PL238072B1 - Sposób utylizacji odpadów flotacyjnych z procesu wzbogacania rud miedzi ze złóż osadowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób utylizacji odpadów flotacyjnych z procesu wzbogacania rud miedzi ze złóż osadowych zwłaszcza z udziałem w tych odpadach skał węglanowych, piaskowcowych i łupkowych znajdujący zastosowanie przy utylizacji odpadów pochodzących bezpośrednio z bieżącej produkcji koncentratów rud miedzi albo ze składowiska tego surowca, w szczególności o zróżnic owanym składzie mineralogiczno-petrograficznym, to jest z udziałem skał węglanowych, piaskowcowych i łupkowych.

Znane są próby wykorzystania odpadów flotacyjnych poprzez wydzielenie najgrubszej frakcji i jej wykorzystanie do podsadzki hydraulicznej w zakładzie górniczym lub do nadbudowy obwałowań składowisk odpadów, lub też częściowego odzysku pozostałości metali z zastosowaniem różnorodnych metod. Wspólną wadą tych rozwiązań jest cząstkowe zagospodarowanie odpadów w stosunku do wytwarzanej ilości oraz to, że po wykorzystaniu użytkowych komponentów, pozostają odpady wtórne, nadal stwarzające zagrożenia środowiskowe. Ponadto cząstkowy charakter przetwarzania odpadów, czy to z bieżącej produkcji, czy to ze składowisk, jest obciążony wysokimi kosztami zniechęcającymi inwestorów.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu zagospodarowania odpadów flotacyjnych pochodzących z bieżącej produkcji koncentratów rud miedzi albo ze składowisk tego surowca, który umożliwia całkowite, to jest bez odpadów wtórnych zagospodarowanie surowca.

Sposób według wynalazku polega na tym, że z odpadów - w postaci drobno zmielonej skały zawierającej również pozostałości minerałów metali głównych (Cu, Ag) i metali towarzyszących - pochodzących z bieżącej produkcji koncentratów rud miedzi albo ze składowiska tego surowca - stanowiące mieszaninę fazy stałej i wody technologicznej znanymi sposobami wydziela się: frakcję cząstek gruboziarnistych, to jest frakcję piaskową oraz pozostałość minerałów cięższych w stosunku do skały płonnej i frakcję drobnoziarnistą, to jest pyłowo-ilastą. Frakcję gruboziarnistą kieruje się do wzbogacania grawitacyjnego w którym wydziela się koncentrat zawierający agregaty minerałów Cu, Ag i innych metali oraz SiO2 - i kieruje się go do zakładu wzbogacania rud. Ponadto z procesu wzbogacania grawitacyjnego wydziela się strugę cząstek gruboziarnistych przeważająco kwarcowych SiO2, którą klasyfikuje się, odwadnia i zagęszcza. Uzyskany produkt w postaci frakcji piaszczystej może być wykorzystany jako: materiał podsadzkowy dla potrzeb górnictwa i budownictwa, a także do produkcji materiałów prefabrykowanych. Wodę z tego procesu, korzystnie, oczyszcza się w osadnikach lamelowych. Oczyszczoną wodę kieruje się do obiegów technologicznych wzbogacania rud, a fazę stałą zawierającą Ca + Mg + SiO2 < 20% przesyła się do przerobu w węźle klasyfikacji, odwadniania, zagęszczania i filtracji. Frakcję drobnoziarnistą stanowiącą materiał skalny o pylasto-ilastej granulacji, zawierający agregaty skał węglanowych Ca i Mg i pozostałości frakcji piaszczystej SiO2 w ilości <20%, akcesoryczne ilości minerałów metalonośnych oraz materiał drobnodyspersyjny - ilasty z przewagą minerałów węglanowych wapnia Ca, magnezu Mg, minerałów ilastych a także śladowych ilości minerałów metali kolorowych, odwadnia się, zagęszcza i filtruje przy czym z procesu wydziela się strugę pierwszą materiału skalnego o pylasto-ilastej granulacji, zawierającego agregaty skał węglanowych Ca i Mg i pozostałości frakcji piaszczystej SiO2 w ilości <20% oraz akcesoryczne ilości minerałów metalonośnych - który po wysuszeniu i preparacji stanowi produkt do wytwarzania klinkieru i produkcji cementów, oraz strugę drugą materiału drobnodyspersyjnego - ilastego z przewagą minerałów węglanowych wapnia Ca, magnezu Mg, minerałów ilastych oraz śladowych ilości minerałów metali kolorowych - który stanowi wsad do produkcji dla rolnictwa nawozów mineralnych Ca + Mg z mikroelementami oraz korzystnie z komponentami organicznymi. Wodę z tego procesu oczyszcza się w osadnikach lamelowych - oczyszczoną wodę kieruje się do obiegów technologicznych wzbogacania rud. Faza stała z osadników jest przesyłana do procesów w węźle suszenia, preparacji, granulowania i workowania w ramach wytwarzania nawozów mineralnych lub do procesów w węźle suszenia i preparacji nadawy do produkcji klinkieru.

Zaletą sposobu według wynalazku jest wyeliminowanie deponowania poflotacyjnych odpadów w składowiskach i związanych z tym uciążliwości techniczno-technologicznych, zagrożeń środowiskowych i wysokich kosztów gospodarki odpadowej, poprzez ich całkowitą utylizację w wyniku odpowiedniego przetwarzania i gospodarczego wykorzystania w produkcji materiałów wiążących wg znanych technologii.

Wynalazek zostanie bliżej objaśniony na podstawie przykładowego schematu procesu technologicznego przedstawionego na rysunku.

PL 238 072 B1

W układzie pokazanym na rysunku proces przebiega następująco: odpady flotacyjne, jako pochodne mieszaniny minerałów skał osadowych oraz pozostałości minerałów miedzi i in. metali wytwarzane w zakładzie wzbogacania rud (ZWR) 1, w postaci mieszaniny fazy stałej i wody technologicznej 2, odprowadza się hydrotransportem do węzła klasyfikacji odpadów (WKO) 3, w którym znanymi urządzeniami wydziela się frakcję gruboziarnistą odpadów oraz pozostałość minerałów cięższych w stosunku do skały płonnej 4 i frakcję drobnoziarnistą 11.

Frakcję gruboziarnistą 4 kieruje się do wzbogacania grawitacyjnego (WG) 5 w celu wydzielenia agregatów minerałów metalicznych w postaci koncentratu 6, który następnie kieruje się do zagospodarowania w zakładzie wzbogacania rud 1 ponadto z procesu wzbogacania grawitacyjnego 5 wydziela się strugę cząstek gruboziarnistych przeważająco kwarcowych SiO2 7, którą kieruje się do węzła klasyfikacji, odwadniania i zagęszczania (WKOZ) 8, gdzie znanymi metodami uzyskuje się produkt w po staci frakcji piaszczystej SiO2, który kieruje się strugą 9 do odbiorców jako materiał dla potrzeb górnictwa i budownictwa oraz strugą 10 do produkcji prefabrykowanych materiałów budowlanych.

Frakcję drobnoziarnistą 11 z węzła klasyfikacji odpadów 3 kieruje się do węzła klasyfikacji, odwadniania, zagęszczania i filtracji (WKOZF) 12 w którym rozdziela się fazę stałą na strugę pierwszą 13 i strugę drugą 16. Strugę pierwszą 13 stanowi materiał skalny o pylasto-ilastej granulacji, zawierający agregaty skał węglanowych Ca i Mg i pozostałości frakcji piaszczystej SiO2 w ilości <20% oraz akcesoryczne ilości minerałów metalonośnych, który po wysuszeniu i preparacji w węźle (WSP) 14 wyprowadza się na plac składowy 15 i dalej do wytwarzania klinkieru i produkcji cementów. Struga druga 16 z węzła 12 stanowi materiał drobnodyspersyjny - ilasty z przewagą minerałów węglanowych wapnia Ca, magnezu Mg, minerałów ilastych oraz śladowych ilości minerałów metali kolorowych. Materiał ten poddaje się procesom suszenia, preparacji, korzystnie granulacji i workowania w węźle (WSPGW) 17. Uzyskany materiał, który stanowi wsad do produkcji nawozów mineralnych Ca + Mg z mikroelementami dla rolnictwa, w ramach dystrybucji kieruje się do odbiorców 18.

Wodę technologiczną 19 z odwadnianych produktów w węzłach 8 i 12 kieruje się do odsadników z filtrami lamelowymi (OWL) 20, a po jej oczyszczeniu strumieniem 21 kieruje się ją do obiegów technologicznych zakładu wzbogacania rud 1 natomiast fazę stałą z osadników 20 przesyła się strumieniem 22 do przerobu w węźle 14 lub 17.

W przypadku przetwarzania odpadów flotacyjnych ze składowisk (obiektów unieszkodliwiania odpadów wydobywczych OUOW) surowiec ten urabia się za pomocą sprzętu mechanicznego lub hydraulicznego i przesyła się go strumienie 2 w formie mieszaniny fazy stałej i wody o odpowiedniej gęstości do węzła 3. Korzystne warunki w tym przypadku występują gdy odpady w składowisku są odwodnione lub składowane są w technologii zagęszczonej lub w postaci suchej.

Claims (4)

1. Sposób utylizacji odpadów flotacyjnych z procesu wzbogacania rud miedzi ze złóż osadowych, znamienny tym, że z odpadów - w postaci drobno zmielonej skały zawierającej również pozostałości minerałów metali głównych (Cu, Ag) i metali towarzyszących - pochodzących z bieżącej produkcji koncentratów rud miedzi albo ze składowiska tego surowca stanowiące mieszaninę fazy stałej i wody technologicznej znanymi sposobami wydziela się: frakcję gruboziarnistą 4 stanowiącą frakcję piaskową oraz pozostałość minerałów cięższych w stosunku do skały płonnej i frakcję drobnoziarnistą 11, przy czym frakcję gruboziarnistą 4 kieruje się do wzbogacania grawitacyjnego 5 w którym wydziela się koncentrat 6 zawierający Cu, Ag, SiO2 a następnie zawraca się go do zakładu wzbogacania 1, ponadto z procesu grawitacyjnego 5 wydziela się strugę cząstek gruboziarnistych przeważająco kwarcowych SiO2 7, którą klasyfikuje się, odwadnia i zagęszcza w węźle 8 przy czym wodę z tego procesu oczyszcza się w osadnikach lamelowych natomiast frakcję drobnoziarnistą 11 stanowiącą materiał skalny o pylasto-ilastej granulacji, zawierający agregaty skał węglanowych Ca i Mg i pozostałości frakcji piaszczystej SiO2 w ilości <20%, akcesoryczne ilości minerałów metalonośnych o raz materiał drobnodyspersyjny - ilasty z przewagą minerałów węglanowych wapnia Ca, magnezu Mg, minerałów ilastych a także śladowych ilości minerałów metali kolorowych, odwadnia się, zagęszcza i filtruje przy czym z procesu wydziela się strugę pierwszą 13 materiału skalnego o pylasto-ilastej granulacji, zawierający agregaty skał węglanowych Ca i Mg i pozo

PL 238 072 B1 stałości frakcji piaszczystej SiO2 w ilości <20% oraz akcesoryczne ilości minerałów metalonośnych, którą suszy się i preparuje oraz strugę drugą 16 materiału drobnodyspersyjnego - ilastego z przewagą minerałów węglanowych wapnia Ca, magnezu Mg, minerałów ilastych oraz śladowych ilości minerałów metali kolorowych, którą również suszy się i preparuje, a wodę 19 z tego procesu oczyszcza się w osadnikach lamelowych.

2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że uzyskany produkt w postaci frakcji piaszczystej SiO2 7 zagęszczony w węźle 8 wykorzystuje się jako: materiał podsadzkowy dla potrzeb górnictwa i budownictwa, a także do produkcji materiałów prefabrykowanych.

3. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że oczyszczoną wodę z osadników z filtrami lamelowymi (OW) 20, strumieniem 21 kieruje się do obiegów technologicznych zakładu wzbogacania rud 1, natomiast fazę stałą zawierającą Ca + Mg + SiO2 <20% przesyła się strumieniem 22 do przerobu w węźle suszenia i preparacji 14 lub do procesu w węźle suszenia, preparacji, korzystnie granulacji i workowania 17.

4. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że strugę pierwszą 13 materiału skalnego po wysuszeniu i preparacji wykorzystuje się do wytwarzania klinkieru i produkcji cementów, zaś strugę drugą 16 materiału drobnodyspersyjnego wykorzystuje się do produkcji, dla rolnictwa, nawozów mineralnych Ca + Mg z mikroelementami.