Введення в переробку сурм'яної руди
Сурма (Sb) — це блискучий сірий металоїд, який переважно використовується як зміцнювач свинцю, особливо в свинцево-{0}}кислотних акумуляторах. Його триоксид є життєво важливим антипіреном у пластмасі та текстилі. Збагачення та видобуток сурм’яної руди складні через крихкість мінералу та той факт, що він часто зустрічається в складних рудах з іншими металами, такими як свинець, мідь і срібло.
Конкретний процес і обладнання, що використовується, значною мірою залежать від складу руди (наприклад, стибніт, антимоніальне золото) і якості.
Основні етапи обробки та обладнання
Типова фабрика з переробки сурм’яної руди має наступні основні етапи:
Етап 1: Дроблення та подрібнення (причастя)
Мета полягає в тому, щоб звільнити мінерали,-що містять сурму, від пустої породи.
Первинна щекова дробарка:Потік--шахтної (ROM) руди надходить у важку-щекову дробарку. Ця машина зменшує великі камені (до 1 метра) до прийнятного розміру приблизно 100-200 мм.
Тип машини:Щокова дробарка Blake, щокова дробарка з підвісним ексцентриком.
Вторинна конусна дробарка:Вихід із щокової дробарки додатково зменшується за допомогою конусної дробарки до розміру приблизно 10-50 мм.
Тип машини:Пружинна конусна дробарка, гідравлічна конусна дробарка.
Млин:Потім подрібнену руду подають у млин з водою для створення суспензії. Млин використовує сталеві кулі або саму руду як помело для зменшення розміру частинок до дрібного порошку (часто менше 0,1 мм), ефективно вивільняючи мінерали сурми.
Тип машини:
кульовий млин:Найпоширеніший.
Стрижневий млин:Іноді використовується для більш грубого початкового помелу.
Етап 2: Збагачення (гравітаційна сепарація та флотація)
Це найбільш критичний етап для концентрування сурми.
Для простих грубо-зернистих руд:
Гравітаційне розділення:Цей метод використовує високу питому вагу стибніту (основного мінералу сурми).
Віджимна машина:Звичайна та ефективна машина. Суспензія пульсує вертикально на ситі, змушуючи більш щільні частинки сурми осідати на дно, а більш легку жильну породу змивати.
Джигова машина
Струсний стіл:Трохи похилий стіл з рифлями. Під час коливання столу щільніший концентрат сурми рухається вздовж рифлів, тоді як легші відходи змиваються збоку.
Для комплексних дрібно-зернистих руд (найпоширеніших):
Пінна флотація:Це переважний метод вилучення сурми. Він розділяє мінерали на основі хімічного складу їх поверхні.
Резервуар для кондиціонування:Розмелену руду змішують із спеціальними реагентами.
Колектори (наприклад, ксантогенати):Зробіть мінеральні поверхні сурми гідрофобними (водо{0}}відштовхувальними).
Піноутворювачі (наприклад, соснова олія):Створення стабільних бульбашок у камері флотації.
Активатори/депресанти:Використовується для вибіркового відділення сурми від інших сульфідних мінералів (наприклад, свинцю чи міді).
Флотаційна камера/механізм:У резервуар вдувається повітря, утворюючи бульбашки. Гідрофобні частинки сурми прикріплюються до бульбашок і піднімаються на поверхню, утворюючи піну. Цю піну знімаютьконцентрат. Гідрофільні (-притягуючі воду) частинки пустої породи тонуть і викидаються якхвости.
Тип машини:Флотаційна камера механічного перемішування, пневматична флотаційна камера, колонна флотаційна камера.
Часто для оптимального вилучення та вмісту використовується комбінація попереднього-концентрування гравітацією з наступною флотацією.
Етап 3: Зневоднення
Концентрат із флотаційного або гравітаційного контуру являє собою суспензію з високим вмістом води. Цю воду необхідно видалити для транспортування та подальшої обробки.
Згущувач:Великий круглий резервуар, де шлам подається в центр. Флокулянти додаються, щоб дрібні частинки злипалися разом і осідали на дно у вигляді густого мулу (нижнього потоку). Чиста вода переливається зверху і часто повертається назад у рослину.
Фільтр-прес або вакуумний дисковий фільтр:Згущений осад перекачують на фільтр.
Фільтр прес:Використовує високий тиск, щоб вичавити воду через фільтрувальну тканину, утворюючи сухий твердий осад (вміст вологи ~10-20%).
Вакуумний дисковий фільтр:Машина безперервної дії, яка використовує вакуум для всмоктування води через диски, що обертаються, вкриті тканиною для фільтрування, утворюючи трохи вологіший осад.
Етап 4: Пірометалургійна обробка (плавка)
Фільтрований осад (концентрат сурми) направляється в плавильне виробництво для виробництва металу. Часто це окремий заклад.
Печ для обсмажування:Концентрат можна спочатку обсмажити, щоб видалити сірку та перетворити її на оксид сурми (Sb₂O₃).
Відбивна піч або доменна піч:Оксид або сирий концентрат плавлять із відновником (як-от кокс/вугілля) і флюсами (як-от кальцинована сода чи сульфат натрію) для отримання сирої металевої сурми (часто її називають «сирою сурмою» або «зрідженою» сурмою).
Очисний чайник/ківш:Неочищений метал очищається шляхом додавання спеціальних флюсів для видалення таких домішок, як залізо, миш’як і сірка, у результаті чого утворюється металева сурма-комерційного сорту.
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] ---->Метал сурма
Основні міркування для переробного підприємства
Мінливість руди:Конструкція заводу має бути гнучкою, щоб впоратися зі змінами вмісту та мінералогії руди.
Екологічний контроль:Стибніт (Sb₂S₃) містить сірку, яка генерує діоксид сірки (SO₂) під час плавлення. Сучасні заводи вимагають ефективнихсистеми газоочисткияк кислотні установки або скрубери для запобігання забрудненню повітря.
Водне господарство:Вода широко використовується і повинна бути перероблена.Хвостосховищаповинні бути ретельно розроблені, щоб запобігти забрудненню ґрунтових вод.
Оптимізація реагентів:Тип і дозування флотаційних реагентів мають вирішальне значення для досягнення високих показників вилучення та рівня концентрату. Для цього потрібна добре-обладнана лабораторія для постійного тестування.
Підсумовуючи, завод з переробки сурм’яної руди – це складна система важких-дробарок, точних подрібнювальних млинів, складних камер флотації та надійного обладнання для зневоднення, усім керованим для ефективного відділення та концентрації цінного, але часто складного металу з руди.
