Экологические проблемы при добыче и переработке медно-молибденовой руды

Для каждого из типов месторождений характерны свои промышленные (по набору основных и важнейших попутных компонентов) и минеральные типы руд, отличающиеся

Экологические проблемы при добыче и переработке медно-молибденовой руды

Курсовой проект

Экология

Другие курсовые по предмету

Экология

Сдать работу со 100% гаранией
ускают в атмосферу через рукавный фильтр 5, который устанавливают на выхлопной линии, чтобы улавливать фосфоритную муку и не отравлять окружающую среду.

 

2.3 Методы обогащения медно-молибденовых руд

 

Технология переработки сульфидных медных и медно-пиритных руд отличается относительной простотой и определяется типом руды (вкрапленная или сплошная), составом медных минералов и минералов пустой породы, крупностью их вкрапленности, флотационной активностью пирита, способностью минералов к ошламованию и т.д. Этими факторами определяются прежде всего стадиальность и тип флотационной схемы - коллективной или прямой селективной флотации.

Для легкообогатимых руд с равномерной вкрапленностью медных минералов на фабриках небольшой производительности применяют обычно одностадиальные схемы, которые включают операции измельчения и классификации, основную флотацию, контрольную и одну-три перечистные . Для медных руд с неравномерной и сложной вкрапленностью применяют двухстадиальные схемы нескольких видов. Если в руде присутствуют вторичные минералы меди, особенно ковеллин, способный к переизмельчению и ошламованию, то после I стадии измельчения до крупности 45-60 % класса -0,074 мм и основной флотации получается готовый медный концентрат, а богатые хвосты контрольной медной флотации доизмельчаются до крупности 80-85 % класса -0,074 мм и поступают на стадию медной флотации, где получается медный концентрат, который после перечистных операций присоединяется к готовому медному концентрату.

На фабриках большой производительности используются двухстадиальные схемы, по которым после I стадии измельчения до крупности 45-60 % класса -0,074 мм выделяются грубый медный концентрат и пиритсодержащие хвосты. Грубый медный концентрат доизмельчается до 85-95 % класса -0,074 мм и поступает на перечистные операции.

При получении в I стадии обогащения богатого медного концентрата и отвальных хвостов сростки медных минералов с пиритом и минералами пустой породы выделяются в промпродукт. Промпродукт доизмельчают и флотируют с получением бедного медного концентрата и отвальных хвостов или направляют в основную медную флотацию. В первом случае, когда промпродукт перерабатывается в отдельном цикле - промпродуктовом, операция основной флотации проводится как бы в открытом цикле. При переработке руд с высоким содержанием первичных шламов и растворимых солей флотацию целесообразно осуществлять в двух циклах - песковом и шламовом. При раздельной флотации создаются наиболее благоприятные условия для флотации крупных и мелких частиц - шламов, которые обычно повышают общий расход реагентов, подавляют флотацию крупных частиц, налипая на них, создают обильную и прочную пену. В зависимости от типа медной руды и характера вкрапленности медных минералов и пирита между собой и минералами пустой породы различают две основные разновидности схем - коллективно-селективную и прямую селективную. Вкрапленные медные руды (медно-порфировые, медистые песчаники и жильные руды), отличающиеся невысоким содержанием пиритной серы и меди (0,4-2,0 %), в зависимости от содержания пирита могут перерабатываться с получением только медного концентрата или медного и пиритного концентратов. В первом случае применяется коллективная флотация, а во втором - коллективно-селективная или прямая селективная. Медно-порфировые руды на территории бывшего СССР перерабатываются на Алмалыкской и Балхашской фабриках (Узбекистан, Казахстан). Сплошные (колчеданные) сульфидные руды перерабатывают по схеме прямой селективной флотации. Технологический режим флотации сульфидов меди и железа в этом случае тот же, что и коллективно-селективной схемы. При этом в основной и перечистных операциях медной флотации щелочность пульпы поддерживается на уровне 500-1000 г/м свободной СаО. Если в руде содержание пустой породы не превышает 10-15 %, то хвосты контрольной медной флотации являются готовым пиритным концентратом, содержание серы в котором может быть повышено при классификации в гидроциклоне. Из пиритсодержащих хвостов медной флотации может быть выделен (при рН около 6-7) готовый пиритный концентрат. Технологический режим селективной флотации сплошных руд осложняется наличием вторичных сульфидов меди, например «сажистого» ковеллина, легко шламующегося при измельчении. В этом случае применяются стадиальные схемы флотации: в I стадии при грубом измельчении извлекаются вторичные сульфиды меди, а во II стадии - халькопирит. Следует также учитывать применение цианида для подавления пирита, который будет влиять на флотируемость вторичных сульфидов меди в широком диапазоне рН (7-11).

 

2.4 Получение концентрата

 

Осн. кол-во меди (85-88%) получают по пирометаллургич. схемам, к-рые, как правило, включают след. последовательные стадии: обжиг концентрата, плавку, конвертирование, рафинирование. Обжиг проводят при переработке высокосернистых и полиметаллич. концентратов. При обжиге удаляют избыточное кол-во S в форме газов, содержащих 5-8% SO2 и используемых для произ-ва H2SO4, и переводят часть примесей (Fe, Zn, As, Pb и др.) в формы, переходящие при послед. плавке в шлак. Обжиг проводят в печах "кипящего слоя" с применением дутья, обогащенного О2 (24-26% О2), без затрат углеродистого топлива. Продукт обжига - огарок -плавят в печах отражательного типа, реже - электропечах. Богатые медью руды плавили в шахтных печах, в настоящее время этот способ имеет подчиненное значение. Перечисл. способы плавки связаны с расходом (10-18% от массы шихты) углеродистого топлива (прир. газ, мазут, кокс) или электроэнергии (350-450 кВт.ч на 1 т шихты).

В процессе плавки образуются 2 жидкие фазы-сплав сульфидов меди, Fe, цветных металлов (штейн; 22-45% Сu) и сплав оксидов металлов и силикатов (шлак; 0,4-0,7% Сu), к-рые не смешиваются друг с другом. Шлаки складируют или используют при произ-ве строит. материалов. Осваиваются автогенные процессы плавки, использующие тепло экзотермич. р-ций окисления сульфидов; концентраты обрабатывают в атмосфере О2, воздуха, обогащенного О2, или подогретого воздуха. Высокая производительность, получение богатых медью штейнов (до 75% Сu) и концентрированных по SO2 газов, миним. расход углеродистого топлива-достоинства, определяющие автогенные процессы как перспективное направление в развитии пирометаллургии меди. Важнейшие способы автогенной плавки-кислородно-факельная, взвешенная, отражательная, электроплавка, плавка в жидкой ванне, процессы "Норанда", "Мицубиси".

Расплав штейна (в осн. Cu2S FeS) направляют на кон-вертирование - продувку сжатым воздухом с целью количеств. окисления FeS и его ошлакования в присут. кварцевого флюса (первая стадия процесса), окисления Cu2S и макс. удаления S и большинства примесей (вторая стадия): При конвертировании используют тепло экзотермических р-ций окисления, конечный продукт-черновая медь (98,5-99,3% Сu).Черновую медь рафинируют огневым, а затем электрохим. способом. Огневое рафинирование основано на большем, чем у меди, сродстве большинства металлов-примесей к кислороду, что позволяет при продувке расплава воздухом окислить и ошлаковать количественно Fe, S, Zn, Pb и, частично, Ni, As, Sb, Bi. Для удаления кислорода расплав меди обрабатывают восстановителем (прир. конверсир. газ, сырая древесина). Готовый металл (>=99,5% Сu) разливают в формы, удобные для проведения электролиза. Полученные отливки служат анодами. Электролитич. рафинирование проводят в сернокислых р-рах при наложении постоянного тока; в процессе электролиза осуществляется непрерывная циркуляция подогреваемого (57-67°С) р-ра, медь осаждают на катодных основах, получаемых также электролизом в спец. матричных ваннах при условиях, обеспечивающих осаждение чистого металла. Для получения ровного катодного осадка требуемой текстуры в электролит вводят ПАВ. Катодную медь (>=99,94% Сu) переплавляют и разливают в формы, удобные для послед. обработки прокаткой, волочением. При растворении анодов ряд примесей (As, Fe, Ni, Sb) накапливается в электролите, поэтому часть его выводят из циркуляц. цикла (заменяя равным объемом р-ра H2SO4) и направляют на переработку для получения техн. сортов медного и никелевого купоросов. Нерастворимые включения анода образуют дисперсный продукт - шлам, в к-ром концентрируются благородные и редкие металлы. Этот продукт специально перерабатывают в шламовом цикле. Анодные остатки (выход их 15-18% от массы анода) возвращают на переплавку в цикл огневого рафинирования. При пирометаллургич. переработке медного концентрата извлекают до 96-98% меди и благородных металлов, однако степень извлечения сопутствующих элементов (S, Zn, Ni, Pb) гораздо ниже, a Fe полностью теряется со шлаком. Многие проблемы пирометаллургич. произ-ва меди (экологическая из-за повыш. тепло-, пыле- и газовыделения, взрывоопасность в случае контакта расплава штейна с водой и др.) устраняются при использовании гидрометаллургич. технологии. Она включает: селективное выщелачивание меди из сырья, чаще всего р-ром H2SO4 или NH3; очистку р-ра от примесей и извлечение сопутствующих ценных элементов (Zn, Co, Ni, Cd и др.); выделение меди. При переработке бедных р-ров (0,5-12,0 г/л меди) используют цементацию на железном скрапе и экстракцию с послед. электрохим. осаждением меди. Из богатых р-ров (30-40 г/л меди) медь извлекают чаще электролизом или автоклавным осаждением водородом (127-197 °С, давление Н2 1,5-2,5 МПа). В последнем случае медь получают в форме порошка (>=99,6% меди). Гидрометаллургич. схемы эффективны при извлечении меди из бедных руд методами подземного, кучного, чанового выщелачивания, в т. ч. с использованием биохим. окисления сульфидов; остатки от выщелачивания смешанных руд обогащают флотацией. Рациональна переработка полиметаллич. концентратов, вторичного сырья, особенно при небольшом объеме произ-ва. В этом случае весьма перспективно автоклавное выщелачивание при повыш. т-рах (137-197 °С) и давлении кислородсо

Похожие работы

<< < 1 2 3 4 5 6 > >>