Введение в переработку сурьмяной руды
Сурьма (Sb) — блестящий серый металлоид, который в основном используется в качестве отвердителя свинца, особенно в свинцово--кислотных батареях. Его триоксид является незаменимым антипиреном в пластмассах и текстиле. Обогащение и добыча сурьмяной руды сложны из-за хрупкости минерала и того факта, что он часто встречается в сложных рудах с другими металлами, такими как свинец, медь и серебро.
Конкретный процесс и используемое оборудование во многом зависят от состава руды (например, антимонит, сурьмяное золото) и ее содержания.
Этапы основной обработки и оборудование
Типичный завод по переработке сурьмяной руды состоит из следующих основных этапов:
Этап 1: Дробление и измельчение (Причастие)
Цель состоит в том, чтобы освободить минералы, содержащие сурьму-, из пустой породы (пустой породы).
Первичная щековая дробилка:Отходы-рудной-рудной руды (ROM) подаются в мощную-щековую дробилку. Эта машина измельчает большие камни (до 1 метра) до приемлемого размера примерно 100-200 мм.
Тип машины:Щековая дробилка Blake, эксцентриковая щековая дробилка с верхним расположением двигателя.
Вторичная конусная дробилка:Выход щековой дробилки дополнительно измельчается конусной дробилкой до размера примерно 10-50 мм.
Тип машины:Пружинная конусная дробилка, Гидравлическая конусная дробилка.
Мельница:Затем измельченную руду подают в мельницу с водой для получения суспензии. Мельница использует стальные шары или саму руду в качестве мелющей среды для измельчения частиц до мелкого порошка (часто менее 0,1 мм), эффективно высвобождая минералы сурьмы.
Тип машины:
Шаровая мельница:Самый распространенный.
Род Милл:Иногда используется для более грубого первоначального помола.
Этап 2: Обогащение (гравитационная сепарация и флотация)
Это наиболее ответственный этап концентрирования сурьмы.
Для простых, крупнозернистых-зернистых руд:
Гравитационное разделение:В этом методе используется высокий удельный вес антимонита (основного минерала сурьмы).
Джиг-машина:Обычная и эффективная машина. Пульпа подается вертикально на сито, в результате чего более плотные частицы сурьмы оседают на дне, а более легкие примеси смываются.
Джиг-машина
Встряхивающий стол:Слегка наклоненный столик с рифлями. При тряске стола более плотный сурьмяный концентрат движется по желобам, а более легкие хвосты смываются в сторону.
Для сложных, мелкозернистых-руд (самых распространенных):
Пенная флотация:Это основной метод извлечения сурьмы. Он разделяет минералы на основе химического состава их поверхности.
Кондиционирующий бак:Измельченный рудный раствор смешивается со специальными реагентами.
Коллекционеры (например, Ксанфат):Сделайте поверхности сурьмяных минералов гидрофобными (водоотталкивающими).
Пенообразователи (например, сосновое масло):Создайте стабильные пузырьки во флотационной камере.
Активаторы/депрессанты:Используется для селективного отделения сурьмы от других сульфидных минералов (таких как свинец или медь).
Флотационная камера/механизм:В резервуар нагнетается воздух, создавая пузырьки. Гидрофобные частицы сурьмы прикрепляются к пузырькам и поднимаются на поверхность, образуя пену. Эта пена снимаетсясконцентрироваться. Гидрофильные (водо-притягивающие) частицы пустой породы опускаются и выбрасываются в видехвосты.
Тип машины:Флотационная камера с механическим перемешиванием, Пневматическая флотационная камера, Колонная флотационная камера.
Часто для оптимального извлечения и качества используется сочетание гравитационного предварительного-концентрирования с последующей флотацией.
Этап 3: Обезвоживание
Концентрат из флотационного или гравитационного контура представляет собой суспензию с высоким содержанием воды. Эту воду необходимо удалять для транспортировки и дальнейшей переработки.
Загуститель:Большой круглый резервуар, в центр которого подается жидкий раствор. Флокулянты добавляются для того, чтобы мелкие частицы слипались и оседали на дно в виде густого осадка (нижнего слива). Чистая вода переливается через верхнюю часть и часто возвращается обратно в установку.
Фильтр-пресс или вакуумный дисковый фильтр:Сгущенный ил перекачивается в фильтр.
Фильтр-пресс:Использует высокое давление для выдавливания воды через фильтровальные ткани, образуя сухую, твердую фильтровальную лепешку (содержание влаги ~ 10-20%).
Вакуумный дисковый фильтр:Машина непрерывного действия, в которой используется вакуум для прокачки воды через вращающиеся диски, покрытые фильтровальной тканью, в результате чего осадок становится слегка влажным.
Этап 4: Пирометаллургическая обработка (плавка)
Фильтровальный осадок (сурьмяный концентрат) направляют на плавильный завод для производства металла. Зачастую это отдельный объект.
Обжарочная печь:Концентрат можно сначала обжечь, чтобы удалить серу и превратить ее в оксид сурьмы (Sb₂O₃).
Отражательная печь или доменная печь:Оксид или необработанный концентрат плавят с восстановителем (например, коксом/углем) и флюсами (например, кальцинированной содой или сульфатом натрия) для получения сырой металлической сурьмы (часто называемой «сырой сурьмой» или «сжиженной» сурьмой).
Рафинировочный чайник/ковш:Сырой металл очищается путем добавления специальных флюсов для удаления примесей, таких как железо, мышьяк и сера, в результате чего получается металлическая сурьма -технического качества.
Run-of-Mine Ore | V [Primary Jaw Crusher] | V [Secondary Cone Crusher] | V [Grinding Mill] (Ball Mill) | V [Conditioning Tank] (with Reagents) | V [Flotation Cells] ----> Antimony Concentrate (Froth) | V Tailings (Waste) ----> [Tailings Dam/Storage] | V (for Concentrate) [Thickener] | V [Filter Press] | V Dry Concentrate Cake | V [Smelter] ---->Сурьма Металл
Ключевые соображения для перерабатывающего завода
Вариативность руды:Проект завода должен быть гибким, чтобы учитывать изменения в содержании и минералогии руды.
Экологический контроль:Стибнит (Sb₂S₃) содержит серу, которая при плавке выделяет диоксид серы (SO₂). Современные предприятия требуют эффективногосистемы газоочисткинапример, кислотные установки или скрубберы для предотвращения загрязнения воздуха.
Управление водными ресурсами:Вода широко используется и подлежит вторичной переработке.Хвостохранилищадолжны быть тщательно спроектированы, чтобы предотвратить загрязнение грунтовых вод.
Оптимизация реагентов:Тип и дозировка флотореагентов имеют решающее значение для достижения высоких коэффициентов извлечения и качества концентрата. Для этого требуется хорошо оборудованная-лаборатория для непрерывного тестирования.
Подводя итог, можно сказать, что завод по переработке сурьмяной руды представляет собой сложную систему мощных-дробилок, прецизионных мельниц, сложных флотационных камер и надежного обезвоживающего оборудования, управляемых таким образом, чтобы эффективно отделять и концентрировать ценный, но зачастую сложный металл из руды.
