Rozdział 1: Charakterystyka zasobów rud ołowiu i cynku oraz wzbogacania
1.1 Cechy globalnego rozmieszczenia zasobów
Główne typy mineralizacji:
Złoża osadowo-ekshalacyjne (55%)
Złoża typu Doliny Missisipi (30%)
Złoża wulkanogeniczne masywne siarczkowe (VMS) (15%)
Reprezentatywne złoża:
Chińskie złoże Fankou (Udowodnione zasoby: Pb+Zn >5 milionów ton)
Australijska kopalnia Mount Isa (Średnia zawartość cynku: 7,2%)
Asocjacje mineralogiczne:
Intymny przerost PbS-ZnS (Rozkład wielkości cząstek: 0,005-2mm)
Asocjacje metali szlachetnych (zawartość Ag: 50-200g/t, często występujące jako argentiferous galena)
1.2 Wyzwania procesowe mineralogii
Zmienna zawartość żelaza w sfalerycie (Fe 2-15%):
Wpływa na zachowanie podczas flotacji ze względu na zmiany w chemii powierzchni, Sfaleryt o wysokiej zawartości żelaza (>8% Fe) wymaga silniejszej aktywacji
Wtórne minerały miedzi (np. kowelina):
Powoduje zanieczyszczenie miedzią w koncentratach cynku (zazwyczaj >0,8% Cu), Wymaga selektywnych odczynników depresyjnych (np. kompleksy Zn(CN)₄²⁻)
Efekty powlekania szlamem:
Staje się znaczący, gdy cząstki -10µm przekraczają 15%, Metody łagodzenia:
---Środki dyspergujące (krzemian sodu)
---Obwody flotacji-mielenia etapowego
Rozdział 2: Nowoczesne systemy procesów wzbogacania
---Pierwotne mielenie w obwodzie zamkniętym: Klasyfikacja hydrocyklonowa, Obciążenie obiegowe: 120-150%
---Docelowa dokładność: 65-75% przechodzi przez 74µm, Stopień uwalniania galeny: >90%
---Schemat odczynników:
Typ odczynnika | Dawkowanie (g/t) | Mechanizm działania |
Wapno | 2000-4000 | Regulacja pH do 9,5-10,5 |
Ditiokarbaminian dietylowy (DTC) | 30-50 | Selektywny kolektor galeny |
MIBC (środek pieniący) | 15-20 | Kontrola stabilności piany |
---Konfiguracja sprzętu: Cele flotacyjne JJF-8: 4 cele do zgrubnego wzbogacania + 3 cele do czyszczenia
---Dawkowanie CuSO₄: 250±50 g/t, Zoptymalizowane z intensywnością mieszania (gęstość mocy: 2,5 kW/m³)
---Zakres kontroli potencjału (Eh): +150 do +250 mV
Kluczowe przełomy technologiczne:
---Wysokowydajny kolektor kompozytowy (AP845 + dwubutylofosforan amonu, stosunek 1:3)
---Selektywna technologia usuwania depresji (regulacja pH do 7,5±0,5 za pomocą Na₂CO₃)
Przypadki zastosowań przemysłowych:
---Przepustowość zwiększona o 22% (osiągając 4500 t/d) w kopalni w Mongolii Wewnętrznej
---Zawartość koncentratu cynku poprawiona o 3,2 punkty procentowe
Podsystem wstępnego wzbogacania:
---Kontrola gęstości ośrodka (proszek magnetytu D50=45µm)
---Trójproduktowy cyklon (typ DSM-800) wydajność separacji Ep=0,03
Analiza ekonomiczna:
---Gdy wskaźnik odrzutu odpadów osiąga 35-40%, koszty mielenia są zmniejszone o 28-32%
Rozdział 3: Odczynniki do wzbogacania rud ołowiu i cynku
Odczynnik | Minerał docelowy | Dawkowanie (g/t) | Zakres pH | Godne uwagi cechy |
Ksantogeny (np. SIPX) | ZnS | 50-150 | 7-11 | Ekonomiczne, wymaga aktywacji CuSO₄ |
Ditirofosforany (DTP) | PbS | 20-60 | 9-11 | Wysoka selektywność Pb nad Zn |
Kwasy tłuszczowe | Utlenione rudy | 300-800 | 8-10 | Wymaga dyspergatorów (np. Na₂SiO₃) |
Aminy (np. dodecyloamina): Stosowane we flotacji odwrotnej do usuwania krzemianów, Dawkowanie: 100-300 g/t, pH 6-8
Kwasy aminokarboksylowe: Selektywne dla Zn w złożonych rudach, Skuteczne przy pH 4-6 (Eh = +200 mV)
Odczynnik | Funkcja | Dawkowanie (kg/t) | Zanieczyszczenia docelowe |
Na₂S | Depresja Zn w obwodzie Pb | 0,5-2,0 | FeS₂, ZnS |
ZnSO₄ + CN⁻ | Depresja pirytu | 0,3-1,5 | FeS₂ |
Skrobia | Depresja krzemianów | 0,2-0,8 | SiO₂ |
Na₂CO₃ | Modyfikator pH (bufor przy 9-10) | 1,0-3,0 | - |
Odczynniki kompozytowe do wzbogacania odnoszą się do wielofunkcyjnych systemów odczynników utworzonych przez zintegrowanie dwóch lub więcej komponentów funkcjonalnych (kolektorów, depresantów, środków pieniących itp.) poprzez mieszanie fizyczne lub syntezę chemiczną. Na podstawie ich składu można je sklasyfikować na:
Mieszanie mechaniczne poszczególnych odczynników (np. ditiokarbaminian dietylowy (DTC) + ksantogen butylowy w stosunku 1:2)
Typowy przykład:
Kolektor kompozytowy LP-01 (ksantogen + tiokarbaminian)
Molekularnie zaprojektowane wielofunkcyjne odczynniki
Typowe przykłady:
Kompleksy kwasu hydroksamowego-tiolowego (podwójna funkcjonalność kolektor-depresant)
Depresanty polimerowe zwitterjonowe
Rozdział 4: Kluczowy sprzęt i parametry techniczne
Etap zgrubnego wzbogacania: Maszyna flotacyjna KYF-50 (szybkość napowietrzania: 1,8 m³/m²·min)
Etap czyszczenia: Kolumna flotacyjna (Cela Jamesona, średnica pęcherzyków: 0,8-1,2 mm)
Dane testów porównawczych: Konwencjonalne komory mechaniczne vs. komory napowietrzane: Różnica wskaźnika odzysku ±3,5%
Konfiguracja analizatora online:
---Courier SLX (XRF zawiesiny, cykl analizy: 90 s)
---Outotec PSI300 (analiza wielkości cząstek, błąd <±2%)
Inteligentne strategie kontroli:
---System dozowania odczynników oparty na Fuzzy-PID (dokładność kontroli: ±5%)
---Platforma optymalizacji cyfrowego bliźniaka (zdolna do 12-godzinnej predykcji wskaźników procesowych)
Rozdział 5: Ochrona środowiska i kompleksowe wykorzystanie zasobów
Wieloetapowy proces oczyszczania:
---Obróbka wstępna (neutralizacja/strącanie, pH=8,5-9,0)
---Obróbka wtórna (środki biologiczne, skuteczność usuwania ChZT >85%)
Standardy ponownego wykorzystania wody:
---Stężenia jonów metali ciężkich (Pb²⁺<0,5 mg/L)
Odzyskiwanie cennych składników:
---Odzyskiwanie srebra (ługowanie tiosiarczanem, wskaźnik ekstrakcji >65%)
---Produkcja koncentratu siarki (połączenie separacji magnetycznej-flotacji, zawartość S >48%)
Metody wykorzystania masowego:
---Dodatek do cementu (stosunek mieszania 15-20%)
---Materiał do zasypki podziemnej (kontrola osiadania 18-22 cm)
Rozdział 6: Porównanie wskaźników techniczno-ekonomicznych
Struktura kosztów produkcji:
Pozycja kosztowa | Proporcja (%) | Koszt jednostkowy (USD/t)* |
Środki mielące | 28-32 | 1,2-1,5 |
Odczynniki flotacyjne | 18-22 | 0,75-1,05 |
Zużycie energii | 25-28 | 1,05-1,35 |
*Uwaga: Przeliczenie walut po kursie 1 CNY ≈ 0,15 USD
Studium przypadku: Modernizacja koncentratora o wydajności 2000 t/d
Parametr | Przed modernizacją | Po modernizacji | Ulepszenie |
Odzysk cynku | 82,3% | 89,7% | +7,4% |
Koszt odczynników | 6,8 CNY/t | 5,2 CNY/t | -23,5% |
Wskaźnik ponownego wykorzystania wody | 65% | 92% | +27% |
Rozdział 7: Przyszłe kierunki rozwoju technologicznego
Separacja nadprzewodząca magnetyczna (Natężenie pola tła: 5 Tesla, przetwarzanie materiału -0,5 mm)
Separacja w złożu fluidalnym (Złoże fluidalne powietrzno-gęste, Ecart Probable Ep=0,05)
Rozwój bio-odczynników (np. kolektory na bazie lipopeptydów)
Budowa kopalni bez odpadów (Całkowity wskaźnik wykorzystania >95%)