Електрически методи за обработка на минерали. Класификация на процесите на обогатяване

При комбинираните методи, наред с традиционните методи за обогатяване, се използват пиро- или хидрометалургични операции, водещи до промяна в химичния състав на суровината. Използвани пирометалургични операции: печене, топене, конвертиране; хидрометалургични: излугване, утаяване, екстракция, сорбция.

Например, печенето се използва за промяна на магнитните свойства на слабо магнитни железни минерали (карбонати, оксиди, хидроксиди). При нагряване до 600 - 800 °C хематитът (червена желязна руда Fe 2 O 3) се редуцира от газообразни или твърди редуциращи агенти (въглероден оксид, водород, природен газ, въглища и др.) до силно магнитен магнетит (Fe 3 O 4). Този процес понякога се нарича редукционно изпичане. Изпечената руда се обогатява в магнитни сепаратори със слабо магнитно поле, подобно на обогатяването на естествени магнетитни руди.

Хидрометалургичните операции (химическо обогатяване) се използват за руди със сложен състав. Основата на химическото обогатяване е селективното разтваряне на минерали и последващото извличане на ценни компоненти от разтвори. В случая се използва различната способност на отделените минерали да се разтварят.

Процесите на селективно разтваряне на минерали и последващото им извличане от разтвори се наричат ​​излугване. Разтварянето се извършва под земята директно в рудното тяло - подземно излугване; на повърхността на земята в голяма купчина, направена от обогатени суровини (руда, сметища) - излужване на купчина и в специални апарати (вани) - излужване на вана. Минералите се извличат от разтвори чрез циментация, екстракция и йонна флотация.

Например, медта се извлича от разтвор чрез циментиране с желязо или течна екстракция с органични разтворители, а уранът чрез йонна флотация, сорбция и екстракция. Извличането се използва за извличане на определени метали от нискокачествени сметища и задбалансови руди, обогатяване на медни и уранови руди и рафиниране на волфрамови, калаени, калиеви и други концентрати. При обработката на уранови руди излугването е основният процес на обогатяване.

3 Спомагателни процеси на обогатяване

Задачата на спомагателните процеси е да доведат продуктите на обогатяване до необходимите условия и да осигурят оптималното протичане на основните процеси. Те включват обезводняване, отстраняване на прах и събиране на прах, пречистване на отпадъчни води, тестване, контрол и автоматизация.

3.1. Дехидратация на продукти за обогатяване

В повечето случаи получените продукти на обогатяване съдържат значително количество вода и не са подходящи за транспортиране и металургична обработка. За отстраняване на водата (влагата) от продуктите за обогатяване се използват редица операции, обикновено наричани дехидратация. В по-широк смисъл под дехидратацияразбират процеса на отделяне на течната фаза от твърдата фаза.

Влага на материала се определя от съотношението на масата на водата в продукта към общата маса на мокрия материал и обикновено се изразява като процент:

У = (Q 1  Q 2)100/Q 1 ,

Където Q 1 – маса на мокър материал; Q 2 – маса на сух материал.

Втечняването често се използва за характеризиране на обогатяващите продукти. Р, което определя съотношението на масата на течността в продукта към масата на твърдото вещество. Съдържанието на влага в продукта като процент се определя чрез втечняване по израза

У = Р 100/(Р + 1).

Продуктите, получени във фабриките по време на обогатяване на рудата, обикновено са представени от течни пулпи. Влагата в продуктите се разделя на вътрешна и външна.

Вътрешната влага е влагата, съдържаща се в кристалната решетка на минерала. Нарича се кристализация, ако присъства под формата на H 2 O молекули (например CuSO 4 5H 2 O), или конституционна, ако присъства под формата на OH -, H +, H 3 O + йони ( например Cu(OH) 2) . Може да се отстрани чрез изпичане или калциниране на материала.

Външната влага се разделя на гравитационна, капилярна, филмова и хигроскопична:

 свободен (гравитационен) се отстранява под въздействието на гравитацията; продуктите за обогатяване са суспензии;

 капилярът се задържа от сили на капилярно налягане и се отстранява от външни сили; продуктите се наричат ​​мокри (мокри);

 филмът се задържа върху повърхността на частиците от силите на молекулярно привличане между молекулите на водата и частиците; продуктите се наричат ​​въздушно сухи;

 хигроскопичен се съдържа в сухи продукти и се задържа на повърхността на частиците чрез адсорбционни сили под формата на мономолекулни филми.

В зависимост от съдържанието на влага продуктите се разделят на течни (напоени), мокри, влажни, въздушно сухи, сухи и калцинирани.

Течните продукти се характеризират с по-голямо разреждане и течливост. Те съдържат най-малко 40% влага.Такива продукти се транспортират добре.

Мокрите продукти съдържат по-малко вода (от 15-20 до 40%) от течните. Ако такива продукти са представени от фин материал, те се разпространяват и част от водата се отделя от тях по време на транспортиране, претоварване и краткотрайно съхранение. Течните и мокрите продукти се характеризират с наличието на всички видове влага.

Мокрите продукти са междинни между мокрите и сухите на въздух. Съдържанието на влага в тях варира от 5-6 до 15-20%. Те не са течни. Мокрите продукти съдържат хигроскопична, филмова, част от капилярна и вътрешна влага.

Въздушно-сухите продукти са насипни материали, чиято повърхност, поради хигроскопичност, е леко навлажнена от водни пари във въздуха. Понякога продуктите със съдържание на влага от няколко процента се наричат ​​въздушно сухи. Те съдържат вътрешна и хигроскопична влага.

Сухите храни не съдържат външна влага.

Калцинирани са продукти, от които термично е отстранена химически свързаната вода.

Процесът на отстраняване на влагата от продуктите за обогатяване се нарича дехидратация. В зависимост от размера на материала и неговото съдържание на влага, използвайте различни методидехидратация.

В зависимост от размера на материала и съдържанието на влага се използват различни методи за дехидратация: за относително големи частици - дренаж, понякога центрофугиране; за малки частици - уплътняване и филтриране. Често няколко метода за дехидратация се използват последователно. Последната стъпка на дехидратация е сушенето. Колкото по-фин е материалът и колкото по-високо е неговото съдържание на влага, толкова по-трудно (и скъпо) е отстраняването на тази влага. Например, за отстраняване на влагата от големи класове въглища (-150 + 13 mm) се използва само дренаж, от средни класове (-13 + 1 mm) дренаж и центрофугиране, от малки класове (- 1 mm) - сгъстяване, филтриране и сушене.

Най-простият метод за дехидратация е дренажът. Дренажът е процес на дехидратация, основан на естествената филтрация на течност през пространствата между твърдите частици (парчета) под въздействието на гравитацията. Понякога, за да се ускори филтрирането на течността, се прилагат механични вибрации към филтърния слой. Отводняването се извършва в покой и в движение. Процесът обикновено се използва за големи и средни по размер частици. За дренаж се използват различни техники и устройства. Обезводняване на стекове. Продуктът се зарежда в контейнер или върху равна повърхност с дренажна система. Под въздействието на гравитацията водата се просмуква между отделните зърна и се събира в специални ями, откъдето периодично се изпомпва. Този метод на дехидратация изисква дълго време. Класификатори, сита и елеватори се използват като обезводняващи устройства в движение. Тези устройства обикновено отделят гравитационната влага.

Центрофугирането е операция за дехидратиране на малки мокри обогатени продукти и разделяне на суспензия на течна и твърда фаза под въздействието на центробежни сили. Процесът обикновено се използва за дехидратиране на среднокачествени въглища и минерални соли. Центрофугирането се извършва в центробежни машини - центрофуги, които представляват цилиндрични или конични ротори с перфорирани или плътни стени, въртящи се около оста си с висока скорост. Има филтриране и утаяване центрофугиране. В първия случай Обезводненият материал се зарежда в перфориран центрофужен ротор и се върти с него. Под въздействието на центробежната сила се осъществява принудително филтриране на водата в продукта чрез утайка от твърди частици, отложени по стените на ротора и неговата перфорирана повърхност. Течната фаза, преминаваща през перфорираната повърхност на ротора, се нарича центрат, а твърдата фаза, движеща се по протежение на ротора, се нарича утайка (завършен дехидратиран продукт). Нар. центрофуги с перфориран ротор филтриране.

Седиментационното центрофугиране се извършва в центрофуги с непрекъснат ротор. Под въздействието на центробежни сили твърдите частици се утаяват по стените на ротора и се уплътняват, водата се изстисква от пространствата между частиците и се отстранява под формата на центрат през дренажните прозорци на ротора. Утайката по стените на ротора се премества от винт към края на ротора и се отстранява от него през отворите. При преместване на утайката с винт, водата се изстисква от нея, тече надолу към дренажните прозорци.

Сгъстяването е процесът на утаяване на твърдата фаза и отделяне на течната фаза от целулозата, възникващ в резултат на утаяването на твърди частици в нея под въздействието на гравитационни или центробежни сили (гравитационни или центробежни). В този случай терминът "сгъстяване" означава получаване на уплътнен краен (сгъстен) продукт (пясъци). Процесът на сгъстяване е придружен от процес на избистряне, т.е. получаване на течност без твърдо вещество - дренаж. Сгъстяването обикновено се използва за целулоза, съдържаща твърда фаза под формата на малки частици< 0,5 мм.Основным аппаратом, применяемым для сгущения, является радиальный сгуститель, представляющий собой цилиндр диаметром 2,5 – 100 м и более и высотой 1,5 – 10 м (высота увеличивается с увеличением диаметра) с коническим днищем, образующая которого наклонена под небольшим углом к горизонтальной плоскости. Загрузка пульпы происходит через центральный патрубок, разгрузка продуктов – через отверстие в центре дна сгустителя (сгущенный продукт) и желоб у края цилиндра (слив). Для улучшения разгрузки сгущенного продукта около дна сгустителя установлены грабли, вращающиеся с периферической скоростью 3-12 м/мин. Для улучшения показателей сгущения в пульпу добавляют коагулянты и флокулянты.

Филтрирането е процес на разделяне на течната и твърдата фаза на целулозата с помощта на пореста преграда под въздействието на разлика в налягането от двете страни на преградата, създадена от разреждане на въздуха (вакуумни филтри) или свръхналягане (пресови филтри). Филтърната преграда в индустриалните филтри може да бъде: филтърна тъкан (памук, метал, синтетични материали) или пореста керамика.

Филтрите, работещи под вакуум, се разделят на барабанни филтри с външна и вътрешна филтърна повърхност, дискови филтри и лентови филтри. Барабанните и дисковите филтри работят добре за филтриране на относително малки продукти, докато лентовите филтри работят добре за по-големи материали. Влажността на филтрираните продукти обикновено е от порядъка на 20 – 40%.

Дисковият филтър (фиг. 3.1) се състои от кух вал, върху който са фиксирани дискове, състоящи се от отделни кухи сектори. Секторите са с оребрена повърхност с отвори, върху които е опъната филтърната тъкан. Захранването се подава по тръба през дюзи във ваната, която се пълни до преливния прозорец. Дисковете по обиколката им също са разделени на зони: филтрация; сушене; преход от вакуум към продухване, наречено „мъртво“ продухване; „мъртъв“ - преход от налягане към вакуум. Ножовете са монтирани за отстраняване на утайката, останала след продухване. Подаването на въздух и създаването на вакуум в секторите се осъществява чрез канали във въртящия се вал с помощта на разпределителна глава.

В барабанен филтър с външна филтърна повърхност (фиг. 3.2) изходният продукт се зарежда през тръба във ваната и се поддържа в суспензия чрез бъркалка. Кухият барабан има няколко сектора, които го разделят на зони: събиране на утайки, сушене, издухване и издухване на тъкани. Цялата цилиндрична повърхност на барабана е покрита с филтърна тъкан или мрежа. За отстраняване на утайката е монтиран специален нож. Централният вал на барабана, който има специални отвори, свързва зоните за събиране и сушене на утайки с вакуумната система, а зоните за продухване и продухване с вентилационната система. В сравнение с дисковите филтри, барабанните вакуум филтри позволяват да се получи малко по-суха торта (с 1 - 2%), но имат по-ниска специфична производителност.

Лентовите филтри (фиг. 3.3) се произвеждат с низходящо платно и платно, закрепено към колана. Принципът на тяхното действие е един и същ. Те се различават само по това, че във филтрите с низходяща мрежа филтърната тъкан на празния клон се отделя от лентата и се измива по-добре. Филтрираният материал се зарежда през захранващата тава върху повърхността на филтърната тъкан, която лежи върху гофриран колан с дупки в средата. Коланът, заедно с филтърната тъкан и продукта върху нея, се движат поради въртенето на задвижващия барабан. Дупките на лентата са подравнени с дупките на вакуумната камера. Вакуумната камера създава вакуум, в резултат на което филтратът се засмуква през филтърната тъкан, която се изхвърля през тръбопровода; Утайката се изхвърля с помощта на нож в края на филтъра. Страните на филтъра предотвратяват разпиляването на утайка по страните. Разпръсквачите се използват за пране на тъканите.

Пресовите филтри позволяват да се получи по-сух продукт от вакуумните филтри (в някои случаи с кондиционирана влажност, за да се избегне по-нататъшно изсушаване), но те имат по-ниска производителност и са по-скъпи.

Сушенето е операция на дехидратиране на продукти за мокро обогатяване, базирана на изпаряването на съдържащата се в тях влага в заобикалящата газова (въздушна) среда, когато продуктът, който се суши, се нагрява.

Апаратите, използвани за сушене, се наричат ​​сушилни. В зависимост от конструкцията биват барабанни, подови, конвейерни, тръбни сушилни и сушилни с кипящ слой. В практиката на обогатяването на полезни изкопаеми най-широко използвани са барабанните сушилни, тръбните сушилни и сушилните с кипящ слой. Барабанните сушилни (Фигура 3.4) представляват въртящ се наклонен барабан, от едната страна на който се зарежда материал и се подават горещи газове от горивната камера. Благодарение на специалните дюзи вътре в барабана, материалът постоянно се повдига до определена височина и се изхвърля. Горещите газове преминават през този падащ материал поради вакуума, създаден от димоотводите. Барабанните сушилни се произвеждат с диаметър 1000 – 3500 mm и дължина 4000 – 27000 mm. Времето за престой на материала в барабана зависи от характеристиките на сушения продукт, неговата начална и крайна влажност и е 29 - 40 минути. Влажността на изсушения материал е 4 - 6%, а в някои случаи 0,5 - 1,5%.

В сушилната тръба материалът се суши в суспензия. Инсталация за сушене на материал в сушилна тръба (фиг. 3.5) се състои от горивна камера със смесителна камера и вертикално монтирана тръба. Материалът от бункера се подава по конвейер към фидера – разпръсквач. Хвърлящата машина подава материала в тръба, през която той се транспортира нагоре от горещи газове. Движението на горещия газ от горивната камера се осигурява от вакуума, създаден от вентилатор - димоотвод. Горният край на тръбата влиза в контейнер с форма на циклон. Поради увеличения обем на контейнера в сравнение с тръбата, вакуумът в него пада и материалът се утаява, откъдето периодично се разтоварва с помощта на затвор - мигач. Движейки се в поток от горещ газ, частиците на материала се изсушават.

Инсталациите за сушене на материал в кипящ слой работят на принципа на псевдовтечняване на насипен материал с поток от горещ газ, който се получава от изгаряне на гориво в пещ.

процеси на разделяне на минерали, при които полезните минерали се разделят на концентрати, а отпадъчните скали - на хвост.

Процесите на отделяне на минерали по време на обогатяването на минерали са многобройни и се класифицират според принадлежността им към един или друг метод на обогатяване, разделителната характеристика, естеството на разделителните сили и конструкцията на апарата.

Методите за обогатяване се класифицират в зависимост от това кое свойство на минералите се използва като разделителна характеристика и какви са основните разделящи сили. Различават се следните методи за обогатяване (фиг. 2.1).

Методът на гравитационно обогатяване (гравитационно обогатяване), базиран на разликата в плътността на отделените минерални зърна, извършвани в поле на гравитационни сили.

Методът на магнитно обогатяване (магнитно обогатяване), базиран на разликата в магнитната чувствителност на отделените минерали, извършвана в поле на магнитни сили.

Методът на електрическо обогатяване (електрическо обогатяване), базиран на разликата в електрическата проводимост на отделените минерали, извършвана в поле на електрически сили.

Методът на флотационно обогатяване (флотационно обогатяване или флотация), базиран на разликата във физико-химичните свойства (омокряемост) на отделените минерали.

Специални методи за обогатяване, базирани на различни комбинации от свойства на отделените минерали. Последните включват разделяне въз основа на разликите в радиоспектроскопичните свойства, разтворимостта, механичната якост, декрипитацията, формата и триенето, еластичността при отскок и др. Най-висока стойностимат методи за радиометрично и химично обогатяване.

Метод на радиометрично обогатяване (радиометрично обогатяване), базиран на разликата в радиоспектроскопичните свойства на отделените минерали, извършван с помощта на механични сепариращи сили.

Метод на химическо обогатяване (химическо обогатяване), базиран на разликата в химичните свойства (разтворимост) на отделените минерали или вредни примеси.

Метод на механично обогатяване (механично обогатяване), базиран на разликата във физичните и механичните свойства на минералите (механична якост, форма и триене, еластичност при отскок и др.).

Процесите на обогатяване, свързани с един или друг метод на обогатяване, се отличават с разнообразието от използвани допълнителни разделителни сили, както и с дизайна на машини и апарати (виж фиг. 2.1).

Спомагателни процеси. Спомагателните процеси включват дехидратиране на продуктите за обогатяване (чрез сгъстяване, филтриране и сушене), за да се доведе тяхното съдържание на влага до установения стандарт или да се получи рециклирана вода; процеси на рафиниране на продуктите и подготовката им за металургична или химическа обработка (агломерация, пелетизиране, брикетиране и др.).

Процеси на поддръжка на производството. Процесите на производствено обслужване включват операции, които осигуряват непрекъснатостта и стабилността на технологичните процеси: вътрезаводски транспорт на суровини и продукти за обогатяване, водоснабдяване, електроснабдяване, снабдяване със сгъстен въздух, механизация и автоматизация, технически контрол и др.

Когато разглеждаме минерали с търговска стойност, с право възниква въпросът как такова атрактивно бижу може да бъде направено от първична руда или фосил. Особено предвид факта, че обработката на скалата като такава представлява ако не един от крайните, то поне процес на рафиниране, който предшества последния етап. Отговорът на въпроса ще бъде обогатяване, по време на което се извършва основна обработка на скалата, включваща отделяне на ценни минерали от празни среди.

Обща технология на обогатяване

Обработката на ценни минерали се извършва в специални обогатителни заводи. Процесът включва извършването на няколко операции, включително подготовка, директно разцепване и отделяне на скала с примеси. По време на обогатяването се получават различни минерали, включително графит, азбест, волфрам, рудни материали и др. Това не е задължително да са ценни скали - има много фабрики, които преработват суровини, които по-късно се използват в строителството. По един или друг начин, основите на минералната обработка се основават на анализ на свойствата на минералите, които също определят принципите на разделяне. Между другото, необходимостта да се отреже различни структуривъзниква не само с цел получаване на един чист минерал. Честа практика е да се извличат няколко от една структура. ценни видове.

Раздробяване на скали

На този етап материалът се раздробява на отделни частици. По време на процеса на раздробяване се използват механични сили за преодоляване на вътрешните адхезионни механизми.

В резултат на това скалата се разделя на малки твърди частици, които имат хомогенна структура. Струва си да се прави разлика между техниките на директно раздробяване и смилане. В първия случай минералната суровина претърпява по-малко дълбоко разделяне на структурата, при което се образуват частици с фракция над 5 mm. На свой ред смилането осигурява образуването на елементи с диаметър по-малък от 5 мм, въпреки че този показател зависи от това с какъв вид скала имате работа. И в двата случая задачата е да се увеличи максимално разцепването на зърната на полезното вещество, така че да се освободи чист компонент без смесване, тоест отпадъчна скала, примеси и др.

Процес на скрининг

След приключване на процеса на смилане събраните суровини се подлагат на друго технологично въздействие, което може да бъде както пресяване, така и изветряне. Пресяването по същество е метод за класифициране на получените зърна според характеристиките на техния размер. Традиционният начин за изпълнение на този етап включва използването на сито и сито, снабдено с възможност за калибриране на клетките. По време на процеса на пресяване частиците над и под мрежата се отделят. По някакъв начин обогатяването на минералите започва на този етап, тъй като част от примесите и смесите се отделят. Малките фракции с размер под 1 mm се отсяват с помощта на въздушна среда- изветряне. Масата, напомняща фин пясък, се повдига от изкуствени въздушни течения и след това се утаява.

Впоследствие частиците, които се утаяват по-бавно, се отделят от много малки прахови елементи, които се задържат във въздуха. За по-нататъшно събиране на производните на такъв скрининг се използва вода.

Процеси на обогатяване

Процесът на обогатяване има за цел да отдели минералните частици от суровината. По време на такива процедури се изолират няколко групи елементи - полезен концентрат, отпадъчни хвостове и други продукти. Принципът на разделяне на тези частици се основава на разликите между свойствата на полезните минерали и отпадъците. Такива свойства могат да бъдат следните: плътност, омокряемост, магнитна чувствителност, размер, електрическа проводимост, форма и т.н. По този начин процесите на обогатяване, които използват разлики в плътността, използват методи за гравитационно разделяне. Този подход се използва за рудни и неметални суровини. Обогатяването въз основа на характеристиките на омокряемостта на компонентите също е много често срещано. В този случай се използва методът на флотация, чиято характеристика е възможността за отделяне на фини зърна.

Използва се и магнитно обогатяване на минерали, което дава възможност за отделяне на железни примеси от талк и графитни среди, както и за пречистване на волфрамови, титанови, железни и други руди. Тази техника се основава на разликата в въздействието магнитно полевърху фосилни частици. Използваното оборудване е специални сепаратори, които се използват и за възстановяване на магнетитни суспензии.

Крайни етапи на обогатяване

Основните процеси на този етап включват дехидратация, удебеляване на пулпа и изсушаване на получените частици. Изборът на оборудване за дехидратация се основава на химичните и физичните характеристики на минерала. По правило тази процедура се извършва в няколко сесии. Въпреки това, необходимостта от неговото прилагане не винаги възниква. Например, ако в процеса на обогатяване е използвано електрическо разделяне, тогава не е необходимо обезводняване. В допълнение към подготовката на продукта за обогатяване за по-нататъшни процеси на обработка, трябва да се осигури подходяща инфраструктура за обработка на минерални частици. По-специално, фабриката организира подходящи производствени услуги. Вътрешномагазинен превозни средства, организирано е водоснабдяването, топлоенергията и електричеството.

Оборудване за обогатяване

На етапите на смилане и раздробяване, специални инсталации. Това са механични единици, които с помощта на различни движещи сили оказват разрушително въздействие върху скалата. След това в процеса на пресяване се използват сито и сито, в които е осигурена възможност за калибриране на отворите. За пресяване се използват и по-сложни машини, наречени сита. Директното обогатяване се извършва чрез електрически, гравитационни и магнитни сепаратори, които се използват в съответствие със специфичния принцип на структурно разделяне. След това се използват дренажни технологии за обезводняване, при изпълнението на които могат да се използват същите сита, елеватори, центрофуги и филтриращи устройства. Крайният етап, като правило, включва използването на топлинна обработка и сушилни агенти.

Отпадъци от процеса на обогатяване

В резултат на процеса на обогатяване се образуват няколко категории продукти, които могат да бъдат разделени на два вида - полезен концентрат и отпадъци. Освен това ценното вещество не е задължително да представлява същата скала. Също така не може да се каже, че отпадъците са ненужен материал. Такива продукти могат да съдържат ценен концентрат, но в минимални количества. В същото време по-нататъшното обогатяване на минерали, които са в структурата на отпадъците, често не е технологично и финансово оправдано, така че вторичните процеси на такава обработка рядко се извършват.

Оптимално обогатяване

В зависимост от условията на обогатяване, характеристиките на изходния материал и самия метод, качеството на крайния продукт може да варира. Колкото по-високо е съдържанието на ценни компоненти и колкото по-малко примеси има в него, толкова по-добре. Идеалното обогатяване на руда, например, включва пълната липса на отпадъци в продукта. Това означава, че в процеса на обогатяване на сместа, получена чрез раздробяване и пресяване, частиците от отпадъчни скали са напълно изключени от общата маса. Не винаги обаче е възможно да се постигне такъв ефект.

Частично обогатяване на минерали

Частичното обогатяване се отнася до отделянето на класа по размер на фосила или отрязването на лесно отделима част от примесите от продукта. Тоест, тази процедура не цели пълно почистване на продукта от примеси и отпадъци, а само повишава стойността на изходния материал чрез увеличаване на концентрацията на полезни частици. Такава обработка на минерални суровини може да се използва например за намаляване на пепелното съдържание на въглищата. По време на процеса на обогатяване той освобождава голям класелементи при по-нататъшно смесване на концентрата от необогатени отсявания с фината фракция.

Проблемът със загубата на ценна скала по време на обогатяване

Точно както ненужните примеси остават в масата на полезния концентрат, ценната скала може да бъде отстранена заедно с отпадъците. За да отчетем такива загуби, ние използваме специални средства, което ви позволява да изчислите допустимото им ниво за всеки от технологичните процеси. Тоест, за всички методи на разделяне се разработват индивидуални стандарти за допустими загуби. Допустимият процент се взема предвид в баланса на преработените продукти, за да се покрият несъответствията при изчисляването на коефициента на влага и механичните загуби. Такова отчитане е особено важно, ако се планира обогатяване на руда, по време на което се използва дълбоко раздробяване. Съответно се увеличава рискът от загуба на ценен концентрат. И все пак в повечето случаи загубата на полезна скала се дължи на нарушения в технологичния процес.

Заключение

Отзад напоследъктехнологиите за обогатяване на ценни скали са направили забележима стъпка в своето развитие. Както отделните процеси на обработка, така и общи схемиизпълнение на отдела. Едно от обещаващите направления за по-нататъшен напредък е използването на комбинирани схеми за обработка, които подобряват качествените характеристики на концентратите. По-специално, магнитните сепаратори се комбинират, което води до оптимизиран процес на обогатяване. Нови техники от този тип включват магнитохидродинамично и магнитохидростатично разделяне. В същото време има и обща тенденция за влошаване на рудните скали, което не може да не се отрази на качеството на получения продукт. С увеличаването на нивото на примесите може да се бори чрез активното използване на частично обогатяване, но като цяло увеличаването на сесиите на обработка прави технологията неефективна.

Веществен състав на минералите.

Материалният състав на минералите е набор от данни за съдържанието на полезни компоненти и примеси, минерални форми на проявление и естеството на сливането на зърното основни елементи, техните кристално химични и физични свойства.

Химичен състав

Химическият състав на минералите характеризира съдържанието на основните и свързаните с тях минерали, както и на полезни и вредни примеси.

Полезен компонент – съдържа се в п.и. в индустриални концентрации, като се определя основната им стойност, предназначение и наименование. Например, желязо в железни руди.

Свързани полезни компоненти - компоненти на p.i. чийто добив е икономически целесъобразен само във връзка с основния п.к. например злато и сребро в полуметални сулфидни руди.

Полезните примеси са ценните елементи, съдържащи се в p.i., които могат да бъдат изолирани и използвани заедно с основния p.c., подобрявайки неговите качества. Например. Хром и волфрам в железни руди и др.

Вредни примеси са елементите, присъстващи в p.i. заедно с основния полезен компонент и влошаване на неговите качества. Например сярата и фосфорът в железните руди, сярата във въглищата.

Химичен състав на p.i. определени чрез спектрален, химичен анализ, ядрен физичен, активационен и други видове анализ.

Минералогичен състав.

Минерологичният състав характеризира минералните форми на проявление на елементите, които изграждат минералите

В съответствие с минералните форми на проявление на основните ценни компоненти на рудите на цветни метали, рудите на цветни метали се разграничават като сулфидни, окислени, смесени.

Желязни руди: магнетит, титаномагнетит, хематитомартит, кафява желязна руда, сидерит.

Манганови руди: браунит, псиломелановод, пиролузит, смесен комплекс.

Миннохимически суровини: апатит, апатито-нефелин, фосфорит, силвинитни руди.

1.1.3. Текстурно-структурни характеристики.

Текстурните и структурни особености в структурата на минерала се характеризират с размер, форма и пространствено разпределение на минерални включвания и агрегати.

Основните форми на минералните зърна са еуедрични (ограничени от кристалните стени), алотриоморфни (ограничени от формата на запълненото пространство), колоидни, емулсионни, ламеларни - реликтово-остатъчни, фрагменти и фрагменти.

В зависимост от преобладаващия размер на минералните отлагания се разграничават големи (20-2 mm), малки (2-0,2 mm), тънки (0,2-0,02 mm), много тънки или емулсионни (0,02-0,002 mm), субмикроскопични ( 0,002-0,0002 mm) и колоидно диспергирано (по-малко от 0,0002 mm) разпръскване на минерали.

Структурата на рудата характеризира относителното разположение на минералните агрегати и може да бъде много разнообразна. Например в лентови и слоести структури агрегатите са съседни един на друг; при конкреционните - разположени една в друга; в примкови - взаимно проникват един в друг; в кокардите те са последователно оградени от един и друг минерален агрегат.

Характеристиките на изхвърлянето на полезни изкопаеми са в основата на развитието на технологията и прогнозирането на ефективността на обогатяването на минералите.

Колкото по-голямо е разпространението на минералите и колкото по-съвършена е формата на техните секрети, толкова по-проста е технологията и толкова по-високи са скоростите на минерално обогатяване.

Физични свойства

Всеки руден минерал има специфичен химичен състави има характерна за него структура. Това води до доста постоянни и индивидуални физични свойстваминерали: цвят; плътност; електропроводимост; магнитна чувствителност и др.

Създавайки по определен начин условията, при които определени свойства на минералите се проявяват най-контрастно, е възможно да се отделят един от друг, включително да се изолират ценни минерали от общата маса. ",.,

Като признаци на разделяне на минерални компоненти по време на обработката на минералите, техните физически и Химични свойства, най-важните от които са: механична якост; плътност; магнитна пропускливост; електропроводимост и диелектрична константа; различни видове радиация; омокряемост; разтворимост и др.

Механичната якост (якост) на рудите и въглищата се характеризира с раздробяемост, крехкост, твърдост, абразивност, временна якост на натиск и определя енергийните разходи по време на тяхното раздробяване и смилане, както и избора на оборудване за раздробяване, смилане и обработка.

Ядрено-физичните свойства на минералите се проявяват, когато взаимодействат с електромагнитно излъчване (луминесценция, фотоелектричен ефект, ефект на Комптън, флуоресценция и др.).

Разделянето на минералите се основава на разликите в интензитета на излъчване или отслабване на радиацията от тях.

Магнитните свойства на минералите възникват и се проявяват в магнитно поле. Мярка за оценка на магнитните свойства на минералите е тяхната магнитна проницаемост и свързаната с нея магнитна възприемчивост, равна на 1/|1m. Магнитните свойства се определят главно от химичния състав и отчасти от структурата на минералите. Повишената магнитна чувствителност е характерна за минерали, които съдържат желязо, никел, манган, хром, ванадий и титан.

Въглищното вещество е диамагнитно, а минералните примеси в него са парамагнитни.

Разликите в магнитните свойства на минералите се използват за разделянето им с помощта на методи за магнитно обогатяване.

Електрическите свойства на минералите се определят от електропроводимостта и диелектричната константа.

Разликите в електрическите свойства на минералите се използват за разделянето им с помощта на методи за електрическо обогатяване.

Намокрянето е проява на междумолекулно взаимодействие на границата на контакт между фазите – твърдо, течно и газообразно, изразяващо се в разпръскване на течност по повърхността на твърдото тяло.

Разликите в повърхностната омокряемост на фино смлените минерални частици се използват за разделянето им чрез флотационни методи.

Разтворимостта на минералите е способността на минералите да се разтварят в неорганични и органични разтворители. Преходът на твърдата фаза в течното състояние може да се извърши чрез разтваряне в резултат на дифузия и междумолекулно взаимодействие или чрез химични реакции.

Действителната разтворимост на твърдите вещества се определя емпирично. Разликите в разтворимостта на минералните компоненти се използват в химичните методи за обогатяване на рудата.

Характеристиките на материалните състави са показани на фигура 1.

Фигура 1. Характеристики на материалния състав.

Класификация на методите и процесите за обогатяване.

В обогатителни инсталации p.i. се подлагат на редица последователни процеси на обработка, които според предназначението си се разделят на:

Подготвителен

Основно обогатяване

Процеси на поддръжка и производствено обслужване

Подготвителни процеси.Подготвителните процеси включват раздробяване и смилане,при които отварянето на минерали се постига в резултат на разрушаването на сраствания на полезни минерали с безплодна скала (или сраствания на някои полезни минерали с други) с образуването на механична смес от частици и парчета с различен минерален състав, както и като процеси скрининг и класификация,използва се за разделяне по размер на механични смеси, получени при раздробяване и смилане. Задачата на подготвителните процеси е да доведат минералните суровини до размера, необходим за последващо обогатяване, а в някои случаи и да получат краен продукт с определен гранулометричен състав за директна употреба в национална икономика, (сортиране на руди и въглища).

Процесите на обработка на полезни изкопаеми според предназначението им в технологичния цикъл на завода се делят на подготвителна, всъщност обогатителна и спомагателна.

ДА СЕ подготвителнаоперациите включват раздробяване, смилане, пресяване и класифициране, както и операции за осредняване на минералите, които могат да се извършват в мини, кариери, мини и преработвателни предприятия.

ДА СЕ основно обогатяванепроцесите включват онези физични и физикохимични процеси на отделяне на минерали, при които полезни минерали се освобождават в концентрати, а отпадъчни скали в отпадъци.

ДА СЕ спомагателнипроцесите включват процеси за отстраняване на влагата от продуктите за обогатяване. Такива процеси се наричат ​​дехидратация, която се извършва, за да се доведе съдържанието на влага в продуктите до установените стандарти. Спомагателните процеси включват пречистване на промишлени отпадъчни води (за повторна употреба или заустване във водни тела) и процеси за събиране на прах.

При обогатяването на минералите се използват разликите в техните физични и физикохимични свойства, от които съществени са цвят, блясък, твърдост, плътност, разцепване, счупване, магнитни, електрически и някои други свойства.

Цвятминералите са разнообразни. Разликата в цвета се използва при ръчно сортиране на руда или вземане на скални проби от въглища и други видове обработка.

Блясъкминералите се определя от естеството на техните повърхности. Разликата в блясъка може да се използва, както в предишния случай, по време на ръчно сортиране на руда или вземане на скални проби от въглища или по време на други видове обработка.

твърдостминералите, които изграждат минералите, е важно при избора на методи за раздробяване и обогатяване на определени руди, както и въглища. Минералите с по-ниска твърдост се раздробяват и смилат по-бързо от минералите с по-висока твърдост. Чрез прилагане на селективно раздробяване или смилане последващото отделяне на такива минерали може да се извърши на сито.

Плътностминерали варира в широки граници. Разликата в плътността между полезните минерали и отпадъчните скали се използва широко при обогатяването на руди и въглища.

Деколтеминералите се състои в способността им да се разцепват от удари в строго определени посоки и да образуват гладки повърхности по равнините на разделяне. Разцепването е важно за избора на методи за раздробяване и смилане, както и за отстраняването на натрошените материали от продуктите на обогатяване чрез пресяване и класифициране.

Кинкима значителни практическо значениев процесите на обогатяване, тъй като естеството на повърхността на минерала, получен по време на раздробяване и смилане, оказва влияние по време на обогатяването чрез електрически и други методи.

Магнитни свойстваминералите се използват за обогатяване на минерали с различна магнитна чувствителност в магнитни полета с различна сила.

ЕлектрическиСвойствата на минералите се използват в методите за електрическо обогатяване, свързани с различно съотношение на минералните частици към действието на електрически и механични сили при движение в електрическо поле.

Физикохимични характеристикиповърхности на минерални частици се използват във флотационни процеси, които се състоят в различното им отношение към водна средаи въздействието върху тях химически вещества(реактиви.

В преработвателното предприятие суровината по време на преработката се подлага на редица последователни технологични операции. Извиква се графично представяне на съвкупността и последователността на тези операции технологична схема на обогатяване.