0635-0784-Cz 4.pdf

Cz´Êç IV

Przeróbka

Redaktorzy: Andrzej Grotowski, Kazimierz Sztaba

Autorzy:

Zbigniew Banach – CBPM „Cuprum“ Sp. z o.o. Wroc∏aw

S∏awomir Brok – KGHM Polska Miedê SA Lubin

Brunon Bu∏kowski – KGHM Polska Miedê SA Lubin

Stanis∏aw Ch∏oƒ – KGHM Polska Miedê SA Lubin

Roman Dudek – KGHM Polska Miedê SA Lubin

Andrzej Grotowski – CBPM „Cuprum“ Sp. z o.o. Wroc∏aw

Sylwester Kamiƒski – KGHM Polska Miedê SA Lubin

Norbert Kubacz – Instytut Metali Nie˝elaznych Gliwice

Bo˝ena Pluskota – Instytut Metali Nie˝elaznych Gliwice

Stanis∏aw Sobierajski – Instytut Metali Nie˝elaznych Gliwice

Bo˝ena Spaliƒska – KGHM Polska Miedê SA Lubin

Renata Stec – Zak∏ad DoÊwiadczalny Sp. z o.o. Lubin

Józef Steczkowski – Instytut Metali Nie˝elaznych Gliwice

Kazimierz Sztaba – Akademia Górniczo–Hutnicza Kraków

Barbara Tora – Akademia Górniczo–Hutnicza Kraków

Andrzej Wieniawski – Instytut Metali Nie˝elaznych Gliwice

Stanis∏aw Zienkiewicz – Instytut Metali Nie˝elaznych Gliwice

Marian Ziomek – KGHM Polska Miedê SA Lubin

4.1. MIEJSCE I ROLA PRZERÓBKI RUDY W KOMPLEKSIE

TECHNOLOGICZNYM KGHM POLSKA MIEDè SA

Bo˝ena Spaliƒska, Renata Stec, Kazimierz Sztaba

Wst´p

Ruda miedzi wydobyta ze z∏o˝a jako urobek górniczy zawiera zbyt ma∏o miedzi (naj-

cz´Êciej w granicach 1,0–2,5%) aby mog∏a byç racjonalnie wykorzystana jako nadawa

procesów metalurgicznych. Stàd te˝ niezb´dne jest poddanie jej operacjom technolo-

gicznym wchodzàcym w sk∏ad procesu przeróbki. Proces ten realizuje si´ w Zak∏adach

Wzbogacania Rud (ZWR), wchodzàcych w sk∏ad Zak∏adów Górniczych b´dàcych od-

dzia∏ami KGHM Polska Miedê SA. Ich nazwa eksponuje najwa˝niejsze zadanie ca∏ego

procesu, jakim jest wzbogacenie rudy, czyli przeprowadzenie zawartych w rudzie mi-

nera∏ów miedzionoÊnych do koncentratu o zawartoÊci miedzi na tyle wysokiej, aby od-

powiada∏a ona wymaganiom hutnictwa. Pozosta∏a cz´Êç rudy, ska∏a p∏onna, tworzy

drugi podstawowy produkt procesu przeróbki a mianowicie odpady. IloÊç powstajà-

cych odpadów przekraczajàca 90% ca∏ej iloÊci rudy surowej powoduje, ˝e gospodarka

nimi jest jednym z bardziej odpowiedzialnych i trudniejszych zadaƒ w zakresie gospo-

darowania zasobami rudy, o wielorakich aspektach: zasobowych, ekologicznych, tech-

nologicznych, ekonomicznych i organizacyjnych. Ze wzgl´du na swoje znaczenie pro-

blematyka sk∏adowania odpadów stanowi treÊç cz´Êci V Monografii. Natomiast

warunki i rozwiàzania technologiczne umo˝liwiajàce pe∏niejsze wykorzystanie sk∏adni-

ków rudy i zmniejszenie dzi´ki temu iloÊci materia∏u odpadowego omówiono w roz-

dziale 4.2.

Wzbogacanie rudy to pierwszy etap zagospodarowania rudy o charakterze technolo-

gicznym, wywo∏ujàcy zmiany jakoÊciowe w jej charakterystyce oraz dzielàcy ca∏oÊç

strumienia urobku górniczego na strumienie pochodne — koncentrat i odpady, o zupe∏-

nie odmiennych w∏aÊciwoÊciach fizycznych i chemicznych oraz ró˝nym stopniu u˝y-

tecznoÊci. Etap ten jest nieodwracalny w skutkach dla jakoÊci i postaci rudy, co wywo-

∏uje z kolei koniecznoÊç szczególnie starannego podejÊcia do formu∏owania za∏o˝eƒ

realizacyjnych procesu przeróbki. Muszà one uwzgl´dniaç nie tylko produkowanie

koncentratu o okreÊlonej procentowej zawartoÊci metalu (

β min okreÊlajà wymagania procesów hutniczych), lecz

te˝ maksymalizacj´ uzysku miedzi w koncentracie (

min (gdzie wartoÊç

%), b´dàcego najwa˝niejszym

wskaênikiem iloÊciowym oceny tej˝e skutecznoÊci, okreÊlajàcym stopieƒ wykorzysta-

nia na etapie procesu przeróbki ca∏ej iloÊci metalu zawartego w jego nadawie (rudzie

surowej). Uzysk sk∏adnika u˝ytecznego w koncentracie, zdefiniowany jest jako:

) czyli podstawowego

wskaênika jakoÊciowego oceny skutecznoÊci technologicznej procesu przeróbki rudy,

przy czym

638

Monografia KGHM Polska Miedê SA

(

α ϑ β

β ϑ α

)

100

[1]

(

)

gdzie:

– uzysk sk∏adnika u˝ytecznego w koncentracie

α, β, ϑ

– zawartoÊç sk∏adnika u˝ytecznego odpowiednio w nadawie, koncentracie i odpadach

) w odniesie-

niu do ca∏ej iloÊci metalu w rudzie surowej, powsta∏e na tym etapie zagospodarowania

rudy praktycznie nie mogà ju˝ zostaç odzyskane. Cz´Êç metalu wydobytego ze z∏o˝a

z rudà, zostaje na sta∏e uwi´ziona w odpadach procesu przeróbki, deponowanych

w stawach osadowych, a w niewielkiej tylko cz´Êci utylizowanych i to w sposób rzad-

ko umo˝liwiajàcy odzyskanie dodatkowych iloÊci miedzi. Rudy miedzi eksploatowane

przez zak∏ady KGHM Polska Miedê SA majà, jak to omówiono szczegó∏owo w cz´Êci

dotyczàcej geologii z∏o˝a, charakter polimetaliczny. Zawierajà obok miedzi znaczàce

iloÊci innych pierwiastków, g∏ównie metali, których noÊniki (rzadko samodzielne mine-

ra∏y, najcz´Êciej lokalnie zró˝nicowane podstawienia i domieszki w innych minera∏ach,

przewa˝nie siarczkowych) zachowujà si´ w trakcie procesów przeróbki w charaktery-

styczny dla siebie sposób. Powoduje to, ˝e owe pierwiastki wspó∏wyst´pujàce z mie-

dzià w rudzie, koncentrujà si´ w produktach wzbogacania w sposób z regu∏y odmien-

ny, ze zrozumia∏ych wzgl´dów, od miedzi. WÊród nich na szczególnà uwag´ zas∏ugujà

dwie grupy, szczegó∏owiej omówione w dalszych podrozdzia∏ach niniejszego rozdzia-

∏u:

— posiadajàce znaczenie gospodarcze (wÊród nich na pierwszym miejscu nale˝y wy-

mieniç srebro) oraz

— szkodliwe dla procesów hutniczych i/lub Êrodowiska przyrodniczego.

OczywistoÊç odmiennego w stosunku do miedzi zachowania si´ owych pierwiast-

ków towarzyszàcych w trakcie procesów przeróbczych wynika stàd, ˝e proces prze-

róbki rudy jest opracowany dla uzyskania w pierwszym rz´dzie g∏ównego sk∏adnika

u˝ytecznego rudy czyli miedzi, dla pozyskania której w ogóle podj´to zagospodaro-

wanie z∏o˝a. Zrozumia∏e jest wi´c, ˝e rozwiàzania technologiczne procesów wzboga-

cania odpowiadajà wspomnianym ju˝ zadaniom produkcji koncentratu miedzionoÊne-

go. Rozwiàzania te nie mogà byç jednoczeÊnie najbardziej korzystne ze wzgl´du na

koncentrowanie innych pierwiastków, o odmiennych w∏asnoÊciach technologicznych.

Inne sk∏adniki majà jednak okreÊlone (mniejsze lub wi´ksze) znaczenie i nie mo˝na do-

puÊciç do tego, aby zosta∏y w nadmiernym stopniu rozproszone i stracone dla gospo-

darczego wykorzystania (pierwiastki cenne gospodarczo), bàdê powodowa∏y trudno-

Êci i szkody (pierwiastki szkodliwe). Opanowanie w stopniu uzasadnionym

technologicznie, ekologicznie i ekonomicznie, zachowania si´ tych pierwiastków w to-

ku procesu przeróbki wchodzi ju˝ w zakres wieloaspektowych (z∏o˝owych, ekologicz-

nych, technologicznych i technicznych oraz ekonomicznych — decydujàcych o zakre-

sie wszelkich innych dzia∏aƒ) zadaƒ kompleksowego wykorzystywania kopalin —

w tym przypadku rudy miedzi.

Podstawowe zadanie zak∏adów wzbogacania rud to jednak, przy wszelkich rozsze-

rzeniach i uwagach podanych powy˝ej, wyprodukowanie koncentratów spe∏niajàcych

wymagania hutnictwa. Z punktu widzenia hutnictwa o jakoÊci koncentratu stanowi

’=100–

Dà˝y si´ do maksymalizacji uzysku przy zadanej iloÊciowej produkcji (Q min ). Nieod-

wracalnoÊç procesów przeróbczych powoduje, ˝e straty metalu (

Przeróbka

639

oprócz zawartoÊci miedzi równie˝ wspomniana poprzednio zawartoÊç metali towarzy-

szàcych (szczególnie Ag), zawartoÊç domieszek szkodliwych (Pb, As, itp.) oraz zawar-

toÊç i charakterystyka sk∏adników ˝u˝lotwórczych.

Z punktu widzenia procesu wzbogacania rudy jakoÊç koncentratu zale˝y od nast´-

pujàcych czynników:

— charakteru mineralizacji rudy, w tym g∏ównie od sk∏adu iloÊciowego i jakoÊciowego

minera∏ów miedzionoÊnych,

— charakterystyki przerabianej rudy pod wzgl´dem wzbogacalnoÊci,

— stosowanej technologii wzbogacania,

— stanu techniki: nowoczesnoÊci stosowanych maszyn i urzàdzeƒ przeróbczych i ich

w∏aÊciwego doboru do wybranej technologii przeróbki.

ZawartoÊç miedzi w koncentracie (

). Wraz ze wzrostem zawartoÊci miedzi

w koncentracie wyst´puje spadek uzysku miedzi. Wskaênik okreÊlajàcy straty uzysku

przypadajàce na jednostkowy wzrost zawartoÊci miedzi w koncentracie jest charaktery-

styczny dla danego typu rudy, stopnia uwolnienia minera∏ów u˝ytecznych i okreÊlo-

nych warunków technologiczno–technicznych. W zwiàzku z powy˝szym jakoÊç kon-

centratu jest to kryterium technologiczno–ekonomiczne ∏àczàce procesy górnicze

i hutnicze w ca∏ym ciàgu procesów pozyskania metalu z rudy. Zwiàzek ten dodatkowo

podkreÊla szczególnà pozycj´ przeróbki rudy w owym ciàgu procesów jej gospodarcze-

go wykorzystania.

Charakterystyka technologiczna rud miedzi

Na charakterystyk´ technologicznà rudy z punktu widzenia procesów przeróbki

sk∏ada si´ zespó∏ cech, okreÊlajàcych podatnoÊç tej rudy i powstajàcych z niej stopnio-

wo produktów przejÊciowych i koƒcowych (koncentrat, odpady) na oddzia∏ywania, ja-

kim sà poddawane w trakcie tych procesów i poszczególnych operacji technologicz-

nych

— przygotowawczych: kruszenie, mielenie, klasyfikacja — sitowa i przep∏ywowa,

przygotowujàcych je do procesu wzbogacania,

— g∏ównych (w przypadku rudy miedzi jest to obecnie wy∏àcznie flotacja), realizujà-

cych podstawowy dla zadaƒ przeróbki proces,

— uzupe∏niajàcych, takich jak odwadnianie koncentratu, odwadnianie i sk∏adowanie

odpadów, nadajàcych im (zw∏aszcza produktom koƒcowym) za∏o˝onà postaç osta-

tecznà.

Charakterystyka technologiczna rud miedzi zale˝y od ca∏ego szeregu ich w∏aÊciwoÊ-

ci fizycznych (w tym mechanicznych), fizykochemicznych, w szczególnoÊci powierzch-

niowych (ze wzgl´du na operacje flotacji i cz´Êciowo odwadniania) oraz chemicznych,

wynikajàcych z ich sk∏adu mineralnego. Taki zespó∏ cech, okreÊlany z regu∏y we wst´p-

nej fazie rozpoznania w∏asnoÊci rudy i decydujàcy o w∏asnoÊciach technologicznych,

jest podstawà doboru i opracowywania szczegó∏ów technologii przeróbki tej rudy.

Wszelkie zamierzenia zmierzajàce do zmiany (w tym modernizacji) lub rozszerzenia

zakresu przeróbki rudy, np. w celu zwi´kszenia stopnia wykorzystania jej ró˝norod-

) jako kryterium jakoÊciowe jest zwiàzana ÊciÊle

z kryterium iloÊciowym czyli uzyskiem (

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: