Uvod u preradu rude antimona
Antimon (Sb) je sjajni sivi metaloid, prvenstveno se koristi kao sredstvo za stvrdnjavanje olova, posebno u olovnim{0}}kiselim baterijama. Njegov trioksid vitalni je usporivač plamena u plastici i tekstilu. Obogaćivanje i ekstrakcija rude antimona složeni su zbog krtosti minerala i činjenice da se često pojavljuje u složenim rudama s drugim metalima poput olova, bakra i srebra.
Specifični proces i strojevi koji se koriste uvelike ovise o sastavu rude (npr. stibnit, antimonijalno zlato) i stupnju.
Faze i strojevi za obradu jezgre
Tipično postrojenje za preradu rude antimona slijedi ove glavne faze:
Faza 1: drobljenje i mljevenje (zajednica)
Cilj je osloboditi minerale koji-sadrže antimon iz jalovine (otpadne stijene).
Primarna čeljusna drobilica:Ruda-iz-rudnika (ROM) dovodi se u tešku-čeljusnu drobilicu. Ovaj stroj smanjuje veliko kamenje (do 1 metar) na upravljivu veličinu od oko 100-200 mm.
Vrsta stroja:Blake čeljusna drobilica, nadzemna ekscentrična čeljusna drobilica.
Sekundarna konusna drobilica:Učinak iz čeljusne drobilice dodatno se smanjuje pomoću konusne drobilice na veličinu od oko 10-50 mm.
Vrsta stroja:Konusna drobilica s oprugom, hidraulična konusna drobilica.
Mlin za mljevenje:Usitnjena ruda se zatim dovodi u mlin za mljevenje s vodom kako bi se stvorila kaša. Mlin koristi čelične kuglice ili samu rudaču kao medij za mljevenje kako bi smanjio veličinu čestica na fini prah (često manje od 0,1 mm), učinkovito oslobađajući minerale antimona.
Vrsta stroja:
Mlin s kuglicama:Najčešći.
Štapni mlin:Ponekad se koristi za grublje početno mljevenje.
Faza 2: obogaćivanje (gravitacijska separacija i flotacija)
Ovo je najkritičnija faza za koncentriranje antimona.
Za jednostavne, krupno{0}}rude:
Gravitacijsko odvajanje:Ova metoda iskorištava visoku specifičnu težinu stibnita (glavnog minerala antimona).
Jig stroj:Uobičajen i učinkovit stroj. Mulj se pulsira okomito na situ, uzrokujući taloženje gušćih čestica antimona na dnu i ispiranje lakših jalovih čestica.
Jig stroj
Stol koji se trese:Blago nagnuti stol s rifovima. Dok se stol trese, gušći koncentrat antimona kreće se duž žljebova dok se lakši ostaci ispiraju sa strane.
Za složene, fino{0}}zrnate rude (najčešće):
Pjenasta flotacija:Ovo je dominantna metoda za dobivanje antimona. Odvaja minerale na temelju njihove površinske kemije.
Spremnik za kondicioniranje:Mljevena rudna kaša se miješa sa specifičnim reagensima.
Sakupljači (npr. ksantati):Učinite površine minerala antimona hidrofobnim (vodo{0}}odbojnim).
Sredstva za pjenjenje (npr. borovo ulje):Stvorite stabilne mjehuriće u ćeliji za flotaciju.
Aktivatori/depresivi:Koristi se za selektivno odvajanje antimona od drugih sulfidnih minerala (poput olova ili bakra).
Flotacijska ćelija/mehanizam:Zrak se upuhuje u spremnik, stvarajući mjehuriće. Hidrofobne čestice antimona vežu se za mjehuriće i dižu na površinu stvarajući pjenu. Ova se pjena skida kaokoncentrat. Hidrofilne čestice (-koje privlače vodu) tonu i ispuštaju se kaopljeva.
Vrsta stroja:Flotacijska ćelija s mehaničkim miješanjem, pneumatska flotacijska ćelija, kolonska flotacijska ćelija.
Često se koristi kombinacija gravitacijske pred-koncentracije nakon koje slijedi flotacija za optimalan oporavak i sadržaj.
Faza 3: Odvodnjavanje
Koncentrat iz flotacijskog ili gravitacijskog kruga je kaša s visokim sadržajem vode. Ova se voda mora ukloniti za transport i daljnju obradu.
Zgušnjivač:Veliki kružni spremnik gdje se gnojnica dovodi u središte. Flokulansi se dodaju kako bi se fine čestice skupile i taložile na dno kao gusti mulj (donji tok). Bistra voda prelijeva se s vrha i često se reciklira natrag u biljku.
Filter preša ili vakuumski disk filtar:Zgusnuti mulj se pumpa u filter.
Filter preša:Koristi visoki tlak za istiskivanje vode kroz filtersku tkaninu, stvarajući suhi, čvrsti filterski kolač (sadržaj vlage ~10-20%).
Vakuumski disk filtar:Kontinuirani stroj koji koristi vakuum za izvlačenje vode kroz rotirajuće diskove prekrivene filtarskom tkaninom, stvarajući malo vlažniji kolač.
Faza 4: Pirometalurška obrada (taljenje)
Filtarski kolač (koncentrat antimona) šalje se u talionicu za proizvodnju metala. Ovo je često zaseban objekt.
Peć za pečenje:Koncentrat se najprije može pržiti kako bi se uklonio sumpor i pretvorio u antimonov oksid (Sb₂O3).
Reverberacijska peć ili visoka peć:Oksid ili sirovi koncentrat se tali s redukcijskim sredstvom (kao što je koks/ugljen) i topilima (kao što je soda pepeo ili natrijev sulfat) kako bi se proizveo sirovi metalni antimon (često se naziva "sirovi antimon" ili "likvatirani" antimon).
Kuhalo za pročišćavanje/kuhač:Sirovi metal se pročišćava dodavanjem specifičnih fluksa za uklanjanje nečistoća poput željeza, arsena i sumpora, što rezultira komercijalnim-metalnim antimonom.
Run-of-Mine Ore | V [Primary Jaw Crusher] | V [Secondary Cone Crusher] | V [Grinding Mill] (Ball Mill) | V [Conditioning Tank] (with Reagents) | V [Flotation Cells] ----> Antimony Concentrate (Froth) | V Tailings (Waste) ----> [Tailings Dam/Storage] | V (for Concentrate) [Thickener] | V [Filter Press] | V Dry Concentrate Cake | V [Smelter] ---->Metalni antimon
Ključna razmatranja za pogon za preradu
Varijabilnost rude:Dizajn postrojenja mora biti fleksibilan kako bi mogao podnijeti promjene u sadržaju rude i mineralogiji.
Kontrole zaštite okoliša:Stibnit (Sb₂S3) sadrži sumpor, koji stvara sumporov dioksid (SO₂) tijekom taljenja. Moderna postrojenja zahtijevaju učinkovitesustavi za čišćenje plinovapoput kiselih postrojenja ili uređaja za čišćenje kako bi se spriječilo onečišćenje zraka.
Upravljanje vodama:Voda se intenzivno koristi i mora se reciklirati.Jalovine branemoraju biti pažljivo projektirani kako bi se spriječilo onečišćenje podzemnih voda.
Optimizacija reagensa:Vrsta i doza flotacijskih reagensa ključni su za postizanje visokih stopa iskorištenja i stupnjeva koncentrata. Ovo zahtijeva dobro-opremljen laboratorij za kontinuirano testiranje.
Ukratko, postrojenje za preradu rude antimona složen je sustav teških-drobilica, preciznih mlinova za mljevenje, sofisticiranih ćelija za flotaciju i robusne opreme za odvodnjavanje, kojima se sve kontrolira da učinkovito odvajaju i koncentriraju vrijedan, ali često nezgodan metal iz svoje rude.
