Clasificarea materiilor prime de minereu
Materii prime pentru producerea de cupru și nichel. materiale auxiliare
FABRICAREA COPPERULUI ȘI NICKELULUI
În funcție de tipul de minerale prezente, minereurile de metale neferoase sunt clasificate în 4 tipuri:
1) sulfură, în care metalele sunt prezente sub formă de sulfuri (cupru, cupru-nichel și alte minereuri polimetalice);
2) oxidat, în care metalele sunt sub formă de compuși care conțin oxigen - oxizi, hidroxizi, carbonați etc. (minereuri de nichel și cupru);
3) amestecate, în care metalele se găsesc atât sub formă de sulfuri, cât și oxidate (minereuri de cupru);
4) nativ, care conține metale într-o stare liberă (minereu de cupru). În starea nativă, aurul, argintul și platina se găsesc și în natură.
În funcție de numărul de metale prezente în minereuri, ele sunt clasificate în monometalice și polimetalice (complexe). Majoritatea minereurilor de metale neferoase sunt polimetalice și conțin până la 10 sau mai multe componente valoroase. Cele mai complexe în compoziție sunt cupru-zinc, cupru-plumb-zinc, cupru-nichel, cupru-molibden, minereuri de cupru-cobalt. Includând cel mai important satelit valoros în nume, acest lucru determină tipul de minereu cu întregul complex de componente valoroase.
Cuprul și minereul de nichel, de regulă, sunt foarte slabe și conțin doar câteva procente, adesea procentul de metale de bază. Concentrația de elemente de satelit importante în ele este de obicei chiar mai mică. Cu toate acestea, multe elemente însoțitoare de valoare depășesc chiar componentele principale ale minereului. Cele mai importante Minereurile sateliți valoroase de cupru sunt din aur, argint, seleniu, telur, zinc, plumb, cadmiu, taliu, bismut, antimoniu, molibden, reniu și altele. Inclusiv minereuri sulfuroase de sulf. Prezența simultană în minereuri a tuturor elementelor valoroase enumerate nu este obligatorie. Ele sunt prezente în diferite combinații specifice unui anumit tip de minereu sau depozit.
sateliți de nichel tipice în minereuri de cupru-nichel sunt cobalt, platină, paladiu, aur, argint, osmiu, iridiu, rodiu, ruteniu și alte elemente.
La evaluarea materiilor prime de minereu, este de asemenea necesar să se țină seama de natura rocilor sterile existente. Pe această bază, minereul este împărțit în acid și bazic. În minele acide, roca sterilă este în principal reprezentată de silice; când prelucrarea pyrometalurgică a acestor minereuri necesită adăugarea unui flux de bază - calcar. Minerele principale, dimpotrivă, necesită fluxuri acidice, silice.
Mai mult de 250 de minerale de cupru sunt cunoscute. Cele mai multe dintre ele sunt relativ rare, unele sunt pietre prețioase. Cele mai comune minerale din cupru, care au o importanță industrială în producerea de cupru, sunt, în primul rând, compușii de cupru cu sulf și oxigen. Cea mai mare cantitate de cupru din scoarța pământului (aproximativ 80%) face parte din compușii cu sulf. Mai jos sunt cele mai importante minerale de sulfuri de cupru:
Cowellin CuS 66.5
Chalcosină C112S 79,9
Chalcopyrite CuFeS2 34.6
Bornite Cu5FeS4 63.3
Talnahit * CuFeS (i, e-2) 36-34,6
În plus, mineralele cupru-arsenic (enargitic Cu3AsS4) și cupru-antimoniu (tetrahidrit Cu3SbS3) sunt destul de frecvente.
Mineralele cu sulfuri de cupru au atât origine hidrotermală, cât și magmatică. La temperaturi și presiuni ridicate, apa eliberată în timpul solidificării magmei, împreună cu sulfurile de cupru dizolva sulfuri seleniurile și telururi multor alte metale și în special de fier, zinc, plumb, arsenic și antimoniu. Soluția conține, de asemenea, metale nobile, bismut și metale rare. Atunci când se răcește apele termale, un complex întreg de minerale valoroase cristalizează din ele: chalcopirite CuFeS2, sfalerite ZnS, galena PbS.
Depozitele magmatice conținând cupru se formează în timpul cristalizării pietrelor ultrabasice. În aceste depozite, cei mai importanți sateliți de cupru sunt aliajele de nichel, cobalt și platină. Fier cristalizeaza sub forma de FeS pirotitei, nichel mai ales în forma pen-tlandita (Fe, Ni) S, dar poate intra parțial în compoziția și isomorphically pyrrhotines. Astfel, în depozitele magmatice, cuprul se găsește în combinație cu multe alte elemente valoroase.
În condiții naturale, mineralele sulfurale primare pot fi expuse agenților atmosferici (oxigen, CO2, apă) și pot suferi modificări (pentru a eroda). Foarte des, covelitul și calcozina sunt produsele transformării mineralelor primare. O transformare mai profundă duce la formarea compușilor de oxigen din cupru.
Cea mai veche provincie de minereu este Uralii. Pe versantul estic al râului Ural de la nord la sud, o bandă de aproximativ 800 km în lungime este împrăștiată peste un grup mare de depozite de cupru limitate la așa-numitele roci verde. Acest grup include depozite Turinskoy grup zone Kirovgrad Krasnouralsk, Sredneuralsk, Mednogorsk, Guy, Xi-Băi, Karabash.
Pe versantul vestic al coamei urale, în așa-numitele gresii permiene, există numeroase depozite de minereuri de cupru predominant oxidate. Unele dintre aceste depozite au stat la baza industriei cuprului în secolele XVII-XVIII. În prezent, practic nu sunt folosite. În general, Uralul, care de îndată deținea o poziție de lider în producția de cupru, și-a pierdut poziția dominantă. Rezervele minereului de cupru din Ural sunt epuizate treptat. Centrul de greutate al producției de cupru se deplasează în Kazahstan și în Arctica.
O caracteristică distinctivă a depozitelor din Kazahstan este capacitatea lor mare și apariția în apropierea suprafeței pământului. Prin urmare, dezvoltarea depozitelor se desfășoară într-o manieră deschisă, folosind o tehnologie modernă puternică, ceea ce are ca rezultat un cost relativ scăzut al minereului.
Alături de minereuri diseminate sunt depozite pirita de minereuri de cupru-zinc, similar în compoziție la Ural (Orel, Nikolaev, Belousovsky și colab.) În estul Kazahstanului. În Kazahstan există, de asemenea, un număr mare (aproximativ 1000) de depozite mici de minereuri oxidate care nu sunt încă implicate în exploatare.
Minereurile de minereu sunt, de asemenea, exploatate în Asia Centrală (regiunea Almalyk) și în Transcaucazia (Armenia), unde există o serie de depozite de minereuri sulfuroase piritice. Un depozit unic de minereu de cupru diseminat (Udokan) a fost descoperit în Transbaikalia.
Datorită conținutului redus al caracterului de cupru al minereurilor de cupru, în majoritatea cazurilor prelucrarea lor metalurgică directă este neprofitabilă, prin urmare, ele sunt, în general, supuse în mod preliminar unei îmbogățiri selective de flotare. La îmbogățirea minereului de cupru, produsul principal este concentratele de cupru conținând până la 55% cupru (mai des de la 10 la 30%). Extracția de cupru în concentrate în timpul flotării variază de la 80 la 95%. În plus față de cupru, în îmbogățirea minereurilor, se obțin adesea concentrate de pirită și concentrate ale altor metale neferoase (zinc, molibden, etc.). Deșeurile de deșeuri sunt deșeuri de îmbogățire.
Concentrațiile de flotație sunt pulberi fine cu particule mai mici de 74 pm și un conținut de umiditate de 8-10%.
În metalurgia cuprului și a nichelului, rolul de preconcentrare este foarte mare. Conținutul componentei valoroase din materiile prime procesate depinde de productivitatea agregatelor metalurgice, de consumul de combustibil, de energie electrică și materiale auxiliare, de costurile forței de muncă, de pierderile componentelor extrase și, în cele din urmă, de costul produselor finite.
Pre-îmbogățirea materiilor prime de minereu, mult mai ieftină decât prelucrarea metalurgică directă, prevede:
- reducerea costurilor pentru operațiunile metalurgice ulterioare și costul produsului final, în primul rând datorită reducerii volumului de materiale prelucrate;
- posibilitatea de prelucrare a minereurilor sărace care nu sunt adecvate pentru prelucrarea metalurgică directă, adică extinderea stocurilor de materii prime naturale;
- în unele cazuri, creșterea complexității utilizării materiilor prime prin separarea componentelor valoroase în concentrate individuale, adecvate pentru o prelucrare metalurgică independentă.
Minerele și concentratele de cupru obținute în timpul îmbogățirii lor au aceeași compoziție mineralogică și diferă numai în relațiile cantitative dintre diferite minerale.
În consecință, baza fizico-chimică a prelucrării lor metalurgice va fi exact aceeași.
Complicații semnificative apar atunci când îmbogățesc minereurile polimetale complexe complexe, de exemplu, minereurile de cupru-zinc din Ural. Cu îmbogățirea lor selectivă, în plus față de concentratele de cupru, zinc și pirită, se produce o cantitate semnificativă de așa-numitul produs industrial, care adesea conține cupru 8-10% și până la 16-18% zinc. Reduce brusc extracția cuprului și a zincului în concentrate similare și creează dificultăți enorme în prelucrarea metalurgică. Prelucrarea produselor industriale prin metode metalurgice tradiționale, chiar și cu indicatori tehnici și economici satisfăcători, este practic imposibilă. Dacă îmbogățirea se face pe calea reducerii randamentului produselor industriale sau a prevenirii totale a acesteia, aceasta va accentua semnificativ calitatea principalelor concentrate, ceea ce va afecta negativ operațiunile metalurgice. Pentru prelucrarea produselor industriale complexe se dezvoltă noi procese tehnologice.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: