तांबा-निकल अयस्क लाभकारी प्रौद्योगिकी

हालाँकि, निकल का अधिकांश भाग सल्फाइड खनिजों और सिलिकेटों के रूप में अयस्कों से निकाला जाता है, जिनकी विशेषताएँ तालिका में दी गई हैं।

 

बनावट संबंधी विशेषताओं के आधार पर, सल्फाइड अयस्कों को निम्नलिखित प्रकारों में विभाजित किया जाता है:

फैले हुए अयस्क निकेल सल्फाइड अयस्कों में सबसे आम हैं। इन अयस्कों में सल्फाइड खनिज सर्पेन्टिनाइज्ड ओलिवाइन और पाइरोक्सिन के बीच वितरित होते हैं। निकेल, तांबा और कोबाल्ट का अनुपात 55-50:28-23:1 है।

ब्रेकियेटेड अयस्क एक प्रकार के समृद्ध औद्योगिक अयस्क हैं। अयस्क निकायों में उनकी सामग्री 2 से 25% तक भिन्न होती है। अयस्कों में टैल्सीफाइड सर्पेन्टिनाइट्स, फ़िलाइट्स और टफ़ाइट्स के टुकड़े होते हैं, जो पाइरोटाइट, पेंटलैंडाइट और चाल्कोपीराइट से युक्त एक महीन दाने वाले सल्फाइड द्रव्यमान द्वारा सीमेंट किए जाते हैं, जिनकी सामग्री 60-75% होती है। निकल, तांबा और कोबाल्ट का अनुपात 56:22:1 है।

ठोस सल्फाइड अयस्क अयस्क निकायों के निचले हिस्सों में ब्रेकियेटेड अयस्कों से निकटता से जुड़े होते हैं। इनमें मुख्य रूप से पाइरोटाइट (60-80%), पेंटलैंडाइट और चाल्कोपीराइट होते हैं। पेंटलैंडाइट के दाने का आकार 5-10 मिमी तक पहुँच सकता है। अयस्कों में निकल, तांबा और कोबाल्ट का अनुपात 35-25:17-14:1 है।

शिरा-प्रसारित और शिरा अयस्क व्यापक रूप से वितरित नहीं हैं। वे मुख्य सल्फाइड खनिजों - पाइरोटाइट, चाल्कोपीराइट और पेंटलैंडाइट के बारीक पारस्परिक अंतर्वृद्धि द्वारा प्रतिष्ठित हैं। निकल, तांबा और कोबाल्ट का अनुपात आमतौर पर 47:48:1 होता है।

सिलिकेट निकल अयस्कों की विशेषता कम निकल सामग्री (1% तक) होती है, जिसमें निकेल से कोबाल्ट अनुपात 20...30:1 होता है। कुल निकल उत्पादन में सिलिकेट अयस्कों से निकेल निष्कर्षण 15...20% से अधिक नहीं होता है, और इन अयस्कों को प्रारंभिक संवर्धन के बिना संसाधित किया जाता है।

तांबा-निकल अयस्कों को प्रत्यक्ष चयनात्मक, सामूहिक-चयनात्मक और संयुक्त योजनाओं का उपयोग करके समृद्ध किया जाता है।

 कोम्सोमोल्स्की खदान के ठोस अयस्कों को चयनात्मक प्लवन योजना का उपयोग करके समृद्ध किया जाता है।

इन अयस्कों की विशेषता सल्फाइड खनिजों की अलग-अलग प्लवनशीलता गतिविधि है, जिसे निम्न क्रम में घटते हुए प्लवनशीलता में व्यवस्थित किया जा सकता है: चाल्कोपीराइट (तालनाखाइट, मोयुकाइट, क्यूबेनाइट), पेंटलैंडाइट और निकल युक्त पाइरोटाइट, पाइरोटाइट। तांबे और निकल खनिजों का चयनात्मक प्लवन मुख्य रूप से सल्फाइड सतह की विभिन्न ऑक्सीकरण दरों के कारण होता है। निकल सल्फाइड खनिज अच्छी तरह से और जल्दी से ऑक्सीकृत होते हैं, जबकि चाल्कोपीराइट बहुत धीरे-धीरे ऑक्सीकृत होता है।

मध्यम और बारीक पेराई के बाद कोम्सोमोल्स्की खदान के ठोस सल्फाइड अयस्कों को पीसने के लिए भेजा जाता है, जो दो चरणों में -0.05 मिमी वर्ग के 80% आकार में किया जाता है। दूसरे पीसने के चरण के हाइड्रोसाइक्लोन से डिस्चार्ज में ठोस सामग्री 20% तक पहुँच जाती है, इसलिए डिस्चार्ज को 34% ठोस तक गाढ़ा किया जाता है, जबकि लगभग 50% पानी निकाल दिया जाता है। गाढ़ा उत्पाद फिर तीन संपर्क टैंकों में जाता है, जहाँ सल्फाइड खनिजों की सतह को ऑक्सीकरण करने के लिए हवा की आपूर्ति की जाती है। 15 मिनट तक मिश्रण करने के बाद, निकल खनिजों को दबा दिया जाता है और कॉपर सल्फाइड खनिजों की प्लवनशीलता गतिविधि कुछ हद तक बढ़ जाती है। पहला मुख्य प्लवन एथिल डाइथियोफॉस्फेट (7 ग्राम प्रति 1% Cu), T-66 (12 ग्राम / टी) और MIBK (6-10 ग्राम / टी) की उपस्थिति में किया जाता है। नियंत्रण प्लवन के बाद, जहाँ एथिल डाइथियोफॉस्फेट (1.5 ग्राम प्रति 1% Cu) और T-66 (2 g/t) खिलाकर सल्फाइड खनिज समुच्चय को झाग उत्पाद में अतिरिक्त रूप से निकाला जाता है, अवशेषों को अलग किया जाता है और पेंटलैंडाइट के पहले प्लवन में भेजा जाता है, जहाँ इसके बड़े दानों को ज़ैंथेट (25 g/t) के साथ निकाला जाता है। पेंटलैंडाइट के पहले प्लवन के अवशेषों को इसके पतले होने से बचाने के लिए प्रारंभिक और सत्यापन वर्गीकरण के साथ 92% वर्ग -0.044 मिमी के आकार में अतिरिक्त रूप से पीसा जाता है। दूसरे पेंटलैंडाइट प्लवन के अवशेष 2% Ni और 0.4% Cu युक्त एक तैयार पाइरोटाइट सांद्रण हैं।

तैयार निकल सांद्रण पेंटलैंडाइट फ्लोटेशन और रफ कॉपर फ्लोटेशन के अवशेषों का एक झागदार उत्पाद है, जिसका फीड पेंटलैंडाइट फ्लोटेशन का सांद्रण I है। परिणामी निकल सांद्रण में 7.0-7.2% Ni और 2.3% Cu होता है।

कॉपर सांद्र को रफ कॉपर फ्लोटेशन सांद्र के साथ -0.044 मिमी वर्ग के 92% तक फिर से पीसने के बाद कंट्रोल फ्लोटेशन सांद्र से निकाला जाता है। दूसरे मुख्य और दो सफाई कार्यों के बाद, परिणामी कॉपर सांद्र में 26-28% Cu और 1.7-1.9% Ni होता है। कुल निकल सांद्र में 8.0-8.5% Ni और 4.4-4.7% Cu होता है। पेंटलैंडाइट को दबाने के लिए, रफ कॉपर फ्लोटेशन में चूना डाला जाता है, जिसकी कुल खपत योजना के अनुसार 0.5 ग्राम/टन है।

 

 

सतत सल्फाइड तांबा-निकल अयस्कों की प्लवन योजना

 

सामूहिक प्लवन योजना का उपयोग करके बिखरे हुए कॉपर-निकल अयस्कों को समृद्ध किया जाता है, ताकि सामूहिक कॉपर-निकल सांद्रण प्राप्त किया जा सके, जिसे कॉपर-निकल अनुपात के आधार पर चुनिंदा रूप से कॉपर और निकल सांद्रणों में अलग किया जाता है या कनवर्टर मैट प्राप्त करने के लिए गलाया जाता है। यदि कॉपर-निकल अनुपात दो से अधिक है, तो सामूहिक सांद्रण को चुनिंदा रूप से अलग किया जाता है, लेकिन यदि यह अनुपात दो से कम है, तो कनवर्टर मैट प्राप्त करने के लिए सांद्रण को गलाया जाता है, जिसे फिर आईएन मासलीनिट्स्की विधि का उपयोग करके अलग किया जाता है।

सामूहिक प्लवन योजना के अनुसार, अयस्क को चरण I में -0.074 मिमी वर्ग के 40-50% तक कुचल दिया जाता है, जिसके बाद अयस्क को अंतरचक्र प्लवन के लिए भेजा जाता है, जो पीएच 9-10 पर क्षारीय माध्यम में किया जाता है। संग्राहक (ब्यूटाइल, एमाइल ज़ैंथेट्स, ब्यूटाइल डाइथियोफ़ॉस्फ़ेट या उनके संयोजन) को मिलों में सबसे अच्छा खिलाया जाता है, जहाँ वे पाइरोटाइट की ताज़ा उजागर सतह के साथ बातचीत कर सकते हैं, जो तेजी से ऑक्सीकरण करने में सक्षम है।

बाद में रफ फ्लोटेशन को इंटर-साइकिल फ्लोटेशन टेलिंग्स के अतिरिक्त पीसने के साथ -0.074 मिमी वर्ग के 60-80% के आकार में किया जाता है। इंटर-साइकिल और रफ फ्लोटेशन को आमतौर पर एक खुले चक्र में किया जाता है, और मिडलिंग्स को एक अलग चक्र में अतिरिक्त पीसने के साथ -0.074 मिमी वर्ग के 90-100% तक संसाधित किया जाता है। इस चक्र में प्राप्त सांद्रता को रफ फ्लोटेशन के सांद्रता के साथ जोड़ा जाता है। कभी-कभी, संवर्धन के तकनीकी संकेतकों को बेहतर बनाने के लिए, रेत और कीचड़ के अलग-अलग फ्लोटेशन का उपयोग एक अतिरिक्त कलेक्टर - एपोलर ऑयल (केरोसिन, मशीन ऑयल, आदि) की आपूर्ति के साथ किया जाता है। सामूहिक प्लवन योजना का उपयोग ज़ेडानोव्स्काया संवर्धन संयंत्र में किया जाता है, जहाँ ज़ेडानोव्स्की जमा के खराब रूप से फैले हुए तांबे-निकल अयस्कों को संसाधित किया जाता है।

ज़ेडानोव्स्काया संवर्धन संयंत्र को 1965 में चालू किया गया था। इस संयंत्र में तांबा-निकल अयस्कों को समृद्ध करने के लिए प्रक्रिया प्रवाह चार्ट चित्र 49 में दिखाया गया है। 1,200 मिमी आकार वाले अयस्क को तीन चरणों में 25 मिमी तक कुचला जाता है। कुचलने का पहला चरण KKD-1500/180 शंकु कोल्हू में किया जाता है, जहाँ अयस्क को 100-टन डंप कारों द्वारा खिलाया जाता है। मोटे तौर पर कुचले गए अयस्क को मध्यम और बारीक कुचलने वाली इमारत में भेजा जाता है, जहाँ तीन KSD-2200B क्रशर और छह KMD-2200 और KMD-2200 क्रशर कैस्केड में स्थापित किए जाते हैं। बारीक कुचलने से पहले प्रारंभिक स्क्रीनिंग छह 173-Gr जड़त्वीय स्क्रीन पर की जाती है।

चरण I के बाद बॉल मिलों МШР-3600Х5000 में सर्पिल क्लासिफायर (दो मिलों के लिए 3,000 मिमी के व्यास वाला एक डबल-सर्पिल क्लासिफायर) के साथ बंद चक्र में काम करते हुए, -0.074 मिमी वर्ग के 45-50% के आकार तक, 41-43% की ठोस सामग्री वाले पल्प को इंटरसाइकिल फ्लोटेशन में भेजा जाता है। क्षारीय वातावरण बनाने के लिए, सोडा ऐश (710 ग्राम/टन) को मिलों में डाला जाता है, और ब्यूटाइल ज़ैंथेट (60-75 ग्राम/टन) को भी कलेक्टर के रूप में यहाँ पेश किया जाता है। निकल सल्फाइड को सक्रिय करने के लिए, कॉपर सल्फेट (9 ग्राम/टन तक) और ब्यूटाइल डाइथियोफॉस्फेट (7-20 ग्राम/टन) को इंटरसाइकिल फ्लोटेशन में डाला जाता है।

 

 

तांबा-निकल अयस्कों के सामूहिक संवर्धन की तकनीकी योजना

 

अंतर-चक्र प्लवन की टेलिंग्स को बॉल मिल्स МШЦ-3600Х5500 में फिर से पिसा जाता है, जो हाइड्रोसाइक्लोन ГЦ-50 के साथ बंद चक्र में काम करते हैं। ब्यूटाइल ज़ैंथेट (40-50 ग्राम/टन) को स्टेज II की मिलों में डाला जाता है। -0.074 मिमी वर्ग के 80-85% आकार के हाइड्रोसाइक्लोन ओवरफ़्लो को कॉपर सल्फेट (0-9 ग्राम/टन) और ब्यूटाइल डाइथियोफ़ॉस्फ़ेट (5-15 ग्राम/टन) की फ़ीड के साथ मुख्य बल्क फ़्लोटेशन में भेजा जाता है। अंतर-चक्र और मुख्य बल्क फ़्लोटेशन के सांद्रणों को CMC द्वारा गैंग खनिजों के दमन के साथ मिलाया जाता है और फिर से साफ़ किया जाता है, जिसे 400-560 ग्राम/टन की कुल खपत पर प्रत्येक सफाई फ़्लोटेशन में डाला जाता है। परिणामी सामूहिक तांबा-निकल सांद्रण में 5.8-6% Ni, 2.3-2.75% Cu और 0.2% तक Co होता है, जिसमें तांबा और निकल निष्कर्षण लगभग 75% और कोबाल्ट 65% होता है।

मुख्य बल्क फ्लोटेशन के अवशेषों को एक कंट्रोल फ्लोटेशन के अधीन किया जाता है, जहाँ कॉपर सल्फेट (0-5 ग्राम/टन), ब्यूटाइल ज़ैंथेट (8-10 ग्राम/टन) और ब्यूटाइल डाइथियोफ़ॉस्फ़ेट (0-5 ग्राम/टन) डाले जाते हैं। 80-96 kA/m की चुंबकीय क्षेत्र शक्ति पर ड्रम चुंबकीय विभाजक में चुंबकीय पृथक्करण द्वारा नियंत्रण फ्लोटेशन के अवशेषों से मैग्नेटाइट निकाला जाता है। मध्यम आकार के उत्पाद (नियंत्रण फ्लोटेशन की सफाई और सांद्रता के अवशेष) को -0.044 मिमी वर्ग के 90% के आकार में फिर से कुचल दिया जाता है और एक अलग चक्र में तैराया जाता है। मध्यम आकार के फ्लोटेशन के सांद्रता को साफ करने के बाद, जो कि CMC (150 ग्राम/टन) की उपस्थिति में किया जाता है, झाग उत्पाद को कॉपर-निकल सांद्रता में मिलाया जाता है।

तैयार तांबा-निकल सांद्रण को गाढ़ा करने के बाद, गोलियों के तापीय सुदृढ़ीकरण और पेलेटीकरण के लिए भूनने की दुकान में भेजा जाता है, जिन्हें बाद में धातुकर्म उत्पादन के लिए भेज दिया जाता है।