บทที่ 1: ลักษณะเฉพาะของทรัพยากรแร่ตะกั่ว-สังกะสีและการแต่งแร่
1.1 คุณสมบัติการกระจายทรัพยากรทั่วโลก
ประเภทการเกิดแร่หลัก:
แหล่งสะสมแบบตะกอนระเบิด (55%)
แหล่งสะสมแบบมิสซิสซิปปีแวลลีย์ (30%)
แหล่งสะสมแบบซัลไฟด์มวลสารภูเขาไฟ (VMS) (15%)
แหล่งสะสมตัวแทน:
แหล่งสะสมฟานโค่วของจีน (ปริมาณสำรองที่พิสูจน์แล้ว: Pb+Zn >5 ล้านตัน)
เหมืองเมาท์ไอซาของออสเตรเลีย (เกรดสังกะสีเฉลี่ย: 7.2%)
การรวมตัวทางแร่วิทยา:
การเติบโตแบบใกล้ชิดของ PbS-ZnS (การกระจายขนาดอนุภาค: 0.005-2 มม.)
การรวมตัวของโลหะมีค่า (ปริมาณ Ag: 50-200 กรัม/ตัน มักพบในรูปของแกลเลนาที่มีเงิน)
1.2 ความท้าทายด้านกระบวนการแร่วิทยา
ปริมาณเหล็กที่ผันแปรในสฟาเลอไรต์ (Fe 2-15%):
ส่งผลต่อพฤติกรรมการลอยตัวเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของพื้นผิว สฟาเลอไรต์ที่มีเหล็กสูง (>8% Fe) ต้องใช้สารกระตุ้นที่แรงกว่า
แร่ทองแดงทุติยภูมิ (เช่น โคเวลไลต์):
ทำให้เกิดการปนเปื้อนของทองแดงในคอนเซนเทรตสังกะสี (โดยทั่วไป >0.8% Cu) ต้องใช้สารยับยั้งแบบเลือก (เช่น สารประกอบ Zn(CN)₄²⁻)
ผลกระทบจากการเคลือบสไลม์:
มีความสำคัญเมื่ออนุภาค -10μm เกิน 15% วิธีการบรรเทา:
---สารกระจายตัว (โซเดียมซิลิเกต)
---วงจรการบด-ลอยตัวแบบหลายขั้นตอน
บทที่ 2: ระบบกระบวนการแต่งแร่สมัยใหม่
---การบดวงจรปิดหลัก: การจำแนกประเภทด้วยไฮโดรไซโคลน, โหลดหมุนเวียน: 120-150%
---ความละเอียดเป้าหมาย: 65-75% ผ่าน 74μm, องศาการปลดปล่อยแกลเลนา: >90%
---แผนการใช้สารเคมี:
| ประเภทสารเคมี | ปริมาณ (กรัม/ตัน) | กลไกการออกฤทธิ์ |
| ปูนขาว | 2000-4000 | ปรับ pH เป็น 9.5-10.5 |
| ไดเอทิลไดไทโอคาร์บาเมต (DTC) | 30-50 | สารเก็บรวบรวมแกลเลนาแบบเลือก |
| MIBC (สารทำให้เกิดฟอง) | 15-20 | ควบคุมความเสถียรของฟอง |
---การกำหนดค่าอุปกรณ์: เซลล์ลอยตัว JJF-8: 4 เซลล์สำหรับการขัดหยาบ + 3 เซลล์สำหรับการทำความสะอาด
---ปริมาณ CuSO₄: 250±50 กรัม/ตัน ปรับให้เหมาะสมด้วยความเข้มข้นของการผสม (ความหนาแน่นกำลัง: 2.5 กิโลวัตต์/ลบ.ม.)
---ช่วงการควบคุมศักย์ไฟฟ้า (Eh): +150 ถึง +250 mV
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่สำคัญ:
---สารเก็บรวบรวมแบบผสมประสิทธิภาพสูง (AP845 + แอมโมเนียมไดบิวทิลไดไทโอฟอสเฟต อัตราส่วน 1:3)
---เทคโนโลยีการกำจัดแบบเลือก (ปรับ pH เป็น 7.5±0.5 โดยใช้ Na₂CO₃)
กรณีการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม:
---เพิ่มปริมาณงานขึ้น 22% (ถึง 4,500 ตัน/วัน) ที่เหมืองในมองโกเลียใน
---เกรดคอนเซนเทรตสังกะสีดีขึ้น 3.2 จุดเปอร์เซ็นต์
ระบบย่อยการเข้มข้นล่วงหน้า:
---การควบคุมความหนาแน่นปานกลาง (ผงแมกนีไทต์ D50=45μm)
---ไซโคลนสามผลิตภัณฑ์ (ประเภท DSM-800) ประสิทธิภาพการแยก Ep=0.03
การวิเคราะห์ทางเศรษฐกิจ:
---เมื่ออัตราการปฏิเสธของเสียถึง 35-40% ต้นทุนการบดจะลดลง 28-32%
บทที่ 3: สารเคมีแต่งแร่ตะกั่ว-สังกะสี
| สารเคมี | แร่เป้าหมาย | ปริมาณ (กรัม/ตัน) | ช่วง pH | คุณสมบัติเด่น |
| แซนเทต (เช่น SIPX) | ZnS | 50-150 | 7-11 | คุ้มค่า, ต้องใช้การกระตุ้น CuSO₄ |
| ไดไทโอฟอสเฟต (DTP) | PbS | 20-60 | 9-11 | การเลือก Pb สูงกว่า Zn |
| กรดไขมัน | แร่ที่ถูกออกซิไดซ์ | 300-800 | 8-10 | ต้องการสารกระจายตัว (เช่น Na₂SiO₃) |
เอมีน (เช่น โดเดซิลเอมีน): ใช้ในการลอยตัวแบบย้อนกลับเพื่อกำจัดซิลิเกต, ปริมาณ: 100-300 กรัม/ตัน, pH 6-8
กรดอะมิโน-คาร์บอกซิลิก: เลือกสำหรับ Zn ในแร่ที่ซับซ้อน มีประสิทธิภาพที่ pH 4-6 (Eh = +200 mV)
| สารเคมี | ฟังก์ชัน | ปริมาณ (กก./ตัน) | สิ่งเจือปนเป้าหมาย |
| Na₂S | การกด Zn ในวงจร Pb | 0.5-2.0 | FeS₂, ZnS |
| ZnSO₄ + CN⁻ | การกดไพไรต์ | 0.3-1.5 | FeS₂ |
| แป้ง | การกดซิลิเกต | 0.2-0.8 | SiO₂ |
| Na₂CO₃ | สารปรับ pH (บัฟเฟอร์ที่ 9-10) | 1.0-3.0 | - |
สารเคมีแต่งแร่ผสมหมายถึงระบบสารเคมีหลายฟังก์ชันที่เกิดจากการรวมส่วนประกอบฟังก์ชันสองส่วนขึ้นไป (สารเก็บรวบรวม, สารกด, สารทำให้เกิดฟอง ฯลฯ) ผ่านการผสมทางกายภาพหรือการสังเคราะห์ทางเคมี. จากองค์ประกอบ สามารถจำแนกได้ดังนี้:
การผสมเชิงกลของสารเคมีแต่ละชนิด (เช่น ไดเอทิลไดไทโอคาร์บาเมต (DTC) + บิวทิลแซนเทต ในอัตราส่วน 1:2)
ตัวอย่างทั่วไป:
สารเก็บรวบรวมผสม LP-01 (แซนเทต + ไทโอคาร์บาเมต)
สารเคมีหลายฟังก์ชันที่ออกแบบทางโมเลกุล
ตัวอย่างทั่วไป:
สารประกอบไฮดรอกซามิก-ไทออล (ฟังก์ชันเก็บรวบรวม-กดแบบคู่)
สารกดโพลิเมอร์แบบ Zwitterionic
บทที่ 4: อุปกรณ์หลักและพารามิเตอร์ทางเทคนิค
ขั้นตอนการขัดหยาบ: เครื่องลอยตัว KYF-50 (อัตราการเติมอากาศ: 1.8 ลบ.ม./ตร.ม.·นาที)
ขั้นตอนการทำความสะอาด: คอลัมน์ลอยตัว (เซลล์ Jameson, เส้นผ่านศูนย์กลางฟอง: 0.8-1.2 มม.)
ข้อมูลการทดสอบเปรียบเทียบ: เซลล์แบบกลไกทั่วไปเทียบกับเซลล์เติมอากาศ: ความแตกต่างของอัตราการกู้คืน ±3.5%
การกำหนดค่าเครื่องวิเคราะห์ออนไลน์:
---Courier SLX (XRF สารละลายข้น, รอบการวิเคราะห์: 90 วินาที)
---Outotec PSI300 (การวิเคราะห์ขนาดอนุภาค, ข้อผิดพลาด <±2%)กลยุทธ์การควบคุมอัจฉริยะ:
---ระบบการให้ยาตาม Fuzzy-PID (ความแม่นยำในการควบคุม: ±5%)
---แพลตฟอร์มการเพิ่มประสิทธิภาพแบบดิจิทัลทวิน (สามารถคาดการณ์ตัวบ่งชี้กระบวนการได้ 12 ชั่วโมง)
บทที่ 5: การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและการใช้ทรัพยากรอย่างครอบคลุม
5.1 เทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสีย
---การบำบัดเบื้องต้น (การทำให้เป็นกลาง/การตกตะกอน, pH=8.5-9.0)
---การบำบัดทุติยภูมิ (สารชีวภาพ, ประสิทธิภาพการกำจัด COD >85%)
มาตรฐานการใช้น้ำซ้ำ:
---ความเข้มข้นของไอออนโลหะหนัก (Pb²⁺ <0.5 มก./ลิตร)
5.2 การเพิ่มมูลค่าของกากแร่การกู้คืนส่วนประกอบที่มีค่า:
---การผลิตคอนเซนเทรตกำมะถัน (การแยกแม่เหล็ก-การลอยตัวแบบรวม, เกรด S >48%)
วิธีการใช้ประโยชน์จำนวนมาก:
---สารเติมแต่งซีเมนต์ (อัตราส่วนการผสม 15-20%)
---วัสดุถมกลับใต้ดิน (ควบคุมการทรุดตัว 18-22 ซม.)
บทที่ 6: การเปรียบเทียบตัวบ่งชี้ทางเทคนิคและเศรษฐกิจ
6.1 ข้อมูลการดำเนินงานของเครื่องเข้มข้นทั่วไป
โครงสร้างต้นทุนการผลิต:
สัดส่วน (%)
| ต้นทุนต่อหน่วย (USD/t)* | สื่อการบด | 28-32 |
| 1.2-1.5 | สารเคมีลอยตัว | 18-22 |
| 0.75-1.05 | การใช้พลังงาน | 25-28 |
| 1.05-1.35 | *หมายเหตุ: การแปลงสกุลเงินที่ 1 CNY ≈ 0.15 USD | 6.2 ประโยชน์ของการอัพเกรดเทคโนโลยี |
กรณีศึกษา: การปรับปรุงเครื่องเข้มข้น 2,000 ตัน/วัน
ก่อนการปรับปรุง
| หลังการปรับปรุง | การปรับปรุง | การกู้คืนสังกะสี | 82.3% |
| 89.7% | +7.4% | ต้นทุนสารเคมี | 6.8 หยวน/ตัน |
| 5.2 หยวน/ตัน | -23.5% | อัตราการใช้น้ำซ้ำ | 65% |
| 92% | +27% | บทที่ 7: ทิศทางการพัฒนาเทคโนโลยีในอนาคต | 7.1 เทคโนโลยีการแยกแบบกระบวนการสั้น |
การแยกแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด (ความเข้มสนามพื้นหลัง: 5 เทสลา, การประมวลผลวัสดุ -0.5 มม.)
7.2 ความก้าวหน้าในการแต่งแร่สีเขียว
การพัฒนาสารเคมีชีวภาพ (เช่น สารเก็บรวบรวมจากไลโปเปปไทด์)
