Обогатительная фабрика Сальмо (Канада)

17.06.2020

Фабрика Сальмо производительностью 700 т/сутки расположена вблизи устья штольни горизонта 1150 м рудника «Эмералд». Вольфрамовую руду, перерабатываемую на фабрике, добывают из трех рудников: «Доржер», «Фини» и «Эмералд».

Главным рудным минералом является шеелит; его удается хорошо извлечь мыльной флотацией. Чистота шеелита в различных частях рудного тела неодинакова. В связи с этим при воздействии ультрафиолетовых лучей шеелит может давать голубое, белое или желтое свечение. Пробы, отобранные на фабрике, показывают смесь таких флюоресцентных окрасок, причем в промпродуктах фабрики наблюдают такие же флюоресценции, как и в исходной руде. Кристаллы шеелита сравнительно крупные, так что большая часть этого минерала раскрывается уже при измельчении до 0,21 мм; с другой стороны, однако, встречаются сростки с шеелитом размером до 0,074 мм. В грубоизмельченном продукте, например крупностью —1,65 мм, находятся зерна чистого шеелита в виде крупных частиц размером до 0,83 мм. Большая часть свободных зерен шеелита, содержащихся в продуктах фабрики, имеет характерную октаэдрическую или таблитчатую форму, однако встречаются также пластинчатые осколки, которые откалывались во время измельчения. За счет этих плоских зерен снижается извлечение при обогащении на столах. Шеелит рассеян более тонко в пирротине, чем в других минералах. Границы зерен крепко спаяны, так что на многих зернах шеелита имеются примазки и включения сульфидных и карбонатных минералов. С другой стороны, на частицах других минералов, как сульфидных, так и несульфидных, часто имеются примазки и включения шеелита.

Основным сульфидным минералом является пирротин, удельный вес которого составляет 4,6; он обладает магнитными свойствами. Полностью удалить пирротин флотацией до переработки на столах не удается, и при обогащении руды на столах он переходит в шеелитовый концентрат. Ho пирротин легко депрессируется цианидом при флотации шеелита. Магнитная проницаемость пирротина колеблется в широких пределах. Некоторые образцы совершенно не протягиваются ручным магнитом, даже на очень близком расстоянии, другие — легко протягиваются. Магнитные сепараторы не могут быть использованы для доводки конечного концентрата. Для удаления пирротина с небольшой магнитной восприимчивостью требуются сепараторы с полем средней интенсивности, так что малейшие примазки или включения пирротина в чистом зерне шеелита приводят к попаданию его в магнитную фракцию, и потерн шеелита возрастают.

Пирит, удельный вес которого 5,1, содержится в руде в меньшем количестве, чем пирротин. Его легко выделить флотацией перед обогащением на столах.

Апатит, имеющий удельный вес 3,2, является вредной примесью из-за содержащегося в нем фосфора. Он может переходить в концентрат при обогащении на столах в виде тонких зерен и депрессируется с трудом при шеелитовой флотации. Ho апатит хорошо растворяется в разбавленной соляной кислоте и, таким образом, может быть выделен из шеелитового концентрата при кислотном выщелачивании.

Кальцит, имеющий удельный вес 2,7, легко выделяется при гравитационном обогащении. Oн депрессируется с трудом при флотации шеелита, но хорошо растворяется в разбавленной соляной кислоте и тоже выделяется из шеелитового концентрата при кислотном выщелачивании.

Кварц и силикаты, удельный вес которых колеблется от 2,6 до 3.2, могут быть депрессированы при шеелитовой флотации жидким стеклом и легко выделяются при обработке на столах, за исключением граната, удельный вес которого доходит до 4,2,

Флюорит с удельным весом 3,2 не создает особых трудностей при обогащении на столах, но его флотационные свойства близки к флотационным свойствам шеелита. Этот минерал не растворяется в разбавленной соляной кислоте, так что при сравнительно большом содержании его в руде он может сильно разубоживать концентрат.

Среднее содержание WO3 в руде составляет 0,7%.

На рис. 92 приведена технологическая схема измельчения и обогащения руды на фабрике Сальмо, а та рис. 03 — схема цепи аппаратов.

Основным фактором, повлиявшим на выбор технологической схемы, явилось высокое содержание сульфидов в руде, которое в 10—15 раз больше, чем содержание шеелита, Была сделана попытка выделить шеелит при более крупном измельчении, чем это делается в настоящее время, применив для этой цели отсадочные машины или концентрационные столы, но при этом усложнялась проблема выделения сульфидов. Сульфаты в таких больших количествах лучше всего удалять флотацией, что предопределяет необходимость измельчения всей руды до флотационного размера перед обогащением. При возможности эффективно извлекать шеелит флотацией лет необходимости выделять его при более крупном размере. Общая схема обогащения руды на фабрике включает следующие основные операции:

1) измельчение до 40% — 0,074 мм;

2) флотацию сульфидных минералов и направление их в отвал;

3) разделение хвостов сульфидной флотации на песковую и шламовую фракции;

4) гидравлическую классификацию Песковой фракции на пять классов;

5) обогащение каждого класса отдельно на столах с получением шеслитового концентрата кондиционного качества;

6) сгущение и флотацию объединенных хвостов со столов совместно со шламовой фракцией для получения флотационного шеелитового концентрата;

7). выщелачивание флотационного шеелитового концентрата соляной кислотой для удаления кальцита и апатита с получением в остатке шеелитового концентрата кондиционного качества;

8) сушку и усреднение концентратов со столов и после выщелачивания с получением равномерного продукта кондиционного качества.

Дробильное отделение фабрики расположено под землей на горизонте 1150 м рудника «Эмералд», в 240 .и от устья штольни. Дробление руды производится в две стадии: первая стадия в щековой дробилке, работающей в открытом цикле, вторая — в конусной дробилке типа гидрокоп, работающей в замкнутом цикле с грохотом.

Исходная руда складируется в бункере емкостью 3000 г. Из бункера руда разгружается на пластинчатый питатель, который подает ее в щековую дробилку Аллис Чалмерс с шириной загрузочного отверстия 900 мм. Дробилка приводится в движение электродвигателем мощностью 150 л. с., вращающимся со скоростью 900 об/мин. Минимальный размер разгрузочного отверстия 100 мм.

Дробленый продукт из щековой дробилки поступает на двухситный грохот Тайрок тяжелого типа размером 1800х2400 мм. Нижние сита грохота имеют квадратные отверстия со стороной 30 мм, а верхние сита —квадратные отверстия со стороной 50 мм. Подрешетный продукт поступает на конвейер № 1 и системой других конвейеров подается на фабрику.

Верхний продукт грохота поступает в конусную дробилку Аллис Чалмерс типа гидрокон. Размер разгрузочного отверстия этой дробилки 13 мм. Дробилка приводится в движение электродвигателем мощностью 200 л. с. Равномерное распределение питания обеспечивается с помощью цепного питателя. Дробленый продукт конусной дробилки объединяется с продуктом щековой дробилки и поступает на грохот.

В главной камере дробильного отделения установлен мостовой кран грузоподъемностью 15 г с одним крюком. Пролет крана 7,8 м, высота подъема 14,4 м.

Свежий воздух засасывается в дробильную камеру со скоростью 250 м3/мин, что соответствует полной смене воздуха три раза в час. Обеспыливание осуществляется у щековой и конусной дробилок, над грохотом и у всех точек перегрузки руды. Пыль отсасывается и выбрасывается в атмосферу с помощью воздуходувки производительностью 168 м3/мин. Избыток воздуха в количестве 84 м3/мин поступает в рудник на горизонте 1150 м и, таким образом, предотвращает попадание рудничного воздуха в дробильную камеру.

Руда доставляется на фабрику на расстояние 890 м с помощью трех конвейеров.

Конвейеры и дробильное оборудование полностью сблокированы, так что остановка любой машины или конвейера приводит к остановке всех предшествующих конвейеров и питателей.

Подземное дробильное отделение работает одну смену в сутки при производительности 150 т/н.

Руда из дробильного отделения поступает в два бункера, изготовленные из досок толщиной 50 мм и шириной 300 мм. Высота бункеров 9,6 м, диаметр — 7,2 м. Теоретическая емкость бункера около 1000 г, полезная емкость 600 т. Руда из бункера разгружается в двух точках автоматическими питателями, подающими ее на конвейер, питающий стержневую мельницу. Футеровка мельниц одноволнового типа, из марганцовистой стали. Стержневая мельница загружается стержнями диаметром 75 мм и длиной 3375 мм до 45% объема мельницы. Расход стержней составляет 0,35 кг/т. Шаровая мельница загружается до 50% своего объема литыми стальными закаленными шарами. Расход шаров составляет 0,45 кг/г руды.

На фабрике установлены классификаторы спиральные с высоким порогом.

Плотность пульпы в разгрузке стержневой мельницы составляет 76—80% твердого, шаровой мельницы — 70%, слива классификаторов первой и второй стадии — 45%.

Первоначально мельницы работали при 18 об/мин или 57% от критической скорости. Co времени пуска фабрики скорость вращения мельниц менялась дважды. Первый раз скорость вращения шаровой мельницы была повышена до 24,4 об!мин (75% от критической), что увеличило производительность с 500 до 575 т/сутки. Во второй раз была увеличена скорость обеих мельниц: стержневой — до 24,4 об)мин (75% от критической), а шаровой до 26,9 об(мин (83% от критической), что повысило производительность измельчительного отделения до 700 т/сутки.

Флотационные машины сульфидной флотации снабжены импеллерами конусно-дискового типа и надимпеллерными плитами. Первоначально на каждые две камеры был установлен один электродвигатель мощностью 10 л. с., и тогда скорость вращения импеллера составила 275 об/мин при периферической скорости 420 м/мин. В настоящее время на каждые две камеры установлен электродвигатель мощностью 15 л. с., и скорость импеллера повысилась до 325 об/мин, или 540 м/мин. При повышенной скорости вращения импеллера показатели флотации улучшились, а расход реагентов уменьшился.

Флотация ведется при плотности пульпы 40% твердого и при значении pH, равном 8,4, что является естественным значением pH для данной руды. Все сульфиды выделяются в один коллективный концентрат при одной основной операции и одной перечистной. Перечищенный сульфидный концентрат направляют в отпал, а хвосты перекачивают в цикл обесшламливания. Для сульфидной флотации применяются следующие реагенты, (кг/т): пентазоловый ксантогенат 0,10, аэрофлот № 25—0,0005, медный купорос 0,025, метил-амиловый спирт 0,01.

В течение нескольких лет в сульфидную флотацию подавали до 3 кг/т серной кислоты, что повышало флотирусмость пирротина, но приводило к снижению извлечения шеелита при последующей шеслитовой флотации. Необходимо также отмстить, что корродирующее действие кислоты вызывало необходимость частой смени и ремонта металлических частей чанов и флотационных машин в цикле сульфидной флотации.

Подача соды d сульфидную флотацию несколько улучшила флотацию пирротина, но в результате ухудшилось сгущение пульпы перед шеелитовой флотацией. Поэтому и этот реагент не стали подавать. Извлечение вольфрама па столах колеблется от 25 до 45% от общего количества вольфрама, содержащегося в питании.

Хвосты сульфидной флотации подают насосами в два первичных гидроциклона диаметром 300 мм, работающих параллельно. Слив гидроциклонов, минуя столы, поступает непосредственно в сгустители перед флотацией; пески подвергают дополнительному обесшламливанию в одном вторичном гидроциклоне диаметром 300 мм, а затем их направляют в классификатор. Слив вторичного гидроциклона и гидравлического классификатора подают обратно в первичные гидроциклоны или они поступают непосредственно в сгуститель.

Классификация материала перед столами осуществляется гидравлическим классификатором типа Фаренволда. Скорость восходящей струн воды и плотность являются наибольшими в первой камере, где получаются наиболее крупные пески, и снижаются постепенно от первой до последней — пятой — камеры, где выделяют наиболее тонкие пески. Избыточная вода сливается через верхнюю часть классификатора, унося с собой наиболее тонкие шламы. Пески каждой камеры классификатора поступают па вращающийся пульподелитель, который распределяет их по трем или четырем столам.

На фабрике установлены концентрационные столы Дейстера тяжелого типа № 6 с диагональном декой, имеющей покрытие из линолеума и нарифления из твердого дерева. Нарифления расположены как продольно, так и поперечно, в зависимости от крупности питания столов. Продольный уклон столов для крупных песков составляет 20,8 мм на 1 м, а поперечный — 93,8 мм на 1 м. Соответствующие уклоны столов для переработки топких песков равны 10,4 т 62, 5 мм/м.

Питание промпродуктовых и перечистных столов подвергается гидравлической классификации на классификаторах небольшого размера. Co столов для основной операции снимают грубый концентрат и промежуточный продукт, а хвосты этих столов поступают на шеелитовую флотацию. Промежуточный продукт обезвоживают в гидроциклоне диаметром 300 мм и направляют на промпродуктовые столы, концентрат которых объединяют с концентратом основных столов; хвосты промпродуктовых столов обезвоживают в другом гидроциклоне диаметром 300 мм и объединяют с питанием отделения измельчения. Грубый концентрат перекачивают в цикл вторичного выделения сульфидов магнитной сепарацией, а затем — на перечистные столы, на которых получается готовый концентрат, содержащий 76% WO3, 0,2% S и 0,02% Р. Хвосты этих столов возвращают насосом на промпродуктовые столы.

В первый период работы фабрики старались за счет больших расходов реагентов сфлотировать все сульфиды в первой операции флотации, чтобы получить питание для столов, совершенно чистое от сульфидов. Однако практически достигнуть этого никогда не удавалось. В настоящее время схема фабрики построена с учетом того, что часть сульфидов остается в питании столов и переходит в грубый вольфрамовый концентрат. Для извлечения этих сульфидов предусмотрен цикл вторичного извлечения сульфидов, состоящий из мокрого магнитного сепаратора типа Крокетт и четырехкамерной флотационной машины Денвера малого размера. Грубый концентрат поступает в этот цикл до его обработки па перечистных столах. Сульфидный продукт, получаемый в этом цикле, возвращает в процесс, и он выделяется либо в сульфидный флотационный концентрат, либо в конечные хвосты.

Хвосты столов, шламовая фракция руды и слив гидроциклонов в цикле переработки промпродукта, а также разные промывные воды поступают в два сгустителя диаметром 12 м. Здесь они подвергаются сгущению перед шеелитовой флотацией. Часть слива сгустителя используется в цикле обесшламливания при переработке на столах и в других местах, где это возможно. Для улучшения процесса сгущения в пульпу добавляют коагулянт в количестве 0,0025 кг/г, в качестве которого используют или сепаран 2610, или аэрофлок 3000. Применение этих реагентов не влияет на результаты шеелитовой флотации.
Обогатительная фабрика Сальмо (Канада)

Шеелитовая флотация осуществляется по схеме, приведенной на рис. 94. Замена первоначально установленных на флотационных машинах электродвигателей мощностью 10 л. с, электродвигателями мощностью 15 л. с. дала возможность повысить скорость вращения импеллеров с 275 до 320 об/мин, что улучшило аэрацию и пенообразующую способность флотационных машин.

Сгущенная пульпа при плотности около 45% твердого перемешивается в течение 16 мин с реагентами при pH, равном 10,1—10,2, и при температуре 16—20°С. Расход соды, подаваемой в контактный чан № 1, устанавливается из расчета омыления олеиновой кислоты. Pacxoд соды контролируется с помощью автоматической системы записи и контроля pH. электродная станция которой установлена в контактном чане № 2. При температуре ниже 16° С трудно поддерживать необходимое ценообразование, а при температуре выше 20°С пенообразование слишком интенсивно. Для подогрева пульпы в контактный чан № 1 подают пар.

В пульпу добавляют следующие реагенты, (кг/т): кальцинированную соду 1,25 (для контроля щелочности); жидкое стекло 0,125 (депрессор кварца и силикатов); экстракт квебрахо 0,4 (депрессор кальцита); цианистый натрий 0,075 (депрессор сульфидов). В качестве собирателя применяют олеиновую кислоту, которую подают дробно по камерам при общем расходе около 0,2 кг/т.

В отделение шеелитовой флотации поступает пульпа, содержащая 0,5% WO3; концентрат получают с содержанием 30% WO3. 0,024% S, 3,5% P и различного количества кальцита, силикатов и флюорита. Концентрат фильтруют на дисковом вакуум-фильтре до содержания примерно 14% влаги. В среднем хвосты флотации содержат 0,1% WO3.

В табл. 79 приведено содержание и распределение вольфрама по классам ситового анализа хвостов шеелитовой флотации.

Флотационный концентрат доводят до кондиций по содержанию вольфрама и фосфора выщелачиванием соляной кислотой для растворения кальцита и апатита. Если в концентрате содержатся силикаты или флюорит, то они не растворяются в соляной кислоте и остаются а виде примесей в конечном концентрате.

Кислота хранится в трех стальных чанах с резиновой футеровкой диаметром 2700 мм и высотой 7650 мм, вмещающих 171 т кислоты.

Выщелачивание осуществляется в деревянных чанах диаметром 2400 мм и высотой 2700 мм, изготовленных из еловых досок и покрытых снаружи и внутри кислотоупорной краской. Валы и импеллеры перемешивающих механизмов гуммированы. Имеются также два чана для декантации размером 3000х3000 мм, такой же конструкции, как и чаны для выщелачивания, но без перемешивающих механизмов.

Выщелоченный концентрат фильтруют на фильтр-прессе размером 1050 мм с 42 секциями, покрытыми фильтровальной тканью и изготовленными из кленового дерева. После обработки кислотой концентрат перекачивают на фильтр-пресс гуммированным диафрагмовым насосом производительностью 175 л/мин. Для перекачивания раствора применяют насос, изготовленный из высококремнистого железного сплава. Чаны для выщелачивания и декантации, а также фильтр-пресс снабжены зонтами для отсасывания паров кислоты эксгаустером.

В каждый чан для выщелачивания загружают примерно 5 и флотационного концентрата, который репульпируют водой до 25% твердого. В течение нескольких часов в чан добавляют соляную кислоту крепостью 20° по Боме. По мере подачи кислоты пульпа начинает бурно выделять углекислый газ до тех пор, пока кальцит полностью не растворится. После этого реакция идет менее бурно, но перемешивание пульпы продолжается до тех пор, пока содержание фосфора не снизится до 0,05%. Тогда пульпу из чана перекачивают на фильтр-пресс.

Фильтрат с пресса поступает в чан для декантации, в котором в течение 8 ч осаждаются попавшие в фильтрат твердые частицы. После этого осветленный раствор направляют в отвал. Кек в фильтр-прессе продувают сжатым воздухом в течение 30 мин для удаления фосфорной кислоты и предотвращения выпадения фосфора при промывке. Его промывают водой в течение 1 ч; промывные воды поступают во второй чан для выщелачивания; затем кек снова продувают сжатым воздухом а течение 3 ч, после чего содержание влаги составляет в среднем 4%, Разгрузка фильтр-пресса осуществляется вручную.

В табл. 80 приведен баланспродуктов обогащения.

Общее извлечение вольфрама составляет 82,99%.

В концентрате со столов содержится в среднем 10% влаги, а в выщелоченном — 4%. Перед отправкой эти концентраты сушат до содержания влаги ниже 0,5%. Концентрат со столов высушивают на двух неподвижных сушилках плоского типа размером 900х6300 мм. Сушилка состоит из парового змеевика, покрытого сеткой с размером отверстий 0,42 мм, образующей лоток над стальными бункерами. Над каждой сушилкой подвешено 100 инфракрасных ламп. Влажный концентрат со столов опробуют и распределяют по сушилке, где его время от времени перемешивают для ускорения процесса сушки. По мере высыхания он проваливается сквозь сетку в бункера.

Сушилка для выщелоченного концентрата представляет собой двухшнековый конвейер лопастного типа, длиной 7800 мм, при диаметре шнека 225 мм, снабженный 16 нагревающими панелями излучающего типа, мощностью по 4 квт, подвешенными над шнеками. Сушилка имеет питающий бункер, в который подается выщелоченный концентрат из фильтр-пресса. Высушенный концентрат разгружают непрерывно в барабаны, установленные на нижнем этаже, где его опробуют и складируют партиями до тех пор, пока не будут получены результаты химического анализа на содержание вольфрама и примесей.

Усреднение концентратов со столов и с флотации производится с помощью горизонтального смесителя винтового типа диаметром 600 мм и длиной 5400 мм, приводимого в движение электродвигателем мощностью 25 л. с.

Усреднение производится с целью доведения концентрата до технических условий, указанных потребителем. Концентрат отправляют в стальных банках весом по 75 кг нетто. Перевозка и складирование банок с концентратом производится автопогрузчиком.

Анализы на WO3 в бедных пробах для текущего контроля производят колориметрическим путем с применением спектрофотометра Бекмана. Результаты, получаемые по этой методике, согласуются с результатами гравиметрического определения при условии производства последнего достаточно опытным лаборантом. Анализы концентратов на WO3 для текущего контроля производят по упрощенной весовой методике, по которой результаты получаются через 8 ч. Полный весовой метод применяют для проб отгружаемых концентратов и для составных месячных проб.

Большие затруднения возникали при анализе сульфидного концентрата на WO3. В этих пробах содержится много железа и серы, а содержание WO3 составляет всего 0,1%. Результаты, получаемые весовым способом, были всегда в несколько раз меньше получаемых колориметрическим методом. Это затруднение было устранено применением совместно с цинхонином альфа-бензоиноксима для обеспечения полноты осаждения WO3 и присутствии большого количества железа. Оказалось, что с одним цинхонином осаждение происходит неполно, но при этом в растворе остается постоянное количество WO3. В случае богатых проб это не имеет значения, но чем беднее продукт, тем больше становится доля неосадившегося WO3 по отношению ко всему определяемому количеству.

Колориметрический анализ применяют также для определения фосфора и молибдена. Для определения содержания серы пользуются методом сгорания, осуществляемым в индукционной печи высокой частоты. Это значительно снизило трудоемкость анализа и дает достаточно надежные результаты.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна