استخلاص النحاس والموليبدينوم من مخلفات التنغستن

تم تشييد مصنع تنظيف التنغستن التابع لمصهر المعادن غير الحديدية في غانتشو عام 1954، وبدأ تشغيله في عام 1958. ويستخدم المصنع بشكل أساسي الفصل المغناطيسي الجاف، والتفلوت على طاولة الجاذبية (التفلوت على طاولة الاهتزاز)، والتعويم بالطاولة للشيليت، والتعويم، والفصل الكهروستاتيكي لمعالجة المركزات الخام ومخلفات التنقيب من التنغستن والقصدير الواردة من مناجم التنغستن الصغيرة والمتوسطة الحجم في جنوب مقاطعة جيانغشي، وكذلك من المناجم المدنية في جميع أنحاء المقاطعة. تبلغ السعة التصميمية 30 طنًا في اليوم، حيث يتم استخلاص خمسة معادن هي: التنغستن، والقصدير، والموليبدينوم، والبزموت، والنحاس. وبعد أكثر من تسعين عامًا من الممارسة الإنتاجية، يتم تصريف كميات كبيرة من المخلفات يوميًا إلى سد المخلفات لتخزينها. ولا تزال هذه المخلفات تحتوي على العديد من المعادن القيمة. من أجل الاستفادة الكاملة من الموارد المعدنية وتحقيق استخلاص الموارد من المخلفات القديمة، أجرت محطة التنقية أبحاثًا حول الاستخلاص الشامل للنحاس والتنغستن والفضة والمعادن القيمة الأخرى من سد المخلفات، ونجحت في تطبيق ذلك عمليًّا على المستوى الصناعي.

المعادن الفلزية الرئيسية الموجودة في المخلفات هي: الكالكوبيريت، والكالكوسيت، والبزموثينيت، والولفراميت، والشيليت، والموليبدينيت، والبيريت، والأرسينوبيريت، والبيروتايت، وغيرها. أما المعادن غير المعدنية فتشمل الكوارتز، والكالسيت، والميكا، والفلوريت، وغيرها. وتحتوي المخلفات على نسبة عالية من الطين، كما أن أسطح المعادن متأكسدة بشكل طفيف. ويتشابك النحاس والبزموت معًا، ولهما قابلية طفو متشابهة. كما يتشابك الولفراميت مع الكاسيتريت والكوارتز. ترتبط الفضة، وهي معدن ثمين، بمعادن الرصاص والبزموت والكبريت. ويوجد النحاس بشكل رئيسي على هيئة الكالكوبيريت في شكل متماسك، وهو محرر جزئيًا. يتراوح حجم جسيمات مواد المخلفات بين –0.043 مم و+0.010 مم، والمعادن القيمة محررة بشكل أساسي. تبلغ الكثافة الظاهرية للمادة 1.8 جم/سم³، والكتلة النوعية 2.76 جم/سم³. تظهر نتائج التحليل متعدد العناصر لمخلفات التعدين في الجدول 4-64. وترد نتائج تحليل الحجم في الجدول 4-65. يوضح الجدول 4-65 أن المادة تحتوي على نسبة عالية من الجسيمات الدقيقة، حيث يمثل الجزء الذي يتراوح حجمه بين –0.104 مم و+0.074 مم نسبة 49.92%، وتمثل المعادن القيمة WO₃ وCu في هذه الفئة 55.41% و56.08% على التوالي. تحتوي المخلفات على نسبة عالية من الزرنيخ والحديد والكبريت والبزموت، وتتمتع هذه المعادن بقدرة تعويم مشابهة لمعادن النحاس، مما يجعل من الصعب تحسين درجة نقاء النحاس عن طريق التعويم.

الجدول 4-64: نتائج التحليل متعدد العناصر لمخلفات التعدين (النسبة الكتلية / %)

الجدول 4-65: نتائج تحليل غربلة المواد

بناءً على الاختبارات على نطاق صغير والتجارب الصناعية، تم تحديد عملية إنتاج إعادة معالجة المخلفات (انظر الشكل 4-45) على النحو التالي: تُخضع المخلفات أولاً لمعالجة إزالة الطين وإزالة المواد الكيميائية، ثم تُصنف وتُطحن. في عملية التعويم، تُنتج مرحلة تخشين واحدة ومرحلتان للتنقية وثلاث مراحل للتنظيف مركزًا من النحاس. ثم تُعالج مخلفات التعويم على طاولات اهتزازية للتخلص من معادن الشوائب مثل الكوارتز، يلي ذلك فصل مغناطيسي منخفض الكثافة لإزالة الحديد، وأخيرًا تُرسل إلى فاصل مغناطيسي رطب عالي الكثافة لاستخلاص مركز طين وولفراميت ناعم ومادة متوسطة من الشيليت والكاسيتريت. يتم إرسال الطين الناعم من الولفراميت إلى ورشة التعدين الهيدروميتالورجي للتنغستن بالمصنع لإنتاج APT، بينما يُباع مركز النحاس إلى الخارج.

ترد شروط العملية الخاصة بسلسلة الإنتاج في الجدول 4-66.

الجدول 4-66: شروط العملية التي تم قياسها أثناء الإنتاج

الشكل 4-45: مخطط تدفق العمليات الإنتاجية لإعادة معالجة المخلفات

ترد مؤشرات الإنتاج في الجدول 4-67.

الجدول 4-67: مؤشرات الإنتاج (%)

خلال فترة السنتين الممتدة من يوليو 1994 إلى يوليو 1996، تم استخلاص ما مجموعه 56.2 طنًا من النحاس المعدني، و47.6 طنًا من معدن التنغستن الناعم (WO₃)، و292 كيلوغرامًا من الفضة.