Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов - Полькин С.И.
Скачать (прямая ссылка):
Обогатительная фабрика «Палабора» (ЮАР) перерабатывает комплексные руды, из которых в настоящее время извле-
415
Рида
*)'-
Дродление Измельчение до -0,25т
T
Сгущение
H2SO4+MnO2,
Слив
Выщелачивание урана
Фильтрование (2 стадии)
усадок Флотация
~1
Fe
Раствор
Сорбция урана
^Раствор
Хвосты Цементация в отвал
Смола
Концентрат сульфидной меди
Концентрат цементной меди
Десорбция
Смола
Раствор в отвал
Раствор
MgO
Осаждение урана
Раствор
Урановый химический концентрат
Рис. 16.8. Схема переработки медно-урановых руд Австралии
кают медь, уран, торий, цирконий и магнетит. Руда содержит пироксенит, полевые шпаты, сиенит, оливин, флогопитовые пегматиты и карбонатиты, которые вмещают сульфиды меди. Извлекаемые минералы состоят из ураноторита [(Th, U)SiO4ZiH2O], содержащего 10—16% U3O8, плотностью 4 г/см3, бадделеита (ZrO2) плотностью около 6 г/см3, куба-нита (CuFe2S3), содержащего до 24% меди, плотностью 4,1 г/см3.
Первоначально фабрика была построена для флотации сульфидов меди. Но учитывая ее высокую производственную мощность по руде (около 40 тыс. т/сут), нашли экономически выгодным извлекать из хвостов медной флотации уран, несмотря на низкое содержание его в руде (около 0,004 % U3O8), а также торий, цирконий (в руде 0,15—0,35 % ZrO2) и магне-титовый концентрат (около 20 тыс. т/сут).
Для извлечения редких металлов из хвостов медной флотации в 1967 г. была построена гравитационная фабрика, на которой тяжелые минералы извлекают по четырехстадиальной схеме обогащения: на конусах Райчерта (68 шт), отсадочных машинах и трехъярусных столах Джеймса (30 шт), деки кото-
416
рых выполнены из стекловолокна с полиуретановым покрытием.
Гравитационный ураноторие-вый концентрат подвергают химической обработке — выщелачивают азотной кислотой, затем уран и торий разделяют жидкостной экстракцией и далее уран осаждают в виде диураната аммония и обжигают. Магнетит из хвостов медной флотации извлекают магнитной сепарацией; ураното-риевый концентрат, содержащий 8 % U3O8 и 77,4 о/о' ZrO2-Ha конусах Райчерта и на столах отсадкой. В циркониевом концентрате содержится 0,14% урана и 43% ZrO2. Извлечение урана и циркония составляет около 60—70% при степени концентрации 1000. Эта схема является типовой для извлечения редких металлов на конусах Райчерта (рис. 16.9) при очень низких их содержаниях в исходной руде или хвостах.
Конусный сепаратор Райчерта— гравитационный аппарат, в котором разделение частиц происходит в потоке пульпы, текущей по криволинейной поверхности, имеющей форму опрокинутого конуса. В потоке пульпы тяжелые частицы концентрируются в нижнем слое и удаляются через поперечную щель
(щелевые отсекатели), а более легкие уходят с потоком. Коническая форма поверхности по сравнению с плоской обеспечивает увеличение толщины слоя пульпы по мере ее стекания, кроме того, отсутствует вредное влияние боковых стенок. Содержание твердого в пульпе должно составлять 30—36 %, частицы крупностью —20—30 мкм и +1 мм следует предварительно удалять — они плохо поддаются сепарации.
Диаметр основания конуса равен 2 м, угол конусности 145° (наклон струйного потока к горизонту составляет 17°).
Ярусное расположение концентрационных конусов позволяет осуществить развитую схему обогащения материала (сперечистками концентратов и контрольными операциями для хво-27—5308 417
ХВосгпы
Рис. 16.9. Семиярусный конусный сепаратор Райчерта
стов) при самотечном транспортировании всех продуктов. Производительность конусов обычно по исходному питанию составляет 75—90 т/ч.
Хвосты от извлечения меди на фабрике «Палабора» перекачивают в отделение магнитной сепарации, где выделяют маг-нетитовый концентрат. Немагнитную фракцию перед подачей на конус Райчерта обесшламливают в батарее гидроциклонов, продукт —45 мкм и избыток воды удаляют. Гидроциклоны изготовлены из литого полиуретана, диаметр сливных насадок составляет 305 мм, Песковых— 152 мм.
Крупность питания гидроциклонов составляет 21,7% класса —45 мкм, слива — 57 %.
Первичное обогащение на конусах осуществляется при плотности пульпы 1,65—1,69 г/см3. Питание конусов подается через двухструйный делитель в девятиструйный вращающийся распределитель, откуда пульпа самотеком поступает на конусы.
Концентраты I и II перечисток перечищают на конусах. Равномерное питание отсадочных машин и столов обеспечивают регулируемые отсекатели концентрата. Промпродукты возвращают в циркуляцию, а хвосты — на перечистку. Для деления пульпы на 4; 6; 8; 9 и 12 потоков используют электрические вращающиеся распределители, из которых пульпа самотеком поступает в конусы. Испытаны новые спиральные питатели, позволяющие обеспечить более равномерное распределение.
В месторождении Палабора встречается медный минерал кубанит, который при выщелачивании урана вызывает повышенный расход азотной кислоты. Для удаления крупных кусков кубанита (более 0,25 мм) концентрат после грохочения вначале обогащают на отсадочных машинах, а затем — на трехдечных концентрационных столах Джеймса флотограви-тацией.
Полученный ураноториевый концентрат направляют на выщелачивание, высокосортный бадделеитовый продукт и фло-тогравитационные хвосты, содержащие крупнозернистые сульфиды меди (которые не извлекаются в схеме флотации медных сульфидов) и отвальные гравитационные хвосты (легкая фракция) возвращают на первичное обогащение в конусные сепараторы Райчерта.
