Welke methoden maximaliseren de concentratie-ontwinning van koper?

7 juni 2025

Het maximaliseren van de concentratie-ontwinning van koper is een cruciaal aandachtspunt in de mijnbouw- en verwerkingsindustrie. Het ontwinningsproces is afhankelijk van verschillende factoren, zoals het type erts dat wordt verwerkt (oxide of sulfide), de gebruikte technologie en de operationele omstandigheden. Hieronder staan de belangrijkste methoden en strategieën om de concentratie-ontwinning van koper te maximaliseren:

1. Schuimflotatie (voor sulfide-ertsen):

Schuimflotatie is een van de meest gebruikte methoden om kopermineralen van sulfide-ertsen te scheiden. Om de opbrengst te maximaliseren:

• Optimalisatie van reagentia-selectie:Gebruik een combinatie van collectoren (bijvoorbeeld xanthaten) en schuimvormers om de hechting van koper-sulfide aan luchtbelletjes te verbeteren.
• Controle van procesparameters:De pH, de beluchtingssnelheid en de flotatietijd moeten zorgvuldig worden gecontroleerd. Een pH van 9-11 is ideaal voor koper-sulfiden.
• Doelgericht partikelgrootte:Zorg ervoor dat het erts tot de optimale grootte is gemalen om de kopermineralen te bevrijden. Te fijn malen is ...
• Verbeterde celontwerpen: Nieuwere celontwerpen (bijvoorbeeld Jameson- of kolomcellen) kunnen de opbrengst verhogen door betere interacties tussen belletjes en deeltjes te bevorderen.

2. Bioleaching (Voor laaggradige ertsen):

Bioleaching gebruikt micro-organismen zoals Thiobacillus ferrooxidans om koper uit laaggradige sulfide-ertsen te extraheren. Voor maximale opbrengst:

• Optimalisatie van de microbeomstandigheden: Voorzie de juiste voedingsstoffen, houd de ideale temperatuur (30–50°C) in stand en zorg voor goede beluchting en vochtigheid.
• Hoopontwerp:Geoptimaliseerde afmetingen en vorm van de ertshopen, met voldoende porositeit voor penetratie van micro-organismen en oplossing.
• Optimalisatie van de loostrekcyclus:Regelmatig de loostrektijden en de chemische samenstelling van de oplossing controleren en aanpassen voor maximale opbrengst.

3. Hydrometallurgische verwerking (voor oxideerts):

Hydrometallurgische technieken zoals heuveluitloging, extractie met oplosmiddelen (SX) en elektro-winning (EW) worden gebruikt voor oxideertsen.

• Optimalisatie van de zuurgraad:Gebruik zwavelzuur met de juiste concentratie om koper efficiënt op te lossen zonder overmatig zuurverbruik.
• Efficiënte PLS-oplossing (PLS) Beheer: Onderhoud hoge koperconcentraties en een laag onzuiverheidsgehalte in PLS om de extractie met oplosmiddel en de elektrowinningsstappen te verbeteren.
• Verbetering van het Loogproces:Pas extra methoden toe zoals geroerd loogen voor een hogere koperopbrengst wanneer economisch haalbaar.

4. Vrijmaking door verkleining:

Juiste malen en malen maximaliseren de vrijmaking van kopermineralen uit de omringende materialen, wat de daaropvolgende concentratiefasen verbetert:

• Energie-efficiënt malen: Gebruik technologieën zoals High-Pressure Grinding Rolls (HPGR) of SAG-molens om energiegebruik te optimaliseren.
• Grootteclassificatie: Gebruik hydrocyclonen en classificatoren om een uniforme korrelgrootte te garanderen voor efficiënte scheiding tijdens flotatie of luchten.

5. Zwaartekrachtsscheiding (Voorconcentratie):

Zwaartekrachtconcentratiemethoden (schudtafels, spiraalscheiders, etc.) kunnen koper voorconcentreren, vooral uit complexe ertsen of voorafgaand aan flotatie. Hoewel minder gebruikelijk, kan dit de gangue-inhoud verminderen en de opbrengsten in de volgende stappen verbeteren.

6. Procesbeheersing en automatisering:

Geavanceerde procesbewaking en -besturingssystemen (bijvoorbeeld op machine learning of kunstmatige intelligentie gebaseerde systemen) worden steeds vaker geïmplementeerd om de koperopbrengsten te maximaliseren.

• Online Analyse: Instrumenten zoals röntgenfluorescentie (XRF) analysatoren kunnen kopergehaltes bewaken en verwerkingsparameters in real-time aanpassen.
• Automatisering: Autonome malen en flotatie systemen reageren dynamisch op variaties in de ertskarakteristieken.

7. Menging van Ertsen:

Het mengen van hoogwaardige en laagwaardige ertsen kan een consistent voedergehalte en mineralogische samenstelling behouden.

8. Secundaire Winningmethoden:

Secundaire winning omvat het verwerken van staarten, slakken of uitgeputte stapelingen om restkoper te winnen.

• Herbewerking van Staarten: Toepassing van moderne flotatie- of lodingtechnologieën op oude staarten kan economisch extra koper extraheren.
• Scavenger-flotatie: Extra flotatiestadia (bijv. cleaner en scavenger circuits) maximaliseren de winning van fijne of slecht geëxtraheerde koperdeeltjes.

9. Optimalisatie van Water- en Oplossingschemie:

• Recyclen van proceswater:Gebruik gerecycled water met een gecontroleerde ionensamenstelling om de reagensdepressie van koper in de scheidingsmethode te voorkomen.
• Minimiseer Verontreinigingen:Verminder verontreinigingen, zoals ijzer en organische stoffen, in de opgeloste oplossing om de winningsefficiëntie te verbeteren.

Gebruik van Nieuwe en Opkomende Technologieën:

• Elektrochemische Methoden:Elektrochemische reductie of oxidatie kan de koperwinning verbeteren in uitloop- en elektrowinningsmethoden.
• Nanotechnologie:Toepassing van nanomaterialen in scheidingsreagentia of ionenuitwisselingsprocessen kan de koperwinningsgraad verhogen.
• In-Situ Recovery (ISR):Voor bepaalde afzettingen kan ISR koper direct uit het ertslichaam extraheren zonder traditionele mijnbouw en malen.

Door een aantal van deze benaderingen systematisch te combineren en elke fase van het proces te optimaliseren, kan de concentratieherstelpercentage van koper effectief worden gemaximaliseerd. De keuze van de juiste methode of combinatie van methoden hangt af van het erts type, economische overwegingen en milieuvoorschriften.