خاص للتركيب، مما يوفر القوى العاملة والطاقة والمواد أثناء التثبيت.
2. الفاصل المغناطيسي
يمكن للفاصل المغناطيسي استعادة المعادن المغناطيسية المفيدة الموجودة في خام النحاس. يمكن أن يحسن طعم الخام ومعدل استخدام الموارد، ويقلل من هدر الموارد.
فاصل مغناطيسي لخلع خام النحاس
مزايا أداء الفاصل المغناطيسي:
(1) التكنولوجيا العالية
يعتمد النظام المغناطيسي الداخلي للأسطوانة تصميم دائرة قصيرة لضمان عدم وجود مقاومة مغناطيسية لجلد البرميل عند السرعات العالية، ولا يولد جلد البرميل المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ درجات حرارة عالية، مما يطيل عمر الكتلة المغناطيسية.
(2) الذوق الرفيع في الاختيار
نظرًا لأنها تعتمد تصميم النظام المغناطيسي الديناميكي، فإن الأسطوانة لا تلتصق بالمادة، مما يساعد على فرز المواد. يمكن زيادة الدرجة المختارة بمقدار 3-6 مرات إلى أكثر من 65%.
3. الوالج
يتم تنقية مناجم النحاس بشكل عام عن طريق التعويم، ولكن بالنسبة لإثراء معادن النحاس بحجم حبيبات خشن وكثافة أعلى، فإن الاختيار المسبق بواسطة طريقة الفصل بالجاذبية سيقلل التكلفة بشكل كبير ويحقق مؤشرات التعويم.
الوالج لخلع الملابس خام النحاس
ميزة أداء الوالج
- يمكن استخدام الوالج لاختيار كل من المواد الناعمة والخشنة مع الحد الأعلى لحجم حبيبات التغذية الخاصة به وهو 6-12 ملم.
- قدرة معالجة كبيرة ومجموعة واسعة من الاختيار.
4. طاولة الهز
طاولة الاهتزاز مناسبة لإثراء خام النحاس ويمكن استخدامها في أوضاع تشغيل مختلفة مثل الفصل الخشن والتركيز والكسح.
طاولة اهتزاز لإثراء خام النحاس
مزايا الأداء من طاولة الهز
- بالمقارنة مع العملية التقليدية، فإن شاكر لديه مزايا عدم استخدام الكواشف، وانخفاض استهلاك الطاقة وسهولة الإدارة.
- انخفاض تكلفة الاستثمار.
محطة إثراء خام النحاس
يوجد أدناه مصنع نموذجي لإثراء خام النحاس في جنوب إفريقيا. إنها تستخدم بشكل أساسي طريقة الفصل بالتعويم للنحاس والرصاص، والتي تساعد في الحصول على تركيز النحاس والرصاص.
