तांबा-जस्ता अयस्क

कॉपर-जिंक अयस्क कॉपर, जिंक और आयरन सल्फाइड तथा होस्ट रॉक मिनरल्स का एक जटिल मिश्रण है। कॉपर सल्फाइड को आमतौर पर चाल्कोपीराइट, चाल्कोसाइट, कोवेलाइट और बोर्नाइट द्वारा दर्शाया जाता है। आयरन सल्फाइड पाइराइट, कार्सेसाइट और पाइरोटाइट हैं। जिंक सल्फाइड स्पैलेराइट की विभिन्न किस्में हैं, जैसे क्लियोफेन।

तांबा-जस्ता अयस्कों को समृद्ध करने में निम्नलिखित कठिनाइयाँ हैं:

1) कुछ सल्फाइडों की जटिल और बहुत करीबी अंतर्वृद्धि, जो बारीक पीसने की आवश्यकता को इंगित करती है (0.04 मिमी तक)। हालांकि, अयस्क के उचित पीसने की आवश्यकता की भी अपनी सीमाएं हैं, इस प्रकार, मौजूदा पीसने की तकनीक के साथ, टेलिंग्स और विभिन्न सांद्रता में तांबे और जस्ता के नुकसान का आधा हिस्सा अंतर्वृद्धि के कारण होता है, जबकि दूसरा आधा हिस्सा अधिक पीसने के कारण होता है।

2) कॉपर सल्फाइड और कॉपर आयनों द्वारा सक्रिय जिंक सल्फाइड के प्लवन गुणों की समानता। दोनों मामलों की विशेषता सतह पर कलेक्टर के कॉपर युक्त यौगिकों के निर्माण से होती है। जिंक सल्फाइड (चयनात्मक प्लवन स्थितियों के तहत) पर ऐसे यौगिकों के निर्माण को नष्ट करने और रोकने के लिए लुगदी में अभिकर्मक सांद्रता के अनुपात के ठीक समायोजन की आवश्यकता होती है।

3) विभिन्न तांबा और जस्ता सल्फाइडों का अलग-अलग प्लवन (इसका कारण उनकी सतह की प्रकृति, ऑक्सीकरण क्षमता आदि में अंतर है)

4) मूल तत्वों की उपस्थिति के संदर्भ में अयस्कों की भौतिक संरचना की अस्थिरता।

तांबा-जस्ता अयस्कों के चयनात्मक प्लवन के लिए, आने वाले अयस्क की संरचना और विशेषताओं के लिए समायोजन के साथ, विभिन्न सल्फहाइड्रिल कलेक्टरों और साइनाइड, सोडियम सल्फाइड, सल्फोक्साइड यौगिकों, फेरोसाइनाइड और आयरन सल्फेट के संयोजनों का उपयोग किया जाता है। यहाँ मुख्य कार्य स्फेलेराइट के प्लवन गुणों को विनियमित करना है, जिसके लिए भारी धातुओं के लवणों द्वारा इसके सक्रियण की प्रक्रियाओं और अभिकर्मकों-संशोधकों की क्रिया के तहत निष्क्रियण की आवश्यकता होती है।

गैर-सक्रिय जिंक सल्फाइड का खराब प्लवन कलेक्टर की सोखना परत में डिक्सैंथोजेन की अनुपस्थिति है। हालांकि, सक्रियण (उदाहरण के लिए, तांबे के लवण के साथ) न केवल ज़ैंथेट के रासायनिक अवशोषण की ओर जाता है, बल्कि सतह पर डिक्सैंथोजेन के गठन की ओर भी जाता है, जिससे इन खनिजों का अच्छा प्लवन सुनिश्चित होता है। सक्रिय स्फेलेराइट के प्लवन के दौरान ज़ैंथेट आयनों की आवश्यक सांद्रता खनिज के क्रिस्टल जाली में लोहे की आइसोमोर्फिक अशुद्धता पर निर्भर करती है।

विदेशों में विभिन्न कारखानों में अयस्कों और अलग किए गए खनिजों की मौलिक संरचना की ख़ासियतों को ध्यान में रखने के लिए, सल्फ़हाइड्रिल कलेक्टरों की एक विस्तृत श्रृंखला का उपयोग किया जाता है। सीआईएस देशों में, कॉपर-ज़िंक-पाइराइट अयस्कों के प्लवन में मुख्य कलेक्टर ब्यूटाइल और कभी-कभी आइसोप्रोपाइल ज़ैंथेट्स होते हैं।

मिथाइल आइसोब्यूटिल कार्बिनोल और, कम बार, डौफ्रोस, साथ ही टी-66, आईएम-68 और भारी तेलों का उपयोग फोमिंग एजेंट के रूप में किया जाता है। कॉपर सल्फेट का उपयोग आमतौर पर जिंक सल्फाइड के प्लवन को सक्रिय करने के लिए किया जाता है। सक्रियण की स्थिति समीकरण द्वारा निर्धारित की जाती है:

एलजी[Cu2 ⁺ ]=+0.7-2pH

द्वितीयक कॉपर सल्फाइड की कम सामग्री के साथ प्राथमिक प्रसारित और ठोस पाइराइट अयस्कों को समृद्ध करते समय, कॉपर, जिंक और पाइराइट सांद्रता के क्रमिक पृथक्करण के साथ एक प्रत्यक्ष चयनात्मक प्लवनशीलता योजना का उपयोग किया जाता है। अयस्क में द्वितीयक कॉपर सल्फाइड की उच्च सामग्री के साथ, जो कि यूराल, कजाकिस्तान और जापान में अधिकांश जमाओं के लिए विशिष्ट है, सामूहिक-चयनात्मक प्लवनशीलता योजनाओं का उपयोग किया जाता है।

एक सामान्य विधि है कॉपर सल्फाइड के प्रारंभिक चयनात्मक प्लवन और उसके बाद जिंक और आयरन सल्फाइड के सामूहिक प्लवन की योजना का उपयोग करना।

तांबा-जस्ता अयस्कों के संवर्धन की उपर्युक्त सभी विधियों में एक विशेषता है, अर्थात् बहु-चरणीय पीस और प्लवन, तथा तांबा सांद्र सफाई के अवशेषों में खो जाने वाले तांबा सल्फाइड की किस्मों का एक अलग चक्र में अतिरिक्त प्लवन।

हालाँकि, पुनः सफाई की संख्या बढ़ाकर सांद्र की गुणवत्ता में सुधार करने के कई महत्वपूर्ण नुकसान हैं:

1) सफाई की संख्या में वृद्धि के साथ दक्षता में कमी।

2) प्रक्रिया का प्लवन अग्रभाग और ऊर्जा तीव्रता

3) परिसंचारी भार में उल्लेखनीय वृद्धि (500% तक)।

इसलिए, ऐसे प्लवन कार्यों के स्थान पर, सांद्रण को आपंक और रेत में वर्गीकृत किया जाता है, तथा आपंक को तैयार सांद्रण में निकाल दिया जाता है (चित्र 1)।

चित्र 1. वर्गीकरण का उपयोग करके सामूहिक सांद्रता के परिष्करण की योजना

ताम्र-जस्ता अयस्कों के संवर्धन में प्लवन योजनाओं की तरह अभिकर्मक विधियां, ताम्र के खनिज रूपों के अनुपात, जस्ता सल्फाइडों की सक्रियता की डिग्री तथा लौह सल्फाइडों के ऑक्सीकरण की प्रकृति और डिग्री द्वारा काफी हद तक निर्धारित होती हैं।