IZAZOVI U FLOTACIJI BAKRA

By Administrator on Monday, November 7, 2011
Filled Under: Članci

Na koji način metode flotacijske koncentracije, pogotovu penušava flotacija, nastavlja da se razvija, možda je najbolje ilustrovano u slučaju bakra, metala koji se danas najviše proizvodi i upotrebljava. Ukupna svetska proizvodnja bakra je oko 15 miliona tona godišnje. Sa sve većim zahtevima za bakar od strane zemalja u razvoju, proizvodnja će u narednim godinama sigurno rasti.

Razvoj penušave flotacije imao je ogroman uticaj na dobijanje bakra omogućavajući da se halkopirit i drugi sulfidni minerali bakra efikasno odvajaju od jalovih minerala uz relativno nisku cenu prerade. Do 1907 godine, praktično sav dobijeni bakar u SAD je bio iz podzemne eksploatacije, sa prosečnim sadržajem bakra od 2,5 %. Danas upotrebom penušave flotacije moguća je eksploatacija porfirskih ruda sa sadržajem bakra manjim od 0,6 %.

Ipak, flotacijska koncentracija minerala bakra iz ruda i dalje predstavlja izazov za inženjere pripreme mineralnih sirovina. Halkopirit je dominantan sulfidni mineral i flotira lako sa anjonskim kolektorima, kao što su ksantati, kao i drugi ekonomski isplativi sulfidni minerali bakra, halkozin, kovelin i bornit. Međutim mnogi drugi minerali bakra slabo flotiraju, pa čak mogu ometati flotaciju dobro flotirajućih minerala. To je primer rudnika Palabora u Južnoj Africi, gde ruda sadrži male količine valerita (2(Cu,Fe)2S2x3(Mg,Al)(OH)2). Mineral valerit, bakar-gvožde-sulfid koji sadrži Mg i Al grupu u kristalnoj rešetki, koji slabo flotira, nalazi se zajedno sa drugim sulfidnim mineralima. Tokom usitnjavanja lom komada se javlja po površinama mekanog i trošnog valerita, onemogućavajući zrna drugih sulfidnih minerala bakra da dođu u kontakt sa mehurićima vazduha i kolektorom, i na taj način se smanjuje mogućnost sulfidnim mineralima bakra da flotiraju.

Danas možda najveći izazov u  penušavoj flotaciji bakra je dobijanje bakra iz oksidnih minerala bakra koji su slabo flotabilni i koji se obično tretiraju hidrometalurškim postupcima pripreme i koncentracije, npr. luženjem i solventnom ekstrakcijom. Flotacija oksidnih minerala bakra kao što su malahit (CuCO3xCu(OH)2) i azurit (2CuCO3xCu(OH)), može se u izvesnoj meri poboljšati flotacijom posle sulfidizacije, što nije slucaj sa oksidnim mineralima bakra kao što su kuprit (Cu2O) i hrizokola (CuSiO3x2H2O).

Postoji veliki broj radova vezanih za flotaciju bakra koji će biti prezentovani na svetskom simpozijumu  Flotacija ’11, u Južnoj Africi, u periodu 14.-17.11.2011 godine. Dva rada su od posebnog značaja za inženjere pripreme mineralnih sirovina jer se bave preradom oksidnih minerala bakra u rudnicima u Australiji. U njima su prezentovani pozitivni rezultati flotacije malahita (CuCO3xCu(OH)2) i hrizokole (CuSiO3x2H2O), korišćenjem hidroksamatnih reagenasa.

Takođe, od interesa će biti radovi o deprimiranju arsena koji se sadrži u sulfidnim mineralima bakra, tenantitu ((Cu,Ag)10(Fe,Zn,Cu)2As4S23) i enargitu (3Cu2SxAs2S3.). Arsen je toksičan, nestabilan element koji ima malu komercijalnu upotrebu a samim tim i vrednost. Arsen prestavlja problem u metalurgiji bakra jer zbog zaštite životne sredine njegovo prisustvo u nusproizvodima procesa matalurgije je limitirano. Iz tog razloga akcenat se stavlja na pripremu mineralnih sirovina, kako bi se u tim procesima prerade, najčešće u flotaciji, u što većoj meri smanjili toksični elementi, kao što je arsen, koji dospevaju u koncentrat bakra. Sa ekonomske strane, eliminacijom minerala bakra koji sadrže arsen, npr. enargit (3Cu2SxAs2S3) i tenantit (Cu12As4S13), koji sadrže značajne kolicine bakra, 48,4 % i 51,6 %, smanjuje se i količina metala, a samim tim i prihod.

Primetan je nedostatak literature u vezi sa selektivnim uklanjanjem enargita (3Cu2SxAs2S3) i tenantita (Cu12As4S13) iz sulfidnih ruda bakra, ali postoje izveštaji istraživača o uspešnom odvajanju korišćenjem hemijske oksidacije. Hemijska oksidacija ruda bakra primenjena je u rudniku Rosberi (Australija), gde je nivo arsena u koncentratu bakra postao previsok pa ga je trebalo smanjiti.

Stručnjaci kompanije MMG sa postrojenja u Rosberiju i istraživackog centra JKMRC sa Univerziteta u Kvinslendu (Australija), ce predstaviti pregled literature koja se bavi problemom selektivnog uklanjanja arsena iz rude bakra tokom flotacije, sumirajući prednosti i mane različitih opcija, sa preporukom za dalja istraživanja.

Preuzeto od MEI