Технологія збагачення олов'яних руд

Технологія збагачення олов'яних руд

Сировинна база

Руди олов'яних родовищ розрізняють розсипні і корінні. Основний олов'яний мінерал — каситерит SnO₂ (78,8 % Sn). В природному каситериті може міститься до 5 — 6 % заліза, до 9 % оксидів танталу і ніобію, десяті, соті і тисячні відсотка титану, марганцю, індію, свинцю, кремнію, алюмінію, магнію, бору, ванадію, хрому, нікелю, кобальту, міді, цинку, арсену, стибію, стронцію, калію, молібдену, бісмуту, кадмію, гафнію і навіть платини. Вміст і характер домішок в каситериті залежить від складу супутніх мінералів. Домішки змінюють фізико-хімічні властивості каситериту, параметри його кристалічної ґратки, адсорбційні і флотаційні властивості. Найбільш розповсюджений після каситериту мінерал — станін Cu₂FeSnS₄ , але використовується він мало, тому що вміст олова в ньому всього 27 — 29,5 %.

Корінні оловорудні родовища підрозділяють на пегматитові, кварцово-каситеритові, сульфідно-каситеритові і перехідні від кварцово-каситеритових до сульфідно-каситеритових.

• Пегматитові родовища мають дуже нерівномірне оруднення і гніздовий розподіл олова (розмір гнізд 3-4 мм). Вміст олова в гніздах дуже високий, але в рудному тілі не більше 0,1-0,3 %.
• Кварцово-каситеритові і сульфідно-каситеритові мають між собою багато спільного, відмінність полягає тільки у вмісті залізистих силікатів (хлориту і турмаліну) і сульфідів. Руди обох типів за розміром вкраплень каситериту належать до тонко- (0,001-0,1 мм) і дрібновкраплених (0,1-1 мм). В дрібновкраплених рудах зерна каситериту дрібніше 0,1 мм часто утворюють аґреґати крупністю до 1 мм.
• Олов'яні корінні руди характеризуються складним речовинним складом і тонким вкрапленням каситериту (до 0,001 мм), внаслідок чого вони важко збагачуються. Звичайно корінні олов'яні руди збагачуються за складними багатостадійними схемами з використанням не тільки різних гравітаційних апаратів, але й магнітних сепараторів, флотаційних машин.

Рис. 1 — Схема збагачення корінної тонковкрапленої олов'яної руди.

Рис. 2 — Технологічна схема збагачення олов'яних розсипів.

Основні методи збагачення

Історія

У середньовіччі олово збагачували промивкою, при цьому існувало декілька її способів. Так Георгом Агріколою у 1556 р. у фундаментальній праці «Про гірничу справу та металургію» (De Re Metallica) описано вісім способів промивки олововмісних руд.

Ось опис одного з цих способів: «…розсипний матеріал, особливо якщо він сам по собі вологий, промивають на ситі, дно якого складається з переплетеного залізного дроту. …Сито опускають в діжку з водою і трясуть. Дно цієї діжки має великий отвір для того, щоб така ж кількість води з просіяним матеріалом, яка в неї надходить, могла постійно з неї виливатися. Осад промивного жолоба хлопчик витягує тризубими залізними граблями або вигрібає дерев'яним гребком. При цьому вода забирає з собою значну частину піску і шламу, а олов'яні крупинки або частки інших металів осідають в жолобі; потім вони промиваються на похилому герді — шлемграбені.»

Сучасність

• Гравітаційні схеми збагачення олов'яних корінних руд будуються таким чином, щоб розкриті в процесі подрібнення зерна каситериту виводилися відразу ж з процесу в кондиційні або грубі концентрати. В схемах максимально виключається циркуляція оборотних промпродуктів, які доцільно переробляти в окремих циклах.

При переробці корінних тонковкраплених олов'яних руд, що містять близько 1 % тонковкрапленого каситериту у вигляді зерен крупністю 0,03 мм, може бути використана схема наведена на рис. 1.

Після дроблення в конусній і валковій дробарках до крупності 6,5 мм руду розділяють на класи і збагачують на шлюзах. Грубі концентрати після видалення шламів крупністю менше 0,06 мм збагачують на концентраційних столах, де одержують концентрат з вмістом олова близько 20 % при вилученні його в концентрат 88 — 90 % .

• Розсипні родовища олова займають основне місце у олововидобувній промисловості і легко збагачуються. Важлива роль розсипів у видобутку олова пояснюється значно більш легким їх освоєнням в порівнянні з корінними родовищами. Простота розвідки і підготовки промислових запасів, легкість відпрацьовування олововмісних пісків, простота і дешевизна їх збагачення дають можливість рентабельно вилучати каситерит у високосортні концентрати з розсипів з низьким вмістом в них олова. Для розсипів вміст 0,015 — 0,02 % олова уже достатній для розвитку експлуатаційних робіт. Розсипи значно легше, ніж руди корінних родовищ, збагачуються гравітаційними процесами, крім того, вони не потребують дорогих процесів дроблення і подрібнення. Доводка чорнових концентратів здійснюється на центральних доводочних фабриках магнітним, електричним і іншими методами.

Олов'яні розсипні родовища відпрацьовуються, як правило, відкритим способом із застосуванням драг, гідравліки, екскаваторів, бульдозерів і скреперів, але дражний спосіб найбільше розповсюджений. Технологічна схема збагачення олововмісних розсипів з використанням, як основного процесу наведена на рис. 2.

Видобута розсипна руда дезінтеґрується в скрубері, після чого з неї видаляється у відвал клас + 5 мм, який представлений пустою породою. Клас 0-5 мм після знешламлювання надходить в операцію основної відсадки, де він розділяється на концентрат (важкий продукт) і відходи (легкий продукт). Відходи основної відсадки з метою зниження втрат олова переробляють в операції контрольної відсадки, де виділяють відвальні відходи. Після перечищення концентрату основної відсадки одержують чорновий олов'яний концентрат, який відправляють для подальшої переробки на центральну доводочну фабрику.

Використання

Олово має виняткові властивості, які визначили його широке використання в різних галузях господарства, і в першу чергу в харчовій промисловості. Олово може утворювати сплави з усіма металами і металоїдами, що мають малу температуру плавлення, механічну міцність і електропровідність. Олово не утворює токсичних сполук з органічними кислотами і їх солями, що є однією з його важливих властивостей. Тому 35 — 50 % олова використовується для виробництва білої жесті, що застосовується при консервуванні харчових продуктів, 20 — 25 % — для виробництва припоїв, 10 –15 % — для виробництва бабітів, латуні, бронзи і ін. Олово застосовується в напівпровідниковій, машинобудівній, хімічній, лакофарбовій і інших галузях промисловості.

Див. також

• Флотація олов'яних руд
• Олов'яні руди

Література

• Білецький В. С., Смирнов В. О. Переробка і якість корисних копалин (курс лекцій). — Донецьк: Східний видавничий дім, 2005. — 324 с. [1]