Обогащение руд цветных металлов

Рассмотрены современные технологические схемы рудоподготовки и комплексной переработки руд цветных металлов с учетом особенностей их вещественного состава. Описана технология обезвоживания в условиях полного водооборота, изложены особенности организации производства и управления процессами с применением современных средств. Приведены экономические показатели обогащения на фабриках. Показаны перспективы развития техники и технологии комплексной переработки руд.

Для студентов вузов, обучающихся по специальности «Обогащение полезных ископаемых».

Среди дисциплин, изучаемых студентами специальности «Обогащение полезных ископаемых» особое значение имеет технология комплексной переработки и обогащения различных типов минерального сырья, в том числе руд цветных металлов.

Руды цветных металлов являются комплексным сырьем и источником получения не только цветных, но и редких, благородных, редкоземельных металлов, серы, барита, флюорита, кварца, полевых шпатов и других элементов и минералов, крайне необходимых различным отраслям народного хозяйства. Они перерабатываются на многих обогатительных фабриках. Комплексность и экономическая эффективность их использования определяются эффективностью технологии их обогащения, совершенствованию и интенсификации которой в СССР и за рубежом уделяется большое внимание.

Однако в отечественной и зарубежной литературе не приводится обобщенных данных по обоснованию выбора технологии рудоподготовки и обогащения руд цветных металлов с учетом особенностей их вещественного состава, достижений в области обогатительного машиностроения и влияния крупности измельченного материала на эффективность обогащения, осуществлению автоматического контроля и регулирования технологических процессов, обеспечению получения высокого качества продукции, снижению потерь цветных компонентов с отходами производства и повышению комплексности использования сырья в условиях полного водо-оборота и охраны окружающей среды.

При подготовке учебника авторский коллектив попытался решить эти задачи.

В книге обобщены и систематизированы опубликованные к настоящему времени материалы по технологии обогащения руд цветных металлов с учетом современных достижений обогатительной науки и техники, опыта работы лучших предприятий по комплексной переработке и обогащению руд цветных металлов, современных тенденций совершенствования и оптимизации существующей технологии обогащения на обогатительных фабриках. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований технологии обогащения различных типов первичных, окисленных и смешанных руд цветных металлов, даны анализ и теоретическое обоснование наиболее эффективных технологических режимов и схем обогащения, рассмотрены пути совершенствования технологии рудоподготовки, предконцентрации, обогащения руд и их оптимизации средствами автоматизации, а также условия повышения комплексности использования труднообогатимых руд применением комбинированных схем переработки. Приведены новые комбинированные схемы, включающие обжиг, выщелачивание, экстракцию или сорбцию, позволяющие существенно повысить комплексность использования сырья, улучшить технологические показатели и экономику его переработки и обогащения.

Учебник составлен в соответствии с учебной программой дисциплины «Технология обогащения руд цветных металлов» для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 0903 «Обогащение полезных ископаемых».

Предисловие и гл. 1—11 написаны проф., д-ром техн. наук А. А. Абрамовым, гл. 12—15 — проф., д-ром техн. наук С. Б. Леоновым.

роизводство цветных металлов (медь, свинец, цинк, никель) непрерывно растет и ожидается, что в 2000 г. оно превысит уровень 1970 г. в 2,5—3 раза, а масса добываемой руды, с учетом ее обеднения, увеличится в 4—5 раз. Развитие производства цветных металлов обеспечивается запасами их руд, по которым Советский Союз занимает одно из первых мест в мире.К важнейшим промышленным типам медных руд относят медистые песчаники, медно-порфировые и медно-колчедаиные руды.Большая часть мировых запасов меди сосредоточена в медно-норфировых месторождениях, руды которых отличаются низким содержанием полезных компонентов (меди и молибдена), но имеют большую промышленную ценность в связи со значительными масштабами минерализации, крупными размерами рудных тел и возможностью разработки их открытым способом. Эти руды обеспечивают основную часть мировой выплавки меди и значительную долю производства молибденовых концентратов. Помимо меди и молибдена они являются также важным источником получения золота, серебра, селена, теллура и рения. В СССР медно-порфировые месторождения расположены в Казахстане (Коунрадское, Бощекульское и др.), Западном Тянь-Шане (Алмалыкская группа), Армении (Каджаран, Агарак, Джиндара). За рубежом медно-порфировые месторождения сконцентрированы в основном в Западно-Американском медно-порфировом поясе Кордильер и Анд. Наиболее крупные месторождения медно-порфировых руд сосредоточены в Чили (Чукикатама, Эль Тениенте) и южной части Перу. Медно-порфировые месторождения известны также в других странах Латинской и Центральной Америки, США и Канаде, Филиппинах и Малайзии, Индонезии, Папуа-Новой Гвинее, Ираке, Болгарии, Югославии, Испании и других странах.Большое промышленное значение имеют медистые песчаники и сланцы. Стратиморфные месторождения медистых песчаников в СССР представлены Джезказганским месторождением в Центральном Казахстане и Удоканским месторождением в Восточной Сибири. Руды Джезказганского месторождения кроме меди содержат также свинец, цинк и другие примеси. Руды Удо-канского месторождения — практически мономинеральные (медные). Перспективы развития этого месторождения связаны с эксплуатацией Байкало-Амурской магистрали. Месторождения медистых песчаников известны также в Средней Азии, Алтае-Саянской области, на Мангышлаке и в других районах. За рубежом одним из крупнейших в мире районов развития медистых песчаников является меденосный пояс в Африке, протянувшийся вдоль границ Заира и Замбии. Стратиморфные месторождения меди известны также в Польше, Германии, США, КНР.Важный промышленный тип — м ед но - к о л ч е д а н н ы е месторождения. Главные их компоненты — медь, цинк и сера. Обычно колчеданные месторождения характеризуются менее крупными масштабами минерализации меди, но их доля в разведанных запасах и добыче меди, особенно в СССР (на Урале) и Канаде,, значительна. Разработка медно-колчеданных месторождений рентабельна, так как попутно с медью из руд извлекаются цинк* золото, серебро, сера, железо и многие другие компоненты, стоимость которых в несколько раз превышает стоимость меди„ В Канаде из медно-колчеданных месторождений получают !/з всех цветных металлов.Уникальное скопление медно-колчеданных руд известно под названием Иберийского пиритового пояса. Здесь известны около> 300 колчеданных месторождений. Среди них — крупнейшие колчеданные месторождения Рио-Тинто, Тарсис и Ля-Царца в Испании,. Санто-Доминго, Алжуштрел и Луцелло в Португалии, Бор в Югославии. Медно-колчеданные месторождения развиты также в США, на Кубе и Кипре.Месторождения свинца и цинка характеризуются тем, что в состав их руд могут входить также медь, олово, сурьма, висмут, кадмий, селен, теллур, таллий, индий, золото, серебро. В связи с этим руды свинца и цинка называют полиметаллическими. Различают скарновые, метасоматические, жильные, колчеданные, стратиформные и метаморфизованные полиметаллические месторождения.Скарновые месторождения свинца и цинка выявлены на Дальнем Востоке (Дальнегорское), Центральном Казахстане (Кызыл-Эспе, Аксоран и др.), в Средней Азии (Алтын-Топкан, Кансай и др.), а метасоматические — в Средней Азии и Восточном Забайкалье (Благодатское, Екатерино-Благодатское). Известен ряд жильных месторождений. Наиболее значительными из них являются месторождения Садон и Згид в Горной Осетии (Кавказ). На территории Рудного Алтая, Центрального Казахстана, Узбекистана, Бурятии, Восточного Кавказа находятся колчеданные полиметаллические месторождения. Ряд месторождений в Казахстане (Каратау), Узбекистане, Киргизии относятся к стратиморфным, а Горевское месторождение в Енисейском кряже, Холодинское и другие в Северном Прибайкалье — к метаморфизованным месторождениям.Свинцово-цинковая промышленность СССР основана на комплексной переработке разных по составу полиметаллических руд. Существенные их запасы сосредоточены в Казахстане, где производится более 70 % свинца и 50 % цинка в стране. За рубежом уникальными по запасам и качеству руд метаморфизованными свинцово-цинковыми месторождениями являются месторождения Брокен-Хилл в Австралии, Сулливан и Пайн-Пойнт в Канаде. Б Японии основные запасы меди сосредоточены в колчеданных полиметаллических рудах типа «куроко». Различные по запасам месторождения свинца и цинка известны также в США (Ред-Дог), Мексике, Перу, Испании, Польше.Основу никелевой промышленности составляют сульфидные м ед но-н икел ев ы е руды, приуроченные к ультраосновным и основным породам, и силикатные руды, связанные с латерит-ной корой выветривания ультраосновных пород. Советский Союз является одной из немногих стран, в которых развито производство никеля. Сырьем являются сульфидные медно-никелевые руды Кольского полуострова и Восточной Сибири. На Украине, Урале и в Казахстане известны месторождения силикатных никелевых руд. Ценность сульфидных медно-никелевых и силикатных никелевых руд велика в связи с попутным извлечением из этих руд кобальта, платины и других металлов. За рубежом основная часть разведанных запасов сульфидных медно-никелевых руд находится в Канаде, тде расположено одно из крупнейших месторождений — Садбери. Небольшие сульфидные медно-никелевые месторождения известны в ЮАР и Австралии. В странах, расположенных в тропических и субтропических зонах, более 95 % запасов никеля заключено в силикатных рудах коры выветривания (Новая Каледония, Индонезия, Бразилия, Колумбия, Доминиканская Республика и др.)