Wydobywanie cyny z rudy opiera się nastężenie grawitacyjne(dla podkładki/cyny aluwialnej), a następniewytapianie pirometalurgiczne(redukcja kasyterytu, SnO₂) irafinacjado czystej cyny. Przepływ pracy jest następujący:Górnictwo → Zatężanie → Prażenie → Wytapianie → Rafinacja.
Schemat blokowy separatora grawitacyjnego instalacji cyny aluwialnej
1. Główny minerał cyny
Kasyteryt (SnO₂): ruda pierwotna (SG 6,8–7,1), ~78,8% Sn.
Osady osadowe/aluwialne:-wysoka jakość i niska zawartość zanieczyszczeń; rudy złożowe/żyłowe: niższa klasa, więcej siarczków (Fe, Cu, Pb, As).
2. Górnictwo
Aluwialne/placerowe: pogłębiarki, pompy ssące, śluzy; Kasyteryt osiada z dużą gęstością.
Hard-rock/lode: wiercenie – strzał, następnie kruszenie/mielenie w celu uwolnienia kasyterytu.
3. Stężenie (zwiększenie do 40–70% Sn)
Dominuje separacja grawitacyjna (kasyteryt jest znacznie gęstszy niż skała płonna, SG 2,6–3,0):
Kruszenie i mielenie: zmniejszyć rudę do 0,1–2 mm, uwolnić kasyteryt.
Separacja grawitacyjna:
Maszyna Jigowa: pulsująca woda rozwarstwia się według gęstości; zasadę złotego-jigu, ale w przypadku kasyterytu.
Trzęsące się stoły: ruch różnicowy oddziela ciężki kasyteryt.
Flotacja: dla cyny- siarczkowej (np. stannit); usuwa siarczki Cu, Fe, Pb.
Separacja magnetyczna/elektrostatyczna: usuwa zanieczyszczenia żelazem, wolframem, cyrkonem.
Produkt: koncentrat cyny (40–70% Sn).
4. Prażenie (usunąć S, As, substancje lotne)
Zamiar: utleniać siarczki (FeS₂ → SO₂) i arsen (gaz As₂O₃); przekształca tlenki Fe w celu łatwiejszego usuwania żużla.
Warunki: 550–800 stopni, powietrze, w piecach pogłosowych/obrotowych.
Reakcja: 2FeS₂ + 11O₂ → Fe₂O₃ + 4SO₂↑ 4FeAsS + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + As₄O₆↑ + 4SO₂↑
Wynik: czysty kalcyn bogaty w SnO₂-.
5. Wytapianie (redukcja SnO₂ do surowej cyny, 90–95% Sn)
Dwuetapowe-wytapianie maksymalizuje odzysk (~97–98%).
Etap 1: Wytapianie pierwotne
Karmić: koncentrat prażony + koks (reduktor) + wapień (topnik, tworzy nisko-topliwy żużel.
Piec: piec pogłosowy, Ausmelt (TSL) lub elektryczny; 1200–1400 stopni.
Reakcja: SnO₂ + 2C → Sn(l) + 2CO↑ SnO₂ + CO → Sn(l) + CO₂↑
Produkty:
Surowa cyna: 90–95% Sn, z Fe, Cu, Pb, Sb, Bi.
Żużel bogaty w cynę-: 8–16% Sn (przetworzony w etapie 2).
Etap 2: Wytapianie żużla (odzyskanie utraconej cyny)
7. Podsumowanie schematu blokowego
Ruda → Kruszenie/mielenie → Stężenie grawitacyjne/flotacyjne (40–70% Sn) → Pieczenie (550–800 stopni) → Pierwotna tynka (1200–1400 stopni, surowa cyna 90–95% Sn) → Re-żużel wytapiany → Rafinacja ogniowa → Elektrorafinacja → 99,99% czystej cyny
Kluczowe parametry i wskazówki
Separacja grawitacyjna: optymalny dla kasyterytu o średnicy 0,074–2 mm; przyrządy do grubszego, stoły do drobnego.
Prażenie: avoid overheating (>800 stopni), aby zapobiec ulatnianiu się SnO₂.
Wytapianie: kontrola stosunku C/SnO₂; nadmiar C redukuje Fe, zanieczyszczając cynę.
