Neželezné kovy a jejich těžba

Neželezné kovy a jejich těžba

Minerály a výrobky na bázi vápna hrají klíčovou roli nejen při těžbě neželezných kovů, ale i při úpravě vzniklých odpadních vod s cílem lépe chránit životní prostředí. Pomáhají též zvyšovat bezpečnost pracovníků v dolech. Nabízíme výrobky na bázi vápna o odpovídající čistotě a reaktivitě pro optimální zušlechťování kovů. Naše řešení lze používat speciálně pro rafinaci mědi, hořčíku, zinku, niklu, uranu, zlata, olova, niobu, kobaltu a hliníku.

Zušlechťování rud

Vápno hraje důležitou roli při zušlechťování mědi, hliníku, zlata, niklu, zinku, kobaltu, olova atd. Naše výrobky na bázi vápna nabízejí odpovídající čistotu a reaktivitu, a zajišťují tak efektivitu vyžadovanou k dosažení vysoké kvality zušlechťování kovů. Naše řešení kombinují výrobky s obsahem vápna a minerálů s našimi prověřenými odbornými znalostmi v oblasti udržitelné výroby vápenné kaše, takže spoří energii i vodu.

Flotace mědi

Během mletí a flotace v komoře se přidává vápenné mléko, které optimalizuje získávání mědi a:

  • zajistí  zásadité podmínky, díky kterým může kolektor na povrchu rud vytvořit vysoce hydrofobní částice, čímž umožní jejich flotaci. Optimální hodnota pH se pohybuje mezi 9 a 11 v závislosti na typu kolektoru a obsahu pyritu. Naše výrobky na bázi vápna vytváří tyto zásadité podmínky cenově dostupným způsobem.
  • snižuje flotaci pyritu. Během drcení vápna a pyritu dochází k chemické reakci, kdy vzniká CaSO4 a Fe(OH)3. Částice na povrchu pyritu se stávají hydrofilními a brání jeho flotaci. Vápno při získávání mědi optimalizuje selektivitu.

Bayerův proces – získávání oxidu hlinitého z bauxitu

Vápenné mléko zlepšuje digesci a filtraci při získávání oxidu hlinitého z bauxitu.  Bayerův proces představuje základní průmyslový způsob získávání oxidu hlinitého rafinací bauxitu.

Digesce

Bauxit se mele a přetváří na kaši s pomocí hydroxidu sodného při vysoké teplotě (140-240 °C) a za vysokého tlaku dochází k tvorbě roztoku hlinitanu sodného. Přidané vápno zachycuje fosfáty a brání jejich přístupu do roztoku oxidu hlinitého. Nerozpustné residuum (červený kal) s obsahem inertních látek a fosforečnanů vápenatých se odděluje čeřením. Vápno se též přidává do odděleného červeného kalu, kde reaguje s rozpustným Na2CO3, který vznikl v průběhu digesce, s cílem recyklovat hydroxid sodný (NaOH).

Filtrace

Z roztoku hlinitanu sodného (přebytek z čiřicího zařízení) se fitrací odstraňují stopy jemného kalu. Tomuto procesu napomáhá přidání krystalů trikalciumaluminátu (TCA). Trikalciumaluminát (TCA) vzniká reakcí matečného louhu sodných sloučenin a vápna. Skupina Lhoist poskytuje vhodné výrobky na bázi vápna, které dopomohou k vytvoření správné velikosti krystalů trikalciumaluminátu (TCA), která hraje při filtraci rozhodující úlohu.

 

Produkce zlata

Zušlechťování zlaté rudy se obvykle provádí kyanidovým loužením. Rudy s obsahem kysličníku zlata lze bez úprav podrobit kyanidovému loužení, zatímco rudy s obsahem sulfidů zlata je třeba nejdříve upravit (vypražování, v autoklávu). Kyanidové loužení lze provádět buď na haldě, nebo v systémech s míchadly. V obou případech se přidává vápno s cílem udržet nebo zajistit hodnotu pH>11 a zabránit tak odpařování roztoku obsahujícího drahé kovy.

Kyanidové loužení na haldě

 (upřednostňováno u rud s nízkým obsahem zlata <2 g/tunu)
Vápno se přidává do haldy během její výstavby. Kyanidový roztok, který rozpouští zlato, se rozstřikuje z vrcholu haldy. Výsledná směs zlata a kyanidu (roztok obsahující drahé kovy) se získává ze spodní části haldy a uchovává se v nádržích. K roztoku obsahujícímu drahé kovy uloženému v nádrži doporučujeme přidat též vápennou suspenzi, čímž se zajistí požadovaná hodnota pH>11. Pokud hodnota pH klesne pod 10,5, zvyšuje se riziko ztráty kyanidu, čímž se navyšují i provozní náklady a kontaminace.

Kyanidové loužení v nádrži

 (upřednostňováno u rud s vysokým obsahem zlata >2 g/tunu)
Roztok se přemístí do nádrží pro loužení metodou CIP (carbon-in-pulp), kde je zlato zachyceno aktivním uhlím, a dojde k vyloučení kyanidového roztoku.

Spotřeba vápna je značná a závisí převážně na množství přítomného kyanidu, které ovlivňuje množství zlata v rudě. Naše výrobky na bázi vápna nabízí nutnou reaktivitu k zajištění vysoké hodnoty pH cenově dostupným způsobem.

Niob

Tento kov se získává koncentrací pyrochloru prostřednictvím mokrého drcení, magnetického odlučování, následné flotace a rafinace. Vápno se používá převážně k odstraňování fosforu.

Koncentrát se nejdříve podrobí peletizaci a aglomeraci. Poté materiál vstupuje do elektrické obloukové pece, kde se s cílem vytvořit strusku a odstranit z elektrolytu nečistoty přidává vápno. Získaný kov se rafinuje a je nyní připravený ke komercializaci následujících výrobků: oxidu niobnatého, speciálního oxidu niobnatého, standardního feroniobu, kovového niobu či předslitin.

Produkce a flotace niklu

Vápno se používá k flotaci rud s obsahem sulfidů a ke kyselému loužení lateritických rud s obsahem oxidu niklu s cílem zvýšit koncentraci niklu.

Vápno v synergii s kolektory snižuje množství nečistot a zajišťuje selektivní flotaci niklu.

Kyselé loužení s pomocí kyseliny sírové

Vápenec a vápno upravují kyselý roztok obsahující drahé kovy v různých krocích:

  • Primární neutralizace: vápenec odstraňuje železo a hliník.
  • Sekundární neutralizace: vápno následně sráží hlavní produkty procesu – nikl a kobalt.
  • Konečná neutralizace: vápno odstraňuje těžké kovy a mangan. Železo a magnan jsou odpadní látky. Výsledná upravená voda se přenáší zpět do kroku chemického loužení.

Rafinace kovů: měď, hořčík a hliník

Měď

Vápno hraje důležitou úlohu při rafinaci kovů, např. v hutích na tavení mědi.

Slouží jako:

  • Struskotvorná přísada v pecích s cílem vytvořit strusku. Vápno je na rozdíl od vápence stabilní i při vysokých teplotách, takže ze systému neodebírá žádnou energii. Vápenec se teplem rozkládá a vytváří oxid vápenatý. Tento proces odebírá ze systému energii, kterou je třeba nahradit. Vápno je proto vhodnější než vápenec.
  • Činidlo k čištění plynů unikajících ze strusky, které vznikají při odlévání roztavených kovů. Vápno též usnadňuje filtraci zachyceného prachu a ve filtrech s vlhkým vzduchem brání tvorbě nálepů.
  • Činidlo, které z mědi v konvertorech a anodových pecích odstraňuje arzen.
  • Činidlo sloužící k neutralizaci kyselých odpadních vod před jejich vypuštěním do prostředí.

Hořčík

Hořčík je významným konstrukčním materiálem, který se používá v široké škále aplikací. Poptávku po tomto lehkém kovu zvyšují rozvíjející se sektor dopravy a zpřísňující se požadavky na úsporu energie. Zákazníci proto kladou důraz i na zvyšování kvality hořčíku.

Rheinkalk HDW, pobočka Skupiny Lhoist v Německu, vyvinula pod značkou EMGESAL® FLUX bezvodé vysoce kvalitní struskotvorné přísady k rafinaci a zlepšování kvality hořčíku.

Po celém světě se používají v následujících oblastech:

Rafinace hořčíku

Při přetavení hořčíku dochází ke vzniku nekovových příměsí. Bez použití struskotvorné přísady lze přetavovat pouze ingoty a kovový odpad 1. třídy. EMGESAL® FLUX zachytí veškeré nekovové příměsi v roztaveném hořčíku a oddělí je od čistého kovu.

Ochrana roztaveného hořčíku

Ve srovnání s plynem nabízí EMGESAL® FLUX při krytí a ochraně roztaveného kovu další výhody (včetně materiálu sloužícího k ochraně roztaveného kovu). Doporučuje se:

  • u pecí bez trvalé ochrany plynem,
  • jako záloha pro případ narušení dodávek plynu,
  • jako alternativa neekologických skleníkových plynů, např. fluoridu sírového (SF6) nebo SO2.
Zhášení hoření hořčíku

EMGESAL® FLUX je nejefektivnějším hasivem hořčíku. Vytváří na tekutém hořčíku roztavenou vrstvu, která zabrání přístupu kyslíku. Jedná se o syntetický karnalit, takže odpovídá ternárnímu eutektiku v systému MgCl2-KCl-NaCl. Vždy by mělo být k dispozici dostatečné množství suchého materiálu na bázi solí. Na pracovištích a ve strojovnách, kde se pracuje s tekutým hořčíkem, by měly být rozmístěny výrazně označené nádoby s tímto materiálem.

Bezvodý • homogenní • neprašný
  • Bezvodý EMGESAL® FLUX lze během tavení hořčíku používat, aniž by došlo k nebezpečným emisím do okolního prostředí.
  • Homogenní EMGESAL® FLUX vytváří na roztaveném hořčíku tekutou vrstvu, která jej chrání před oxidací. Nedochází k hoření hořčíku. Minimalizují se ztráty kovu.
  • Neprašný EMGESAL® FLUX ve formě vloček snižuje prašnost a zajišťuje rychlou ochranu a bezpečný vysoký výkon).

Hliník

Hliník je lehký kov, který se velmi často používá ve stavebnictví. Uživatelé vyžadují stále vyšší kvalitu, což společně s rostoucím odvětvím dopravy a požadavky na úsporu energie znamená růst poptávky.

Výrobek REFINAL® byl vyvinut ve spolupráci s naším partnerem, společností MQP, která poskytuje inovativní technologie a vybavení pro odvětví zpracování hliníku.

http://www.mqpltd.com/

Ředění horninového prachu

Mletý vápenec se využívá při podzemní těžbě uhlí s cílem potlačovat exploze a předcházet jim. Po nanesení na stěny brání uvolňování jemného uhelného prachu, který by ve vzduchu mohl vytvářet výbušnou směs. Pytle vápence jsou uloženy na strategických místech, aby se v případě exploze dostal vápenec do vzduchu a zředil koncentraci uhelného prachu. Dojde tak k omezení šíření hoření. K zajištění optimální efektivity výrobku, a tedy i k ochraně pracovníků v uhelném dole, jsou důležité nízký obsah oxidu křemičitého a důkladně kontrolovaná zrnitost vápence.

Ekologické procesy

Při zušlechťování rud dochází ke vzniku kyselých odpadních vod. Kyselé odpadní vody a kouřové plyny vznikají též při rafinaci kovů. Odpadní vody jsou znečištěny kyselými látkami a těžkými kovy, které je nutno v rámci dodržování přísných nízkých úrovní emisí před vypuštěním do životního prostředí odstranit. Pro systémy určené k čištění odpadních vod a kouřových plynů jsme vyvinuli speciální vápenné výrobky Neutralac® a Sorbacal®, které vám pomohou splnit emisní požadavky cenově účelným způsobem.

Zamezení vzniku kyselých důlních vod (KDV) a jejich úprava

AMD podporuje úpravu pyritu z vytěženého nadloží, u něhož vzduch a voda způsobily oxidaci pyritu. Přidáme-li do nadloží vápencová činidla, zajistíme, aby k neutralizaci došlo právě v místech, kde kyselina vzniká. Vápenec je používán k zabránění vyluhování těžkých kovů do podzemních vod.

www.neutralac.com

Neutralizace kyselých jezer

Při těžbě minerálů mohou být na povrch vyneseny i další minerály. Tyto látky mohou mít za následek zvyšování kyselosti a způsobovat tak snížení hodnoty pH řek a jezer. Kyselé vody zapříčiňují uvolňování těžkých kovů vázaných v půdě, čímž dochází k ohrožení kvality podzemní a pitné vody. Zvýšení kyselosti blízkých jezer a řek způsobuje též stoupající povrchová voda. Ke zvýšení kyselosti dochází u většiny jezer ležících v oblastech, kde byla prováděna těžba. Chceme-li potenciálně důležité vodní plochy ochránit před ekologickou újmou a proměnit je v oblasti vhodné pro turistické využití, musíme je udržitelně naturalizovat.

Skupina Lhoist má dvacetileté zkušenosti s neutralizací kyselých jezer za pomoci speciálně vyvinutých lodí. Činidla Neutralac® jsou navržena tak, aby přesně odpovídala požadavkům jednotlivých aplikací a stojí za nimi intenzivní univerzitní výzkum.

Úprava odpadních důlních vod

Po více než 50 let se v dolech ve východním Německu a České republice těžil uran. Těžba se prováděla loužením za pomoci kyseliny sírové, kyseliny dusičné a amoniaku. Výsledkem byly silně okyselené horniny obsahující kyselinu sírovou, těžké kovy a radioaktivní prvky, které ohrožovaly podzemní vody. Právě tyto problémy řeší výrobek Neutralac® Q. Umožní vám kyselost efektivně upravit a rovněž tak zabrání vyluhování těžkých kovů.

Poskytujeme:

  • laboratorní testy kvality vápenného mléka, páleného vápna a vody,
  • dlouhodobé pokusy za použití našeho zařízení Duwa-Matic® 650 a výrobku Neutralac® Q,
  • konstrukci technologie Duwa-Matic®  o kapacitě zpracování výrobku Neutralac®  až do výše 2x3,2 t/hod.

Skupina Lhoist nabízí širokou škálu výrobků značky Neutralac® a Sorbacal®  a technologií doplněných o naše odborné znalosti. Neustále též vyvíjíme nová řešení.