Kirish I bo’lim. Volfram rudasining qisqacha tasnifi

4.2 Volfram boyitish fabrikalarining ko‘p yillik chiqindilarini qayta ishlashning zamonaviy texnologiyalari
Iqtisodiy rivojlangan mamlakatlarda metallarning katta qismi ishlab chiqarish chiqindilaridan, jumladan, tog'-kon sanoati chiqindilaridan olinadi. Bu ulush doimiy ravishda o'sib bormoqda va ba'zi hollarda birlamchi xom ashyoni qazib olishdan ham o‘zib ketmoqda. Shu bilan birga, metallarni ajratib olish xarajatlari 1,5-3 barobargacha kamayadi. Rudalarni qazib olish va qayta ishlash jarayonida hosil bo'lgan tog'-kon sanoati chiqindilari tarkibidagi texnogen birikmalarning maxsus sinfi - inson faoliyati natijasida yaratilgan sun'iy "konlar" ning bir turini shakllantirishga olib keladi.
“Texnogen kon” tushunchasi V.I. Vernadskiyning ishlab chiqarish jarayonlari materiyasining geokimyoviy aylanishini tabiiy sikllariga kiritish g'oyasi bilan bog'liq. Ammo, V.I. Vernadskiyning topshirig‘i bo‘yicha bu noosferani hal qilishdan
oldin, insoniyat tog'-kon, boyitish va metallurgiya sanoati chiqindilarining katta massasini halokatli ravishda to'plash muammosiga duch kelmoqda. Bunday texnogen chiqindilarning atrof-muhitga ta'sirini kamaytirishning samarali usuli - ulardan maksimal darajada foydalanish, qayta ishlashning yopiq sikllariga qo'shish va resurslardan keng foydalanish. Chiqindilarni geologik va ekologik jihatdan o‘rganish geologiya, loyihalash va qurish, iqtisodiyot va ularni hosil qilish texnologiyasining keng ko‘lamli masalalarini qamrab oladi. Umumiy yechim uchun, ekotizimga eng kam ta'sir ko'rsatadigan optimal muhandislik yechimlarini topish, kon metallurgiya chiqindilarining (ularning tarkibiy elementlari) atrof-muhit bilan shakllanishi va o'zaro ta'siri jarayonlarini tavsiflash va modellashtirishdir. Bunday yechimlarni tanlash me'yoriy-huquqiy jihatdan ham, ekologik jihatdan ham muhimdir. Shuningdek, boyitish fabrikalari texnogen chiqindilari havo havzasi, yer usti va yer osti suvlari hamda keng maydonlardagi unumdor yerlarga salbiy ta'sir ko'rsatib, ekologik xavfni oshiradi. Biroq, ulardan ruda va mineral xom ashyoning qo'shimcha manbalari sifatida foydalanish mintaqadagi geologik muhitning buzilishi darajasini sezilarli darajada kamaytiradi. Bundan tashqari, boyitish fabrikalari chiqindilarini saqlash va texnogen mineral birikmalarni qayta ishlash uchun qoldiqlarning shakllanishi atrof-muhitga bir necha jihatdan salbiy ta'sir ko'rsatadi: yerlarning buzilishi va xo'jalik foydalanishdan olib qo'yilishi; suv manbalarining ifloslanishi va ular qurilayotgan hududlarda gidrobalansning buzilishi, atmosfera va chiqindilar omborlariga tutash hududlarning chang zarralari bilan ifloslanishi kabilardir. Mineral xom ashyoni qayta ishlash texnologiyasini doimiy ravishda takomillashtirish, yanada progressiv usul va usullardan foydalanish, optimal texnologik sxemalarni tanlash qayta ishlash uchun foydali bo'lgan ilgari istiqbolsiz xisoblangan chiqindilarni iqtisodiy jihatdan tanlash imkonini beradi. Bundan tashqari, texnogen chiqindilar yaxshi rivojlangan ekin maydonlari, shaharlar, yomg'irli yaylovlarni o'z ichiga olgan keng maydonlarni egallaydi, tabiiy landshaftni o'zgartiradi va o'ziga xos relef shakllarini shakllantiradi.
Volframni o'z ichiga olgan rudalarni boyitish natijasida hosil bo‘lgan texnogen chiqindilardan volfram ajratib olishning mavjud usullari odatda quyidagilarni o'z ichiga oladi:
- ularni yirik va mayda fraksiyalarga ajratish;
- volfram tarkibli oraliq mahsulotning kichik fraksiyalarini keyinchalik vintli separator bilan ajratish;
- sulfidli materiallar va ikkilamchi chiqindilarni chiqarish.
Vintli separator yordamida olingan volfram tarkibli oraliq mahsulotlar volfram tarkibli qoralama konsentrat (chernovogo konsentrat) olish uchun qayta tozalashga yuboriladi. Volfram konsentratini olish uchun qoralama konsentrat konsentratsion stollarda tozalanadi, so‘ngra olingan konsentratdan yuqori navli konsentrat va sulfid tarkibli mahsulot olish uchun flotatsiya jarayoniga yuboriladi. Shuningdek, konsentratsion stol va vintli separatorlarning chiqindilaridan volfram tarkibli oraliq mahsulot va ikkilamchi chiqindi olish uchun birlashtiriladi va volfram tarkibli rudalarning boyitish chiqindilari tasniflanishga yuboriladi, cho‘ktirilgan mahsulot vintli separatorda boyitiladi.
Ko‘p yillik boyitish chiqindilaridan volframni qo'shimcha ravishda olish quyidagi tarzda amalga oshiriladi. Gravitatsion boyitish qoldiqlari avval qayta maydalaniladi, so'ngra ular klassifikator yordamida shlamsizlantiriladi, hosil bo'lgan materiallar gidravlik tasniflagichlarda ajratiladi. Tasniflanishdan so'ng olingan sinflar kontsentratsiyon stollarda alohida boyitiladi. Keyin yirik donali chiqindilar yanchish sikliga qaytariladi va mayda donador chiqindilar quyuqlashtiriladi va tayyor konsentrat olish uchun konsentratsiyon stollarida qayta boyitiladi. Shundan so'ng, qayta maydalash uchun kelgan oraliq mahsulot va chiqindilar flotatsiyaga yuboriladi. Asosiy flotatsiya konsentrati bir marta tozalashdan o'tkaziladi. Dastlabki mahsulotlarda WO₃ miqdori 0,3 dan 0,5% gachani o'z ichiga oladi; volfram qazib olish 96% gacha etadi, volframning taxminan 72% flotatsiya yo'li bilan olinadi. Shu bilan birga, flotatsion konsentratdagi volfram miqdori 10-12% WO₃ dan oshmaydi. Texnogen chiqindilarni qayta ishlash uchun gravitatsion boyitishning bunday texnologik sxemasi bir qator kamchiliklarga ega - bu jarayonning dastlabki bosqichida konsentratsiyon stollarda boyitish operatsiyasiga yuklamaning yuqoriligi, ko'p operatsiyaligi va olingan konsentrat sifatining pastligidir.
Mualliflar sifatida Bert P.O. va K. Mills tarkibida volfram bo'lgan rudalar va chiqindilardan volfram olishda quyidagi boyitish usullarini qo‘llashadi: flotatsiya usullari; gravitatsiya usullari; elektrostatik usullar; shuningdek, magnit, gidrometallurgiya va boshqa usullar. Masalan, Mount Carbine va King Island (AQSh) boyitish fabrikalarida mineral xom ashyoni dastlabki konsentratsiyalash uchun lumometrik va fotometrik saralash, Panascuera boyitish fabrikasida (Portugaliya) va Hemerdan boyitish fabrikasida (Angliya) - og'ir muhitda boyitish, cho‘ktirish mashinasida boyitish, kuchsiz magnit maydonda magnit ajratish yoki yuqori zichlikdagi magnit ajratish usullaridan foydalaniladi. Volfram tarkibli shlamlarni qayta ishlash uchun flotatsiyon boyitish usulidan foydalaniladi, xususan, XXR va Kanadaning Mount Plisad boyitish fabrikalarida qo'llaniladi, ba'zi Jokberg (Shvetsiya) va Mittersil (Avstriya) boyitish fabrikalarida flotatsiya butunlay gravitatsiyon boyitish bilan almashtiriladi. Biroq, bu texnologiyalar jahon amaliyotida keng qo‘llanilmaydi.
Volfram tarkibli rudalar, ko‘p yillik chiqindilar va shlamlarni boyitish uchun vintli separatorlardan amaliyotda keng qo'llaniladi. Masalan, volfram rudasining texnogen chiqindilaridan volfram ajratib olish uchun Qozog‘istonning “Cherdoyak” boyitish fabrikasida 2-3 mm yiriklik o‘lchamiga qadar maydalash va yanchishdan so‘ng dastlabki chiqindilar MOD turidagi cho‘ktirish dastgohlarida va panjara osti mahsulotlari konsentratsion stollarda tozalaniladi. Ushbu sxema bo'yicha boyitish vintli separatorlarda ham amalga oshirildi, unda ajralib chiqish 76,9% WO₃ bo'lib, boyitish mahsulotining chiqishi 25-30% ni tashkil etdi. Vintli separatordan foydalanganda WO₃ ni ajralib chiqishi 3 dan 4% gacha ko'tarildi. Texnogen chiqindilaridan volfram ajratib olishning bunday texnologik sxemalari quyidagi kamchiliklarga ega, masalan, cho‘ktirish mashinasida yuklamaning yuqoriligi va WO₃ ning past ajralib chiqishi tufayli boyitish mahsulotlari unumdorligining pastligi.
Kanadaning “Climax molibdenum” boyitish fabrikasida molibdenit flotatsiyasining chiqindilaridan molibden ajratib olish bilan bir qatorda yo‘ldosh sifatida volfram konsentrati ham olinadi. Volfram tarkibli chiqindilar ikki qismga bo'linadi - chiqindi shlamlar va vintli separatorni qo‘llaganda kassiterit konsentrati. Chiqindi shlamlar chiqindi otvallariga yuboriladi, qum holidagi fraksiya esa tarkibida 55% sulfid (S) bo‘lgan pirit konsentratini ajratib olish uchun flotatsion boyitishga, so‘ngra chiqindi otvallariga yuboriladi. Vintli separator va konuslar yordamida kamera mahsuloti piritli otval chiqindilari va volframit-kassiterit konsentratlarini olish uchun tozalanadi, so'ngra ular kontsentratsiyon stollarida qayta tozalanadi. Natijada volframit-kassiterit konsentrati va chiqindilar olinadi. Suvsizlanishdan keyin xomaki konsentrat qayta tozalash uchun yuboriladi. Magnitli separatsiya va fosfatlarni flotatsiyalash (undan monazitni flotatsiya qilish) yordamida temirdan tozalangandan so'ng, konsentrat quritiladi. Olingan quruq kontsentrat tasniflanadi va I bosqichdan so'ng bosqichma-bosqich magnitli separatsiya yo'li bilan WO₃ miqdori 65% bo'lgan va II bosqichdan keyin WO₃ miqdori 68% bo'lgan konsentratga ajratiladi. Bundan tashqari, 35% qalaydan iborat magnit bo'lmagan qalay (kassiterit) konsentrati olinadi.
Ushbu usulning kamchiliklari - bu usulning murakkabligi va ko'p bosqichliligi, shuningdek, yuqori energiya sarflanishidir.
Sheyelit tarkibli chiqindilar va ularning tarkibidagi zararli moddalarni olib tashlash va rudali minerallarni qayta ishlash uchun yaxshilangan ajratish jarayoni yordamida qayta ishlash usuli ham ma'lum. Ushbu usul sheyelit tarkibli chiqindilarni gemogenlashtirib aralashtirish bosqichidagi turli xil begona materiallardan tozalash maqsadida amalga oshiriladi. Bundan tashqari, kek olish bilan noruda minerallarni vintli separator, quyiltirish va suvsizlantirish orqali pulpaning keyingi ajralishi mavjud. Shundan so'ng, kek quritiladi va quruq kek ekranli yopiq siklda ishlaydigan bolg'a maydalagich yordamida maydalanadi, maydalangan minerallar "mikron" separator yordamida mayda va dag‘al donalar (granulalar) fraktsiyalariga bo'linadi, shuningdek, magnit minerallar va sheelitni o'z ichiga olgan magnit bo'lmagan fraktsiyani olish uchun dag‘al donali fraktsiyani magnit bilan ajratish amalga oshiriladi. Ko'p operatsiyali va energiyani ko'p talab qiladigan, nam kekni quritishdan foydalanish bu usulning asosiy kamchiliklari hisoblanadi.
Ingichka konining texnogen chiqindilaridan ham qo'shimcha volfram olish usuli qo'llanilgan. Usul quyidagi operatsiyalardan iborat:
- pulpa tayyorlash va uni gidrotsiklon yordamida shlamsizlantirish, ya'ni - 0,052 mm kichik sinfini olib tashlash;
- shlamsizlantirilgan pulpani konusli separatorda ajratish;
- 20,6% WO₃ ni o'z ichiga olgan kontsentratni olish uchun konusli separatorda kontsentratni ikki bosqichli tozalash, konsentratsion stollarda o'rtacha 29,06% ajralib chiqish bilan WO₃ ni olish.
Ushbu usulning asosiy kamchiliklari hosil bo'lgan kontsentratning past sifati va WO₃ ning past darajada ajralib chiqishidir.
Ingichka boyitish fabrikasi ko‘p yillik chiqindilarini gravitatsiya usulida boyitish yordamida olib borilgan tadqiqotlarning natijalari bizga ma'lum. Artemova O.S. tomonidan yozilgan. "Djinskiy volfram molibden kombinatidagi ko‘p yillik chiqindilardan volfram olish texnologiyasini ishlab chiqish" mavzusidagi dissertatsiyasida volfram tarkibli rudalarni boyitishning ko‘p yillik chiqindilaridan volfram olish usuli o'rganilayotgan obyektga eng yaqin hisoblanadi.
Ko‘p yillik chiqindilardan volfram olish texnologiyasi quyidagi operatsiyalarni o'z ichiga oladi:
- xomaki volfram konsentratini olish operatsiyasi;
- oraliq mahsulot olish operatsiyasi;
- tarkibida oltin bo'lgan mahsulot va ikkilamchi qoldiqlarni olish bo'yicha operatsiya.
Ushbu operatsiyalar ho'l usulda boyitishning gravitatsion usullaridan foydalangan holda va olingan xomaki kontsentrat va oraliq mahsulotlarni gravitatsion (markazdan qochma) boyitish va magnitli separatsiyada boyitish yordamida 50% WO₃ ajralib chiqishi bilan, tarkibida 63% WO₃ bo'lgan shartli volfram kontsentratini olish uchun amalga oshiriladi. Ushbu texnologiya yordamida ko‘p yillik chiqindilar umumiy massaning 44,5 foizini +3 mm fraktsiya shaklida ikkilamchi chiqindilarga chiqarish bilan birlamchi tasniflanadi. -3 mm fraksiyaning chiqindilari -0,5 mm va +0,5 mm sinflarga bo'linadi va vintli separator yordamida +0,5 o‘lchamdagi chiqindilardan xomaki konsentrat va chiqindi olinadi, chiqindilarning qolgan qismi -0,1 va +0,1 mm sinflarga bo'linadi. +0,1 mm sinfdan ajratilgan xomaki konsentrat va vintli separatordan chiqqan xomaki konsentratlar markazdan qochma ajralish yo'li bilan boyitiladi va xomaki volfram konsentrati va tarkibida oltin bo'lgan mahsulot olinadi. Vintli separator va markazdan qochma ajralishning qoldiqlari -0,1 mm gacha bo'lgan o‘lchamgacha yanchiladi va keyin -0,1 dan +0,02 va -0,02 mm gacha bo'lgan sinflarga bo'linadi. -0,02 mm toifasi jarayondan ikkilamchi chiqindi qoldiqlariga chiqariladi. -0,1+0,02 mm toifadagi ikkinchi darajali chiqindilarni va volfram oraliq mahsulotlarini olish uchun markazdan qochma kuch usuli bilan boyitiladi va volfram oraliq mahsulotlari -0,1 mm o‘lchamgacha mayda maydalangan markazdan qochma kontsentrat bilan birga magnit ajratish orqali tozalash uchun yuboriladi. Olingan magnit fraktsiya volfram kontsentrati, magnit bo'lmagan fraktsiya oraliq mahsulotdir. Oraliq mahsulot magnit bo'lmagan fraktsiyani ikkilamchi qoldiqlarga va volfram kontsentratiga (magnit fraktsiya) chiqarish bilan magnit separatsiyaning ikkinchi bosqichiga yuboriladi. Izchil ravishda volfram konsentrati markazdan qochma separator va magnit separator bilan boyitiladi. Shundan so'ng, 0,14% li mahsulot chiqishi va 49,9% ajralib chiqish bilan WO₃ miqdori 62,7% bo'lgan shartli volfram kontsentrati markazdan qochma separatsiya yo'li bilan olinadi. Markazdan qochma separatsiya chiqindilari va magnit bo'lmagan fraktsiya ikkilamchi qoldiqlarga yuboriladi, WO₃ miqdori 2,1% bo'lgan tugatish bosqichidagi xomaki volfram konsentratining umumiy hosildorligi 3,28% ni tashkil qiladi. Ushbu usulning asosiy kamchiliklari ko'p operatsiyali jarayonligi bo'lib, u oltita tasniflash operatsiyalarini, ikkita qayta yanchish operatsiyalarini, shuningdek, nisbatan qimmat apparatlardan foydalangan holda beshta markazdan qochma va uchta magnit separatsiyalash operatsiyalarini o'z ichiga oladi. Shu bilan birga, xomaki volfram kontsentratining tozalanishi ularning tarkibida WO₃ ning nisbatan yuqori miqdori - 2,1% gacha bo'lgan ikkilamchi chiqindilardagi yo'qotishlari bilan bog'liq. WO₃ miqdori 45% gacha bo'lgan volfram rudalarini boyitganda, ularning olinishi - 70-75% dan oshmaydigan sheelit kontsentrati olinadi. Bunday kontsentratlarni volframat kalsiy, oksidlar yoki ammoniy tuzlari mahsulotlariga keyinchalik qayta ishlash bilan tiklanish 95% dan yuqori emas. Rudalarni qayta ishlashning mavjud texnologiyalari bilan, rudalardan volframni yakuniy mahsulotga chiqarish orqali maksimal mumkin bo'lgan maksimal miqdor 70% dan ko'p emas, lekin aslida 60-65% ni tashkil qiladi. Bundan tashqari, oraliq mahsulotlarni bug'lash va ko'p sonli flotatsion tozalashlar bilan boyitishdan oldin foydalanilganda, shartli (konditsion) sheelit kontsentratlarini ishlab chiqarish bilan ularning tannarxi va volframning chiqindilardagi yo'qotishlari keskin oshadi. Volfram rudasini boyitishning ko‘b yillik chiqindilarini qayta ishlashning mavjud usullarini o'rganish va dunyoning yetakchi tog'-kon sanoati korxonalari tajribasi tahlilidan chiqindilarni qayta ishlash texnologiyasini takomillashtirish va rivojlantirish bo'yicha ilmiy-tadqiqot ishlarini olib borishning haqiqiyligi va dolzarbligini ko'rsatadi. Bunga, boyitish fabrikalari, jumladan, ko‘p tonnali Ingichka boyitish fabrikasining ko‘p yillik chiqindilari misol bo‘la oladi.
IV BO’LIM uchun xulosa:
Ushbu bo’limda volfram zaxiralari hamda ularni qazib olish texnologiyasi, ko’p yillik chiqindilardan volframni ajratib olish usullari haqida ma’lumotlarga ega bo’ldim.
Hozirgi kunda volframga bo’lgan ehtiyoj ortib bormoqda. Jahonda uning zaxiralari ham o’rganilmoqda. Zaxira bo’yicha Xitoy, Qozog’iston yetakchi o’rinlarni egallaydi. Butun dunyoda tog‘-kon sanoati rivojlanishining hozirgi bosqichida foydali qazilmalar konlarini o‘zlashtirishda, agar rejalashtirilgan ishlab chiqarish sur’ati saqlanib qolgan taqdirda ham ushbu asrning oxiriga qadar zaxiralarning to‘liq tugash xavfi mavjud. Hozirgi vaqtda sheelit rudalarini, ayniqsa, mayda tarqalgan va past navli rudalarni boyitishning asosiy usuli flotatsiya hisoblanadi. Shu bilan birga, muhit sozlovchi va depressor (taziqlovchi) sifatida soda, suyuq shisha va taninlar, kollektor sifatida oliyen kislotasi, oleat natriysi va suyuq sovunlardan, ko‘pik hosil qiluvchi sifatida esa asosan yog‘lar, terpineol, texnik krezol va boshqa reagentlardan foydalaniladi. . Chiqindilarni geologik va ekologik jihatdan o‘rganish geologiya, loyihalash va qurish, iqtisodiyot va ularni hosil qilish texnologiyasining keng ko‘lamli masalalarini qamrab oladi. Umumiy yechim uchun, ekotizimga eng kam ta'sir ko'rsatadigan optimal muhandislik yechimlarini topish, kon metallurgiya chiqindilarining (ularning tarkibiy elementlari) atrof-muhit bilan shakllanishi va o'zaro ta'siri jarayonlarini tavsiflash va modellashtirishdir. Bunday yechimlarni tanlash me'yoriy-huquqiy jihatdan ham, ekologik jihatdan ham muhimdir. Sheyelit tarkibli chiqindilar va ularning tarkibidagi zararli moddalarni olib tashlash va rudali minerallarni qayta ishlash uchun yaxshilangan ajratish jarayoni yordamida qayta ishlash usuli ham ma'lum. Ushbu usul sheyelit tarkibli chiqindilarni gemogenlashtirib aralashtirish bosqichidagi turli xil begona materiallardan tozalash maqsadida amalga oshiriladi. Ushbu usul Ingichka boyitish fabrikasida qo’llanilganini ham misol qilsa bo’ladi.