Uchakataji upya wa mabaki ya risasi na zinki kwa ajili ya urejeshaji wa risasi na zinki

A. Mgodi wa Risasi na Zinki wa Bawdwin, Myanmar

Mchimbuko wa risasi na zinki wa Bawdwin upo katika Jimbo la Shan, kaskazini mwa Myanmar, na ndio mchimbuko mkubwa zaidi wa risasi na zinki nchini, ukiwa na historia ndefu ya uzalishaji. Kuanzia mwishoni mwa karne ya 19 hadi mwanzoni mwa karne ya 20, kiwanda chake cha usindikaji wa madini ya sulfidi kilirejesha tu mkusanyiko wa risasi wenye fedha nyingi, huku mabaki ya flotation yakitupwa moja kwa moja kwenye miteremko na mikondo ya maji iliyoko karibu. Baada ya miaka mingi ya kujilimbikiza, inakadiriwa kuwa takriban tani milioni 2 za mabaki ya zamani zimehifadhiwa. Mnamo mwaka wa 2007, Taasisi ya Utafiti wa Madini ya Kunming ilipewa jukumu la kufanya utafiti wa uboreshaji wa madini haya ya zamani na ilikuwa na jukumu la usanifu, uanzishaji kazini, na utendaji (kukidhi viwango) wa kiwanda kipya cha uchakataji. Taasisi ya Utafiti wa Madini ya Kunming ilikamilisha kazi za majaribio ya maabara mwaka wa 2007, ikibainisha mtiririko wa mchakato na masharti yanayofaa kwa utekelezaji nchini Myanmar. Ubunifu wa kiwanda ulikamilika katika nusu ya kwanza ya mwaka 2008, na kiwanda kipya cha usindikaji cha tani 500 kwa siku kilijengwa kufikia mwisho wa mwaka 2009, kikiwa na utendaji bora wa uboreshaji wa madini.

Matokeo ya uchambuzi wa kemikali yenye vipengele vingi ya sampuli ya mabaki yanaonyeshwa katika Jedwali 4-44, na matokeo ya uchambuzi wa awamu za risasi na zinki katika sampuli yanaonyeshwa katika Jedwali 4-45.

Jedwali 4-44 Matokeo ya uchambuzi wa vipengele vingi vya mabaki ya madini (%)

Meza 4-4 Matokeo ya uchambuzi wa awamu ya risasi na zinki katika mabaki ya uchimbaji (%)

Kutokana na kuhifadhiwa kwa muda mrefu juu ya vilima, mabaki yamepitia uchakavu na oksidishaji, hasa kwa kiwango cha juu sana cha oksidishaji ya risasi katika mabaki. Kwa hiyo, mchakato wa kuelea ulichukuliwa ili kurejesha risasi na zinki kutoka kwenye mabaki. Kwa kuzingatia hali halisi za ujenzi kaskazini mwa Myanmar, iliamuliwa kurejesha tu mchanganyiko wa madini ya risasi na zinki kama mkusanyiko mkubwa wa risasi-zinki kwa ajili ya kuuza moja kwa moja, wakati madini ya zinki yaliyobaki yangerejeshwa kama mkusanyiko wa zinki ulioidhinishwa. Hivyo basi, bidhaa kuu baada ya usindikaji upya ni mkusanyiko mkubwa wa risasi-zinki, mkusanyiko wa sulfidi ya zinki, na mkusanyiko wa oksidi ya risasi.

Kupitia utafiti wa majaribio kwa undani, hatimaye mchakato wa kuelea kwa upendeleo ulioonyeshwa kwenye Mchoro 4-29 ulipitishwa. Katika mchakato huu, ukubwa wa chembe zilizosagwa ni 95% zinazopita chujio la 0.074 mm. Siliketi ya sodiamu inatumika kama kisambazaji, ethyl xanthate na diethyldithiocarbamate (SN-9#) kama wakusanyaji, na mafuta ya mwaloni kama kichocheo cha povu. Hatua moja ya uchujaji wa awali, hatua mbili za kusafisha, na hatua moja ya kuondoa taka hutumika kupata mkusanyiko mkuu wa risasi-zinki. Taka za kusafishia kisha hutibiwa kwa shaba sulfati kama kichocheo, butyl xanthate kama mkusanyaji, na mafuta ya msonobari kama kichochea povu, kwa kutumia hatua moja ya uchujaji wa awali, hatua moja ya kusafisha, na hatua moja ya kusafishia ili kupata mkusanyiko wa zinki sulfidi. Hatimaye, mabaki ya kisafishaji kutoka hatua hii hutibiwa kwa sodiamu salfaidi kama kizimaji, butyl xanthate kama kikusanyaji, na mafuta ya msonobari kama kichapuzi, kwa kutumia hatua moja ya uchujaji wa awali, hatua mbili za kusafisha, na hatua mbili za kusafisha kwa kina ili kupata mkusanyiko wa oksidi ya risasi na mabaki ya mwisho.

Viashiria vya wastani vya uzalishaji vilivyopatikana wakati wa uanzishaji wa kiwanda cha kuchakata mabaki yanaonyeshwa katika Jedwali 4-46. Kwa sasa, kiwanda kinafanya kazi vizuri, kikitumia kikamilifu rasilimali hii ya zamani ya mabaki.

Mchoro 4-29 Mtiririko wa mchakato wa urejeshaji wa risasi na zinki kutoka kwenye mabaki

Jedwali 4-46 Viashiria vya Utatuzi wa Hitilafu za Uzalishaji (katika %)

B. Mgodi wa Chaihe wa Risasi na Zinki

Mwamba wa Chaihe wa Risasi-Zinki umekusanya tani milioni kadhaa za mabaki. Operesheni hiyo kwanza hutibu mabaki kwa kutenganisha kwa mvuto kwa kutumia mitaro ya spiral, kisha huweka mkusanyiko mzito kwenye uelea, ikizalisha mkusanyiko wa zinki, risasi, na salfa unaokidhi vigezo, huku pia ikirejesha fedha kikamilifu. Kulingana na uwezo wa usindikaji wa mabaki wa tani 850,000 kwa mwaka, huku tani 150,000 za mkusanyiko wa nguvu za mvuto zikiletwa kwenye uelea, urejeshaji kamili wa kila mwaka unajumuisha: toni 1,890 za mkusanyiko wa risasi kwa 46% Pb, toni 10,542 za mkusanyiko wa salfa kwa 35% S, toni 5,840 za mkusanyiko wa sulfidi ya zinki kwa 45% Zn, na toni 18,991 za mkusanyiko wa oksidi ya zinki kwa 35% Zn. Mkusanyiko wa risasi una gramu 3,212 za fedha.

C. Mgodi wa risasi na zinki katika Mkoa wa Gansu

Mchimbuko wa risasi na zinki katika Mkoa wa Gansu hutoa tani 2,000 kwa siku za mabaki yenye unyumbufu wa 60% yanayopita chujio la 0.074 mm na mkusanyiko wa vitu vigumu wa 25%. Tailings zina 0.2%–0.3% Pb, 1.1%–2% Zn, na 3%–5% S. Madini ya risasi ni hasa cerussite na galena; madini ya zinki ni pamoja na smithsonite na sphalerite. Kiwanda cha kuchakata tena makombo hapo awali kilitumia mchakato wa ueleaji wa kipaumbele cha wingi ili kurejesha risasi, zinki, na salfa, kikiwa na mashine za ueleaji za jet zenye ufanisi wa juu kama vifaa vya ueleaji. Baada ya kuzinduliwa, ilizalisha mkusanyiko wa zinki wa daraja la chini wenye kiwango cha 31.5% Zn na urejeshaji wa 46%, lakini kiwango cha mkusanyiko wa sulfuri kilikuwa 25.22% S tu, ambao haukuwa na soko la ndani, na hakuna bidhaa ya risasi iliyopatikana. Madini ya sulfidi pekee ndiyo yaliyorejeshwa, si oksidi. Viwango vya ukombozi vilikuwa: risasi 61.11%, zinki 25.5%, salfa 88.8%. Ukombozi usio wa kutosha, pamoja na kutokuwepo kwa hatua ya kusaga katika mchakato, kulisababisha ufanisi mdogo wa utenganishaji. Ili kushughulikia matatizo haya, mchakato ulibadilishwa kulingana na mipangilio ya mtiririko iliyopendekezwa na viashiria vya majaribio. Mchakato uliobadilishwa unatumia mzunguko mchanganyiko wa nguvu za mvuto (mteremko wa mzingo) + uelea (mashine ya uelea ya jeti yenye ufanisi wa juu) kwa ajili ya uchujaji wa jumla wa awali wa Pb-Zn-S (Mchoro 4-30). Kikolezo kikubwa huingia kwenye kinu cha mpira katika mzunguko uliofungwa pamoja na haidrosaykloni. Mtiririko wa ziada wa kizunguzungu (90% zinazopita -0.074 mm) hutolewa matope katika tangi la kuondoa matope, na mtiririko wa chini (25% ya vitu vigumu) hupitia hatua moja ya ufulo wa kusafisha kwa jumla. Matope ya kusafisha hurudishwa kwenye ufulo wa jumla wa awali. Mzunguko wa utengano wa flotation unajumuisha: flotation ya risasi (roughing moja, cleaning mbili, scavenging moja), na flotation ya zinki kutoka kwa mabaki ya risasi (roughing moja, cleaning moja, scavenging moja), huku mabaki ya mwisho yakigeuka kuwa mkusanyiko wa salfa. Vifaa vyote vya ufufuo ni mashine za ufufuo za jeti zenye ufanisi wa juu. Mpango wa kemikali unatumia mbinu ya “sulfidi ya sodiamu–xanthate” kwa ufufuo wa risasi na zinki. Baada ya uanzishaji wa muda mfupi kufuatia marekebisho, kilipatikana kizibo cha risasi chenye Pb ya 40% na urejeshaji wa 43%, kizibo cha zinki chenye Zn ya 45% na urejeshaji wa 62.5%, na mkusanyiko wa sulfuri wenye 35.3% S na urejeshaji wa 60% vilipatikana. Vyote vilikidhi viwango vya mauzo vya ndani. Faida nzuri za kiufundi na kiuchumi zilipatikana, na hivyo kutoa uzoefu kwa matumizi kamili ya mabaki hayo.

D. Mgodi wa Risasi na Zinki wa Fankou

Taka za Mgodi wa Fankou wa Risasi na Zinki zinajumuisha hasa vifusi (kuarzi, madini ya kabonati, serisaiti, n.k.), ikifuatiwa na salfa na chuma. Salfa na chuma vinapatikana kwa wingi katika pyrite, ambayo inachangia takriban 20% kwa uzito wa jumla ya taka. Zeng Maohua na wenzake, kwa kuzingatia sifa za mabaki ya Fankou, walitumia mchakato wa kuchuja kwa ukubwa wa 0.074 mm na utenganishaji kwa nguvu za mvuto kwenye meza inayotetemeka. Hii iliondoa asilimia 40.1 ya madini yasiyohitajika, ikipunguza gharama za kusaga na ufulisho zilizofuata huku ikiongeza thamani ya vipengele muhimu kama vile salfa, risasi, zinki, fedha, galiamu, na jermaniamu. Kwa kudhibiti kipimo na wakati wa kuongeza sodiamu sulfidi, hali za uelea kwa ajili ya mkusanyiko wa sulfuri ziliboreshwa, na hivyo kusababisha mchakato mpya wa kurejesha mkusanyiko wa sulfuri kutoka kwa mabaki ya risasi-zinki. Matokeo ya majaribio ya kiwango cha benchi yalionyesha kwamba baada ya kuchuja kwa undani, utenganishaji kwa mvuto, na uelea, mabaki yalitoa mkusanyiko wa sulfuri wenye 35.7% S na urejeshaji wa jumla wa 63.5%.

Mchoro 4-30 Mtiririko wa mchakato wa uboreshaji wa mabaki