Обогатительно-металлургический комплекс Олимпих Пэм (Австралия)

Комплекс "Олимпик Дэм", введенный в строй в 1988 г. и имеющий производительность 1,5 млн. т руды в год, интересен с точки зрения комплексной переработай руды, содержащей медь (3,7 %), золото (0,59 г/т), серебро (22,6 г/г) и уран (0,13 %).

Предприятие расположено в штате "Южная Австралия" в 560 км от г. Аделаида и принадлежит фирме "Вестерн Майнинг Корпорейшн". В настоящее время оно является крупнейшим в мире переработчиком данного вида сырья.

Основным ценным компонентом перерабатываемых руд является медь, достоверные запасы которой в горном отводе по состоянию на конец 1995 г. оценены величиной 12,2 млн. т (580 млн. т руды со средним содержанием Cu 2,1 %). Запасы урана (U3O8) составляют 348 тыс. т (среднее содержание U3O8 в рудах 0,6 кг на 1 т).

Медь в исходных рудах представлена в основном сульфидными минералами: халькозином, борнитом, халькопиритом; уран - уранинитом, коффенитом и браннеритом; вмещающие породы - гематитом, серицитом, полевым шпатом и кварцем. Золото и серебро рассматриваются в качестве попутных ценных компонентов руды и извлечение их представляется экономически целесообразным.

Интересно отметить, что по запасам золота в недрах (1170 т) Oлимпик Дэм занимает 2-е место в Австралии после Калгурли.

На рис. 19.13 и 19.14 представлена принципиальная схема переработки руды, которая основана на использовании современных обогатительно-металлургических процессов и обеспечивает комплексное извлечение меди, урана, благородных металлов, а также сульфидной серы в соответствующие товарные продукты.

Измельченная руда подвергается коллективной сульфидной флотации в машинах ДО-600 с объемом камеры 17 м3, позволяющей извлечь основную массу меди и благородных металлов в первичный концентрат, который направляется на доизмельчение и гравитационную перечистку с целью выделения обогащенного золотом и серебром концентрата, перерабатываемого затем в отдельном технологическом цикле до получения конечного товарного продукта.

Хвосты гравитации, сгущенные до плотности 50 % твердого, обрабатывают сернокислыми растворами (выщелачивание урана) в 6-ти механических гуммированных агитаторах, закрытых крышками, при температуре 40 °C в течение 48 часов. Соблюдение указанных условий (в том числе ограниченный доступ воздуха в пульпу) позволяет перевести в раствор максимальное количество урана при минимальной степени растворения медных минералов.

Пульпа из последнего агитатора поступает в сгуститель, далее - на фильтрацию и промывку, которые производятся на автоматическом фильтр-прессе конструкции фирмы "Лacтa". На 1-й стадии промывку проводят разбавленной серной кислотой, на 2-й - водой. Промытый кек репульпируют и нейтрализуют каустической содой, после чего подвергают дополнительной флотации (основная, контрольная), хвосты которой возвращают в голову процесса, а концентрат с массовой долей меди 55 % сгущают в 2 стадии до 65 % твердого, фильтруют на двух фильтр-прессах "Ларокс" до содержания влаги 10 %, сушат в сушилке с паровым обогревом до остаточной влажности 0,2 % и направляют на плавку.

Плавка медного концентрата проводится в печах "взвешенного слоя" конструкции фирмы "Оутокумпу" с использованием дутья, обогащенного кислородом (70-95 % О2). Из отходящих газов получают серную кислоту в количестве, покрывающем на 70 % потребности предприятия. Шлак (18 % меди) собирают в ковш объемом 10 м3, медленно (в течение 24-28 ч) охлаждают, дробят, измельчают и флотируют. Хвосты флотации направляют в цикл выщелачивания, а концентрат возвращают на плавку в качестве оборотного продукта.

Черновую медь подвергают огневому рафинированию в двух последовательно установленных анодных печах размером 3,9x9,0 м. В первой печи (удаление серы) продувку расплава ведут воздухом, во второй печи (удаление кислорода) - низкокалорийными газами. При загрузке в анодную печь 160 т черновой меди и 40 т анодного скрапа продолжительность рафинирования составляет 12 ч. Из анодной меди, содержащей 99,6 % Cu, на карусельной машине фирмы "Сумитомо", оснащенной 27-ю изложницами, отливают аноды массой 270 кг.

Электрорафинирование меди проводят по методу Айза. Электролизный цех оснащен 224-ю ваннами, разделенными на 7 серий по 32 ванны, в каждой серии по 2 ряда из 16 ванн. Ванны футерованы поливинилхлоридом. Электролиз проводят при температуре 62 °C, электролит содержит 45 г/л меди и 185 г/л серкой кислоты. Продолжительность наращивания катодов 7 сут., продолжительность растворения анодов - 21 сут. Обработка и расстановка электродов, изготовление анодов и сдирка катодной меди полностью механизированы. Анодные шламы подвергаются специальной переработке с целью извлечения благородных металлов.

Получаемые в голове процесса хвосты сульфидной флотации (см. рис. 19.13) являются основным исходным материалом (сырьем) для производства урана. После предварительного сгущения (сгуститель "Ларокс" диаметром 15,2 м) флотационные хвосты перекачиваются насосом в цех сернокислотного выщелачивания, которое, как и в случае выщелачивания концентрата, проводится в 6-ти механических агитаторах. Пульпа из одного агитатора в другой поступает самотеком. Условия выщелачивания: исходная концентрация серной кислоты 10-15 г/л; температура 60 °С; ОВП по каломельному электроду 430-450 mВ, продолжительность 12 ч.

Из последнего агитатора пульпу насосом перекачивают в серию сгустителей противоточной декантации, где производится отмывка пульпы от растворов. Отмытая пульпа в виде сгущенного продукта с плотностью 50-55 % твердого направляется в хвостохранилище или периодически - на обесшламливание с последующим использованием крупной фракции для закладки горных выработок.

Сливы сгустителей (от выщелачивания концентратов и хвостов флотации) объединяются, поступают на очистку от примесей и далее - на установку жидкостной экстракции. Экстракцию проводят в 2 стадии. На первой стадии с использованием экстрагента "Lix-622" (растворитель - керосин марки "Shellsol 2046") извлекают медь. Соотношение органической и водной фаз при этом составляет 1.2:1. Для экстракции используются три смесителя-отстойника Кребса и дополнительный контрольный отстойник.

На второй стадии с помощью экстрагента "Alamine 336", изодеканола и растворителя "Shellsol 2046" извлекают уран в виде диоксида UO;. Медный реэкстракт (45 г/л Cu. 185 г/л H2SO4) направляют на электролиз вместе с отработанным электролитом "медного" цикла, содержащим 33 г/л Cu и 155 г/л H2SO4. Электролиз осуществляют в 27 ваннах, в которые загружают 55 свинцовых анодов и 54 катода из нержавеющей стали.

Затраты на строительство горно-металлургического комплекса "Олимпик Дэм" составили 200 млн. австрал. долл., на ввод комплекса в действие - 550 млн. долл.

В периоде момента пуска до 1994 г. производительность фабрики по руде возросла с 1,5 до 2,9 млн. т в год. Ежегодное производство металлов составляет: меди рафинированной 84 тыс. т (80 % меди поступает на экспорт), "желтого кека" (98,5 % UO2) - 1550 т, золота - 1 т и серебра - 12 т.

В предстоящие 5 лет компания планирует произвести реконструкцию предприятия с расширением к 2001 г. мощностей до 8,5 млн. т руды в год и увеличением производства меди до 200 тыс. т, урана - до 3700 т, золота - до 2,3 т и серебра - до 30 т в год.