Руда содержащая медь: МЕДНЫЕ РУДЫ • Большая российская энциклопедия

Как обрабатывать медную руду: Методы обогащения и оборудование

Все доступные медьсодержащие природные минеральные агрегаты называют медными рудниками. Высококачественный медный концентрат может быть получен путем грубого измельчения, черновой обработки, очистки медной руды, а затем измельчения и концентрирования крупного концентрата.

Классификация медной руды

Из-за различных типов руды природа руды также различается, поэтому процесс обогащения необходимо настраивать. Конкретный процесс выбора медной руды зависит, главным образом, от состава материала, структуры и степени залегания меди в исходной медной руде.

В целом медную руду можно разделить на три категории: сульфидная руда, оксид меди и природная медь.

Типы	Минералы
Медная сульфидная руда	халькопирит, борнит и халькоцит и др.
Медно-оксидная руда	куприт, малахит, азурит, кремниевый малахит и др.
Натуральная медь	немного натуральной меди в природе

Способы обогащения медной руды

Перед обогащением медных руд дробление и измельчение обязательны. Основная часть руды измельчается примерно до 12 см щековой или конусной дробилкой. Затем измельченные материалы отправляются на измельчительное оборудование, и конечный размер частиц медной руды уменьшается до 0.15-0.2 мм.

Процесс дробления медной руды

1. Способы обогащения сульфидной медной руды.

Сульфид меди можно разделить на медную руду, медно-серную руду, медно-молибденовое месторождение, медно-никелевый сплав, карроллит и так далее. В принципе, при его разделении можно рассматривать только флотацию.

Почти все сульфидные медные руды содержат железосодержащие сульфиды, поэтому в определенном смысле флотация сульфида меди — это, по сути, отделение сульфида меди от сульфида железа. Обычные минералы сульфида железа в медной руде — это пирит и пирротин.

Халькопирит: разновидность руды из оксида меди.

Основные факторы, влияющие на флотацию медьсодержащего пирита:

• 
  Распространенный размер зерна и симбиотические отношения сульфида меди и железа. Как правило, пирит имеет крупный размер зерна, в то время как медная руда, особенно вторичный сульфид меди, тесно связана с пиритом. Только после тонкого измельчения медной руды ее можно отделить от пирита. Эта характеристика может использоваться для отбора смешанных медно-серных концентратов, удаления хвостов, а затем измельчения и разделения смешанного концентрата.
• 
  Влияние вторичных минералов сульфида меди. При высоком содержании вторичного сульфида меди содержание ионов меди в суспензии будет увеличиваться, что активирует пирит и усложняет разделение Cu-S.
• 
  Влияние пирротина. Высокое содержание пирротина повлияет на флотацию сульфида меди. Окисление пирротина потребляет потребление кислорода в пульпе. В тяжелых случаях минералы меди не всплывают в начале флотации. Это можно улучшить, увеличив инфляцию.

Существует три распространенных процесса флотации:

Льготное размещение

Обычно сначала флотируется медь, а затем сера. Содержание пирита в плотном массивном медьсодержащем пирите довольно высокое, высокая щелочность (содержание свободного CaO > 600 ～ 800 г/м3), а для подавления пирита часто используются высокие дозировки ксантина. В его хвостах в основном присутствует пирит с небольшим количеством пустой породы, поэтому хвосты представляют собой концентраты серы.

Преимущественная флотация обогащения сульфидной медной руды.

Для вкрапленной медно-серной руды принят процесс преимущественной флотации, и сера в хвостах должна быть повторно флотаирована. Чтобы снизить потребление серной кислоты во время флотации и обеспечить безопасную работу, следует, насколько это возможно, принять условия процесса с низкой щелочностью.

Флотация для массового разделения

Это более выгодно для медно-серной руды, содержащей меньше серы, поскольку медь легко флотируется. Выполните объемную флотацию сначала в слабощелочной пульпе, а затем добавьте известь в смешанный концентрат, чтобы отделить медь и серу в сильно щелочной пульпе.

Полупреференциальная флотация с разделением навалом

При полупредпочтительной флотации с разделением навалом Z-200, OSN-43 или сложный эфир-105 с хорошей селективностью используются в качестве коллекторов для сначала флотации медных минералов. Затем медный концентрат подвергают массовой флотации медь-сера, а полученный смешанный концентрат медь-сера подвергают флотации для разделения плавающей меди и подавления серы.

Полупреференциальная объемно-сепарационная флотация обогащения сульфидной медной руды

Он позволяет избежать ингибирования легко плавающей меди при большом расходе извести и не требует большого количества пирита, активированного серной кислотой. Он имеет характеристики разумной структуры, стабильной работы, хорошего индекса и раннего извлечения целевых полезных ископаемых.

Флотируемость минералов сульфида меди:

• 
  Все минералы, не содержащие железа, такие как халькопирит и ковеллит, обладают одинаковой плавучестью, а ингибирующее действие цианида и извести на них является слабым.
• 
  Все железосодержащие минералы меди, такие как халькопирит и порфир, легко ингибируются цианидом и известью в щелочной среде.
• 
  Коллектор ксантогената в основном играет роль хемосорбции вместе с катионом Cu (2 +), поэтому минералы, поверхность которых содержит больше минералов Cu (2 +), оказывают сильное влияние на ксантогенат. Порядок воздействия следующий: халькоцит >   ковеллит > порфирит > халькопирит.
• 
  Флотируемость минералов сульфида меди также зависит от таких факторов, как размер кристаллов, размер мозаики, их подлинность или вторичность. Минералы с мелкими кристаллами и размером мозаики трудно плавать. Вторичная сульфидная медная руда легко окисляется и труднее флотируется, чем исходная медная руда.

Что касается процесса измельчения и флотации, для упорной медной руды более выгодно применять стадийный процесс измельчения и флотации, такой как повторное измельчение и повторное разделение крупного концентрата, повторное измельчение и повторное разделение насыпного концентрата, и раздельная обработка средней руды.

2. Способы обогащения медно-оксидной руды.

Оксид меди (CuO) нерастворим в воде, этаноле, растворимой кислоте, растворах хлорида аммония и цианида калия. Он может реагировать с щелочью при медленном растворении в растворе аммиака. Методы обогащения окисленной медной руды в основном включают гравитационную сепарацию, магнитную сепарацию (подробности см. На завод по переработке медной руды ), флотации и химического обогащения.

Азурит: разновидность медной оксидной руды.

Способ плавания

Флотация — это один из широко используемых методов обогащения руд оксида меди. В соответствии с различными свойствами медно-оксидных руд, существуют сульфидная флотация, флотация жирных кислот, флотация аминов, флотация эмульсии и метод флотации с нейтральным хелатирующим агентом.

Способ флотации медно-оксидной руды

1. Сульфидная флотация

Окисленная руда вулканизируется путем добавления вулканизующего агента, а затем проводится флотация с помощью обычные реагенты флотации сульфида меди .

Сфера применения: в основном малахит, азурит и атакамит.

Технологический процесс: Дозировка сульфида натрия может достигать 1-2 кг/т во время вулканизации. Поскольку пленка, полученная при вулканизации, нестабильна и легко осыпается после интенсивного перемешивания, а сам сульфид натрия легко окисляется, сульфид натрия следует добавлять порциями.

Кроме того, скорость вулканизации малахита и азурита относительно высока, поэтому вулканизующий агент может быть добавлен непосредственно в первую флотомашину без необходимости предварительного перемешивания во время вулканизации и регулирования количества вулканизирующего агента в соответствии с состоянием пены.

Использование реагентов:

• 
  Если в иле много грязи: необходимо добавить жидкое стекло.
• 
  Сборщик: бутилксантин или бутилксантин, смешанный с аэрофлотом.
• 
  Значение pH флотационной целлюлозы: около 9.
• 
  Повышение индекса флотации : сульфат аммония, серная кислота и т. д.

2. Флотация жирных кислот

Жирные кислоты и их мыла в основном используются в качестве сборщиков при флотации жирных кислот, также известной как прямая флотация. Во время флотации также обычно добавляют жидкое стекло (ингибитор образования отложений), фосфат и карбонат натрия (регулятор суспензии).

Сфера применения: минерал на основе оксида меди, не содержащий карбонатов.

Существует практика смешивания методов вулканизации и жирных кислот. Сначала флотируйте сульфид меди и часть оксида меди с сульфидом натрия и ксантогенатом, а затем флотируйте остаточный оксид меди с жирной кислотой.

Например, руда обогатительного комбината в Нчанге в Замбии содержит 4.7% меди. Содержание меди достигло 50-55% путем флотации путем добавления 500 г/т извести (pH 9 ~ 9.5), 10 г/т крезола (пенообразователь), 60 г/т этилксантата, 35 г/т амилксантогената, 1 кг./т сульфида натрия, 40 г/т пальмитиновой кислоты и 75 г/т мазута.

3. Аминовая флотация

В этом методе в качестве сборщиков в основном используются амины. Его можно использовать не только для отделения оксида меди, но и для обогащения минералов оксида меди, свинца и цинка.

Сфера применения: малахит, азурит, хлорхлорит и др.

Предпосылка метода аминной флотации состоит в том, чтобы, во-первых, найти эффективные ингибиторы пустой породы, такие как порошок морских водорослей, полиакриловая кислота и т. Д.

4. Эмульсионная флотация

В основном это сначала сульфуризация минерала оксида меди, а затем добавление вспомогательного медного ингредиента для создания стабильной смоченной маслом поверхности. Затем нейтральная масляная эмульсия используется для покрытия минеральной поверхности, в результате чего получается сильное гидрофобное плавающее состояние. Таким образом, минерал может прочно прикрепиться к пенам для полного разделения.

Флотация эмульсии включает три аспекта:

1. 
   1 Используйте селективные вспомогательные ингредиенты меди, включая бензотриазол, меркаптобензотиазол, дифенилгуанидин и т. д.
2. 
   2 Добавьте неполярную масляную эмульсию для улучшения адгезии минералов и пены.
3. 
   3 Используйте селективные ингибиторы, такие как акриловые полимеры и силикат натрия.

5. Флотация нефти с нейтральным хелатирующим агентом

Он завершает флотацию, используя смесь хелатирующего агента и нейтрального масла в качестве коллектора.

Сфера применения: тугоплавкий оксид меди (например, кремниевый малахит).

Он не только обладает высокой селективностью и собирательным эффектом, но также может гарантировать высокий индекс сортировки и снизить потребление реагентов. Хелатирующие агенты также обладают эффектом селективного ингибирования.

Однако стоимость хелатирующих агентов относительно высока. В настоящее время используемые хелатирующие агенты включают полиамин и органические галогениды конденсации и т. Д.

Следует отметить проблемы при флотации медной руды:

При флотации медной руды следует обращать внимание на многие проблемы, такие как продолжительность вулканизации, необходимость добавления сульфида натрия партиями и пропорция химикатов. Вот краткое введение.

• 
  Время вулканизации. Для разных руд требуется разное время вулканизации. Вообще говоря, он должен быть скорее коротким, чем длинным. Подходящее время вулканизации составляет от 1 до 3 минут. Через 6 минут степень извлечения и содержание концентрата снизятся.
• 
  Добавляйте сульфид натрия порциями. Время черновой обработки руды в обогатительной фабрике составляет около десяти минут, при этом руда содержит большое количество углеродистой пустой породы, а ионы двухвалентной серы быстро исчезают в суспензии. Таким образом, эффект от добавления сульфида натрия порциями лучше, чем от однократного добавления.
• 
  Пропорционально добавьте сульфид натрия. Обычно оксид меди плавает в жидкости с меньшей скоростью, и уменьшение количества циклов минерала в процессе флотации позволяет получить более высокую скорость извлечения. Очень важно изучить коэффициент распределения сульфида натрия между различными операциями, чтобы уловить минерал в нужное время.

Химическое обогащение

Метод химического обогащения часто используется для тугоплавкого оксида меди и смешанной меди. Для некоторых минералов оксида меди с высоким содержанием меди, мелкой мозаикой и богатым шламом будет использоваться метод химического обогащения для получения хороших показателей, поскольку методом флотации трудно реализовать разделение.

Он имеет множество преимуществ, таких как простота технологического процесса, низкие капиталовложения, низкое потребление энергии, световое загрязнение и низкая стоимость производства.

Химическое обогащение руды оксида меди

Кислотное выщелачивание — осаждение — флотация

Сфера применения: малахит, куприт, тенорит, хвосты медных рудников и т. д., за исключением медной руды, содержащей пустую породу карбоната кальция и магния.

Сначала руду выщелачивают разбавленным раствором серной кислоты от 0.5% до 3% после измельчения. (Для некоторых трудно поддающихся выщелачиванию руд ее необходимо нагреть до 45–70 °C во время выщелачивания).

Окисление минерала меди растворяется с образованием сульфата меди, который будет заменен железными опилками, чтобы восстановить ионы меди до металлической меди для осаждения.

Наконец, флотируйте металлическую медь и минералы сульфида меди, нерастворимые в серной кислоте, чтобы получить медный концентрат.

Выщелачивание аммиака

Сфера применения: окисленная медная руда, содержащая жильные минералы карбоната кальция и магния.

Раствор аммиака и карбоната аммония с концентрацией 12.5% использовали в качестве растворителя для выщелачивания в течение 2.5 часов при температуре 150 ℃, давлении 1925175 ~ 2026500 Па. Маточный раствор можно перегонять водяным паром при 90 ℃ для отделения аммиака и диоксида углерода. С другой стороны, медь осаждается из раствора в виде черного порошка оксида меди.

Флотация — магнитное поле — металлургия

Поскольку некоторые минералы оксида меди не связаны прочно с железом, марганцем и т. Д., Их трудно разделить, используя только метод магнитной сепарации, а флотация дает хороший эффект разделения.

Поэтому для получения высококачественных концентратов используется метод флотации, для хвостов — магнитная сепарация и, наконец, выполняется мокрая плавка. Этот процесс очень хорошо сочетает в себе флотацию, магнитную и мокрую плавку, что значительно увеличивает степень извлечения и снижает затраты на обогащение.

Выше приведены несколько распространенных методов обогащения минералов оксида меди. Для выбора минералов оксида меди лучше всего указать проведите профессиональный тест на обогащение и настройте процесс в соответствии с отчетом.

Оборудование для обогащения медной руды

1. Флотационная машина

Флотация — наиболее широко используемый метод производства медных рудников. Пульпа из медной руды перемешивается и аэрируется, а частицы руды прилипают к пенам под действием различных флотационных агентов. Пена поднимается, образуя слой минерализованной пены, который соскабливается или переполняется скребком. Эта серия процессов флотации завершается во флотационной машине. ( Свяжитесь с производителем )

Флотационная машина для обогащения медной руды

Рабочие преимущества флотационной машины для медной руды

• 
  Медная флотомашина увеличивает вероятность столкновения крупных частиц и пены, улучшает эффект минерализации крупных частиц, уменьшает несоответствие материалов и улучшает скорость извлечения концентрата.
• 
  Сама по себе флотационная машина для медных рудников имеет хорошую устойчивость, поэтому для установки не требуется специального фундамента, что позволяет экономить рабочую силу, энергию и материалы во время установки.

2. Магнитный сепаратор.

Магнитный сепаратор может извлекать полезные магнитные минералы, содержащиеся в медной руде. Это может улучшить вкусовые качества руды и степень использования ресурсов, а также уменьшить их бесполезную трату.

Магнитный сепаратор для обогащения медной руды

Эксплуатационные преимущества магнитного сепаратора:

(1) Высокие технологии

Внутренняя магнитная система ствола имеет конструкцию короткого замыкания, чтобы гарантировать, что обшивка ствола не имеет магнитного сопротивления на высоких скоростях, а обшивка ствола из нержавеющей стали не генерирует высокие температуры, что продлевает срок службы магнитного блока.

(2) Высокий вкус в выборе

Благодаря конструкции динамической магнитной системы ролик не прилипает к материалу, что способствует его сортировке. Выбранный сорт может быть увеличен в 3-6 раз до более 65%.

3. Джиггер

Медные рудники обычно очищают флотацией, но для обогащения медных минералов с более крупными зернами и более высокой плотностью предварительный отбор методом гравитационной сепарации значительно снизит стоимость и достигнет показателей флотации.

Отсадочная машина для обогащения медной руды

Преимущество джиггера в производительности

• 
  Отсадочная машина может использоваться для отбора как мелких, так и крупных материалов с верхним пределом размера зерна на входе 6-12 мм.
• 
  Большая производственная мощность и широкий выбор.

4. Стол для встряхивания.

встряхивающий стол подходит для обогащения медной руды и может использоваться в различные режимы работы, такие как грубая сепарация, концентрирование и продувка.

Стол встряхивающий для обогащения медной руды

Преимущества встряхивания стола

• 
  По сравнению с традиционным процессом шейкер имеет преимущества, заключающиеся в отсутствии использования реагентов, низком потреблении энергии и простоте управления.
• 
  Низкая инвестиционная стоимость.

Завод по обогащению медной руды

Ниже показан типичный завод по обогащению медной руды в Южной Африке. В основном используется метод групповой флотации меди и свинца, который помогает получать как медный, так и свинцовый концентрат.

Автор : Jordan
Джордан — автор блога, обладающий обширными знаниями в этой отрасли. Самое
Самое главное, он искренне надеется помочь вам в ваших проектах.

6.1. Производство меди | Материаловед

Для получения меди применяют медные руды (содержание меди – 1…6 %), а также отходы меди и ее сплавов.

Медь в природе находится в виде сернистых соединений (CuS, Cu₂S), оксидов (CuO, Cu₂O), гидрокарбонатов (Cu(OH)₂), углекислых соединений (CuCO₃) в составе сульфидных руд и самородной металлической меди.

Наиболее распространенные руды –  медный колчедан и медный блеск, содержащие 1…2 % меди.

90 % первичной меди получают пирометаллургическим способом, 10% — гидрометаллургическим.

Гидрометаллургический способ – получение меди путём её выщелачивания слабым раствором серной кислоты и последующего выделения металлической меди из раствора. Метод используют при переработке бедных руд, он не позволяет извлекать попутно с медью драгоценные металлы.

Получение меди пирометаллургическим способом состоит из обогащения, обжига, плавки на штейн, продувки в конвертере, рафинирования.

Обогащение медных руд производится методом флотации и окислительного обжига.

Метод флотации основан на использовании различной смачиваемости медьсодержащих частиц и пустой породы.  Сущность флотации состоит в избирательном прилипании некоторых минеральных частиц, взвешенных в водной среде, к поверхности пузырьков воздуха, с помощью которых эти минеральные частицы поднимаются на поверхность.  Метод позволяет получать медный порошкообразный концентрат, содержащий 10…35 % меди.

Медные руды и концентраты, содержащие большие количества серы, подвергаются окислительному обжигу. В процессе нагрева концентрата или руды до 700…800 ⁰C в присутствии кислорода воздуха сульфиды окисляются и содержание серы снижается почти вдвое против исходного. Обжигают только бедные (с содержанием меди 8…25 %) концентраты, а богатые (25…35 % меди) плавят без обжига.

После обжига руда и медный концентрат подвергаются плавке на штейн, представляющий собой сплав, содержащий сульфиды меди и железа (Cu₂S, FeS). Штейн содержит 20…50 % меди, 20…40 % железа, 22…25 % серы, около 8 % кислорода и примеси никеля, цинка, свинца, золота, серебра. В зависимости от химического состава руды и ее физического состояния штейн получают либо в шахтных печах, если сырьем служит кусковая медная руда, содержащая много серы, либо  в отражательных печах, если исходным продуктом является порошкообразный флотационный концентрат. Чаще всего плавка производится в пламенных отражательных печах. Температура в зоне плавки — 1450 ⁰C.

Полученный медный штейн, в целях окисления сульфидов и железа подвергают продувке сжатым воздухом в горизонтальных конвертерах с боковым дутьём. Образующиеся окислы переводят в шлак, а серу – в SO₂. Тепло в конвертере выделяется за счёт протекания химических реакций без подачи топлива. Температура в конвертере составляет 1200…1300 ºC. Таким образом, в конвертере получают черновую медь, содержащую 98,4…99,4 % меди, 0,01…0,04 % железа,  0,02…0,1 % серы и небольшое количество никеля, олова, сурьмы, серебра, золота. Эту медь сливают в ковш и разливают в стальные изложницы или на разливочной машине.

Черновую медь рафинируют для удаления вредных примесей, проводят огневое, а затем электролитическое рафинирование.

Сущность огневого рафинирования черновой меди заключается в окислении примесей, имеющих большее сродство к кислороду, чем медь, удалении их с газами и переводе в шлак. После огневого рафинирования получают медь чистотой 99…99,5 %. Её разливают в изложницы и получают чушки для дальнейшей выплавки сплавов (бронзы и латуни) или слитки для электролитического рафинирования.

Электролитическое рафинирование проводят для получения чистой от примесей меди (99,95 % Cu).

Электролиз осуществляют в ваннах, где анод изготавливают из меди огневого рафинирования, а катод – из тонких листов чистой меди. Электролитом служит водный раствор CuSO₄ (10…16 %)  и H₂SO₄ (10…16 %).

При пропускании постоянного тока анод растворяется, медь переходит в раствор, а на катодах разряжаются ионы меди, осаждаясь на них слоем  чистой меди.

Примеси осаждаются на дно ванны в виде шлама, который идёт на переработку в целях извлечения металлов: серебра, сурьмы, селена, теллура, золота и др…

Катоды выгружают через 5…12 дней, когда их масса достигнет 60…90 кг. Их тщательно промывают, а затем переплавляют в электропечах.

Медь по чистоте подразделяется на марки: М0 (99,95 % Cu), М1 (99,9 %), М2 (99,7 %), М3 (99,5 %), М4 (99 %).

Данафлоат

Основными сульфидными минералами меди являются халькопирит (CuFeS2), халькоцит (Cu2S), ковеллит (CuS), борнит (Cu5FeS4), тетраэдрит ((Cu,Fe)12Sb4S13) и энаргит (Cu3AsS4). Крупнейшим источником меди являются месторождения порфировой руды, в которых встречается один или комбинация вышеупомянутых минералов. Типичная сульфидная руда меди содержит различные типы сульфидов железа, которые обычно включают пирит (FeS2) и пирротин (Fe1-xS). Часто присутствуют золото и серебро, которые могут быть связаны с сульфидами или быть свободными. Частицы пустой породы могут состоять из ряда силикатных минералов от кварца до талька и глины. Также может присутствовать карбонатная минеральная порода.

При высвобождении типичные сульфидные минералы меди относительно легко флотируются. Когда нет наиважнейших металлургических проблем, часто основное внимание уделяется производству медного концентрата с достаточно высоким содержанием. Часто основная проблема контроля качества связана с минералами сульфида железа, поскольку они также всплывают вместе с медью, разбавляя сорта медного концентрата. Это связано с тем, что: 1) уровни минералов сульфида железа обычно намного выше, чем концентрация меди, 2) сульфидные флотоуловители также могут хорошо флотировать сульфиды железа, 3) высвобождение может быть проблемой, затрудняющей разделение меди и железа, и 4) мелкие частицы часто труднее разделить. Частая и неприятная проблема заключается в том, что драгоценные металлы (золото и серебро) часто присутствуют в сульфидах железа, и отказ от этих минералов влияет на экономику.

Пустая порода шлама (обычно глины и талька) может быть проблемой из-за преимущественного прилипания к поверхности пузырьков, которые «вытесняют» накопление медных минералов на пузырьки. Перемещение пустых шламов в концентраты также может создать серьезные проблемы с разбавлением концентрата, а также потребовать гораздо более длительного времени флотации для обеспечения высокого извлечения медных минералов. На заводе с фиксированной производительностью флотации это означает более низкое извлечение меди. Диспергаторы, такие как силикат натрия, полиакрилаты и гексаметафосфат натрия, часто используются, чтобы свести к минимуму прилипание пузырьков тонкой пустой породы и минимизировать влияние на извлечение меди. В качестве альтернативы КМЦ (карбоксиметилцеллюлоза), декстрин или крахмалы могут быть эффективными депрессорами пустой породы.

Депрессию минералов сульфида железа обычно контролируют добавлением извести при уровне pH до 11+. В то время как некоторые операции плавают при естественном рН, по крайней мере, при черновой обработке, в этих случаях можно контролировать сочетание выбора реагента и относительной плавучести пирита. Даже когда при черновой обработке используется нейтральный pH, этапы более чистой флотации обычно проводятся при более высоком pH, чтобы обеспечить депрессию сульфида железа. Когда золото присутствует и имеет значительную ценность, к сожалению, известь также может снизить извлечение золота, особенно если она свободна или связана с минералами сульфида железа.

Цианид также может быть эффективным депрессором сульфида железа, где его использование разрешено, но цианид может растворять ионы металлов, которые могут активировать широкий спектр сульфидных минералов, что может негативно повлиять на селективность флотации. В некоторых случаях для контроля селективности флотации можно использовать кальцинированную соду или едкий натр. Другим полезным вариантом является использование предварительной аэрации пульпы, которая может вызвать окисление на более реакционноспособных поверхностях сульфидов минералов, делая их менее плавучими; конечно, эффективность этого метода зависит от минерализации и характеристик контура.

Стандартные реагенты для флотации сульфида меди представляют собой собиратели класса тиолов на основе серы, которые можно сгруппировать в основные семейства ксантогенатов, дитиофосфатов, тионокарбаматов и тиокарбаматов.
Другие химические вещества также эффективны и составляют отдельные классы, но в качестве общей общей характеристики они обычно имеют атомы серы с двойной связью в своей структуре, посредством которых осуществляется химическое связывание с поверхностью медных минералов. Эффективный выбор реагента флотоуловителя зависит от присутствующих сульфидных минералов, их минеральных ассоциаций в руде и характеристик контура. Поскольку руда обычно содержит более одного типа сульфидных минералов меди, часто используется комбинация сульфидных флотационных собирателей для максимизации металлургических характеристик. Они добавляются отдельно или, что становится все более распространенным, поставляются в виде смешанных продуктов для оптимизации флотации.

Вспенивающие агенты являются важным компонентом набора флотационных реагентов. Вспенивающие химические вещества широко варьируются и обычно включают спирты различной структуры и молекулярной массы, альдегиды / сложные эфиры и гликоли, которые используются отдельно или в виде смесей. Они изменяют поверхностное натяжение пузырьков, которое влияет на формирование размера пузырьков, гидродинамику поверхности пузырьков и способность удерживать минералы на поверхности ячеек, что влияет на флотацию и оптимизацию сульфида меди. Часто необходимо учитывать и оценивать комбинацию коллектор-вспениватель для оптимизации работы контура флотации.

Окисленные («потускневшие») минералы создают проблемы при флотации, что часто является значительным. Там, где окисленные минералы представляют собой явную проблему, варианты обработки включают смену флотационного коллектора и сульфидирование либо метабисульфидом, либо SO2.
Сульфидная флотация настоящих оксидных медных минералов (таких как малахит, азурит) невозможна с помощью коллекторов для флотации сульфгидрильных минералов, и требуются либо другие собиратели оксидного типа, либо должны быть рассмотрены альтернативные способы обогащения минералов.

Download PDF >

The following Danafloat™ collectors alone and in combinations should be initially considered for copper flotation:

Danafloat™ 067
Danafloat™ 068
Danafloat™ 070
Danafloat™ 233
Danafloat™ 245
Danafloat™ 262E
Danafloat™ 345
Danafloat™ 507E
Danafloat™ 871

Для руд, содержащих окисленные медные минералы:

Danafloat™ 271
Danafloat™ 571

Медь | Geoscience Australia

Введение

Различные медные фитинги. Источник: Wikimedia Commons

Каждый раз, когда вы включаете свет, пользуетесь бытовыми приборами или открываете кран, именно медь поставляет вам электричество или воду. Таким образом, медь является очень важным металлом для человека и сочетает в себе больше полезных свойств, чем любой другой металл.

В среднем семейном доме содержится более 90 кг меди: 40 кг электропроводки, 30 кг сантехники, 15 кг строительных скобяных изделий, 9кг внутри электроприборов и 5 кг латунных изделий. Реактивный самолет Боинг 747-200 содержит около 1,8 тонны меди. Статуя Свободы в Нью-Йорке содержит более 27 тонн меди.

Свойства

Халькопирит. Источник: Geoscience Australia

Медь — единственный встречающийся в природе металл, кроме золота, который имеет характерный цвет. Подобно золоту и серебру, медь является отличным проводником тепла и электричества. Он также очень податлив и пластичен. Медь также устойчива к коррозии (она не очень легко ржавеет). Медь мягкая, но прочная. Он легко смешивается с другими металлами для образования сплавов, таких как бронза и латунь. Бронза — это сплав олова и меди, а латунь — это сплав цинка и меди. Медь и латунь легко перерабатываются – возможно, 70% используемой в настоящее время меди подвергались переработке хотя бы один раз.

Применение

Сегодня медь, поскольку она является хорошим проводником электричества, используется в электрических генераторах, проводке и электродвигателях как радиоприемники и телевизоры. Медь также хорошо проводит тепло, поэтому она используется в автомобильных радиаторах, кондиционерах и системах отопления домов.

Поскольку медь не подвержена коррозии, она также используется для водопроводных труб. Его ковкость означает, что медные трубы можно легко согнуть, не сломав их.

Сульфат меди используется в качестве фунгицида, чтобы корни растений не блокировали стоки и канализационные системы. Сине-зеленый цвет обработанной древесины является результатом нафтаната меди и хром-арсената меди, которые были введены под давлением, чтобы защитить древесину от сверлильных станков.

Медь также используется для изготовления монет и научных инструментов, а также в декоративных целях.

В мобильном телефоне содержится около 15 граммов меди, а в последнее время медь заменяет алюминий в компьютерных чипах.

Катушка с медной проволокой. Источник: Geoscience Australia

Компьютерные печатные платы, содержащие медь. Источник: Geoscience Australia

История

Старинная медная посуда в ресторане Иерусалима. Источник: Викисклад

Медь была первым металлом, использованным людьми. Он был обнаружен человеком эпохи неолита около 9000 лет назад и использовался вместо камня, поскольку его было гораздо легче формировать. Ранние медники в Иране обнаружили, что нагревание меди смягчает ее, а ковка меди делает ее более твердой. Таким образом, они могли превращать медь в различные полезные предметы, такие как сосуды и посуда — большой шаг вперед для человечества. Красивый цвет меди также делал ее привлекательной для использования в ювелирных изделиях и украшениях.

Есть свидетельства того, что медь использовалась с давних времен, кусок медной трубки, использовавшейся 5000 лет назад, был обнаружен археологами в пирамиде Хеопса в Египте. Около 4000 г. до н.э. бронза (еще более твердый сплав) была открыта путем смешивания меди с небольшим количеством олова. Из него делали оружие, доспехи, инструменты и украшения – так начался медно-бронзовый век. Хотя производство бронзовых инструментов в значительной степени прекратилось с началом железного века около 1000 г. до н.э., медь продолжала использоваться из-за ее других свойств. Поскольку это один из двух цветных металлов, его красота делает его очень желательным для изготовления украшений, а его устойчивость к коррозии делает его подходящим для использования в море или вблизи него.

Способность ковать медь в листы и ее устойчивость к ржавчине сделали ее популярным кровельным материалом на важных зданиях.

Мэрия Миннеаполиса с медной крышей. Источник: Wikimedia Commons

Рост производства меди был тесно связан с увеличением использования электроэнергии. Электрические применения по-прежнему являются основным применением металла, что можно объяснить двумя физическими свойствами. Он является отличным проводником электричества (и тепла) и достаточно пластичен, чтобы его можно было вытянуть в проволоку и раскатать в листы без разрушения. Медь широко используется в компонентах сантехники и является основным компонентом сплавов, многие из которых тверже, прочнее и жестче, чем отдельные составляющие их элементы. В 1837 году Чарльз Уитстон и Уильям Кук запатентовали первый электрический телеграф с использованием медного провода. В 1876 году Александр Грэм Белл первым использовал медный телефонный провод. В 1878 году Томас Эдисон изобрел первый электрический свет, используя медь для передачи тока. В течение нескольких лет массовое использование этих двух изобретений вызвало невероятный рост добычи и производства меди.

Формация

Малахит и азурит. R29797 Источник: Geoscience Australia

Поскольку медь легко вступает в реакцию с другими веществами, она может образовываться в земной коре различными способами. Он часто встречается в месторождениях с другими металлами, такими как свинец, цинк, золото и серебро.

Безусловно, самые большие количества меди находятся в земной коре в телах, известных как медно-порфировые месторождения. Эти отложения когда-то были большими массами расплавленной породы, которые остыли и затвердели в земной коре. По мере их остывания вырастало несколько крупных кристаллов, которые затем по мере остывания становились окруженными более мелкими кристаллами — геологи называют эти породы порфирами. Вначале медь распространялась по большой массе расплавленной породы в малых концентрациях. По мере остывания магмы и образования кристаллов количество расплава становилось меньше. Медь оставалась в расплаве, становясь все более и более концентрированной. Когда порода почти полностью затвердела, она сжималась и трескалась, а оставшаяся богатая медью жидкость выдавливалась в трещины, где и она окончательно затвердевала. За многие миллионы лет породы, покрывающие эти отложения, размылись, и отложения в конце концов вышли на поверхность. Примеры месторождений порфира включают Cadia Hill (NSW) и Cerro Colorado (Панама).

Смесь меди, железа и серы, называемая халькопиритом (CuFeS ₂ ) или «золотом дураков», обманула многих старожилов! Халькопирит в Австралии встречается в породах, возраст которых превышает 250 миллионов лет. Борнит (Cu ₅ FeS ₄ ), ковеллит (CuS) и халькоцит (Cu ₂ S) являются важными источниками меди в мире, и многие рудные тела также содержат некоторое количество малахита (CuCO ₃ .Cu(OH) ) ₂ ), азурит (Cu ₃ (CO ₃ )2.Cu(OH) ₂ ), куприт (Cu ₂ O), тенорит (CuO) и самородная медь. Сульфиды, дающие большую часть добываемой во всем мире меди, обычно занимают более глубокие части залежей, не подвергшиеся выветриванию. Вблизи поверхности они изменяются в результате окисления и других химических воздействий с образованием оксидов и карбонатов. Эти вторичные медные минералы могут образовывать богатую руду в верхних частях многих месторождений, и благодаря их характерному зеленому или синему цвету даже небольшие количества меди легко обнаруживаются в породах, в которых они залегают. Медьсодержащие минералы обычно встречаются в ассоциации с минералами, которые могут содержать золото, свинец, цинк и серебро.

Ресурсы

Поиски меди в Австралии начались вскоре после заселения европейцами. Первое крупное открытие меди в Австралии было сделано в Капунде в Южной Австралии в 1842 году, когда Фрэнсис Даттон нашел медную руду во время поисков заблудшей овцы. К 1860-м годам Южная Австралия была известна как «Медное королевство», потому что здесь находились одни из крупнейших медных рудников в мире.

По данным Геологической службы США (USGS), Австралия владеет значительной долей меди в мире и в 2016 году занимала 2-е место после Чили. У нас есть несколько медных рудников мирового значения, в том числе медно-свинцово-цинковое месторождение Маунт-Иса в Квинсленде и медно-ураново-золотое месторождение Олимпик-Дэм в Южной Австралии, где ведется разработка одного из крупнейших меденосных месторождений в мир. Другими примерами важных ресурсов меди являются медно-золотые месторождения Prominent Hill и Carrapateena в Южной Австралии, медно-золотые месторождения Northparkes, медно-свинцово-цинковые месторождения CSA и медные месторождения Girilambone в Новом Южном Уэльсе, месторождения меди Ernest Henry, Osborne и Mammoth. и медно-золотые месторождения в Селвине в Квинсленде и медно-цинковые месторождения в Голден-Гроув и медном месторождении Нифти в Западной Австралии.

Крупнейшие медные месторождения и рудники Австралии (2016 г.). Источник: Geoscience Australia

• Дополнительная информация о ресурсах и производстве

Добыча полезных ископаемых

Хотя крупные месторождения меди добываются открытым способом во многих основных странах-производителях, большая часть медной руды, добываемой в Австралии, поступает из подземных рудников. Традиционный метод, используемый на большинстве рудников, заключается в дроблении руды и выносе ее на поверхность для дробления. Затем руда тонко измельчается до того, как медьсодержащие сульфидные минералы концентрируются в процессе флотации, при котором зерна рудного минерала отделяются от отходов или пустой породы. В зависимости от типа медьсодержащих минералов в руде и применяемых процессов обработки концентрат обычно содержит от 25 до 30% меди, однако может достигать примерно 60% меди. Затем концентрат перерабатывается в плавильном цеху.

Обработка

На некоторых австралийских рудниках медь выщелачивается из руды для получения богатого медью раствора, который затем обрабатывается для извлечения металлической меди. Руда сначала разбивается и выкладывается на площадки для выщелачивания, где она растворяется раствором серной кислоты для выщелачивания меди. Богатый медью раствор затем перекачивается на установку экстракции растворителем для отделения меди в виде медного комплекса. Его концентрируют, и раствор направляют на установку электрохимического извлечения меди. Медные катоды, полученные методом электролиза, содержат 99,99% меди, которая подходит для использования в электротехнике. Весь этот процесс известен как электролиз с экстракцией растворителем (SX-EW).

Для преобразования концентратов в металлическую медь используются различные методы плавки. Один из методов заключается в плавлении их с флюсами в плавильной печи с получением медного штейна, представляющего собой смесь в основном сульфидов железа и меди, обычно содержащую от 50 до 70% меди.