книги из ГПНТБ / Полькин, С. И. Обогащение оловянных руд и россыпей

обезвоживающих и гидравлических классификаторов и конусов; часть их присутствует в хвостах столов. Из хвостов шламы выде­ ляются со сливом обезвоживающего хвосты классификатора. Все сливы сгущаются в конусе диаметром 2400 мм и сгустителе диамет­ ром 12 м.

Сгущенные продукты обогащаются на концентрационных сто­ лах. Слив сгустителя используется как оборотная вода и для со­ провождения хвостов в хвостохранилище.

Песковый товарный концентрат обезвоживается в конусе и бун­ кере и с помощью шнека подается в сушильный барабан.

Сухой концентрат после опробования затаривается. Шламовый товарный концентрат собирается в бочки в цехе и сушится перио­ дически. Укомплектованные партии шламовых концентратов опро­ буют, упаковывают и отправляют на склад готовой продукции.

Отличительной особенностью фабрики является то, что она работает на морской воде Чаунской губы сложного солевого со­ става. Вода обладает сильными коррозионными свойствами, что отрицательно сказывается на состоянии оборудования, пульпово­ дов, водоводов и значительно сокращает срок их службы. Это обстоятельство явилось одной из причин невозможности использо­ вания столов ЯСК-1.

Морская вода на фабрику подается насосами типа ЭВ-200Х4, расположенными на берегу Чаунской губы, на расстоянии 630 м. Расход свежей воды равен 10 м3 на 1 т руды. На перекачке обо­ ротной воды установлены 2 центробежных насоса 8НДВ.

Извлечение на фабрике составляет 72—74% в концентраты, со­ держащие 20—25% олова. В отвальных хвостах содержится до 0,2% олова. Расход реагентов на 1 т исходной руды: 72 г/т бути­ лового ксантогената, 8,5 г/т соснового масла, 190 г/т дизельного топлива, 480 г/т серной кислоты.

«Рёмер», «Шварцвассер» и «Эренфридерсдорф». Рудники и фаб­ рики входят в систему комбината им. А. Функа, объединяющего предприятия по добыче, обогащению и металлургической перера­ ботке оловянных и свинцово-цинковых руд. В настоящее время раз­ рабатывается два месторождения оловянных руд — Альтенбергское и Эренфридерсдорфское. На территории Саксонии обнаружено не­ сколько месторождений оловоносных скарновых руд с относительно высоким содержанием олова и запасами значительных размеров. Скарновые руды содержат магнетит, сфалерит, слюды. Олово в них имеет очень тонкую вкрапленность, большая часть представ­ лена игольчатыми кристаллами, размером от сотых до тысячных

174

долей миллиметра и деревянистым оловом амебовидной формы. Распределение олова между сопутствующими минералами равно­ мерное с чрезвычайно тонким взаимопрорастанием.

На фабрике «Эренфридерсдорф» производится обогащение в тя­ желых суспензиях крупных классов руды и концентрацией на сто­ лах— мелких; на фабриках «Рёмер» и «Шварцвассер», перераба­ тывающих руды Альтенбергского месторождения, гравитационными методами извлекается только крупновкрапленный касситерит. Из­ влечение мелкого касситерита из шламов и доизмельченных про­ дуктов гравитации осуществляется на фабрике «Рёмер» флотацией.

Технико-экономические показатели переработки руды на обога­

Хвостовая пульпа двух фабрик (при Т : Ж = 1 :8 —НО) объеди­ няется и по деревянному открытому лотку самотеком поступает в хвостохранилище.

Хвостовое хозяйство фабрик имеет довольно сложное гидротех­ ническое сооружение и включает: плотину для задержания павод­ ковых вод, канал для отвода реки, дамбу хвостохранилища первой очереди высотой 30 м, насосную станцию оборотной воды.

175

вблизи фабрики. На фабрике используют до 90% оборотной воды от общего расхода. В оборотной воде содержится до 49 мг/л взве­ шенных веществ, рН = 6,0—6,5, жесткость 5 нем. град., мышьяка

0,03—0,55 мг/л, фенола 0,02—0,04 мг/л.

Оловянные концентраты Альтенберга содержат 42; 12—14 и 10% олова, до 1% висмута, от 25 до 45% железа, от 0,5 до 2% мышьяка и до 4% трехокиси вольфрама. На фабрике «Эренфри­ дерсдорф» получают один сорт концентратов, содержащих 40—50% олова, 10% железа, 0,6% мышьяка, 12% кремнезема, 3% трех­ окиси вольфрама. Концентраты обеих фабрик отправляются на пе­ реработку, в г. Фрайберг на оловоплавильный завод.

Месторождение Альтенберг расположено в центральной части Рудных гор в 50 км от г. Фрайберга и представляет штокверк грейзена, являющийся верхней частью большого гранитного купола.

Руда по минералопетрографическому составу разделена на две основных разновидности: 1) грейзенизированные граниты (70— 75%) и 2) кварцево-слюдяные грейзены (25—30%).

В грейзенизированных гранитах преобладают кварц, калиевый полевой шпат и плагиоклаз, в подчиненном количестве — топаз, цинвальдиг и биотит. Наблюдается тонкая вкрапленность кассите­ рита и сульфидов. Из акцессорных минералов присутствуют рутил, сфен, циркон, апатит, монацит. Наиболее распространенным (до 10—15%) минералом является гематит, за счет которого порода приобретает красно-бурую окраску.

Кварцево-слюдяные грейзены состоят из кварца и литиевой слюды (цинвальдита); содержат микроскопическую вкрапленность касситерита, сульфидов, топаза и акцессоров и значительное со­ держание гематита.

Вкрапленность касситерита в рудах Альтенберга составляет от 0,5 до тысячных долей миллиметра. Основными минералами по­ роды являются кварц — до 70%, полевые шпаты — до 25%, то­ паз— около 5%.

В настоящее время в Альтенберге отрабатываются руды цен­ тральной части штокверка, представляющей собой раздробленную горную массу.

Руда через выработки направляется на две подземные уста­ новки крупного дробления, где она дробится до 50—100 мм и за­ тем поступает по скиповому подъему в 40-тонный приемный бун­ кер дробильно-сортировочного отделения, отсюда пластинчатым пи­ тателем подается на двухдечные ситовые грохоты для получения классов +50 мм, —50 + 35 мм и —35 мм. Класс —35 мм, содержа­ щий большое количество шламов, направляется по канатной до­ роге на фабрику «Рёмер», а +35 мм проходит среднее и мелкое

176

дробление в открытом цикле и поступает на фабрику «Шварцвассер». На фабрике «Шварцвассер» руда обогащается по односта­ диальной гравитационной схеме с доработкой промпродуктов в от­ дельном цикле при конечной крупности хвостов —0,4 мм и пром­ продуктов —0,2, —0,3 мм.

Руда и промпродукты измельчаются в двух шаровых мельни­ цах 2200x2500 мм, работающих в замкнутом цикле с дуговыми грохотами и после классификации в штромаппаратах поступают на концентрационные столы «Гумбольдта» для получения черновых концентратов, промпродуктов и отвальных хвостов. Промпродукты доизмельчаются в шаровой мельнице 2200x2500 мм и обогащаются с выделением черновых концентратов и отвальных хвостов. Хвосты с содержанием олова 0,18—0,24% по трубопроводу поступают в хвостохранилище, в которое также подают все хвосты с фаб­ рики «Рёмер».

Черновые концентраты, а также шламы (—0,1 мм) направляют на доводку и обогащение на фабрику «Рёмер». Шламы обеих фаб­ рик обогащают флотационным методом. В руде —35 мм, содержа­ щей 0,34% олова, касситерит начинает освобождаться на 30—50% от сростков при крупности измельчения —0,5 мм, а при крупности

—0,2 мм — на 80%.

Руда измельчается в шаровых мельницах до —0,4 мм. При этом около 20% раскрытого от сростков и готового для обогащения кас­ ситерита переизмельчается в мельнице. Это, очевидно, является одной из основных причин низкого извлечения олова в гравита­ ционный 40%-ный концентрат.

На флотационную установку поступает 750 т/сутки шламов с со­ держанием олова 0,23—0,27%. После классификации и обезвожи­ вания шламов в- гуммированных гидроциклонах диаметром 80 мм пески направляются в так называемую крупнозернистую флотацию, а сливы на вторичное гидроциклонирование в фарфоровых гидро­ циклонах диаметром 50 мм, слив которых сбрасывается в отвал, а пески направляются на флотацию. Обе флотационные нитки имеют одинаковые схемы: флотация сульфидов с их перечисткой, основная и контрольная флотация касситерита с четырьмя перечистками оловянного концентрата.

Крупнозернистая флотация проводится в флотационных каме­ рах объемом 2 м3, а мелкозернистая — в камерах 1 м3.

Сульфиды флотируют при pH = 5,5—6 с реагентами: соляная кислота, ксантогенат 80 г/т и ксиленол 80 г/т.

Касситерит флотируют при плотности пульпы 200 г/л, pH = 5,2—

а после четырех перечисток получают 12—15%-ный концентрат при извлечении около 60% от операции. Содержание олова в хвостах

0,08—0,13%.

Гравитационные и флотационные концентраты подвергают до­ водке. Черновые гравитационные концентраты разубоживают суль­ фиды (преимущественно арсенопирит). Поэтому все гравитаци­ онные концентраты фабрик «Шварцвассер» и «Рёмер» подвергают сульфидной флотации при расходе реагентов: соляной кислоты 3— 5 кг/т, ксантогената 2,5—2,7 кг/т и вспенивателя 0,1—0,3 кг/т, даже при таком большом расходе реагентов скорость флотации очень мала. Порция материала флотируется 1,5—2 ч и более.

После удаления сульфидов содержание олова повышается до 42%, он обезвоживается и специальными автомашинами отправ­ ляется на оловянный завод. При применении обогатительных и гидрометаллургических методов переработки, как показали исследования [22], извлечение олова может быть повышено до 63%.

Флотационные концентраты перечищаются на концентрацион­ ных столах, где их разделяют на богатый (42%) и бедный (10— 12%)- Богатый концентрат объединяется с гравитационным, а бед­ ный является сырьем для фьюмингования.

Сульфиды от доводки оловянных концентратов перечищают пе­ риодически на флотационной установке с получением товарного арсенопиритного концентрата, который реализуется.

Средняя стоимость переработки 1 т руды составляет 14,3 марки,

2,3 марки.

Общая численность рабочих и служащих — 650 человек, в том числе: на шахте — 210 человек, на фабриках— 130 человек, в ре­ монтной группе—• 130 человек, во вспомогательных цехах— 126 че­ ловек, в управлении— 18 человек, мастеров и инженеров на фаб­ риках— 15 человек, на шахте — 21 человек, в управленческом ап­ парате в'отделе экономики — 6 человек.

Месторождение Эренфридерсдорф расположено в 30 км к югу от г. Карл-Маркс-Штадта и в 60 км юго-западнее г. Фрейберга.

Олово добывается на этом месторождении более 700 лет, но окончательных данных по запасам его в месторождении не име­ ется. К настоящему времени геолого-разведочными работами зна­ чительно увеличены запасы легкообогатимых руд, содержащих 0,2% олова. Вновь открыто месторождение скарновых руд, содер­ жащих 0,48% олова, 2,7% цинка, 0,14% меди.

Врудах, перерабатываемых на фабрике «Эренфридерсдорф», основными минералами являются кварц, топаз, слюда, флюорит, продукты разложения полевых шпатов, а также касситерит, арсе­ нопирит и молибденит.

Врудах в среднем содержится: 0,20% олова, 0,02% вольфрама,

0,30% мышьяка. Руда из шахты поступает в дробильное отделе­ ние, оборудованное щековой дробилкой крупного дробления и ко­

178

нусными дробилками среднего и мелкого дробления. На обогаще­ ние направляется руда двух классов: —31 + 6 мм и —6 мм.

Руда класса —31+6 мм проходит предварительное обогащение в тяжелых суспензиях. Легкая фракция с содержанием олова 0,03% и выходом 70% от класса или 50% от исходной руды через расходный бункер отправляется автотранспортом строительным организациям.

Тяжелая фракция подвергается дроблению в конусной дробилке до 6 мм и совместно с классом —6 мм направляется в отделение грохочения гравитационного корпуса.

Установка по обогащению руды в тяжелой суспензии оборудо­ вана конусным сепаратором диаметром 2,8 м, необходимым вспо­ могательным оборудованием и регенерационной установкой. В ка­ честве утяжелителя суспензии используется арсенопирит, который выделяется флотацией из обогащаемой руды при доводке черновых концентратов. Разделение руды ведется при плотности суспензии 2,72—2,74 г/см3. Расход утяжелителя 2,6 кг/т. Гранулометрический состав 90% класса —200 мк и 65% класса —63 мк. Регенерация производится флотацией. Флотационные реагенты, поступающие с арсенопиритом, не отмываются. Расход воды составляет 8 м3/т, из них 4 м3/т свежей и 4 м3/т оборотной.

Плотность суспензии и вязкость не регулируются. Процесс ве­ дется в одном режиме, что достигается постоянно заданной произ­ водительностью установки и в соответствии с этим производится определенная подача воды, суспензоида и воздуха. Важную роль в регулировке процесса играет опыт обслуживающего персонала.

Тяжелая фракция с содержанием олова около 0,4% и материал —6 мм после грохочения на классы —6+ 3; —3+1,8; —1,8+1 мм направляются на" 11 поршневых отсадочных машин с искусственной постелью. Класс —1 мм после классификации в штормаппаратах обогащается на столах. С отсадочных машин снимаются надрешетный концентрат, являющийся черновым концентратом, подре­ шетный концентрат и хвосты. Постель от надрешетного концент­ рата отделяется на грохоте. Подрешетный концентрат перечища­ ется на концентрационных столах. Хвосты с выходом 30—60% операции отсадки или 6—12% исходного направляются в отвал. Промпродукты обогащаются в отдельном цикле. Все шламы фа­ брики после сгущения обогащаются на концентрационных столах, на фабрике установлено 34 концентрационных стола. В работе находится 22 центробежных насоса из 34 установленных.

Черновые концентраты отсадочных машин и концентрационных столов обезвоживаются, измельчаются до —0,25 мм, сушатся и подвергаются сухой магнитной сепарации для выделения воль­ фрама. Из магнитной (вольфрамитовой) фракции флотируют суль­ фиды. Полученный вольфрамитовый концентрат содержит 68— 64% W 03 и 3—4% олова отправляется заводу твердых сплавов.

Из немагнитной фракции также флотируют сульфиды, главным образом арсенопирит; 60% арсенопиритного концентрата исполь­

зуется в качестве суспензоида, содержащего 40% мышьяка, и 0,8— 1—2% олова.

Камерный продукт флотации является готовым оловянным кон­ центратом, содержащим 40—50% олова, 3,5% трехокиси воль­ фрама, 1% мышьяка, 5% железа, 0,8—1,2% серы.

Расход реагентов при флотации: серной кислоты 8 кг/т; изобутилового ксантогената калия 2,4 кг/т и ксиленола 0,2 кг/т. Время флотации одной порции— 1—2 ч.

На фабрике при обогащении тонкозернистых материалов приме­ няют суживающие шлюзы. Они подвешиваются над концентрацион­ ными столами, и всё питание стола предварительно проходит че­ рез шлюзы, собранные в блоки. Это позволяет снизить нагрузку руды на столы и, что особенно важно, с хвостами шлюзов сбрасы­ вается основное количество воды, поступающее с питанием. За счет этого повышаются производительность и эффективность обогаще­ ния на концентрационных столах.

На фабрике нашли применение пакетные седиментационные сгу­ стители. Благоприятное по гранулометрическому составу питание, содержащее большое количество зернистого материала класса + 0,1 мм, обеспечивает длительную работу сгустителя без очистки поверхностей скольжения от осевших илов. Эта очистка занимает мало времени, производится один раз в неделю. Производитель­ ность сгущения с применением наклонных плоскостей увеличива­ ется в 2—4 раза.

При обогащении руды на установке в тяжелых средах извле­ чение составляет 85% и при обогащении на отсадочных машинах и концентрационных столах — 72—75%.

Общая стоимость обогащения 1 т руды 10,5 марки, а стоимость обогащения в тяжелых средах — 3,8 марки. Расход воды состав­ ляет 11 —12 м3/т руды.

Содержание олова в легкой фракции 0,03%, в хвостах отсадки 0,08%, в хвостах концентрационных столов 0,08% и в общих от­ вальных хвостах 0,05—0,06%.

Общее количество работающих на фабрике 74 человека. В смену обслуживают фабрику 18 человек, на установке по обогащению в тяжелых средах занято в смену 3 человека, в цехе измельчения — 4 человека.

§ 2 1 . О б о га щ е н и е о л о в я н н ы х р у д в Ч С С Р

Оловянные руды в ЧССР представлены главным образом шток­ верками (в месторождении Красно, Карловы Вары), либо грейзенами, сирицитизированными грейзенами, гранитами и серицитизированными гранитами, распространенными в Крушных Горах.

Запасы олова на 60% представлены грейзенами, 30% состав­ ляют серицитизированные грейзены и на долю гранитов и серицитизированных гранитов приходится около 10%. В среднем в рудах содержится 0,25—0,40% олова и 0,1—0,2%) трехокиси вольфрама.

180

Одно из старейших в мире месторождений — Циновед эксплуа­ тируется с середины 14 века.

Месторождение образовалось преобразованием и обогащением Циновецкого гранитного массива в результате пневматолигово-ги- дротермальных процессов, наиболее важным была грейзенизация, в процессе которой произошло оруденение.

Пустой породой месторождения являются грейзенизированные граниты. Наиболее часто встречаются кварц-циннвальдитовыегрей- зены. Менее часты кварц-циннвальдит-топазовые и кварц-цин- нвальдит-серицитовые и кварц-серицитовые грейзены. В грейзенах и гранитах содержится менее 10% серицита и каолина. Серицитизированные граниты образованы кварцем, полевым шпатом и слю­ дой. Содержание в них серицита и каолинита более 10%.

В рудах содержание кварца колеблется от 40 до 65%, калие­ вого полевого шпата от 6 до 22%, альбита от 2 до 15%, серицита от 8 до 20% и даже 30%, циннвальдита от 3 до 19%, топаза от 1 до 6%, касситерита 0,3—0,66%, сульфиды, магнетит и акцессорные минералы — до 5%.

Крупность вкрапленности касситерита в относительных процен­

0,2 мм — около 70%.

Исследования на обогатимость руд новых месторождений про­ изводятся в Институте исследования руд (UVR) в Праге. В по­ следнее время испытана обогатимость трех россыпных месторо­ ждений (Рыжовна, Доуби, Нова Роле) и семи месторождений коренных руд (штокверка Губер, Чиста, Цвиккенпинге, Прейссельберг, Высоки Камни, Коник Шибеник и Ролава). Для руд первых пяти месторождений установлена возможность примене­ ния обогащения в тяжелых суспензиях крупностью —15 и —25 мм при плотности суспензии 2,7 г/см3.

Результаты обогащения с доработкой тяжелой фракции и мел­ кой руды по гравитационной развернутой схеме показаны в табл. 46.

Фабрика «Красно» перерабатывает руды штокверкового типа касситерит-сульфидной формации. Производительность фабрики около 70 тыс. т в год руды. Технологическая схема фабрики «Красно» представлена на рис. 40.

Руда поступает из двух штокверков. В руде штокверка «Губер» содержится 0,25% олова, 0,08% трехокиси вольфрама в виде воль­ фрамита, 0,1% меди в виде халькопирита, а также пирит, арсено­ пирит, сфалерит. Вкрапленность касситерита крупная — до 3 мм. Извлечение олова в концентрат, содержащий 45% олова и 12— 15% трехокиси вольфрама, по данным Института исследования руд, составляет 65%. Отвальные хвосты содержат 0,04% олова.

Второй штокверк «Шнеда» в значительной мере отработан. Содержание олова в руде 0,25%, трехокиси вольфрама 0,03%^

меди 0,25%, цинка 0,25%.

181

Рис. 40. Технологическая схема обогащения руды на фабрике «Красно»

182

При обогащении получают оловянный концентрат с содержа­ нием 3—5% трехокиси вольфрама и 40% олова при извлечении 50—55%. Выделяют также медный концентрат с содержанием около 15% меди.

Руда подвергается крупному дроблению до 100 мм на руднике в щековой дробилке. На фабрику она подается по канатной дороге протяженностью 300 м, руда дробится в две стадии до —15 мм с промежуточным грохочением. Первое дробление в щековой дро­ билке, второе — в дробилке «Саймонса». Руда измельчается в ша­ ровой мельнице 1800X2200 мм до —1 мм (20% — 0,074 мм) в замк­ нутом цикле с параболическим грохотом.

Класс —1 мм распределяется пульподелителем на 12 столов. Из черновых концентратов столов флотируют в шестикамерной флотационной машине сульфиды бутиловым ксантогенатом в сер­ нокислой среде и присоединяют их к медному концентрату. Камер­ ный продукт сульфидной флотации перечищается на столах. Про­ межуточный продукт столов возвращается на измельчение в голову процесса: выделенный на столах концентрат содержит около 45% олова и не более 1 % меди.

Промежуточный продукт концентрационных столов возвращают в голову процесса на доизмельчение, а хвосты подвергают суль­ фидной флотации при расходах 200 г/т бутилового ксантогената, извести до pH = 8 и соснового масла 50 г/т. Пенный продукт кон­ трольной флотации возвращается на основную сульфидную фло­ тацию. Хвосты сгущаются и складируются в отвал. Сульфиды после перечистки являются товарным 15%-ным медным концен­ тратом. Содержание в нем цинка около 12%. Фабрику при трех­ сменной работе обслуживает 6 человек в смену. Ремонтная группа состоит из 10 человек. Себестоимость 1 т олова в концентрате со­ ставляет 52 тыс. крон.

Фабрика «Циновец-Юг» имеет производительность около. 170 т/сугки и работает в две смены по 8 ч. Фабрика перерабаты­ вает оловянно-вольфрамово-литиевые руды с содержанием олова 0.208%, трехокиси вольфрама 0,186% и лития 0,35%. Вкраплен­ ность касситерита менее 0,1 мм. Руды жильно-штокверкового типа, жилы имеют мощность до 0,35 м. В руде содержится до 10% шла­ мов, образуемых серицитом и сланцами, поэтому перед обогаще­ нием руду промывают на руднике.

Технологическая схема обогащения руды на фабрике «ЦиновецЮг» показана на рис. 41.

Промытую руду крупностью — 400 мм дробят в щековой дро­ билке до —100 мм, затем после грохочения на вибрационном гро­ хоте с сеткой 20 мм дробят на нормальной дробилке «Саймонса» до —20 мм и ковшовым элеватором складируют в бункере дро­ бленой руды. Из бункера она подается на мокрое грохочение на грохоте с сеткой 2,75 мм. Плюсовой продукт грохота (40% от ис­ ходной руды) подвергается отсадке на двухкамерной отсадочной машине. Надрешетный концентрат содержит 50% трехокиси воль-

18»