Capítulo 1: Características dos Recursos Minerais de Chumbo-Zinco e Beneficiamento
1.1 Características da Distribuição Global de Recursos
Principais Tipos de Mineralização:
Depósitos Exalativos Sedimentares (55%)
Depósitos do Tipo Vale do Mississippi (30%)
Depósitos Sulfetados Maciços Vulcanogênicos (VMS) (15%)
Depósitos Representativos:
Depósito Fankou da China (Reservas comprovadas: Pb+Zn >5 milhões de toneladas)
Mina Mount Isa da Austrália (Teor médio de zinco: 7,2%)
Associações Mineralógicas:
Intercrescimento íntimo de PbS-ZnS (Distribuição do tamanho das partículas: 0,005-2mm)
Associações de metais preciosos (Teor de Ag: 50-200g/t, frequentemente ocorrendo como galena argentífera)
1.2 Desafios da Mineralogia do Processo
Teor Variável de Ferro na Esfalerita (Fe 2-15%):
Impacta o comportamento da flotação devido a alterações na química da superfície, Esfalerita com alto teor de ferro (>8% Fe) requer ativação mais forte
Minerais Secundários de Cobre (por exemplo, Covellita):
Causa contaminação por cobre nos concentrados de zinco (tipicamente >0,8% Cu), Requer reagentes de depressão seletiva (por exemplo, complexos Zn(CN)₄²⁻)
Efeitos de Revestimento por Limo:
Torna-se significativo quando as partículas -10µm excedem 15%, Métodos de mitigação:
---Agentes dispersantes (silicato de sódio)
---Circuitos de moagem-flotação em etapas
Capítulo 2: Sistemas Modernos de Processos de Beneficiamento
---Moagem Primária em Circuito Fechado: Classificação por hidrociclone, Carga circulante: 120-150%
---Finesse Alvo: 65-75% passando por 74µm, Grau de liberação da galena: >90%
---Esquema de Reagentes:
Tipo de Reagente | Dosagem (g/t) | Mecanismo de Ação |
Cal | 2000-4000 | Ajuste de pH para 9,5-10,5 |
Dietilditiocarbamato (DTC) | 30-50 | Coletor seletivo de galena |
MIBC (espumante) | 15-20 | Controle da estabilidade da espuma |
---Configuração do Equipamento: Células de Flotação JJF-8: 4 células para desbaste + 3 células para limpeza
---Dosagem de CuSO₄: 250±50 g/t, Otimizado com intensidade de mistura (densidade de potência: 2,5 kW/m³)
---Faixa de Controle do Potencial (Eh): +150 a +250 mV
Principais Avanços Tecnológicos:
---Coletor composto de alta eficiência (AP845 + dibutil diti fosfato de amônio, proporção 1:3)
---Tecnologia de remoção por depressão seletiva (ajuste de pH para 7,5±0,5 usando Na₂CO₃)
Casos de Aplicação Industrial:
---A produção aumentou em 22% (atingindo 4.500 t/d) em uma mina da Mongólia Interior
---O teor do concentrado de zinco melhorou em 3,2 pontos percentuais
Subsistema de Pré-concentração:
---Controle da densidade do meio (pó de magnetita D50=45µm)
---Ciclone de três produtos (tipo DSM-800) eficiência de separação Ep=0,03
Análise Econômica:
---Quando a taxa de rejeição de rejeitos atinge 35-40%, os custos de moagem são reduzidos em 28-32%
Capítulo 3: Reagentes de Beneficiamento de Minério de Chumbo-Zinco
Reagente | Mineral Alvo | Dosagem (g/t) | Faixa de pH | Características Notáveis |
Xantatos (por exemplo, SIPX) | ZnS | 50-150 | 7-11 | Custo-efetivo, requer ativação com CuSO₄ |
Ditiofosfatos (DTP) | PbS | 20-60 | 9-11 | Alta seletividade de Pb sobre Zn |
Ácidos graxos | Minérios oxidados | 300-800 | 8-10 | Necessita de dispersantes (por exemplo, Na₂SiO₃) |
Aminas (por exemplo, Dodecilamina): Usadas na flotação reversa para remoção de silicato, Dosagem: 100-300 g/t, pH 6-8
Ácidos amino-carboxílicos: Seletivos para Zn em minérios complexos, Eficazes em pH 4-6 (Eh = +200 mV)
Reagente | Função | Dosagem (kg/t) | Impurezas Alvo |
Na₂S | Depressão de Zn no circuito de Pb | 0,5-2,0 | FeS₂, ZnS |
ZnSO₄ + CN⁻ | Depressão de pirita | 0,3-1,5 | FeS₂ |
Amido | Depressão de silicato | 0,2-0,8 | SiO₂ |
Na₂CO₃ | Modificador de pH (tampão em 9-10) | 1,0-3,0 | - |
Reagentes de beneficiamento compostos referem-se a sistemas de reagentes multifuncionais formados pela integração de dois ou mais componentes funcionais (coletores, depressores, espumantes, etc.) através de mistura física ou síntese química. Com base em sua composição, eles podem ser classificados em:
Mistura mecânica de reagentes individuais (por exemplo, dietilditiocarbamato (DTC) + xantato de butila na proporção de 1:2)
Exemplo típico:
Coletor composto LP-01 (xantato + tiocarbamato)
Reagentes multifuncionais projetados molecularmente
Exemplos típicos:
Complexos ácido hidroxâmico-tiol (funcionalidade dupla coletor-depressor)
Depressores poliméricos zwitteriônicos
Capítulo 4: Equipamentos Chave e Parâmetros Técnicos
Estágio de Desbaste: Máquina de flotação KYF-50 (taxa de aeração: 1,8 m³/m²·min)
Estágio de Limpeza: Coluna de flotação (Célula Jameson, diâmetro da bolha: 0,8-1,2 mm)
Dados de Teste Comparativos: Células mecânicas convencionais vs. aeradas: Diferença na taxa de recuperação de ±3,5%
Configuração do Analisador Online:
---Courier SLX (XRF de polpa, ciclo de análise: 90 s)
---Outotec PSI300 (análise do tamanho das partículas, erro <±2%)
Estratégias de Controle Inteligente:
---Sistema de dosagem de reagentes baseado em Fuzzy-PID (precisão de controle: ±5%)
---Plataforma de otimização de gêmeos digitais (capaz de prever indicadores de processo em 12 horas)
Capítulo 5: Proteção Ambiental e Utilização Abrangente de Recursos
Processo de Tratamento Multi-estágio:
---Tratamento primário (neutralização/precipitação, pH=8,5-9,0)
---Tratamento secundário (agentes biológicos, eficiência de remoção de DQO >85%)
Padrões de Reutilização de Água:
---Concentrações de íons de metais pesados (Pb²⁺ <0,5 mg/L)5.2 Valorização de Rejeitos
---Recuperação de prata (lixiviação com tiossulfato, taxa de extração >65%)
---Produção de concentrado de enxofre (separação magnética-flotação combinada, teor de S >48%)
Métodos de Utilização em Massa:
---Aditivo de cimento (relação de mistura de 15-20%)
---Material de preenchimento subterrâneo (controle de abatimento 18-22 cm)
Capítulo 6: Comparação de Indicadores Técnico-Econômicos
6.1 Dados Operacionais Típicos da Concentradora
Item de Custo
Proporção (%) | Custo Unitário (USD/t)* | Mídia de Moagem |
28-32 | 1,2-1,5 | Reagentes de Flotação |
18-22 | 0,75-1,05 | Consumo de Energia |
25-28 | 1,05-1,35 | *Observação: Conversão de moeda em 1 CNY ≈ 0,15 USD |
6.2 Benefícios da Atualização Tecnológica
Parâmetro
Antes do Retrofit | Após o Retrofit | Melhoria | Recuperação de Zinco |
82,3% | 89,7% | +7,4% | Custo de Reagente |
6,8 CNY/t | 5,2 CNY/t | -23,5% | Taxa de Reutilização de Água |
65% | 92% | +27% | Capítulo 7: Direções Futuras de Desenvolvimento Tecnológico |
7.1 Tecnologias de Separação de Curto Processo
Separação em Leito Fluidizado (Leito fluidizado de meio denso a ar, Ecart Probable Ep=0,05)
7.2 Avanços no Beneficiamento Verde
Construção de Mina de Zero Rejeitos (Taxa de utilização abrangente >95%)