Серная флотация Охлажденная пульпа дезинтеграции и хвостов

Серная флотация

Охлажденная пульпа дезинтеграции и хвостов серной флотации ДП-4 Верхний слив сгущения СК Основная флотация Пенный продукт Камерный продукт 1 контрольная флотация Перечистка Камерный продукт Серный концентрат (пенный продукт) Камерный продукт Пенный продукт 2 контрольная флотация На операцию сгущения серного концентрата Пенный продукт Сульфидный концентрат (камерный продукт) В ЦОСК

Флотационное разделение сульфидов и серы обеспечивается путем депрессии флотационной активности сульфидов. Роль депрессора в процессе серной флотации выполняют сернистые соединения кальция: - полисульфиды ( ); - гидросульфиды ( ).

Сернистые соединения кальция образуются в результате взаимодействия извести, вводимой на операциях дезинтеграции и серной плавки, с присутствующей в пульпе элементной серой. При низких концентрациях сульфид-ионов в обрабатываемой пульпе (менее 0, 1 г/л) сульфиды начинают переходить в пенный продукт, который является серным концентратом.

Разубоживание серного концентрата сульфидами: - осложняет процесс серной плавки; – снижает извлечение серы в продукционный слой. В качестве реагента-собирателя элементной серы работают, вводимые на операциях дезинтеграции и серной плавки: - остатки содержащихся в пульпе нефтеорганических ПАВ; - 5% раствор присадки ДП-4 в дизельном топливе.

Дозировка собирателя осуществляется в первую камеру основной флотации. Расход реагента составляет до 4, 0 кг на тонну твердого в питании. В грубый серный концентрат переходит основное количество серы и часть сульфидов. Основная же часть сульфидов остается в камерном продукте, который поступает на контрольную флотацию.

Камерный продукт контрольной флотации является готовым продуктом (сульфидный концентрат) и его направляют на пирометаллургическую переработку. Сульфидный концентрат должен содержать не более 5% элементной серы. Серный концентрат после перечистки должен содержать не менее 70% элементной серы.

Одной из основных особенностей процесса серной флотации является пониженная флотируемость оплавленных сферических частиц серы. В результате слабого прилипания частиц к пузырькам воздуха верхний предел крупности элементной серы ограничен 50÷ 100 мкм.

Увеличение содержания серы элементной в сульфидном концентрате объясняется: - нарушением режима дезинтеграции; - нехваткой собирателя ДП-4 при флотации. Основными причинами повышенного содержания сульфидов в серном концентрате являются: - недостаточное содержание в пульпе депрессора - сульфид-ионов; - чрезмерно высокий расход ПАВ в первый автоклав дезинтеграции, вызывающий укрупнение капель серосульфидного плава.

Серная флотация оснащена механическими флотационными 12 камерными машинами типа ФМР-63 К в кислотостойком исполнении. Объем камеры – 6, 3 м 3; импеллера – 750 мм; число оборотов в минуту импеллера – 200; мощность электродвигателя – 22 к. Вт.

Питание серной флотации поступает на пульподелитель, откуда направляется на одну из трёх флотомашин – одинаковых по аппаратурному оформлению. Основная флотация проводится в 4 камерах. 1 контрольная флотация - в 4 камерах. 2 контрольная флотация - в 2 камерах.

Хвостами 2 контрольной флотация является сульфидный концентрат. Черновой концентрат основной флотации поступает на перечистку в 2 камеры. Хвосты перечистки возвращаются на основную флотацию.

Режимные параметры передела серной флотации Наименование Плотность питания серной флотации, т/м 3 Величина Концентрация сульфид-ионов в жидкой фазе питания серной флотации, г/л Температура пульпы питания серной флотации, °С 1 - 4 Плотность сульфидного концентрата, т/м 3 Массовая доля в серном концентрате частиц класса, % + 630 мкм (- 630+74) мкм 1, 30 40 -80 1, 11 10 20

Пульпа на серную флотацию должна поступать равномерно. Резкие колебания объемов пульпы или ее плотности вызывают изменение высоты слоя пены и переливы пульпы из флотационных камер, что приводит к обеднению концентрата и повышению потерь металлов с хвостами.

На основной флотации образуется обильная, хорошо нагруженная пена светло-серого цвета с желто-зеленым оттенком, в последних камерах пена истощается. На контрольной флотации пена крупнопузырчатая, более прозрачная. Если имеет металлический блеск, то это говорит о недостаточной депрессии сульфидов.

На перечистке пена плотная, хорошо минерализованная. Масляный отлив пены указывает на избыток собирателя в процессе. Пышная пена на перечистке говорит о недостаточной селективности процесса.

Состав твёрдой фазы серного концентрата, % Ni, Cu, 1, 5 -2, 5 0, 2 -0, 4 Fe, Sобщ. Sэл. 7 -12 73 -82 70 -78

Сульфидный концентрат : Плотность пульпы 1, 10 – 1, 18 т/м 3, температура 50 – 70 °С, p. H 9, 0 – 11, 5.

Состав твёрдой фазы сульфидного концентрата Ni, Cu, Cо, Fe, Sэл. Sобщ. 8, 0 – 11, 6 1, 1 – 2, 5 0, 30 – 0, 44 39 – 46 3, 0 – 5, 0 22 – 29

Сгущение сульфидного концентрата

Сульфидный концентрат насосами откачивается в цех обезвоживания и складирования концентратов (ЦОСК) в двухъярусные сгустители = 50 м. Верхний слив сгущения сульфидного концентрата используется на операции приготовления пульпы пирротинового концентрата.

Остаток слива совместно с хвостами серосульфидной флотации подвергается обработке на операции железоочистки и нейтрализации. При транспортировании пульпы сульфидного концентрата, содержащей остаток кальциевого реагентагидрофилизатора в трубопроводах системы гидротранспорта на участке между ЦПЭС-1 и ЦОСК происходит интенсивное образование солевых отложений.

Образующиеся солевые наросты имеют серо-гипсовую природу (до 95% масс. ) и содержат (% по массе): 0, 8 -1, 2 никеля; 4 -5 железа; 30 -50 серы общей, в т. ч. 25 -45 серы элементной; 50 -65 гипса; 0, 1 -0, 2 оксида алюминия и 0, 3 -0, 6 диоксида кремния.

При значительном зарастании трубопроводов: - заметно снижается их пропускная способность; -нарушается ритм работы автоклавной технологии; - происходит дебаланс массопотоков гидрометаллургического производства.

Для разрушения солевых отложений трубопроводы системы гидротранспорта периодически промывают циркулирующим потоком водного раствора едкого натра (Na. OH). Циркуляцию осуществляют непрерывно в течение нескольких суток, поддерживая паром ее температуру на уровне 80 °С.

Сгущение серного концентрата

Пенный продукт серной флотации насосами перекачивается в сгустители (2 шт. ) = 25 м с периферическим приводом. Сгущенный продукт через донную разгрузку сгустителя самотеком поступает к насосам и откачивается на операцию подогрева серного концентрата в автоклавы-подогреватели.

Для разгрузки сгустителя предусмотрено 2 выпуска, обеспечивающих равномерный выход сгущенного продукта по всей площади разгрузочного конуса сгустителя.

Каждый выпуск имеет ручную задвижку. В случае забивания одного трубопровода, разгрузка сгустителя осуществляется по второму (резервному) через другой выпуск. Плотность сгущенного продукта контролируется с помощью плотномеров. Верхний слив сгущения насосами подается на серную флотацию и в трубопроводы разгрузки сгустителей для их промывки, а также для регулирования плотности серного концентрата.

Технологические параметры операции сгущения серного концентрата Наименование Плотность питания серной флотации, т/м 3 Величина Плотность пульпы поступающей в сгуститель, т/м 3 Плотность разгрузки сгустителя, т/м 3 1, 30 Остаток твердого в сгустителе, т Расчетная нагрузка на сгуститель по твердому, т/ч 1, 15 600 1, 11 16, 6

Выплавка серы

Передел серной плавки включает: - подогрев серного концентрата (первая стадия); - серная плавка (вторая стадия).

Сгущенный серный концентрат Раствор ДП-4, ОМТ Пар Подогрев серного концентрата ПГС подогрева Сгущенный серный концентрат подогретый Раствор ДП-4, ОМТ Пар ПГС серной плавки Серная плавка На газоочистку Выплавленная сера На операцию отстоя серы Хвосты плавки На охлаждение

Первую стадию плавки осуществляют в автоклавах-подогревателях (2 шт). В автоклавы-подогреватели: - закачивают пульпу сгущенного серного концентрата; - подают греющий пар; - подают нефтеорганический ПАВ.

Смеситель-подогреватель: Емкость полная – 40 м 3; габариты аппарата (без перемешивающего устройства): диаметр – 3600 мм; высота – 5300 мм; перемешивающее устройство турбинного типа; число оборотов в минуту – 196; электродвигатель: мощность – 100 к. Вт; число оборотов в минуту – 1500.

По завершении первой стадии серной плавки пульпу насосом перекачивают в автоклавысероплавильники (6 шт. ).

Пар подают в автоклавы через игольчатые клапаны, расположенные в нижней части автоклава до достижения рабочей температуры процесса 120 -130 °С. В автоклавы-сероплавильники подают дополнительное количество ПАВ: - при повышенном содержании элементной серы в хвостах плавки; - снижении измельчения серы; - низком выходе серы с плавки.

После заполнения сероплавильника и непродолжительной выкрутки с барботажем паром осуществляют отстаивание при 120÷ 130°С, обеспечивая (при необходимости) слабое вертикальное движение материала восходящим потоком греющего пара.

По истечении необходимого для формирования слоя жидкой серы времени отстаивания производят раздельную выгрузку жидкой серы из автоклава в отстойники и сброс пульпы хвостов плавки в реактор-охладитель. Момент окончания операции сброса хвостов плавки считается временем окончания полного цикла двухстадийной операции выплавки серы.

Хвосты серной плавки являются частью серного концентрата, обогащенной сульфидами цветных металлов, после проведения серной плавки и слива серы они направляются на операцию дезинтеграции.

Состав твёрдой фазы хвостов серной плавки, % Ni, Cu, 4, 5 -7, 0 0, 7 -1, 7 Fe, Sобщ. Sэл. 27 -38 18 -45 5 -35

Хвосты серной плавки являются частью серного концентрата, обогащенного сульфидами цветных металлов, после проведения серной плавки и слива серы они направляются на операцию дезинтеграции.

Отстой выплавленной серы

Сера из автоклавов серной плавки выпускается в поворотные лотки и самотеком по обогреваемому серопроводу поступает в отстойник, где минеральные частицы под действием силы тяжести осаждаются и через донную разгрузку периодически выпускаются в гранулятор в виде сгущенной суспензии в расплавленной сере (зола отстоя серы).

Зола отстоя серы представляет собой малоподвижный вязкий плав, темного цвета, состоящий из золы (сульфидов металлов) и серы. Выпуск золы отстоя серы производится через 2 -4 часа равномерной струей в количестве 1 -2 т. В гранулятор отстойника серы подается насосом вода из бака.

Пульпа зольного остатка из грануляторов по желобам поступает в приемные бункера, откуда её откачивают на операцию приготовления пульпы ССК в реакторподогреватель. Газы, образующиеся при отстое серы, содержат пары: - воды; - серы; - органики; - сероводорода.

Газы отсасываются вентилятором и направляются на операцию очистки газов от сероводорода. Отгрузка серы технической на склад готовой продукции производится по обогреваемым серопроводам.