Συμβολή στον εμπλουτισμό του μεικτού θειούχου μεταλλεύματος από τους Μολάους

Abstract

The PhD thesis investigates the beneficiation of mixed sulphide ore from the Molai area in the Prefecture of Laconia/Greece. The beneficiation difficulties of the ore arise from the fine liberation size of the useful minerals present in the ore. The test sample was provided by IGME and had the following chemical analysis: 1.12% Pb, 6.34% Zn and 35 ppm Ag. Initially, the ore was subjected to primary and secondary crushing in order to predict: 1. The particle size distribution (PSD) of various size fractions produced from the size reduction processes 2. The distribution of the main mineral phases in the various size fractions and3. The degree of liberation (LD) of various minerals in the size fractions after the size reduction.The liberation degree was examined in three different ways: a) with a stereoscopic laboratory microscope; b) with the “heavy liquids” procedure; and c) with image analysis by means of a microscope and computer software associated to. The microscopic study showed a satisfactory degree of liberation (LD>70%) of the gangue from all the useful minerals in fine size fractions (-0.071+0.036 mm and -0.036 mm), so, in order to perform effective beneficiation, the material should be ground to a size finer than 0.071mm (<71 μm). At the same time, heavy fluid analysis showed that a small percentage of the gangue (6 to 25%) was liberated from the useful minerals at the size fractions -0.5+0.25mm and -0.25+0.125mm. The above finding indicates the need to perform pre-concentration to the ore in order to achieve improved content in the feed material for the subsequent processing steps. The pre-concentration tests of the -2+1, -1+0.5, size fractions performed on a Wilfley shaking table, while for the finer size fraction -0.125+0.036mm, a mixed flotation procedure (rougher concentration) of all useful minerals was applied. The quality of the products obtained from the treatment of the coarse size fractions (-2+1 and -1+0.5mm) in the shaking table were not good, while the procedure presents better results for the finer (-0.5+0.25 and -0.25+0.125 mm) size fractions. Based on the above findings, the beneficiation of the ore performed by flotation in various combinations in terms of circuit arrangement and feed size of the ore. Thus, mixed and differential flotation tests performed to finely (80.1% finer than 0.036 mm) and to coarsely (58.60% finer than 0.036 mm) ground material. Afterwards, a complex mixed and differential flotation procedure applied, not only to fine but also to coarse material as well for the beneficiation of the ore. Additionally, the ore was pre-concentrated in the shaking table and by flotation and the rougher concentrates, produced from both procedures, were combined and finely ground and subsequently treated by differential flotation.ConclusionsThe complex treatment procedure (pre-concentration and mixed flotation) improves the feed material content. Afterwards, applying differential flotation to finely ground rougher concentrates of the previous procedure, improves the recovery of the useful minerals, particularly when the “middlings” product of the shaking table is also incorporated in the differential flotation feed prior to grinding.

Η διατριβή αφορά στη διερεύνηση της δυνατότητας εμπλουτισμού του μικτού θειούχου μεταλλεύματος της περιοχής Μολάων του Νομού Λακωνίας και στην επίλυση των πολυσύνθετων προβλημάτων εμπλουτισμού του υλικού, λόγω του πολύ μικρού μεγέθους των τεμαχίων των χρήσιμων συστατικών.Το δείγμα στάλθηκε από το Ι.Γ.Μ.Ε. και είχε τα παρακάτω χαρακτηριστικά από πλευράς μέσης περιεκτικότητας: 1.12 % Pb, 6.34% Zn και 35 ppm Ag. Στο δείγμα πραγματοποιήθηκε πρωτογενής και δευτερογενής θραύση για να διαπιστωθεί:1. Η κατανομή των κοκκομετρικών κλασμάτων μετά την πρωτογενή και δευτερογενή θραύση 2. Η κατανομή των κύριων ορυκτολογικών φάσεων στα διάφορα κοκκομετρικά κλάσματα και 3. Ο βαθμός αποδέσμευσης (B.A.) των διαφόρων ορυκτολογικών συστατικών μετά τις διαδικασίες ελάττωσης μεγέθους Ο B.A. μελετήθηκε με τρεις διαφορετικούς τρόπους: α) με μικροσκόπιο, β) με βαρέα υγρά και γ) με εμβαδομέτρηση φωτογραφιών και ανάλυση εικόνων με τη βοήθεια προγράμματος υπολογιστή συνδεδεμένου με μικροσκόπιο. Η μικροσκοπική μελέτη έδειξε ικανοποιητική αποδέσμευση (Β.Α. >70%) του στείρου στο σύνολο των χρήσιμων συστατικών σε πολύ μικρά κοκκομετρικά μεγέθη (-0.071+0.036 mm και -0.036 mm), οπότε για να εμπλουτιστεί το υλικό πρέπει να λειοτριβηθεί τουλάχιστον σε μέγεθος -0.071 mm.Ταυτόχρονα, η ανάλυση με βαρέα υγρά (Β.Υ.) έδειξε ότι μικρό ποσοστό του στείρου (6 έως 25%) αποδεσμεύεται από το σύνολο των χρήσιμων συστατικών στα κοκκομετρικά κλάσματα -0.5+0.25 mm και -0.25+0.125 mm, γεγονός που υποδεικνύει την ανάγκη εφαρμογής προεμπλουτισμού για να βελτιωθεί η τροφοδοσία των επόμενων σταδίων κατεργασίας.Οι δοκιμές προεμπλουτισμού πραγματοποιήθηκαν σε παλλόμενη τράπεζα Wilfley στα κοκκομετρικά κλάσματα -2+1, -1+0.5, -0.5+0.25 και -0.25 +0.125 mm ενώ για το κοκκομετρικό κλάσμα -0.125+0.036 mm εφαρμόστηκε μικτή επίπλευση όλων των χρήσιμων συστατικών (χονδροειδής διαχωρισμός).Η παλλόμενη τράπεζα δεν έδωσε καλά αποτελέσματα στα χονδρoμερέστερα κοκκομετρικά κλάσματα (-2+1 και -1+0.5 mm), ενώ έδωσε σχετικά καλά αποτελέσματα στα κοκκομετρικά κλάσματα -0.5+0.25 και -0.25+0.125 mm.Ο εμπλουτισμός του μεταλλεύματος πραγματοποιήθηκε με επίπλευση σε διάφορους συνδυασμούς από πλευράς κυκλωμάτων και μεγέθη τροφοδοσίας μεταλλεύματος: 1.Μικτή επίπλευση •Σε χονδρομερώς λειοτριβημένο μετάλλευμα (58.60% με μέγεθος -0.036 mm)•Σε λεπτομερώς λειοτριβημένο μετάλλευμα (80.1% με μέγεθος -0.036 mm) 2.Διαφορική επίπλευση •Σε χονδρομερώς λειοτριβημένο μετάλλευμα (58.60% με μέγεθος -0.036 mm)•Σε λεπτομερώς λειοτριβημένο μετάλλευμα (80.1% με μέγεθος -0.036 mm) 3.Σύνθετα κυκλώματα μικτής (ολικής) και στη συνέχεια διαφορικής επίπλευσης •σε λεπτομερώς λειοτριβημένο μετάλλευμα (81% με μέγεθος -0.036 mm),4.Σύνθετα κυκλώματα επίπλευσης με προεμπλουτισμό σε δυο φάσεις•προεμπλουτισμό του υλικού σε παλλόμενη τράπεζα και χονδροειδή διαχωρισμό, με επίπλευση και στη συνέχεια•λειοτρίβηση του ολικού (μικτού) συμπυκνώματος και διαχωρισμό του ακολούθως σε κυκλώματα διαφορικής επίπλευσης, που δίνουν καλές περιεκτικότητες και καλές ανακτήσεις.ΣυμπεράσματαΗ συνδυασμένη επεξεργασία του μεταλλεύματος σε παλλόμενη τράπεζα (προεμπλουτισμός) και κατόπιν μικτή επίπλευση, μετά από λειοτρίβηση του αρχικού συμπυκνώματος, βελτιώνει το υλικό τροφοδοσίας στα κυκλώματα της διαφορικής επίπλευσης. Ταυτόχρονα, αυξάνει την ανάκτηση των χρήσιμων συστατικών, ιδιαίτερα όταν στην τροφοδοσία προς λειοτρίβηση συμπεριλαμβάνεται και το ενδιάμεσο προϊόν της παλλόμενης τράπεζας.