استخلاص التنغستن من مخلفات النحاس

منجم يونغبينغ للنحاس هو رواسب متعددة الفلزات تحتوي بشكل أساسي على النحاس والكبريت، مع وجود التنغستن والفضة وعناصر أخرى مصاحبة. تبلغ الطاقة الاستيعابية اليومية لمركز التخصيب 10,000 طن، مع إنتاج يومي من المخلفات يبلغ حوالي 7,000 طن. ويُظهر تحليل محتوى WO₃ وS في المخلفات متوسطًا شهريًا يبلغ 0.064% و2.28% على التوالي. ويتراوح محتوى أكسيد التنغستن (WO₃) بين 0.041% و0.093%. ويُفقد سنويًا ما يزيد عن 2,000 طن من أكسيد التنغستن في المخلفات.

يوجد التنغستن في مخلفات النحاس في منجم يونغبينغ للنحاس بشكل رئيسي في صورة شيليت، يليه الليمونيت المحتوي على التنغستن، مع وجود كميات ضئيلة جدًا من التونغستيت. ويمثل التنغستن في طور الشيليت 82.05% من إجمالي التنغستن؛ بينما يحتوي الليمونيت على 0.14%–0.18% من التنغستن. يتشابك الشيليت بشكل أساسي مع العقيق، والديوبسيد، والليمونيت (الهيماتيت)، والكوارتز، حيث تتراوح أحجام الجسيمات بين 0.076 و0.25 ملم. ويحتوي العقيق على شيليت يقل حجمه عن 6 ميكرومتر، بينما يتواجد التنغستن في الليمونيت كمرحلة شديدة التشتت. المعادن الشوائب الرئيسية هي العقيق والكوارتز، حيث يمثلان 32% و36% من محتوى المعادن، على التوالي. بالإضافة إلى ذلك، يوجد الباريت والأباتيت؛ وهذان المعدنان لهما قابلية طفو مشابهة للشيليت، مما يزيد من صعوبة الفصل عن طريق التعويم. يتميز الشيليت بحجم جسيمات دقيق ويتم تحريره في مرحلة متأخرة. كما أن توزيع أحجامه غير متساوٍ. تبلغ درجة التحرير في الفئة الحجمية 0.076–0.04 مم 69% فقط، وأكثر من 80% من الترابطات هي ترابطات ضعيفة. يُعرض تحليل العناصر المتعددة وتحليل حجم الجسيمات للمخلفات في الجدولين 4-42 و4-43، على التوالي.

الجدول 4-42: التحليل متعدد العناصر (%)

الجدول 4-43: تحليل حجم الحبيبات

وهو يتواجد في المقام الأول متشابكًا مع العقيق، والديوبسايد، والليمونيت، والكوارتز.

من أجل استخلاص الشيليت بشكل شامل من المخلفات، تم اعتماد عملية تتألف من الفصل بالجاذبية – الفصل المغناطيسي – الفصل بالجاذبية – التعويم – الفصل بالجاذبية (انظر الشكل 4-26) لإعادة معالجة المخلفات. أولاً، تم استخدام مزلق حلزوني عالي الكفاءة كمرحلة أولية للتخلص من الصخور غير المفيدة، مما أدى إلى التخلص من 91.25% من المخلفات. بعد ذلك، تم استخدام معدات فصل مغناطيسي عالية الكفاءة لإزالة المعادن المغناطيسية والعقيق، مما أدى إلى تقليل كمية المخلفات التي يتم تغذيتها إلى طاولات الاهتزاز إلى ما بين 4% و5%، وبالتالي تقليل عدد طاولات الاهتزاز المطلوبة إلى الحد الأدنى. وبعد طاولة الاهتزاز، لم ينتقل سوى حوالي 1% من المخلفات إلى مرحلة التنقية وإزالة الكبريت. وأخيرًا، تم الحصول على مركزات التنغستن بدرجة WO₃ تبلغ 66.83% ومعدل استرداد يبلغ 18.01%، إلى جانب مركزات الكبريت التي تحتوي على 42% S بمعدل استرداد يبلغ 15%، بالإضافة إلى منتجات مثل العقيق والباريت. بناءً على معالجة يومية للمخلفات تبلغ 7,000 طن و330 يوم عمل في السنة، يبلغ الإنتاج السنوي 339.3 طنًا من مركزات الشيليت و1,584 طنًا من مركزات الكبريت.