Выбор и Обоснование схемы подготовки обогащения медно-молибденовой руды

СОРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

 

Молибденовые и медно молибденовые руды обогащаются исключительно флотационным методом обогащения в виду природной флотационной активности минералов.

Исходя из низкого содержания ценных компонентов в руде Сорского месторождения и практики работы обогатительных фабрик, перерабатывающих аналогичные руды, в проекте принята коллективно-селективная схема флотационного обогащения с выделением молибденовых и медных минералов в отдельные концентраты. Реализация схемы по сравнению со схемой прямой селективной флотации позволит:

- сбросить в «голове» схемы основную часть пустой породы;

- уменьшить шламообразование и увеличить извлечение металлов при снижении расхода реагентов;

- увеличить плотность пульпы до 40-50% твердого;

- уменьшить объем пульпы;

- сократить время флотации и фронт флотомашин цикла селекции;

- стабилизировать работу флотомашин по производительности и объему пульпы;

- создать благоприятные условия для интенсификации процесса и автоматического его контроля и регулирования;

- получить более зернистые и плотные хвосты, требующие меньших площадей для сгущения (с целью водооборота) и более благоприятные для складирования (наращивание дамб).

В коллективном цикле флотации следующие операций при крупности измельчения руды 46-48% класса -0,074 мм: для максимально полного извлечения всех ценных компонентов в схему вводится основная коллективная флотация, для снижения потерь молибдена и меди с хвостами коллективного цикла - две контрольных операции; для повышения качества коллективного концентрата – две перечистных.

Для подготовки коллективного концентрата к селекции в схеме предусматриваются операции подогрева пульпы и ее перемешивания с повышенным расходом сернистого натрия.

Молибденовый цикл включает следующие операции: основную молибденовую флотацию, две контрольных и перечистки. В последнее время наблюдается тенденция к снижению содержания молибдена в руде при неизменном содержании последнего в концентрате. Это приводит к необходимости введения в схему семь перечисток молибденового концентрата.

Так как молибденит тесно ассоциируется с кварцем и вкраплен очень неравномерно, то это требует применения многостадиальных схем доизмельчения промпродуктов и флотации - перед селекцией коллективного концентрата последний доизмельчают до 76% класса –0,074мм, а в молибденовом цикле пенный продукт второй перечистки – до 85% класса-0,074мм.

Для получения кондиционного медного концентрата камерный продут молибденового цикла перемешивается с реагентами и направляется в медный цикл, включающий основную, контрольную и две перечистных операции.

Для доведения концентратов до требований ГОСТ по влажности в схеме приняты операции обезвоживания концентратов: для молибденового – сгущение, фильтрация, сушка; для медного – сгущение, фильтрация.

Баланс металлов на действующей фабрике представлен в таблице 2.1.

 

Таблица 2.1. - Баланс металлов на действующей фабрике

Наименование продуктов	Выход, %	Содержание, %	Извлечение, %
молибден	медь	молибден	медь
Молибденовый концентрат	0,07	48,2	0,3		0,6
Медный концентрат	0,07	0,17		0,25
Отвальные хвосты	99,86	0,012	0,020	24,75	57,4
Исходная руда		0,0475	0,0354

 

Флотореагенты являются одним из наиболее действенных средств повышения технологических показателей обогащения и совершенствования режима флотации.

Технология разделения коллективного медно-молибденового концентрата предусматривает извлечение молибденита с подавлением сульфидов меди и пирита методом паровой флотации (пропарки) с сернистым натрием.

Один из новых методов уменьшения расходов сернистого натрия, а также улучшения результатов селекции - применение антиоксидантов. Метод разработан институтом „Механобр” ТЕМА 9-70-036.

Применение антиоксидантов позволяет повысить извлечение молибдена на 1,2%, а меди на 3,1%. При этом уменьшается расход сернистого натрия с 585 г/т до 405 г/т. Также это способствует уменьшению расхода вспенивателя на 20-40%

 

Реагентный режим флотации представлен в таблице 2.2.

Таблица 2.2. - Реагентный режим фабрики

Операции	Реагент	Расход, г/т Концентрация, г/л
Измельчение	Керосин Вспениватель	5-7 3-8
Основная коллективная флотация	Известь Керосин Вспениватель КХ бутиловый Жидкое стекло	12-25 10-14 0,5-1,5 1-10
Контрольная флотация	Керосин Вспениватель КХ бутиловый Жидкое стекло	15-25 8-12 0,5-1,5 5-8
Коллективная перечистка	Жидкое стекло	5-7
Контрольная флотация	Керосин	4-5
Основная молибденовая флотация	Сернистый натрий ИМ-80 Керосин Жидкое стекло	0,5-2,5 г/л 100-150 1,5-2,5
I Перечистка	Сернистый натрий	1-1,5 г/л
I Контрольная флотация	Сернистый натрий ИМ-80 Керосин Жидкое стекло	0,5 г/л 50-100 1,-1,5
II Контрольная флотация	Сернистый натрий ИМ-80 Керосин Жидкое стекло	0,1-0,2 г/л 1-2
Доизмельчение	Жидкое стекло
III Перечистка	Сернистый натрий Керосин Жидкое стекло	2-2,5 1-2 0,5
IV Перечистка	Сернистый натрий Керосин Жидкое стекло	2,5-3 г/л 0,5
I Контрольная флотация	Сернистый натрий Жидкое стекло	0,8-1,2
Доизмельчение	Жидкое стекло	0,5
		Продолжение таблицы 2.2.
II Контрольная флотация	Сернистый натрий Жидкое стекло	0,8-1
V перечистка	Сернистый натрий Жидкое стекло	1-1,5 0,5
VI Перечистка	Сернистый натрий Жидкое стекло	1-1,5 0,5
Доизмельчение	Жидкое стекло	0,5
VII Перечистка	Жидкое стекло
VIII Перечистка	Жидкое стекло
Основная медная флотация	Вспениватель Известь КХ бутиловый	0,5 1000-2000 0,4-0,6
I Контрольная	КХ бутиловый Вспениватель	0,1-0,2 до 0,5
II Контрольная	КХ бутиловый	0,1-0,2

 

 

Рисунок 2.1 Принципиальная схема обогащения руды Сорского месторождения.

 

2.1. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ И СХЕМЫ ЦЕПИ АППАРАТОВ

 

При обогащении медно-молибденовых руд решаются задачи отделения сульфидных минералов от минералов вмещающих пород, разделения сульфидных минералов с получением медного и молибденового концентратов.

При разработке режима измельчения и схемы обогащения учитывалось, что более мелкие зерна молибденита при измельчении режутся острыми краями твердых зерен породы и пирита, что может привести к переизмельчению молибденита, понижению его извлечения и ухудшению качества концентрата.

Учитывая характер вкрапленности сульфидных минералов, способность молибденита шламоваться, предусматривается измельчение руды до 42% класса -0,071 мм с получением грубого коллективного медно-молибденового концентрата и отвальных хвостов в коллективном цикле флотации.

В дальнейшем, в доводочных операциях предусматривается доизмельчение коллективного концентрата перед селекцией до 80-85% класса -0,071 мм, концентрата перечистки селекции - до 85-90% класса -0,071 мм, концентрата IV перечистки молибденовой доводки - до 90-95% класса -0,071 мм.

Высокая естественная гидрофобность основных промышленно ценных минералов - молибденита и халькопирита, а также практика работы обогатительных фабрик, перерабатывающих аналогичное сырье, предопределяют метод обогащения -флотацию.

На Сорской обогатительной фабрике принята коллективно-селективная схема флотации.

Выполняемые научно-исследовательские работы, направлены на совершенствование схемы и режима обогащения, улучшение качества выпускаемых концентратов, повышение извлечения молибдена и меди.

Так, институтом "Механобр" выполнялась работа (тема 9-70-036) по уточнению схемы переработки руд Сорского месторождения, где дана экономическая оценка эффективности предполагаемого использования двухстадиальной схемы измельчения с межцикловой флотацией.

По результатам промышленных испытаний прирост извлечения составил 1,2% при снижении производительности цикла измельчения на 9%. Отмечена экономическая нецелесообразность использования испытанной схемы.

Проведенные институтом "Механобр" исследования по полному самоизмельчению руд показали на значительное ошламование молибденита и низкую производительность мельниц. Учитывая сказанное, варианты с самоизмельчением не могут быть рекомендованы.

В течение ряда лет институтом "Механобр" [ 1 ] совместно с исследовательской лабораторией проводились работы [ 2, 3, 4, 5 ] по получению кондиционных концентратов и повышению их качества.

Результатом этих работ явилось использование в технологической схеме доизмельчения коллективного концентрата перед селекцией, доизмельчение пенных продуктов 1 и 4 перечисток молибденовой доводки. Селекция и доводка молибденового концентрата проводятся в среде сернистого натрия с пропаркой (t - 60-70°С) перед селекцией и доводкой и с подогревом по фронту флотации. Испытание других методов разделения коллективного концентрата не дали положительных результатов.

Применяемая на Сорской обогатительной фабрике технологическая схема аналогична принципиальным схемам обогатительных фабрик, перерабатывающих медно-молибденовые руды (Каджаранская фабрика, фабрики фирмы "Клаймакс" США и др.).

Схема цепи аппаратов ОФ скомпонована в соответствии с технологической схемой переработки руды. Оборудование установлено отечественное, проверенное практикой эксплуатации. В состав фабрики входят пять участков:

1. Дробильное отделение № 1

2. Дробильное отделение № 2

3. Измельчительно - флотационное отделение (главный корпус)

4. Фильтровально-сушильное отделение (ФСО)

5. Участок складирования хвостов и оборотного водоснабжения.

 

Дробильное отделение № 1

Действует с начала эксплуатации фабрики (с 1952 г.). Первая стадия дробления нем производится в дробилке ККД-1200/150; вторая - в двух дробилках КСД-2200Б; третья - в пяти дробилках КМДТ- 2200Т, одна из них работает в замкнутом цикле с грохотами.

Грохочение производится на десяти грохотах ГИТ- 42Н.

Транспортировка руды осуществляется 19-ю ленточными конвейерами.

 

Дробильное отделение № 2

 

Введено в работу в 1985 году. Проектная схема предусматривает дробление руды в три стадии с контрольным грохочением на грохотах ГИТ-71М. В 1998г. введена мощность по дроблению руды в составе:

• одна дробилка ККД 1200/150;

• два пластинчатых питателя 2-24-90;

• одна дробилка КСД-2200Т;

Введение мощности позволило стабилизировать обеспечение рудой флотационно-измельчительное отделение.

В 2000г. в ДО №2 введена мощность по дроблению руды в объеме 500 тыс. т/год, за счет установки двух дробилок КМДТ-2200ВД, двух конвейеров с шириной ленты В= 1200мм, двух грохотов ГИТ-71М.

Первая стадия дробления производится в двух дробилках ККД-1200/150; вторая стадия - в 4-х дробилках КСД-2200Т; грохочение - на 9 грохотах ГИТ-71М. Конвейерный тракт состоит из 27 ленточных конвейеров.

 

ГЛАВНЫЙ КОРПУС

 

В главном корпусе фабрики установлено 17 мельниц МШР 3,2 х 3,1 м, работающих в замкнутом цикле с классификаторами 1КСН-24 и, введенные по проекту 1-й очереди расширения комбината, 3 мельницы МШЦ 4,5х 6,0, работающие в замкнутом цикле с классификаторами 1КСН-30.

Крупность измельчения руды перед флотацией составляет 40-42% по классу -0,071 мм. Флотационная схема включает в себя коллективный цикл, состоящий из основной, двух контрольных флотации, двух перечисток коллективного концентрата; доизмельчение коллективного концентрата до крупности 80-85 % - 0,071 мм; цикл селекции, молибденовую доводку с доизмельчением пенных продуктов после 1, 4 перечисток; медный цикл, включающий основную, две контрольные и две персчистпые

флотации.

В главном корпусе принята секционная компоновка оборудования: мельницы, флотомашины (на операциях основной и контрольной коллективных флотации) -всего 8 секций. Количество пульпы, подаваемой на каждую флотационную секцию определено исходя из необходимого времени флотации. На основной и контрольной коллективной флотации установлено 122 камеры ФПМ-3,2; 40 камер - ФПМ- 12,5; 28 камер - ФПМ - 16.

Перечистка коллективного концентрата проводится в двух секциях флотомашин с объемом камер 3,2 м³ с общим их количеством 60 шт. Первая перечистка на обеих секциях осуществляется в пневмомеханических флотомашинах (44 камеры), вторая - в механических (16 камер).

Селективная флотация проводится в механической флотомашине, состоящей из 8 камер ФМ- 3,2 и 3-х камер ФМР-10, имеется аналогичная резервная флотомашина.

Камерный продукт селекции поступает в цикл медной доводки, состоящий из сгустителя, чанов аэрации, агитации и флотомашины. Флотация проводится в механической флотомашине, в которой 12 камер объемом 3,2 м³ и 2 камеры объемом 1,0 м³.

Имеется резервная схема медной доводки, которая может быть быстро приведена в рабочее состояние.

Пенный продукт селективной флотации поступает на молибденовую доводку состоящую из 13 камер ФМР- 10 и 6 камер ФМ- 0,4, имеется резервная флотомашина.

После шести перечисток во флотомашине доводки содержание молибдена в пенном продукте достигает 48 - 49%; содержание двуокиси кремния снижается до 7 -8%, что соответствует требованиям ГОСТа к молибденовому концентрату.

Камерный продукт (хвосты доводки) после классификации в гидроциклоне и сгущения слива гидроциклона направляется в цикл селекции.

Готовые флотационные концентраты насосами 4ПС- 10 подаются в фильтровально - сушильное отделение (ФСО), где они обезвоживаются.

Существующая технологическая схема позволяет получать высококачественные концентраты, отвечающие требованиям зарубежных потребителей. Производство молибденового и медного концентратов Сорского горно-обогатительного комбината сертифицировано на соответствие международному стандарту серии ИСО 9002 (сертификат Det Norcke Veritas прилагается).

 

 

ФСО

 

Медный концентрат сгущается в сгустителе с периферическим приводом П-18. Сгущенный продукт поступает на фильтрацию в дисковых вакуум- фильтрах ДУ 18-1,8 и ДУ 32-2,5 и с влажностью 11-12 % конвейером направляется в бункер готовой продукции.

Молибденовый концентрат сначала фильтруется в барабанных фильтрах БОУ 5-1,75. Кек фильтров с влажностью 10-12% направляется на сушку в электрические барабаннные печи спроектированные в КБ комбината.

Упаковка сухого концентрата производится в мешки, пластиковые контейнеры Евростандарта.

 

ХВОСТОВОЕ ХОЗЯЙСТВО

 

Отходы обогащения складируются в старом хвостохранилище, расположенном в пойме ручьев Малые и Большие Алачики и в новом, расположенном в пойме р. Сора.

Между собой старое и новое хвостохранилища разделены промежуточной (разделительной) дамбой.

В старом хвостохранилище производится сосредоточенное складирование хвостов в зимний период года (с ноября по март). В течение 2004 года будет уложено 3240 тыс. т. хвостов.

Максимальная отметка гребня разделительной дамбы - 842м; на этой отметке установлен пульпораспределительный бак.

Минимальная отметка - 830м.

Осветленная вода из прудка старого хвостохранилища через водосбросной коллектор и канал перепускается в прудок нового хвостохранилища, где расположеныдве плавучие насосные станции оборотного водоснабжения с 5 насосами ЦНС-1000 и АЦН-1000.

Основные параметры старого хвостохранилища:

Уровень воды в прудке на 21.10.03.г. - 824,7 м

Объем воды на 19.02.03.Г. - 3871,25тыс. м³, при уровне воды 823 м

В новом хвостохранилище зимнее складирование хвостов не производится.

В теплый период года с апреля по октябрь производился намыв экрана дамбы 4-ой очереди нового хвостохранилища. В 2003г уложено 3960 тыс. т. хвостов, 60 % в новое хвостохранилище, 40% в старое.

Дамба хвостохранилища освещена и обеспечена связью. Положение депрессионной кривой в теле дамбы контролируется измерением уровня воды в пьезометрах с записью в журнале наблюдений.

Основные параметры нового хвостохранилища:

Уровень воды в прудке на 21.10.03.г. - 802,16 м

Объем воды в прудке на 19.02.03.Г. составил - 4752,6 тыс.м³ при отметке уровня 799,94 м.