1. كيفية معالجة خام الرصاص والزنك عن طريق الفصل بالجاذبية والتعويم الرغوي

يُعد خام الرصاص والزنك من أهم موارد المعادن غير الحديدية في العالم. ويُستخدم الرصاص والزنك على نطاق واسع في صناعات مثل التعدين، والبطاريات، والسبائك، ومواد البناء، والمواد الكيميائية.

في معظم الرواسب، توجد معادن الرصاص والزنك معًا في نفس جسم الخام، مما يجعل فصل المعادن ضروريًا قبل الصهر.

من بين تقنيات التحسين المختلفة، الفصل بالجاذبية والتعويم الرغوي تُعدّ هذه الطرق من أكثر الطرق استخداماً في مصانع معالجة خام الرصاص والزنك الحديثة. ويمكن أن يؤدي الجمع بين هاتين العمليتين إلى تحسين معدلات الاستخلاص ودرجات تركيز الخام بشكل ملحوظ.

تُقدّم هذه المقالة عملية إثراء خام الرصاص والزنك الكاملة، بما في ذلك التكسير والطحن والفصل بالجاذبية والتعويم ومعالجة المخلفات.

2. أنواع معادن الرصاص والزنك

قبل تصميم عملية تركيز خام الرصاص والزنك، من الضروري فهم التركيب المعدني للخام. فلكل معدن من معادن الرصاص والزنك خصائص فيزيائية وكيميائية مختلفة، مما يؤثر بشكل مباشر على طرق المعالجة المستخدمة في مصنع معالجة الرصاص والزنك.

يساعد فهم خصائص هذه المعادن المهندسين على اختيار أنسب تقنيات المعالجة مثل: الفصل بالجاذبية، أو التعويم الرغوي، أو الفصل المغناطيسي، أو المعالجة الهيدروميتالورجية.

2.1 المعادن الرئيسية للرصاص

1) جالينا (PbS)

يُعدّ الغالينا أهم المعادن الحاملة للرصاص في رواسب الرصاص والزنك، وهو المصدر التجاري الرئيسي للرصاص. وينتشر على نطاق واسع في رواسب الخامات الحرارية المائية، وغالباً ما يرتبط بالزنك والبيريت والكوارتز.

تتمتع مادة الجالينا بعدة خصائص تجعلها مناسبة للمعالجة بالتعويم:

• يتميز بكثافة نوعية عالية، تتراوح عادةً من من 7.4 إلى 7.6 جم/سم³مما يسهل فصلها باستخدام طرق التركيز بالجاذبية.

• يتميز بقدرة طفو طبيعية ممتازة، مما يعني أنه يمكن استعادته بسهولة باستخدام مواد التجميع الشائعة المستخدمة في عملية الطفو مثل الزانثات وثنائي فوسفات الكبريت.

• تكون جزيئات الغالينا عادةً خشنة الحبيبات في العديد من الرواسب، مما يسمح باستخلاصها مبكراً من خلال معدات الفصل بالجاذبية مثل أجهزة الفصل أو طاولات الاهتزاز.

وبسبب هذه الخصائص، تم تصميم معظم دوائر تعويم الرصاص لاستخلاص الجالينا أولاً قبل معالجة المعادن الأخرى المرتبطة بها.

2) السيروسيت

السيروسيت هو معدن كربونات الرصاص الثانوي الذي يتشكل من خلال أكسدة الغالينا في الرواسب القريبة من السطح. ويوجد عادة في المناطق المؤكسدة من أجسام خام الرصاص والزنك.

بالمقارنة مع الجالينا، يمثل السيروسيت العديد من التحديات أثناء معالجة المعادن:

• كثافته أقل من كثافة الجالينا، مما يجعل الفصل بالجاذبية أقل فعالية.

• يتميز بقدرة طفو طبيعية ضعيفة نسبياً.

• قد يتطلب ذلك معالجة الكبرتة قبل عملية التعويم لتحسين خصائص سطح المعادن.

في مصانع المعالجة التي تتعامل مع خامات الرصاص المؤكسدة، تُستخدم أنظمة كواشف خاصة مثل تنشيط كبريتيد الصوديوم متبوعًا بإضافة المُجمِّع تُستخدم هذه الطرق غالبًا لتحسين استعادة طبقة السيروسيت.

3) أنجلسايت

الأنجلسايت معدن آخر من معادن الرصاص المؤكسدة الشائعة في رواسب الرصاص المتجوّية. ويتشكل من خلال أكسدة الجالينا في وجود المياه الجوفية الغنية بالكبريتات.

يواجه موقع أنجلسايت العديد من التحديات في مجال المعالجة:

• غالباً ما ينتشر بشكل دقيق داخل معادن الصخور المصاحبة.

• قد يتعايش مع السيروسيت والمعادن المؤكسدة الأخرى.

• يختلف سلوكها في عملية الطفو عن المعادن الكبريتية.

لاستخلاص الأنزلزيت بفعالية، قد تعتمد مصانع معالجة المعادن على طرق التعويم بالكبريت أو الجمع بين التعويم والتركيز بالجاذبية حسب خصائص الخام.

2.2 المعادن الرئيسية للزنك

1) سفاليريت (ZnS)

يُعدّ معدن السفاليريت أهم المعادن الحاملة للزنك، وهو المصدر الرئيسي للزنك في عمليات التعدين. ويتواجد عادةً مع الغالينا، والكالكوبيريت، والبيريت في رواسب الخامات الحرارية المائية.

يتميز معدن السفاليريت بعدة خصائص مهمة تؤثر على عملية التخصيب:

• تتراوح كثافتها من من 3.9 إلى 4.2 جم/سم³، وهو أقل من الغالينا ولكنه أعلى من معظم معادن الصخور.

• لا يطفو بسهولة بدون تنشيط لأن سطحه أقل تفاعلاً.

• يتطلب ذلك تنشيطًا كيميائيًا، عادةً مع كبريتات النحاس، قبل أن تتمكن أجهزة التجميع العائمة من الالتصاق بسطحها بشكل فعال.

في دائرة التعويم النموذجية للرصاص والزنك، يتم تثبيط السفاليريت أثناء تعويم الرصاص ثم يتم تنشيطه في مرحلة منفصلة لإنتاج مركز الزنك.

2) سميثسونيت

السميثسونيت هو معدن كربونات الزنك الذي يتكون في رواسب الزنك المؤكسدة. وغالبًا ما يوجد مرتبطًا بالهيميمورفيت والكالسيت ومعادن الطين.

يُعد استخلاص معدن سميثسونيت أكثر صعوبة من معالجة معدن سفاليريت لعدة أسباب:

• لا يستجيب بشكل جيد لأجهزة تجميع الكبريتيد التقليدية عن طريق التعويم.

• غالباً ما يوجد في جزيئات دقيقة مختلطة مع معادن الصخور المصاحبة.

• تختلف كيمياء السطح عن المعادن الكبريتية.

غالباً ما تتطلب معالجة خامات سميثسونيت التعويم بالكبريت، حيث تتم إضافة كبريتيد الصوديوم لتحويل سطح المعدن إلى حالة تشبه الكبريتيد قبل عملية التعويم.

3) هيميمورفيت

الهيميمورفيت هو معدن سيليكات الزنك الذي يوجد عادة في رواسب الزنك المؤكسدة.

تشمل خصائص معالجته ما يلي:

• فرق الكثافة المنخفض عن المعادن المحيطة بالشوائب.

• استجابة ضعيفة لأجهزة التجميع التقليدية بالتعويم.

• يرتبط ارتباطاً وثيقاً بالطين والمعادن السيليكية.

ونظرًا لهذه التحديات، تتم معالجة خامات الهيميمورفيت أحيانًا باستخدام طريقة المعالجة المائية للمعادنأو مزيج من تقنيات التركيز بالجاذبية والتعويم.

3. لماذا نجمع بين الفصل بالجاذبية والطفو؟

في العديد من مصانع معالجة الرصاص والزنك، لا تكفي طريقة معالجة معدنية واحدة لتحقيق معدلات استخلاص عالية ودرجات تركيز عالية. لذلك، غالبًا ما تعتمد مصانع المعالجة الحديثة على عملية الفصل بالجاذبية والتعويم الرغوي المدمجة.

يستفيد هذا النهج المتكامل من نقاط قوة كلا الطريقتين ويحسن بشكل كبير من كفاءة المعالجة الإجمالية.

3.1 الإزالة المبكرة للصخور النفايات

يُستخدم الفصل بالجاذبية غالبًا كـ طريقة التركيز المسبق قبل عملية التعويم.

خلال هذه المرحلة، يمكن فصل المعادن الثقيلة مثل الجالينا عن معادن الصخور الخفيفة باستخدام معدات مثل أجهزة الفصل أو طاولات الاهتزاز.

تساعد هذه العملية على:

• قم بإزالة جزء كبير من الصخور النفايات في مرحلة مبكرة.

• تقليل كمية المواد التي تدخل دوائر الطحن والتعويم.

• خفض تكاليف المعالجة الإجمالية عن طريق تقليل استهلاك الطاقة والمواد الكيميائية.

من خلال إزالة المواد منخفضة القيمة في وقت مبكر، يمكن للمصنع التركيز على معالجة المواد الخام عالية الجودة في دائرة التعويم.

3.2 تحسين استخلاص المعادن الخشنة

قد لا تطفو جزيئات الجالينا الخشنة بكفاءة في خلايا التعويم لأن الجزيئات الكبيرة تواجه صعوبة في الالتصاق بفقاعات الهواء.

يُعد الفصل بالجاذبية فعالاً بشكل خاص في استخلاص هذه المعادن الثقيلة الخشنة.

معدات مثل أجهزة تركيز الهزاز وطاولات الاهتزاز يمكن استعادة جزيئات الغالينا الخشنة التي قد تضيع في مخلفات التعدين لولا ذلك.

يؤدي ذلك إلى تحسين استخلاص المعادن بشكل عام في عملية التخصيب.

3.3 كفاءة تعويم أعلى

تعمل عملية التركيز المسبق عن طريق الفصل بالجاذبية على تحسين أداء التعويم من خلال زيادة درجة المادة الخام الداخلة إلى خلايا التعويم.

وهذا يؤدي إلى العديد من الفوائد:

• معدلات استخلاص أعلى من عملية التعويم

• عملية تعويم أكثر استقرارًا

• انخفاض التداخل الناتج عن معادن الشوائب

• جودة مركزة محسّنة

ونتيجة لذلك، تعمل دوائر التعويم بكفاءة أكبر عند استخدام الفصل بالجاذبية كخطوة تمهيدية.

3.4 انخفاض تكاليف التشغيل

يمكن أن يؤدي الجمع بين الفصل بالجاذبية والتعويم إلى تقليل تكاليف التشغيل بشكل كبير في مصنع معالجة الرصاص والزنك.

يتم تحقيق وفورات التكاليف من خلال:

• انخفاض استهلاك الطاقة في عملية الطحن

• تقليل استخدام كواشف التعويم

• حجم دائرة التعويم الأصغر

• انخفاض تكاليف تآكل المعدات وصيانتها

هذه الفوائد الاقتصادية تجعل العملية المدمجة معتمدة على نطاق واسع في مصانع معالجة خام الرصاص والزنك الحديثة.

4. مرحلة التحضير: التكسير والطحن

قبل فصل المعادن القيّمة، يجب تقليل حجم جزيئات الخام إلى الحجم المناسب. تُعدّ مرحلة التحضير هذه بالغة الأهمية لأنّ تحرير المعادن بشكل صحيح يُحدّد بشكل مباشر كفاءة عمليات الفصل اللاحقة.

4.1 التكسير الأولي

التكسير الأولي هو المرحلة الأولى في عملية تقليل الحجم.

قد تصل أحجام كتل الخام الكبيرة المستخرجة من المنجم إلى... 500–1000 مموهي كبيرة جدًا بحيث لا يمكن معالجتها مباشرة.

تُستخدم الكسارات الفكية بشكل شائع في هذه المرحلة لأنها توفر ما يلي:

• قدرة عالية على التكسير

• بنية ميكانيكية بسيطة

• أداء موثوق به في بيئات التعدين القاسية

عادةً ما يؤدي التكسير الأولي إلى تقليل حجم الخام إلى 100-200 مممما يجعله مناسبًا للتكسير الثانوي.

4.2 التكسير الثانوي

يؤدي التكسير الثانوي إلى تقليل حجم الخام بشكل أكبر باستخدام معدات مثل الكسارات المخروطية أو الكسارات الصدمية.

تضمن هذه المرحلة أن يكون حجم الخام صغيراً بما يكفي لدخول دائرة الطحن بكفاءة.

تشمل الفوائد الرئيسية للتكسير الثانوي ما يلي:

• تحسين كفاءة الطحن

• انخفاض استهلاك الطاقة أثناء الطحن

• تحسين التحكم في توزيع حجم الجسيمات النهائي

بعد التكسير الثانوي، يتم عادةً تقليل حجم الخام إلى حوالي 10-20 ملم.

4.3 الطحن

تُعد عملية الطحن المرحلة الأكثر استهلاكاً للطاقة في معالجة المعادن.

الهدف الرئيسي من عملية الطحن هو تحقيق تحرير المعادنوهذا يعني فصل المعادن الثمينة تماماً عن المعادن المصاحبة.

تشمل معدات الطحن الشائعة ما يلي:

• مطاحن الكرات

• مطاحن قضبان

• مطاحن الطحن شبه الذاتية (مطاحن SAG)

في مصانع معالجة الرصاص والزنك، ينتج عن الطحن عادةً مادة ذات 70–80% يمر عبر 200 شبكة، وهو ما يعتبر الأمثل لاستخلاص المعادن عن طريق التعويم.

4.4 التصنيف

بعد الطحن، يتم استخدام التصنيف لفصل الجزيئات بناءً على حجمها.

تشمل معدات التصنيف الشائعة ما يلي:

• المصنفات الحلزونية

• الهيدروسيكلونات

يخدم التصنيف عدة أغراض:

• يضمن حجم الجسيمات المناسب لعملية التعويم

• يمنع الطحن المفرط للجسيمات الدقيقة

• يعيد الجزيئات الخشنة إلى المطحنة لمزيد من الطحن

يعمل نظام الطحن ذو الدائرة المغلقة هذا على تحسين كل من كفاءة الطحن واستخلاص المعادن.

5. عملية الفصل بالجاذبية

الفصل بالجاذبية هو تقنية لمعالجة المعادن تفصل المعادن وفقًا لخصائصها فروق الكثافة النوعية.

وهو فعال بشكل خاص في استخلاص المعادن الثقيلة مثل الجالينا من معادن الصخور الخفيفة.

5.1 مبدأ الفصل بالجاذبية

تعتمد فعالية الفصل بالجاذبية على الاختلافات في الكثافة بين المعادن الثمينة ومواد الحطام.

في خامات الرصاص والزنك:

• تتمتع غالينا بكثافة عالية جداً.

• يتميز معدن السفاليريت بكثافة متوسطة.

• تتميز المعادن المصاحبة للصخور، مثل الكوارتز والكالسيت، بكثافة أقل بكثير.

عندما تتعرض جزيئات الخام لتدفق المياه أو الحركة النابضة، تترسب المعادن الأثقل بشكل أسرع وتتركز في مناطق محددة من معدات الفصل.

يسمح هذا المبدأ باستخلاص المعادن الثقيلة بشكل فعال دون استخدام الكواشف الكيميائية.

5.2 تطبيقات الفصل بالجاذبية

يُعد الفصل بالجاذبية مفيدًا بشكل خاص في العديد من المواقف:

• استخلاص جزيئات الغالينا الخشنة قبل الطحن

• التركيز المسبق للمعادن عالية الكثافة

• تقليل حجم تغذية التعويم

• معالجة الخامات البسيطة ذات الاختلافات الكبيرة في الكثافة

في بعض مصانع معالجة الرصاص والزنك، يُستخدم الفصل بالجاذبية لإنتاج مُركّز أولي يتم تحسينه بشكل أكبر عن طريق التعويم.

5.3 معدات الفصل بالجاذبية المشتركة

تشمل معدات الفصل بالجاذبية الشائعة المستخدمة في مصانع معالجة الرصاص والزنك ما يلي:

فواصل التذبذب، التي تستخدم تدفق المياه النابض لفصل المعادن وفقًا لاختلافات الكثافة.

الطاولات الهزازة، التي تستخدم مزيجًا من الحركة الاهتزازية وتدفق المياه لإنشاء طبقات معدنية متدرجة.

قنوات حلزونية، تفصل الجزيئات بناءً على قوة الطرد المركزي والجاذبية أثناء تدفق المادة اللزجة أسفل قناة حلزونية.

كل قطعة من المعدات مناسبة لنطاقات أحجام الجسيمات المختلفة وقدرات المعالجة المختلفة.

6. عملية التعويم الرغوي لخام الرصاص والزنك

عملية التعويم الرغوي هي طريقة تركيز اللب لفصل معادن الرصاص والزنك بعد مرحلة الطحن. لأن الجالينا (PbS) والسفاليريت (ZnS) غالباً ما تتواجد هذه المعادن معاً في خامات الكبريتيد المعقدة، وتتيح عملية التعويم للمشغلين استخلاص كل معدن على حدة من خلال الكواشف الكيميائية وتركيب الفقاعات.

6.1 مبدأ التعويم الرغوي

تعتمد عملية التعويم على تعديل الخصائص السطحية للمعادن بحيث تلتصق المعادن الثمينة بفقاعات الهواء وتطفو إلى السطح بينما تبقى المعادن الشائبة في الملاط.

تشمل الآليات الرئيسية ما يلي:

• الأسطح المعدنية الكارهة للماء صنعها هواة الجمع.

• ملحق فقاعات الهواء إلى جزيئات معدنية قيّمة.

• تكوّن طبقة من الرغوة حيث تتراكم الفقاعات المعدنية.

• إزالة الطبقة المركزة من أعلى خلايا التعويم.

تُعد هذه الطريقة فعالة للغاية لـ خامات كبريتيد الرصاص والزنك ذات الحبيبات الدقيقةحيث لا يمكن للفصل بالجاذبية وحده تحقيق استعادة كافية.

6.2 مخططات تدفق عملية تعويم الرصاص والزنك الشائعة

تُستخدم مخططات تدفق التعويم المختلفة تبعًا لخصائص الخام مثل: التركيب المعدني، ومستوى الأكسدة، وتوزيع حجم الجسيمات.

1. التعويم الانتقائي (الرصاص أولاً، ثم الزنك لاحقاً)
هذه هي العملية الأكثر استخداماً على نطاق واسع لإثراء خام الرصاص والزنك.

تتضمن الخطوات النموذجية ما يلي:

1. يتم تعويم معادن الرصاص أولاً بينما يتم كبح معادن الزنك.

2. يتم جمع مركز الرصاص وإزالته.

3. يتم تنشيط معادن الزنك وفصلها عن الماء في مرحلة تعويم ثانية.

المزايا:

• منتج مركزات الرصاص والزنك عالية الجودة

• فصل فعال للغالينا والاسفاليريت

• يستخدم على نطاق واسع في مصانع معالجة المعادن الصناعية

2. التعويم بالجملة متبوعًا بالفصل

في هذه الطريقة:

• معادن الرصاص والزنك هي تطفو معًا كمركز سائب

• تفصل مرحلة التعويم الثانية الرصاص عن الزنك

يُستخدم مخطط التدفق هذا غالبًا عندما:

• معادن الرصاص والزنك هي متداخلة بشكل وثيق

• يُعدّ التعويم الانتقائي المباشر أمرًا صعبًا

• نسبة الخام منخفضة نسبياً

6.3 كواشف التعويم المستخدمة في معالجة الرصاص والزنك

تعتبر عوامل التعويم ضرورية للتحكم في انتقائية المعادن وتحسين معدلات الاستخلاص.

1. هواة الجمع

يقوم هواة جمع المعادن بصنع أسطح معدنية مسعورمما يسمح لها بالالتصاق بفقاعات الهواء.

يشمل هواة جمع التحف الشائعون ما يلي:

• الزانثات (مثل زانثات أميل البوتاسيوم)

• ثنائي فوسفات

• ثيوكاربامات

تُعد هذه الكواشف فعالة بشكل خاص لـ تعويم المعادن الكبريتية.

2. مضادات الاكتئاب

تعمل المواد المثبطة على منع المعادن غير المرغوب فيها من الطفو أثناء عملية التعويم الانتقائي.

ومن الأمثلة على ذلك:

• كبريتات الزنك (ZnSO₄)

• سيانيد الصوديوم

• كبريتيت الصوديوم

تُستخدم هذه المواد الكيميائية غالبًا لـ قم بكبح السفاليريت أثناء تعويم الجالينا.

3. المنشطات

تعمل المنشطات على استعادة قدرة المعادن التي انخفضت على الطفو.

أكثر المنشطات شيوعاً في عملية تعويم الزنك هي:

• كبريتات النحاس (CuSO₄)

ينشط السفاليريت عن طريق تكوين طبقة من كبريتيد النحاس على سطح المعدن.

4. صانعو الرغوة

تعمل عوامل تكوين الرغوة على تثبيت طبقة الفقاعات وتحسين تكوين الرغوة.

تشمل المواد الشائعة المستخدمة في صناعة الرغوة ما يلي:

• زيت الصنوبر

• ميثيل أيزوبوتيل كاربينول (MIBC)

• بولي بروبيلين جليكول

تساعد طبقة الرغوة المستقرة على استخلاص جزيئات المعادن الدقيقة بكفاءة.

6.4 معدات الطفو

تُستخدم أنواع عديدة من آلات التعويم بشكل شائع في مصانع معالجة الرصاص والزنك:

• خلايا التعويم الميكانيكي

• آلات الطفو القابلة للنفخ

• خلايا التعويم العمودي

• آلات التعويم بالهواء القسري

يعتمد اختيار معدات الطفو على:

• طاقة معالجة المصنع

• خصائص الخام

• متطلبات الاسترداد

• اعتبارات استهلاك الطاقة

7. أربع مراحل رئيسية لإثراء خام الرصاص والزنك

يتكون مصنع معالجة الرصاص والزنك الكامل عادةً من أربع مراحل معالجة رئيسية.

7.1 المرحلة 1: السحق

تعمل عملية التكسير على تقليل حجم خام المنجم لتحضيره للطحن.

تشمل معدات التكسير النموذجية ما يلي:

• الكسارات الفكية للتكسير الأولي

• الكسارات المخروطية للتكسير الثانوي والثالثي

• الكسارات الصدمية في بعض التطبيقات

الهدف هو تقليل حجم الخام إلى حوالي 10-20 ملممما يضمن الطحن الفعال في المرحلة التالية.

فوائد التكسير السليم:

• يقلل من استهلاك الطاقة في عملية الطحن

• يحسن تحرير المعادن

• يعزز كفاءة عمليات المعالجة اللاحقة

7.2 المرحلة 2: الطحن

يُعد الطحن أمراً ضرورياً لـ استخلاص المعادن الثمينة من المعادن المصاحبة لها.

تشمل معدات الطحن الأكثر شيوعًا ما يلي:

• مطاحن الكرات

• مطاحن قضبان

• مطاحن SAG (في المصانع الكبيرة)

أهداف الطحن:

• عادة 70–80% يمر عبر 200 شبكة

• تحقيق تحرير كافٍ للمعادن

• تجنب الإفراط في الطحن

تتم عملية الطحن عادةً في دائرة مغلقة مزودة بمعدات تصنيف.

7.3 المرحلة 3: فصل المعادن

بعد الطحن، يدخل المزيج إلى مرحلة الاستفادةحيث يتم فصل المعادن الثمينة.

تُستخدم تقنيتان رئيسيتان للفصل:

الانفصال بفعل الجاذبية

• يستخدم للجسيمات الخشنة

• تركيز المعادن الثقيلة

• يزيل كميات كبيرة من الصخور النفايات

التعويم الرغوي

• يستخدم للجسيمات الدقيقة

• يحقق الفصل الانتقائي للرصاص والزنك

• ينتج مركزات عالية الجودة

يؤدي الجمع بين هذه الأساليب إلى تحسين ما يلي:

• معدلات التعافي الإجمالية

• درجة مركزة

• كفاءة المعالجة

7.4 المرحلة الرابعة: نزح المياه والتجفيف

بعد عملية التعويم، تحتوي المركزات على كميات كبيرة من الماء ويجب تجفيفها.

تتضمن عملية نزح المياه ما يلي:

1. زيادة السماكة - يزيد من تركيز المادة المعلقة

2. الترشيح – يزيل الماء الزائد

3. تجفيف – ينتج مركزًا نهائيًا قابلًا للنقل

تشمل المعدات الشائعة ما يلي:

• مُكثِّفات عالية الكفاءة

• فلاتر المكانس الكهربائية

• فلتر

• مجففات دوارة

المنتج النهائي هو مركزات الرصاص والزنك جاهزة للصهر.

8. معالجة مخلفات التعدين والإدارة البيئية

تُعد إدارة مخلفات التعدين جزءًا مهمًا من عمليات معالجة المعادن الحديثة.

قد يؤدي التخلص غير السليم من مخلفات التعدين إلى التلوث البيئي وهدر الموارد.

8.1 تكثيف المخلفات والتخلص منها

بعد عملية التعويم، يصبح الطين المتبقي مخلفات التعدين.

تخضع هذه المخلفات عادةً لما يلي:

• زيادة السماكة

• تخزين أحواض مخلفات التعدين

• النقل عبر الأنابيب

• التخزين الجاف (في المصانع الحديثة)

تساعد الإدارة السليمة لمخلفات التعدين على:

• تقليل التأثير البيئي

• تحسين إعادة تدوير المياه

• ضمان السلامة التشغيلية

8.2 إعادة تدوير المياه في معالجة المعادن

يُعد استهلاك المياه أمراً بالغ الأهمية في مصانع التعويم.

لتحسين الاستدامة، تقوم العديد من المصانع بتطبيق ما يلي:

• أنظمة استعادة المياه من مخلفات التعدين

• دوران المياه في دائرة مغلقة

• تقنيات معالجة المياه

وهذا يقلل من استهلاك المياه العذبة و يخفض تكاليف التشغيل.

8.3 إعادة معالجة المخلفات واستعادة الموارد

في بعض الحالات، لا تزال مخلفات التعدين تحتوي على معادن ثمينة.

تتيح التقنيات الحديثة استعادة ما يلي:

• الرصاص المتبقي

• الزنك المتبقي

• الفضة والمعادن الأخرى المرتبطة بها

يمكن أن تؤدي إعادة معالجة مخلفات التعدين إلى تحسين معدل استخلاص المعادن الإجمالي والقيمة الاقتصادية للمنجم.

9. الفوائد الاقتصادية لعملية الجمع بين الجاذبية والتعويم

مزيج من الفصل بالجاذبية والتعويم الرغوي أصبحت واحدة من أكثر الحلول فعالية لمعالجة خامات الرصاص والزنك المعقدة.

تشمل المزايا الرئيسية ما يلي:

9.1 ارتفاع معدلات التعافي

تتيح العملية المدمجة للنباتات استعادة كليهما:

• المعادن الثقيلة الخشنة عن طريق الفصل بالجاذبية

• معادن الكبريتيد الدقيقة عن طريق التعويم

وهذا يزيد بشكل ملحوظ استخلاص المعادن بشكل عام.

9.2 انخفاض تكاليف المعالجة

تزيل عملية الفصل بالجاذبية كميات كبيرة من الصخور النفايات قبل عملية التعويم، والتي:

• يقلل من حمل الطحن

• يقلل من استهلاك الكواشف

• يحسن كفاءة التعويم

وهذا يؤدي إلى انخفاض تكاليف التشغيل وزيادة الربحية.

9.3 المعالجة الفعالة للخامات منخفضة الجودة

تحتوي العديد من الرواسب الحديثة على خامات الرصاص والزنك منخفضة الجودة.

إن عملية الجمع بين الجاذبية والتعويم تجعل معالجة هذه الخامات مجدية اقتصادياً من خلال:

• التركيز المسبق للمعادن الثمينة

• تحسين انتقائية التعويم

• زيادة استخلاص المعادن إلى أقصى حد

9.4 تصميم العمليات المرنة

يمكن تعديل مخطط التدفق بناءً على:

• علم المعادن الخام

• خام عالي الجودة

• توزيع حجم الجسيمات

• طاقة المصنع

هذه المرونة تجعل العملية مناسبة لـ عمليات التعدين الصناعية الصغيرة والكبيرة على حد سواء.

10. الخاتمة

تستخدم عملية إثراء خام الرصاص والزنك عادةً عملية الفصل بالجاذبية والتعويم الرغوي المدمجة.

تتضمن العملية الكاملة ما يلي:

التكسير ← الطحن ← الفصل بالجاذبية ← التعويم ← التجفيف ← معالجة المخلفات.

من خلال تصميم عملية إثراء فعالة واختيار معدات معالجة المعادن المناسبة، يمكن لشركات التعدين تحسين استخدام الموارد بشكل كبير وزيادة العوائد الاقتصادية إلى أقصى حد.

للشركات التي تخطط لبناء مصنع معالجة الرصاص والزنكيوصى بشدة بإجراء اختبارات معالجة المعادن الاحترافية لتحديد الحل الأمثل للتخصيب.