عملية استخلاص خام النحاس عملية معقدة ودقيقة، تتضمن بشكل رئيسي عدة خطوات رئيسية، مثل تحضير الخام، والطحن، والاستخلاص، ومعالجة المركزات، ومعالجة المخلفات. فيما يلي مقدمة مفصلة لعملية استخلاص خام النحاس:
1. تحضير الخام
تعدين الخام: يُستخرج خام النحاس عادةً من مناجم مفتوحة أو مناجم تحت الأرض.
التكسير: تُسحق أولاً القطع الكبيرة من خام النحاس المُستخرج بواسطة كسارة. تنقسم عملية التكسير عادةً إلى ثلاث مراحل: تكسير خشن، وتكسير متوسط، وتكسير ناعم. يُسحق الخام إلى حجم جسيمات مناسب باستخدام معدات مثل الكسارات الفكية، والكسارات المخروطية، والكسارات الدوارة لتسهيل عمليات الطحن اللاحقة.
الغربلة: يُغربل الخام المسحوق بواسطة غربال هزاز لفصل الخامات ذات أحجام الجسيمات المختلفة للمعالجة اللاحقة.
٢. الطحن
الغرض من الطحن: يُطحن الخام المسحوق طحنًا ناعمًا لفصل المونومر، مما يسمح بفصل المعادن المفيدة تمامًا عن معادن الشوائب.
معدات الطحن: تشمل معدات الطحن الشائعة الاستخدام مطاحن الكرات، ومطاحن القضبان، والمطاحن ذاتية التولد.
عملية الطحن: أثناء عملية الطحن، من الضروري التحكم في تركيز الطحن، وإضافة كمية مناسبة من مواد الطحن (مثل الكرات الفولاذية، وقضبان الفولاذ)، وضبط وقت الطحن لتحقيق نعومة الطحن المثالية.
٣. تجهيز الخام
تتعدد طرق استخلاص خام النحاس، وتشمل بشكل رئيسي التعويم، والفصل المغناطيسي، والفصل بالجاذبية، والاستخلاص الكيميائي، والاستخلاص المركب، ومن بينها التعويم الأكثر استخدامًا.
طريقة التعويم:
المبدأ الأساسي: باستغلال الاختلافات في الخصائص الفيزيائية والكيميائية لسطح المعدن، تُفصل المعادن المفيدة عن معادن الشوائب بإضافة عوامل تعويم (مثل المجمعات، وأجهزة الرغوة، إلخ).
عملية التعويم: يُرسل لب الخام، بعد طحنه وتصنيفه، إلى آلة التعويم لإجراء عمليات التعويم، بما في ذلك التخشين، والتركيز، والتكسير، ومراحل أخرى. يُستخدم التخشين لفصل معظم معادن الشوائب، ويُستخدم التركيز لتحسين جودة مركز النحاس، ويُستخدم التكسير لاستخلاص المعادن المفيدة من مخلفات التعدين. عوامل التعويم ومعداته: يؤثر اختيار عوامل التعويم ونسبها بشكل كبير على تأثير التعويم. تشمل معدات التعويم الشائعة الاستخدام آلات التعويم وأعمدة التعويم وغيرها.
الفصل المغناطيسي: يُستخدم بشكل رئيسي لفصل المعادن المغناطيسية في الخامات، مثل المغنتيت المصاحب، لتقليل التداخل مع عمليات التخصيب اللاحقة.
الفصل بالجاذبية: فصل يعتمد على فرق الكثافة بين جزيئات المعدن، وهو مناسب لمعالجة الخامات الخشنة الحبيبات وسهلة التفكك. في تخصيب خام النحاس، يُستخدم الفصل بالجاذبية غالبًا في عمليات الاختيار المسبق لإزالة نفايات الصخور وتحسين جودة الخامات المختارة.
التخصيب الكيميائي: بالنسبة لبعض خامات النحاس الصعبة أو منخفضة الجودة، يمكن استخدام طرق التخصيب الكيميائي. يُذاب النحاس من الخام من خلال تفاعلات كيميائية أو فيزيائية كيميائية، ثم تُحصل على منتجات النحاس من خلال المعالجة اللاحقة. يشمل التخصيب الكيميائي الترشيح والاستخلاص والتحليل الكهربائي وخطوات أخرى.
الاستفادة المشتركة: في ضوء مزايا وعيوب طرق الاستفادة المختلفة، غالبًا ما يتم استخدام عمليات الاستفادة المشتركة في الإنتاج الفعلي، أي يتم الجمع بين مجموعة متنوعة من طرق الاستفادة لتحقيق أفضل تأثير للاستفادة.
٤. معالجة المركزات
التجفيف: إزالة الرطوبة من المركز من خلال التركيز والترشيح والتجفيف لتسهيل الصهر والمعالجة اللاحقة.
معالجات أخرى: قد يلزم إجراء معالجات أخرى، حسب طبيعة المركز واستخدامه اللاحق، مثل الأعمال التحضيرية قبل الصهر.
٥. معالجة المخلفات
المعالجة المناسبة للمخلفات الناتجة عن التعويم، بما في ذلك تخزينها في أحواض المخلفات، وإعادة فرزها، والاستخدام الشامل لها. من بين هذه الطرق، يُعد تخزين المخلفات في أحواض المخلفات أكثر طرق المعالجة شيوعًا، بينما تُساعد إعادة فرزها والاستخدام الشامل لها على تحسين استغلال الموارد والحد من التلوث البيئي.
باختصار، تُعد عملية استخلاص خام النحاس عملية معقدة ودقيقة، وتتطلب دراسة شاملة لعوامل مثل خصائص الخام، وتركيبه المعدني، ودرجة النحاس والعناصر المرتبطة به، واختيار طرق ومعدات الاستخلاص المناسبة لتحقيق أفضل نتائج الاستخلاص.
