Технология переработки и обогащения руд цветных металлов : в 2 кн. Кн. 1. Рудоподготовка и Cu, Cu-Py, Cu-Fe, М о, Cu-Mo, Cu-Zn руды

МОСКОВСКИЙ 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 

ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

РЕДАКЦИОННЫЙ 

С О В 
Е 
Т 

Председатель 

Л.А. ПУЧКОВ 

Зам. председателя 

л.хгитис 

Члены редсовета 

И.В. ДЕМЕНТЬЕВ 

А.П. ДМИТРИЕВ 

Б.А. КАРТОЗИЯ 

М.В. КУРЛЕНЯ 

в.и.осипов 

э.м. соколов 

К.Н. ТРУБЕЦКОЙ 

В.В.ХРОНИН 

В.А. ЧАНТУРИН 

Е.И. ШЕМЯКИН 

ИЗДАТЕЛЬСТВО 

московского 

ГОСУДАРСТВЕННОГО 

ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА 

ректор мгг~ 

чл.-корр. РАН 

директор 

Издательства МГГУ 

академик РАЕН 

академик РАЕН 

академик РАЕН 

академик РАН 

академик РАН 

академик МАН ВШ 

академик РАН 

профессор 

академик РАН 

академик РАН 

А.А. Абрамов 

ТЕХНОЛОГИЯ 

ПЕРЕРАБОТКИ 
И ОБОГАЩЕНИЯ 

РУД 

ЦВЕТНЫХ 

МЕТАЛЛОВ 

KIDIГa 1 

Ру 
доподrотовка 

и Cu, Cu-Py, Cu-Fe, Мо, 
Cu-Mo, Cu-Zn рудъ1 

Допущено Учебно-методически.м обьединением вузов Российской Федерации по образованию в области горного дела в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по специальности •Обогащение полезных ископаемых» направления подготовки дипломированных специалистов •Горное дело» 

Москва 

Издательство Московскоrо 

rocy дарственноrо ropнoro университета 

2005 

ВЫСШЕЕ 
ГОРНОЕ 

ОБРАЗОВАНИЕ 

том 111 

УДК 622.132.345:625 
ББК 33.4 

А 16 

Федеральная целевая программа <<Культура России (200 1-2005 годы)» 
подпрограмма <<Поддержка полиграфии 

и книгоиздания России (2002-2005 годы)» 

Экспертиза щ:юведена Учебно-методическим объединением вузов 

Российской Федерации по образованию в области горного дела 
(nисьмо N2 51-78/6 от 17.04.03) 

Книга соответствует <<Гигиеническим требованиям к изданиям книжным 

для взрослых. СанПиИ 1.2.1253--03)), )'I"Вержденным 
Главным государственным санитарным врачом России 30 марта 2003 г. 

Рецензенты: 
• 
проф., д-р техн. наук В.А. Бочаров (Московский государственный институт стали и сплавов (Технический университет)); 
• 
проф., д-р техн. наук И.И. Максимов (Институт <<Механобр») 

Абрамов А.А. 

А 16 
Технология переработки и обогащения руд цветных металлов: 

Учебное пособие для вузов. В 2 кн. М.: Издательство Московского 

государственного горного университета, 2005. Кн. 1. Рудоподготовка и Cu, Cu-Py, Cu-Fe, М 
о, Cu-Mo, Cu-Zn руды.- 575 с.: IOI. 

ISBN 5-7418-0346-6 (в пер.) 

Рассмотрены технологические свойства руд цветных металлов, сов.,еменные методы совершенствования технологии и требования к их переработке, 

технологии подготовки руд к обогащенmо и кон.шщионирования оборотных 

вод, комплексной переработки и обогащения руд. Приведены результаты исследований технологии обогащения р!!ЗJ~ИЧНЫХ типов руд, даны анализ и теоретическое обоснование нанболее эффективных технологических режимов и 

схем обогащения, рассмотрены nyrn дальнейшего совершенствования и оптимизации технологических процессов средствами автоматизации, а также условия повышения комплексносrn использования труднообогатимых руд. Описаны новые режимы флотации окисленных и смешанных медных руд с сульфиднзатором и восстановителем, методы повышения качества коллективных и 

селективных концентратов. Уделено внимание вопросам технологического 

картирования, усреднения и предконцентрации руд, отмечены современные 

тенденции в построении технологических схем рудоподготовки с учетом особенностей вещественного состава руд, достижений в области обогатительного 

машиностроения, влияния крупности измельченного материала на эффективность его Обогащения 

А.А. Абрамов- д-р техн. наук, профессор кафедРы «Обогащение полезных ископаемых)) Московского государственного горного университета. 

Для студектов вузов, обучающихся по специальности <~огащение полезных ископаемых» направления подготовки дипломированных специалистов <<Горное делО)). Может быть полезно инженерно-техническим работникам горно-обогатительных комбинатов, проектных и научно-исследовательских институтов. 

ISBN 5-7418-0346-8 
ISBN 5-7418-0346-6 

у 
дк 622.132.345:625 
ББК 33.4 

© А.А. Абрамов, 2005 

©Издательство МГГУ, 2005 

©Издательство «Горная книга», 2005 

©Дизайн книги. Издательство МГГУ, 2005 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Предлагаемая книга является результатом анализа современной технологии переработки и обогащения основных типов сульфидных, окисленных и сульфидно-окисленных руд 

цветных металлов на фабриках бывшего СССР и зарубежных 

стран с учетом современных достижений науки и техники, 

опыта работы лучших предприятий по комплексной переработке и обогащению руд цветных металлов, современных тенденций совершенствования и оптимизации существующих 

технологий. 

Книга включает 13 глав, в которых рассмотрены характерные технологические особенности руд цветных металлов, 

современные методы совершенствования технологии и требования к их переработке (гл. 1), технология подготовки руд к 

обогащению и кондиционирования оборотных вод (гл. 2), 

технология комплексной переработки и обогащения сульфидных медных, медно-пиритных и медно-магнетитовых руд (гл. 
3), окисленных медных (гл. 4), молибденовых и медно-молибденовых (гл. 5), медно-цинковых (гл. 6), свинцовых и медно-свинцовых (гл. 7), цинковых и свинцаво-цинковых (гл. 8), 

полиметаллических (гл. 9), медно-никелевых (гл. 1 0), кобальтсодержащих (гл. 11), висмутсодержащих (гл. 12), сурьмяных, 

ртутных и мышьяковых руд (гл. 13). 

По каждому типу руд приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований технологии обогащения различных их разновидностей, даны анализ и теоретическое обоснование наиболее эффективных технологических 

режимов и схем обогащения, рассмотрены пути дальнейшего 

совершенствования и оптимизации технологических процессов средствами автоматизации, а также условия повышения 

комплексности использования труднообогатимых руд. 

Впервые сделана попытка перейти от описания используемых на фабриках технологических схем к анализу и теоретическому обоснованию наиболее эффективных технологиче
5 

ских режимов обогащения, применяемых на современных 

обогатительных фабриках, с учетом особенностей вещественного состава перерабатываемых руд. 

При анализе флотационных режимов использованы результаты исследований закономерностей изменения флотационных свойств разделяемых минералов в присутствии различных реагентов, а при их обосновании разработанные к настоящему времени теоретически и экспериментально подтвержденные физико-химические модели оптимальных условий селективной флотации минералов. Такой подход позволил, 

кроме того, выявить некоторые новые пути совершенствования 

технологических режимов и рекомендовать для их оптимизации системы автоматического контроля и регулирования, основанные на применении детерминированных зависимостей 

между концентрациями реагентов в пульпе в оптимальных условиях коллективной и селективной флотации руд. 

Рассмотрены новые режимы флотации окисленных и смешанных медных руд с сульфидизатором и восстановителем, 

окисленных свинцовых минералов с сульф- и оксигидрильными 

собирателями, прямой и обратной катионной флотации окисленных цинковых минералов, селективной и коллективной 

флотации и методы повышения качества коллективных и селективных концентратов. На основе закономерностей изменения флотационных свойств разделяемых минералов в присутствии различных реагентов показаны наиболее перспективные 

пути. совершенствования существующих технологических режимов обогащения и переработки окисленных, смешанных и 

труднообогатимых сульфидных руд, в том числе с применением 

комбинированных схем. Приведены новые комбинированные 

схемы, включающие обжиг, выщелачивание, экстракцию или 

сорбцию, позволяющие повысить комплексность использования сырья, улучшить технологические показатели и экономику 

его переработки и обогащения. 

Учитывая важное технологическое и технико-экономическое значение рудоподготовки при обогащении, в книге достаточно подробно рассмотрены вопросы технологического 

картирования, усреднения и предконцентрации руд, дана сравнительная характеристика процессов дробления и измельчения, 

6 

отмечены современные тенденции в построении технологических схем рудоподготовки с учетом особенностей вещественного состава руд, достижений в области обогатительного машиностроения, влияния крупности измельченного материала на 

эффективность его обогащения. Рассмотрение геохимических 

особенностей образования руд цветных металлов позволило, в 

свою очередь, сформулировать оптимальные условия подготовки руды и пульпы перед обогащением. 

Впервые рассмотрено применение физико-химических моделей в качестве задания функциональным блокам систем автоматизации при оптимизации технологических процессов 

коллективной и селективной флотации для осуществления автоматического контроля и регулирования технологических 

процессов, обеспечения получения высокого качества продукции, снижения потерь цветных компонентов с отходами 

производства и повышения комплексности использования 

сырья в условиях полного водаоборота и с учетом охраны окружающей среды. 

Приведеиные в книге системы автоматизации могут быть 

использованы также для кондиционирования оборотных вод 

на обогатительных фабриках с учетом физико-химического 

состояния применяемых процессов флотации. 

Посколы~у руды цветных металлов являются комплексным сырьем и источником получения не только цветных, но и 

редких, благородных, редкоземельных металлов, серы, барита, флюорита, кварца, полевых шпатов и других элементов и 

минералов, крайне необходимых различным отраслям народного хозяйства, особое внимание при написании книги уделено рассмотрению возможностей повышения степени комплексности использования руд цветных металлов, а именно: 

повышению экономической эффективности вовлечения сырья 

в эксплуатацию и увеличению его запасов за счет переработки 

забалансовых, бедных, но многокомпонентных руд; увеличению доли дополнительной прибыли, получаемой за счет попутного извлечения ценных спутников и минеральных компонентов; обеспечению потребности в минеральном сырье в 

других отраслях промышленности. 

7 

Достаточно подробно также рассмотрены методики фазового анализа соединений цветных металлов и исследования 

характера их связи между собой и с минералами породы, позволяющие определить максимально возможные показатели 

обогащения. 

Автор выражает искреннюю благодарность совету директоров ОАО «Казциню> Республики Казахстан за консультации по вопросам практики обогащения полиметаллических 

руд и оказание спонсорской помощи при подготовке к изданию данной книги. 

РУДЫ 

ЦВЕПIЫХ МЕТАЛЛОВ 

И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ 

ПРОЦЕССЫ 

ИХ ДОБЫЧИ 

И ПЕРЕРАБОТКИ 

1.1 

Типы руд и месторождений 

цветиы:х металлов 

1.2 

Особеm~ости руд цве111ЫХ 

металлов 
1.3 

ТеПiологические процессы добычи, 

переработки и обогащения руд 

цветных металлов 

1.4 

Влияние веществеm~ого состава руд 

на показатели обогащения 

1.5 

Комплексность использования сырья 

в процессах добычи и обогащения руд 

1.6 

Комплексность использования сырья 

при металлургическом переделе 
1.7 

Охрана окружающей среды 
ГJ1АВА 1 

1.1. ТИПЫ РУД И 
МЕСТОРОЖДЕНИЙ 

ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ 

К важнейшим промышленным типам медных руд относят 

медистые песчаники, медно-порфировые и медно-колчеданные 

руды. 

Большая часть мировых запасов меди сосредоточена в медно-порфировых месторождениях, руды которых отличаются 

низким содержанием полезных компонентов (меди и молибдена), но имеют большую промышленную ценность в связи со 

значительными масштабами минерализации, крупными размерами рудных тел и возможностью разработки их открытым 

способом. Эти руды обеспечивают основную часть мировой 

выплавки меди и значительную долю производства молибденовых концентратов. Помимо меди и молибдена они являются 

также важным источником получения золота, серебра, селена, 

теллура и рения. 

Медно-порфировые месторождения сконцентрированы в 

основном в Западно-Американском медно-порфировом поясе 

Кордильер и Анд. Наиболее крупные месторождения меднопорфировых руд сосредоточены в Чили (Чуквикамата, Эль Тениенте) и южной части Перу. Медно-порфировые месторождения известны также в других странах Латинской и Центральной Америки, CIIIA и Канаде, Казахстане (Коунрадское, Бощекульское и др.), Узбекистане (Алмалыкская группа), Армении (Каджаранское, Агаракское, Джиндара), Филиппинах и 

Малайзии, Индонезии, Папуа Новой Гвинее, Ираке, Болгарии, Югославии, Испании и других странах. 

Большое промышленное значение имеют медистые песчаники и сланцы. Месторождения медистых песчаников представлены Джезказганским месторождением в Казахстане, Удоканским месторождением в России. Крупнейшим в мире районом 

развития песчаников является меденосный пояс в Африке, протянувшийся вдоль границ Заира и Замбии. Стратиформные месторождения меди известны также в Польше, Германии, CIIIA 

и КНР. 

11