Ќазаќстан республикасы білім жјне єылым министрлігі
-дәріс. Кен байытудың қажеті
жүктеу/скачать 1,06 Mb. Pdf көрінісі
|
Технологиялық минералогия пәнінінің дәрістері
|
13-дәріс. Кен байытудың қажеті
Қазіргі кезде жер қыртысынан алынатын кендердің барлық түрі алдын ала байытылады. Соның негізгі себептерін қарастырайық. Кен байытудың қажеті негізінде 19-ғасырда туды. Бірақ адам баласы бірсыпыра металдарды көне замандардан пайдаланып келгені белгілі. Мысалы, кейбір деректерге сүйенсек алтын адамзатқа 10 мың жылданда арырақ белгілі болған. Одан кейін пайдаланыла бастаған металл мыс болды. Кейін оларға күміс, қорғасын, темір, сынап, қалайы қосылады. Осы металдардың ертерек табылуына себеп болған жай-кейбірінің саф түрінде (алтын, күміс), ал кейбіреулерінің минералдардан оңай балқытылып алынғаны болды. Сонымен қатар, бірсыпыра уақыт адамзат жер бетіне жақын жерлерден пайдалы минералдардың шоғырланған жерін кездейсоқ болсада тауып біртіндеп балқытуды үйренді. Бертін келе ондай минералдардың шоғырланған жерлері сирек кездесе бастады. Сөйтіп, ақырында адамзат бағалы минералдарға кедей кендерді пайдалануға мәжбүр болды. Ол үшін пайдалы минералдарды бос жыныс минералдарынан бөлуді үйрене бастады. Олардың бірінші үйренгені, әрине, алтынды құмнан бөліп алу болды. Ол үшін жабайы құралдар пайдаланылды, мысалы алтынды кенді табақта жуып-шаю және басқалары. Мұнда әрине минералдардың тығыздығының айырмашылығы пайдаланылды. Соның нәтижесінде гравитацияның байыту әдісі біртіндеп дамыды. Бірақ көптеген кендерде бағалы минералдар ұсақ сеппелі болуымен байланысты оларды алдын ала ұсатып, уақтау керек болды. Бұл жағдайда гравитациялық 59
әдіс тиімсіз болды. Мұндай кендерді байытуға жарамды әдіс флотациялық байыту 19-ғасырдың екінші жартысында ғана қолданыла бастады. Осы әдіске 1861 жылы бірінші патент алынды. Соның арқасында кен байыту өндірісінің үлкен саласына айналды. Қазіргі кезде кендерде металдардың пайыздық үлестері өте төмен. Мысалы, мыс кендерінде мыстың үлесі орташа 0,2–1,0 % шамасында, қорғасын 0,5-1÷1,5 % мырыш 1–3 % мөлшерінде ғана болады. Тек қара металдар кендерінде ғана металдың пайыздық мөлшері кейде ондаған пайызға жетіп қалады. Демек, кендердің негізін тау жыныс минералдары құрайды. Осындай кендерді алдын-ала байытпай, тікелей металлургиялық процесті қолданып, ақырғы металды алуға болама деген сұрақ туады. Әрине, ол мүмкін емес. Себебі кендерде металдар минералдар түрінде ғана болады. Металл алу үшін ол минералдар түрінде ғана болады. Металл алу үшін ол минералдардың кристалдары қиратылып, металл бос түрге айналдырылуы керек. Ол үшін әр түрлі энергия жұмсалуы қажет. Қазіргі кезде ол үшін энергияның екі түрі жұмсалады: жылу не электр энергиясы және химиялық энергия. Басқаша айтсақ, минералдар балқытылуы, не ерітілуі қажет. Әрине, мұнда бағалы минералдар тау жыныс минералдарымен тұтасып бірге жүргендіктен, қолданылатын энергия бүкіл кенді балқытуға не ерітуге жұмсалады. Демек, мысалы, 100 тонна кенде бір тонна металл болса, энергия 99 тонна қажеті жоқ тау жыныстарына да жұмсалар еді. Әрине, бұл ойға симайтын жай. Ал егер кеннен алдын-ала бағалы минералдар бөлініп алынса, балқытуға не ерітуге тек солар түседі. Сөйтіп энергия шығын ондаған (мүмкін жүздеген) есе азаяды. Екіншіден балқыту не еріту процестері үшін белгілі бір жабдықтар қолданылуы қажет, мысалы, пештер және т.б. бүкіл кен үшін мұндай жабдықтардың көлемі өте үлкен болуы қажет екендігі түсінікті. Енді үшінші жайға тоқтайық. Көпшілік жағдайда кез келген кен шығатын орындарға зауыт (металлургиялық) салына бермейді. Ол кеніштерден жүздеген километр қашықтықта (әр түрлі себептермен) орналасуы мүмкін. Сондықтан бүкіл кенді тасымалдауға (темір жолмен вагондарда, не жүк машиналарымен) тура келер еді. әрине, ең тиімдісі кен шыққан жерде байытылып, тау жыныстары сол жерде қалдырылып, зауытқа тек байытудан алынған өнімдер (олардың көлемі кеннің орташа 2-5 пайызын ғана құрайды) ғана тасылуы болар еді.
Енді келесі өте маңызды жайдың бірін қарастырайық. Алдыңғы материалдарда көпшілік кенде бірнеше бағалы заттар кездеседі дедік. Егер осындай кен тікелей металлургиялық процеске түссе, одан негізінде бір ғана металл алынуы мүмкін, қалғандары босқа жоғалады. Қазір мұндай кенді өңдеп, ішіндегі бағалы металдарды жеке-жеке алатын зауыт жоқ, ол мүмкінде емес. Әр металды алатын зауыттардың жеке технологиялары бар. Мысалы, мыс зауыты, қорғасын зауыты, мырыш зауыты және т.б. зауыттар бар. Міне осы келтірілген жайлардан алдын-ала байытылмаған кендерді пайдалану мүмкін еместігі түсінікті. Сондықтан кендер міндетті түрде кен байыту фабрикаларында байытылады, оларда алынған байыту өнімдері металлугиялық зауыттарға 60
түседі. Тек кейбір жерлерден өте бай темір кендері кездесіп қалады. Солар ғана тікелей домна пештерінде балқытылуы мүмкін. Кен байытудың үлкен қажеттілігінің бірі бағалы минералдарды тек тау жыныс минералдарынан бөлу ғана емес, оларды бір-бірінен бөліп жеке өнімдерге шығару. Байыту процестерінде алынатын бағалы өнімді концентрат деп атайды. Тау жыныстар шоғырланған өнімді қалдық деп атайды. Кендегі бағалы минералдар санына қарай одан бір не бірнеше коцентраттар алынуы мүмкін. Алынған концентрат массасы кендегі бағалы минералдың пайздық үлесіне байланысты. Әдетте оның массасы кен массасынан ондаған есе аз болады. Мысалы, түсті металдар концентраттарының массасы кен салыстырсақ орташа 1–5 %-ін ғана құрайды. Соның нәтижесінде, концентрат ішіндегі металлдың пайздық үлесі кенмен салыстырғанда ондаған есе өседі. Мысалы, мыс кенде 1% болса, алынған мыс концентратында ол 20–40 %-не жетеді. Молибден кенде 0,01 % болса коцентратта 50 – 60 % ке жетеді. Металдың концентраттағы пайыздық үлесі ол кенде қандай минерал түрінде болуына байланысты. Мысалы, мыс кенде халькопирит түрінде болса, одан алынатын концентратта мыстың пайыздық үлесі 30 % -тен аспайды. Себебі халькопирит (CuFeS 2 ) құрамында мыстың үлесі 34,5 % шамасында. Егер мысалы, мыс кенде ковеллин (CuS) түрінде ғана болса, онда одан 50-60 % -тік концентрат алынуы мүмкін, себебі ковеллинде мыс 66,5 құрайды. Жоғарыда егер кенде бірнеше бағалы минералдар болса жеке концентраттар түрінде алынып, әр концентрат өзіне сәйкес зауытқа барады дедік. Бұл жай негізінде флотациялық процестерге қатынасты. Гравитациялық не магнитті байытуда, көбінде кеннен бір ғана концентрат алынады. Егер кенде бірнеше бағалы минералдар болса, онда алынған басқа концентрат қосымша әр түрлі әдістермен жеке концентраттарға бөлінуі қажет. Алдынғы материалдарда кенде бірсыпыра элементтердің (сирек және шашыранды) жеке минералдар құрамайтыны, олар басқа минералдардың кристалдарының торларына кіретіні айтылды. Сондықтан байыту
фабрикаларында олардың жеке өнімдері алынбайды, тек негізгі металдардың концентраттарының құрамында болғандықтан сол концентраттарды металлургиялық процестермен өндегенде ғана әр жерлерде жинақталып алынады. Әдебиет: 3-қос [17-20], 5- қос ОӘК Бақылау сұрақтары: 1. Адамзат кен байыту дамымай тұрғанда металдарды қалай алған. 2. Ерте кездерде пайдаланылған металдарды ата. 3. Кенді байытпай тікелей металлургиялық өңдеуге болама. 4. Кенді байытудың қажеті. 5. Кеннен бірнеше концентраттарды қандай байыту әдісімен алуға болады.
6. Кеннен алынатын концентраттың сапасы неге байланысты? 7. Жеке минералдар құрамайтын элементтер қалай алынады? 61
8. Концентрат дегеніміз не ? 9. Қалдық дегеніміз не? 10. Ең бірінші қолданылған байыту әдісі.
жүктеу/скачать 1,06 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|