Ηλεκτρικές μέθοδοι επεξεργασίας ορυκτών. Ταξινόμηση διαδικασιών εμπλουτισμού

Σε συνδυασμένες μεθόδους, μαζί με τις παραδοσιακές μεθόδους εμπλουτισμού, χρησιμοποιούνται πυρο- ή υδρομεταλλουργικές εργασίες, που οδηγούν σε αλλαγή της χημικής σύνθεσης της πρώτης ύλης. Πυρομεταλλουργικές εργασίες που χρησιμοποιούνται: ψήσιμο, τήξη, μετατροπή. υδρομεταλλουργική: έκπλυση, καθίζηση, εκχύλιση, ρόφηση.

Για παράδειγμα, το ψήσιμο χρησιμοποιείται για την αλλαγή των μαγνητικών ιδιοτήτων των ασθενώς μαγνητικών ορυκτών σιδήρου (ανθρακικά, οξείδια, υδροξείδια). Όταν θερμαίνεται στους 600 - 800 °C, ο αιματίτης (ερυθρό σιδηρομετάλλευμα Fe 2 O 3) ανάγεται με αέρια ή στερεά αναγωγικά μέσα (μονοξείδιο του άνθρακα, υδρογόνο, φυσικό αέριο, άνθρακας κ.λπ.) σε μαγνητίτη υψηλής μαγνητικότητας (Fe 3 O 4). Αυτή η διαδικασία ονομάζεται μερικές φορές μείωση πυροδότησης. Το καβουρδισμένο μετάλλευμα εμπλουτίζεται με μαγνητικούς διαχωριστές με ασθενές μαγνητικό πεδίο, παρόμοιο με τον εμπλουτισμό των φυσικών μεταλλευμάτων μαγνητίτη.

Οι υδρομεταλλουργικές εργασίες (χημικός εμπλουτισμός) χρησιμοποιούνται για μεταλλεύματα σύνθετης σύνθεσης. Η βάση του χημικού εμπλουτισμού είναι η επιλεκτική διάλυση ορυκτών και η επακόλουθη εξαγωγή πολύτιμων συστατικών από διαλύματα. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιείται η διαφορετική ικανότητα διάλυσης των διαχωρισμένων ορυκτών.

Οι διαδικασίες επιλεκτικής διάλυσης ορυκτών και η επακόλουθη εξαγωγή τους από διαλύματα ονομάζονται έκπλυση. Η διάλυση πραγματοποιείται υπόγεια απευθείας στο σώμα του μεταλλεύματος - υπόγεια έκπλυση. στην επιφάνεια της γης σε μεγάλο σωρό από εμπλουτισμένες πρώτες ύλες (μετάλλευμα, χωματερές) - έκπλυση σωρών και σε ειδική συσκευή (δεξαμενές) - έκπλυση δεξαμενών. Τα ορυκτά εξάγονται από διαλύματα με τσιμέντωση, εκχύλιση και επίπλευση ιόντων.

Για παράδειγμα, ο χαλκός εξάγεται από το διάλυμα με τσιμεντοποίηση σιδήρου ή υγρή εκχύλιση με οργανικούς διαλύτες και το ουράνιο με επίπλευση ιόντων, ρόφηση και εκχύλιση. Η έκπλυση χρησιμοποιείται για την εξαγωγή ορισμένων μετάλλων από χωματερές χαμηλής ποιότητας και μεταλλεύματα εκτός ισορροπίας, για τον εμπλουτισμό μεταλλευμάτων χαλκού και ουρανίου και για τη διύλιση βολφραμίου, κασσίτερου, καλίου και άλλων συμπυκνωμάτων. Κατά την επεξεργασία μεταλλευμάτων ουρανίου, η έκπλυση είναι η κύρια διαδικασία εμπλουτισμού.

3 Βοηθητικές διαδικασίες εμπλουτισμού

Το καθήκον των βοηθητικών διεργασιών είναι να φέρουν τα προϊόντα εμπλουτισμού στις απαιτούμενες συνθήκες και να εξασφαλίσουν τη βέλτιστη ροή των κύριων διεργασιών. Αυτά περιλαμβάνουν αφυδάτωση, αφαίρεση σκόνης και συλλογή σκόνης, επεξεργασία λυμάτων, δοκιμές, έλεγχο και αυτοματισμό.

3.1. Αφυδάτωση προϊόντων εμπλουτισμού

Στις περισσότερες περιπτώσεις, τα προκύπτοντα προϊόντα εμπλουτισμού περιέχουν σημαντική ποσότητα νερού και δεν είναι κατάλληλα για μεταφορά και μεταλλουργική επεξεργασία. Για την απομάκρυνση του νερού (υγρασίας) από τα προϊόντα εμπλουτισμού, χρησιμοποιούνται διάφορες επεμβάσεις, που γενικά ονομάζονται αφυδάτωση. Με μια ευρύτερη έννοια, υπό αφυδάτωσηκατανοήσουν τη διαδικασία διαχωρισμού της υγρής φάσης από τη στερεή φάση.

Υγρασία υλικού καθορίζεται από την αναλογία της μάζας του νερού στο προϊόν προς τη συνολική μάζα του υγρού υλικού και συνήθως εκφράζεται ως ποσοστό:

W = (Q 1  Q 2)100/Q 1 ,

Οπου Q 1 – μάζα υγρού υλικού. Q 2 – μάζα ξηρού υλικού.

Η υγροποίηση χρησιμοποιείται συχνά για τον χαρακτηρισμό των προϊόντων εμπλουτισμού. R, που καθορίζει την αναλογία της μάζας του υγρού στο προϊόν προς τη μάζα του στερεού. Η περιεκτικότητα σε υγρασία του προϊόντος ως ποσοστό προσδιορίζεται μέσω της υγροποίησης από την έκφραση

W = R 100/(R + 1).

Τα προϊόντα που λαμβάνονται στα εργοστάσια κατά τον εμπλουτισμό μεταλλεύματος αντιπροσωπεύονται συνήθως από υγρούς πολτούς. Η υγρασία που υπάρχει στα προϊόντα χωρίζεται σε εσωτερική και εξωτερική.

Η εσωτερική υγρασία είναι η υγρασία που περιέχεται στο κρυσταλλικό πλέγμα ενός ορυκτού. Ονομάζεται κρυστάλλωση εάν υπάρχει με τη μορφή μορίων H 2 O (για παράδειγμα, CuSO 4 5H 2 O), ή δομική, εάν υπάρχει με τη μορφή ιόντων OH -, H +, H 3 O + ( για παράδειγμα, Cu(OH) 2). Μπορεί να αφαιρεθεί με ψήσιμο ή φρύξη του υλικού.

Η εξωτερική υγρασία χωρίζεται σε βαρυτική, τριχοειδή, μεμβράνη και υγροσκοπική:

 ελεύθερο (βαρυτικό) αφαιρείται υπό την επίδραση της βαρύτητας. τα προϊόντα εμπλουτισμού είναι αναστολές.

 το τριχοειδές συγκρατείται από τις δυνάμεις πίεσης των τριχοειδών και απομακρύνεται από εξωτερικές δυνάμεις. τα προϊόντα ονομάζονται υγρά (υγρή).

 το φιλμ συγκρατείται στην επιφάνεια των σωματιδίων από τις δυνάμεις της μοριακής έλξης μεταξύ των μορίων του νερού και των σωματιδίων. Τα προϊόντα ονομάζονται ξηρά στον αέρα.

 Το υγροσκοπικό περιέχεται σε ξηρά προϊόντα και συγκρατείται στην επιφάνεια των σωματιδίων με δυνάμεις προσρόφησης με τη μορφή μονομοριακών μεμβρανών.

Ανάλογα με την περιεκτικότητα σε υγρασία, τα προϊόντα χωρίζονται σε υγρά (ποτισμένα), υγρά, υγρά, ξηρά στον αέρα, ξηρά και φρυγμένα.

Τα υγρά προϊόντα χαρακτηρίζονται από μεγαλύτερη αραίωση και ρευστότητα. Περιέχουν τουλάχιστον 40% υγρασία.Τέτοια προϊόντα μεταφέρονται καλά.

Τα υγρά προϊόντα περιέχουν λιγότερο νερό (από 15-20 έως 40%) από τα υγρά. Εάν τέτοια προϊόντα αντιπροσωπεύονται από λεπτό υλικό, εξαπλώνονται και μέρος του νερού απελευθερώνεται από αυτά κατά τη μεταφορά, την υπερφόρτωση και τη βραχυπρόθεσμη αποθήκευση. Τα υγρά και υγρά προϊόντα χαρακτηρίζονται από την παρουσία όλων των τύπων υγρασίας.

Τα υγρά προϊόντα είναι ενδιάμεσα μεταξύ υγρού και ξηρού αέρα. Η περιεκτικότητα σε υγρασία σε αυτά κυμαίνεται από 5-6 έως 15-20%. Δεν είναι ρευστά. Τα υγρά προϊόντα περιέχουν υγροσκοπική, μεμβράνη, μέρος τριχοειδούς και εσωτερική υγρασία.

Τα ξηρά προϊόντα στον αέρα είναι υλικά χύδην, η επιφάνεια των οποίων, λόγω υγροσκοπικότητας, υγραίνεται ελαφρά από υδρατμούς στον αέρα. Μερικές φορές τα προϊόντα με περιεκτικότητα σε υγρασία πολλών τοις εκατό ονομάζονται ξηρά στον αέρα. Περιέχουν εσωτερική και υγροσκοπική υγρασία.

Οι ξηρές τροφές δεν περιέχουν εξωτερική υγρασία.

Τα πυρωμένα είναι προϊόντα από τα οποία έχει αφαιρεθεί θερμικά το χημικά δεσμευμένο νερό.

Η διαδικασία απομάκρυνσης της υγρασίας από τα προϊόντα εμπλουτισμού ονομάζεται αφυδάτωση. Ανάλογα με το μέγεθος του υλικού και την περιεκτικότητά του σε υγρασία, χρησιμοποιήστε διάφορες μεθόδουςαφυδάτωση.

Ανάλογα με το μέγεθος του υλικού και την περιεκτικότητά του σε υγρασία, χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι αφυδάτωσης: για σχετικά μεγάλα σωματίδια - αποστράγγιση, μερικές φορές φυγοκέντρηση. για μικρά σωματίδια - πάχυνση και φιλτράρισμα. Συχνά πολλές μέθοδοι αφυδάτωσης χρησιμοποιούνται διαδοχικά. Το τελευταίο βήμα αφυδάτωσης είναι το στέγνωμα. Όσο λεπτότερο είναι το υλικό και όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητά του σε υγρασία, τόσο πιο δύσκολο (και ακριβό) είναι να αφαιρεθεί αυτή η υγρασία. Για παράδειγμα, για την απομάκρυνση της υγρασίας από μεγάλες κατηγορίες άνθρακα (-150 + 13 mm) χρησιμοποιείται μόνο αποστράγγιση, από μεσαίες κατηγορίες (-13 + 1 mm) αποστράγγιση και φυγοκέντρηση, από μικρές κατηγορίες (- 1 mm) - πάχυνση, διήθηση και ξήρανση.

Η απλούστερη μέθοδος αφυδάτωσης είναι η αποστράγγιση. Η αποστράγγιση είναι μια διαδικασία αφυδάτωσης που βασίζεται στη φυσική διήθηση υγρού μέσω των χώρων μεταξύ στερεών σωματιδίων (κομματιών) υπό την επίδραση της βαρύτητας. Μερικές φορές, για να επιταχυνθεί η διήθηση του υγρού, εφαρμόζονται μηχανικοί κραδασμοί στο στρώμα του φίλτρου. Η αποστράγγιση πραγματοποιείται σε στάση και σε κίνηση. Η διαδικασία χρησιμοποιείται συνήθως για μεγάλα και μεσαίου μεγέθους σωματίδια. Για την αποχέτευση χρησιμοποιούνται διάφορες τεχνικές και συσκευές. Αφυδάτωση σε στοίβες. Το προϊόν φορτώνεται σε δοχείο ή σε επίπεδη επιφάνεια με σύστημα αποστράγγισης. Υπό την επίδραση της βαρύτητας, το νερό διαρρέει ανάμεσα σε μεμονωμένους κόκκους και συλλέγεται σε ειδικούς λάκκους, από όπου αντλείται περιοδικά. Αυτή η μέθοδος αφυδάτωσης απαιτεί πολύ χρόνο. Ταξινομητές, οθόνες και ανελκυστήρες χρησιμοποιούνται ως συσκευές αφυδάτωσης σε κίνηση. Αυτές οι συσκευές συνήθως διαχωρίζουν τη βαρυτική υγρασία.

Η φυγοκέντρηση είναι η λειτουργία αφυδάτωσης μικρών προϊόντων υγρού εμπλουτισμού και διαχωρισμού ενός εναιωρήματος σε υγρή και στερεή φάση υπό την επίδραση φυγόκεντρων δυνάμεων. Η διαδικασία χρησιμοποιείται συνήθως για την αφυδάτωση κάρβουνων μεσαίας ποιότητας και ορυκτών αλάτων. Η φυγοκέντρηση πραγματοποιείται σε φυγοκεντρικές μηχανές - φυγόκεντρες, οι οποίες είναι κυλινδρικοί ή κωνικοί ρότορες με διάτρητα ή συμπαγή τοιχώματα που περιστρέφονται γύρω από τον άξονά τους με μεγάλη ταχύτητα. Υπάρχουν διήθηση και φυγοκέντρηση καθίζησης. Στην πρώτη περίπτωση Το αφυδατωμένο υλικό φορτώνεται σε ένα διάτρητο ρότορα φυγοκέντρου και περιστρέφεται μαζί του. Υπό την επίδραση της φυγόκεντρης δύναμης, η εξαναγκασμένη διήθηση του νερού στο προϊόν λαμβάνει χώρα μέσω του ιζήματος των στερεών σωματιδίων που εναποτίθενται στα τοιχώματα του ρότορα και στη διάτρητη επιφάνειά του. Η υγρή φάση που διέρχεται από τη διάτρητη επιφάνεια του ρότορα ονομάζεται centrate και η στερεή φάση που κινείται κατά μήκος του δρομέα ονομάζεται ίζημα (τελικό αφυδατωμένο προϊόν). Οι φυγόκεντροι με διάτρητο ρότορα ονομάζονται φιλτράρισμα.

Η φυγοκέντρηση με καθίζηση πραγματοποιείται σε φυγοκεντρητές με συνεχή ρότορα. Υπό την επίδραση φυγόκεντρων δυνάμεων, στερεά σωματίδια κατακάθονται στα τοιχώματα του ρότορα και συμπιέζονται, το νερό πιέζεται έξω από τα κενά μεταξύ των σωματιδίων και απομακρύνεται με τη μορφή συμπυκνώματος μέσω των παραθύρων αποστράγγισης του ρότορα. Το ίζημα στα τοιχώματα του ρότορα μετακινείται με μια βίδα στο άκρο του ρότορα και αφαιρείται από αυτό μέσω των οπών. Όταν μετακινείτε το ίζημα με μια βίδα, το νερό συμπιέζεται έξω από αυτό, ρέοντας προς τα παράθυρα αποχέτευσης.

Η πάχυνση είναι η διαδικασία καθίζησης της στερεάς φάσης και διαχωρισμού της υγρής φάσης από τον πολτό, που συμβαίνει ως αποτέλεσμα της καθίζησης στερεών σωματιδίων σε αυτόν υπό την επίδραση της βαρύτητας ή των φυγόκεντρων δυνάμεων (βαρυτικών ή φυγόκεντρων). Στην περίπτωση αυτή, ο όρος «πάχυνση» σημαίνει τη λήψη ενός συμπαγοποιημένου τελικού (πυκνωμένου) προϊόντος (άμμους). Η διαδικασία πύκνωσης συνοδεύεται από μια διαδικασία διαύγασης, δηλαδή λήψη ενός υγρού χωρίς στερεά - αποστράγγιση. Η πάχυνση χρησιμοποιείται συνήθως για πολτούς που περιέχουν στερεά φάση με τη μορφή μικρών σωματιδίων< 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.

Διήθηση είναι η διαδικασία διαχωρισμού της υγρής και στερεάς φάσης του πολτού χρησιμοποιώντας ένα πορώδες χώρισμα υπό την επίδραση διαφοράς πίεσης και στις δύο πλευρές του χωρίσματος που δημιουργείται από αραίωση αέρα (φίλτρα κενού) ή υπερβολική πίεση (φίλτρα πίεσης). Το φράγμα φίλτρου στα βιομηχανικά φίλτρα μπορεί να είναι: ύφασμα φίλτρου (βαμβάκι, μέταλλο, συνθετικά υλικά) ή πορώδη κεραμικά.

Τα φίλτρα που λειτουργούν υπό κενό χωρίζονται σε φίλτρα τυμπάνου με εξωτερική και εσωτερική επιφάνεια φίλτρου, φίλτρα δίσκου και φίλτρα ιμάντα. Τα φίλτρα τυμπάνου και δίσκου λειτουργούν καλά για το φιλτράρισμα σχετικά μικρών προϊόντων, ενώ τα φίλτρα ιμάντα λειτουργούν καλά για μεγαλύτερα υλικά. Η υγρασία των φιλτραρισμένων προϊόντων είναι συνήθως της τάξης του 20 – 40%.

Ένα φίλτρο δίσκου (Εικ. 3.1) αποτελείται από έναν κοίλο άξονα στον οποίο είναι στερεωμένοι δίσκοι, που αποτελείται από μεμονωμένους κοίλους τομείς. Οι τομείς έχουν μια ραβδωτή επιφάνεια με τρύπες στις οποίες τεντώνεται το ύφασμα του φίλτρου. Η τροφοδοσία τροφοδοτείται μέσω ενός σωλήνα μέσω ακροφυσίων στην μπανιέρα, η οποία γεμίζει στο παράθυρο υπερχείλισης. Οι δίσκοι γύρω από την περιφέρειά τους χωρίζονται επίσης σε ζώνες: φιλτράρισμα; ξήρανση; μετάβαση από το κενό στο φύσημα, που ονομάζεται «νεκρό» φύσημα. "νεκρό" - μετάβαση από την πίεση στο κενό. Τοποθετούνται μαχαίρια για την αφαίρεση του ιζήματος που παραμένει μετά το φύσημα. Η παροχή αέρα και η δημιουργία κενού στους τομείς πραγματοποιούνται μέσω καναλιών στον περιστρεφόμενο άξονα χρησιμοποιώντας κεφαλή διανομής.

Σε ένα φίλτρο τυμπάνου με εξωτερική επιφάνεια φίλτρου (Εικ. 3.2), το αρχικό προϊόν φορτώνεται μέσω ενός σωλήνα στο λουτρό και διατηρείται σε αιώρηση με έναν αναδευτήρα. Το κοίλο τύμπανο έχει διάφορους τομείς που το χωρίζουν σε ζώνες: συλλογή ιζημάτων, ξήρανση, εμφύσηση και εμφύσηση υφασμάτων. Ολόκληρη η κυλινδρική επιφάνεια του τυμπάνου καλύπτεται με ύφασμα φίλτρου ή πλέγμα. Ένα ειδικό μαχαίρι είναι τοποθετημένο για την αφαίρεση των ιζημάτων. Ο κεντρικός άξονας του τυμπάνου, ο οποίος έχει ειδικές οπές, συνδέει τις ζώνες συλλογής και ξήρανσης ιζημάτων με το σύστημα κενού και τις ζώνες εμφύσησης και εμφύσησης με το σύστημα φυσητήρα. Σε σύγκριση με τα φίλτρα δίσκου, τα φίλτρα κενού τυμπάνου καθιστούν δυνατή τη λήψη ενός ελαφρώς πιο στεγνού κέικ (κατά 1 - 2%) αλλά έχουν χαμηλότερη ειδική παραγωγικότητα.

Τα φίλτρα ζώνης (Εικ. 3.3) παράγονται με έναν καμβά κατερχόμενο και έναν καμβά στερεωμένο στη ζώνη. Η αρχή της λειτουργίας τους είναι η ίδια. Διαφέρουν μόνο στο ότι στα φίλτρα με κατερχόμενο ιστό, το ύφασμα φίλτρου στο ρελαντί κλαδί διαχωρίζεται από την ταινία και πλένεται καλύτερα. Το φιλτραρισμένο υλικό φορτώνεται μέσω του δίσκου τροφοδοσίας στην επιφάνεια του υφάσματος του φίλτρου, το οποίο βρίσκεται σε έναν κυματοειδές ιμάντα με τρύπες στη μέση. Ο ιμάντας, μαζί με το πανί φίλτρου και το προϊόν πάνω του, κινείται λόγω της περιστροφής του τυμπάνου κίνησης. Οι οπές στην ταινία είναι ευθυγραμμισμένες με τις οπές στο θάλαμο κενού. Ο θάλαμος κενού δημιουργεί ένα κενό, ως αποτέλεσμα του οποίου το διήθημα αναρροφάται μέσω του υφάσματος του φίλτρου, το οποίο εκκενώνεται μέσω του αγωγού. Το ίζημα αποβάλλεται χρησιμοποιώντας ένα μαχαίρι στο άκρο του φίλτρου. Οι πλευρές του φίλτρου εμποδίζουν τη διασπορά ιζημάτων στις πλευρές. Οι ψεκαστήρες χρησιμοποιούνται για το πλύσιμο του υφάσματος.

Τα φίλτρα πρέσας καθιστούν δυνατή τη λήψη ενός πιο στεγνού προϊόντος από τα φίλτρα κενού (σε ορισμένες περιπτώσεις με ρυθμισμένη υγρασία για να αποφευχθεί περαιτέρω ξήρανση), αλλά έχουν χαμηλότερη παραγωγικότητα και είναι πιο ακριβά.

Ξήρανση είναι η λειτουργία αφυδάτωσης προϊόντων υγρού εμπλουτισμού με βάση την εξάτμιση της υγρασίας που περιέχεται σε αυτά στο περιβάλλον αερίου (αέρα) όταν θερμαίνεται το προϊόν που ξηραίνεται.

Οι συσκευές που χρησιμοποιούνται για την ξήρανση ονομάζονται στεγνωτήρια. Ανάλογα με το σχέδιο, υπάρχουν τύμπανο, εστία, μεταφορική ταινία, στεγνωτήρια σωλήνων και στεγνωτήρια ρευστοποιημένης κλίνης. Στην πρακτική της επεξεργασίας ορυκτών, τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα είναι τα στεγνωτήρια τυμπάνου, τα στεγνωτήρια σωλήνων και τα στεγνωτήρια ρευστοποιημένης κλίνης. Οι στεγνωτήρες τυμπάνου (Εικόνα 3.4) είναι ένα περιστρεφόμενο κεκλιμένο τύμπανο, στη μία πλευρά του οποίου φορτώνεται υλικό και τροφοδοτούνται θερμά αέρια από την εστία. Λόγω των ειδικών ακροφυσίων μέσα στο τύμπανο, το υλικό ανυψώνεται συνεχώς σε ένα ορισμένο ύψος και απορρίπτεται. Τα θερμά αέρια περνούν μέσα από αυτό το υλικό που πέφτει λόγω του κενού που δημιουργείται από τους απαγωγείς καπνού. Τα στεγνωτήρια τυμπάνου κατασκευάζονται με διάμετρο 1000 – 3500 mm και μήκος 4000 – 27000 mm. Ο χρόνος παραμονής του υλικού στο τύμπανο εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του προϊόντος που στεγνώνει, την αρχική και τελική περιεκτικότητά του σε υγρασία και είναι 29 - 40 λεπτά. Η περιεκτικότητα σε υγρασία του αποξηραμένου υλικού είναι 4 - 6%, και σε ορισμένες περιπτώσεις 0,5 - 1,5%.

Στον σωλήνα στεγνωτηρίου το υλικό στεγνώνει σε εναιώρηση. Μια εγκατάσταση για στέγνωμα υλικού σε σωλήνα ξήρανσης (Εικ. 3.5) αποτελείται από μια εστία με θάλαμο ανάμειξης και έναν κατακόρυφα τοποθετημένο σωλήνα. Το υλικό από τη χοάνη τροφοδοτείται μέσω ενός μεταφορέα στον τροφοδότη - διασκορπιστή. Ο εκτοξευτής τροφοδοτεί το υλικό σε έναν σωλήνα μέσω του οποίου μεταφέρεται προς τα πάνω με θερμά αέρια. Η ανοδική κίνηση του θερμού αερίου από την εστία εξασφαλίζεται από το κενό που δημιουργείται από έναν ανεμιστήρα - μια απαγωγή καπνού. Το πάνω άκρο του σωλήνα εισέρχεται σε ένα δοχείο σε σχήμα κυκλώνα. Λόγω του αυξημένου όγκου του δοχείου σε σύγκριση με τον σωλήνα, το κενό σε αυτό πέφτει και το υλικό κατακάθεται, από όπου εκφορτώνεται περιοδικά χρησιμοποιώντας ένα κλείστρο - ένα φλας. Προχωρώντας σε ένα ρεύμα θερμού αερίου, τα σωματίδια του υλικού στεγνώνουν.

Οι εγκαταστάσεις ξήρανσης υλικού σε ρευστοποιημένη κλίνη λειτουργούν με βάση την αρχή της ψευδο-υγροποίησης του χύδην υλικού με ένα ρεύμα θερμού αερίου, το οποίο λαμβάνεται από την καύση καυσίμου σε έναν κλίβανο.

διεργασίες διαχωρισμού ορυκτών κατά τις οποίες τα χρήσιμα ορυκτά διαχωρίζονται σε συμπυκνώματα και τα απόβλητα πετρώματα σε απορρίμματα.

Οι διεργασίες διαχωρισμού ορυκτών κατά τον εμπλουτισμό ορυκτών είναι πολυάριθμες και ταξινομούνται ανάλογα με τη σχέση τους με τη μία ή την άλλη μέθοδο εμπλουτισμού, το διαχωριστικό χαρακτηριστικό, τη φύση των διαχωριστικών δυνάμεων και τον σχεδιασμό της συσκευής.

Οι μέθοδοι εμπλουτισμού ταξινομούνται ανάλογα με την ιδιότητα των ορυκτών που χρησιμοποιείται ως διαχωριστικό χαρακτηριστικό και ποιες είναι οι κύριες δυνάμεις διαχωρισμού. Διακρίνονται οι ακόλουθες μέθοδοι εμπλουτισμού (Εικ. 2.1).

Η μέθοδος του βαρυτικού εμπλουτισμού (βαρυτικό εμπλουτισμό), που βασίζεται στη διαφορά στην πυκνότητα των διαχωρισμένων ορυκτών κόκκων, που πραγματοποιείται σε πεδίο βαρυτικών δυνάμεων.

Η μέθοδος του μαγνητικού εμπλουτισμού (magnetic εμπλουτισμός), που βασίζεται στη διαφορά στη μαγνητική επιδεκτικότητα των διαχωρισμένων ορυκτών, πραγματοποιείται σε ένα πεδίο μαγνητικών δυνάμεων.

Η μέθοδος ηλεκτρικού εμπλουτισμού (ηλεκτρικός εμπλουτισμός), που βασίζεται στη διαφορά ηλεκτρικής αγωγιμότητας των διαχωρισμένων ορυκτών, που πραγματοποιείται σε πεδίο ηλεκτρικών δυνάμεων.

Η μέθοδος εμπλουτισμού με επίπλευση (flotation richment, ή επίπλευση), με βάση τη διαφορά στις φυσικοχημικές ιδιότητες (διαβρεξιμότητα) των διαχωρισμένων ορυκτών.

Ειδικές μέθοδοι εμπλουτισμού που βασίζονται σε διαφορετικούς συνδυασμούς ιδιοτήτων των διαχωρισμένων ορυκτών. Οι τελευταίες περιλαμβάνουν διαίρεση με βάση τις διαφορές στις ραδιοφασματοσκοπικές ιδιότητες, τη διαλυτότητα, τη μηχανική αντοχή, την απομάκρυνση, το σχήμα και την τριβή, την ελαστικότητα αναπήδησης κ.λπ. Υψηλότερη τιμήέχουν μεθόδους ραδιομετρικού και χημικού εμπλουτισμού.

Μέθοδος ραδιομετρικού εμπλουτισμού (radiometric εμπλουτισμός), με βάση τη διαφορά στις ραδιοφασματοσκοπικές ιδιότητες των διαχωρισμένων ορυκτών, που πραγματοποιείται με μηχανικές δυνάμεις διαχωρισμού.

Μέθοδος χημικού εμπλουτισμού (χημικός εμπλουτισμός), με βάση τη διαφορά στις χημικές ιδιότητες (διαλυτότητα) διαχωρισμένων ορυκτών ή επιβλαβών ακαθαρσιών.

Μέθοδος μηχανικού εμπλουτισμού (μηχανικός εμπλουτισμός), με βάση τη διαφορά στις φυσικές και μηχανικές ιδιότητες των ορυκτών (μηχανική αντοχή, σχήμα και τριβή, ελαστικότητα επαναφοράς κ.λπ.).

Οι διαδικασίες εμπλουτισμού που σχετίζονται με τη μία ή την άλλη μέθοδο εμπλουτισμού διακρίνονται από την ποικιλία των πρόσθετων διαχωριστικών δυνάμεων που χρησιμοποιούνται, καθώς και από το σχεδιασμό μηχανών και συσκευών (βλ. Εικ. 2.1).

Βοηθητικές διαδικασίες. Οι βοηθητικές διεργασίες περιλαμβάνουν την αφυδάτωση των προϊόντων εμπλουτισμού (με πάχυνση, διήθηση και ξήρανση) για να επιτευχθεί η περιεκτικότητά τους σε υγρασία στο καθιερωμένο πρότυπο ή για να ληφθεί ανακυκλωμένο νερό. διεργασίες διύλισης προϊόντων και προετοιμασίας τους για μεταλλουργική ή χημική επεξεργασία (συσσωμάτωση, σφαιροποίηση, μπρικετοποίηση κ.λπ.).

Διαδικασίες συντήρησης παραγωγής. Οι διαδικασίες παροχής υπηρεσιών παραγωγής περιλαμβάνουν λειτουργίες που διασφαλίζουν τη συνέχεια και τη σταθερότητα των τεχνολογικών διαδικασιών: ενδοεργοστασιακή μεταφορά πρώτων υλών και προϊόντων εμπλουτισμού, παροχή νερού, παροχή ηλεκτρικής ενέργειας, παροχή πεπιεσμένου αέρα, μηχανοποίηση και αυτοματοποίηση, τεχνικός έλεγχος κ.λπ.

Όταν εξετάζουμε εμπορικά πολύτιμα ορυκτά, εύλογα τίθεται το ερώτημα πώς μπορεί να κατασκευαστεί ένα τόσο ελκυστικό κόσμημα από πρωτογενές μετάλλευμα ή απολίθωμα. Ειδικά λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι η επεξεργασία του πετρώματος αυτή καθαυτή αντιπροσωπεύει, αν όχι μια από τις τελικές, τουλάχιστον μια διαδικασία εξευγενισμού που προηγείται του τελικού σταδίου. Η απάντηση στο ερώτημα θα είναι ο εμπλουτισμός, κατά τον οποίο λαμβάνει χώρα βασική επεξεργασία του πετρώματος, που περιλαμβάνει τον διαχωρισμό πολύτιμων ορυκτών από κενά μέσα.

Γενική τεχνολογία εμπλουτισμού

Η επεξεργασία πολύτιμων ορυκτών πραγματοποιείται σε ειδικές μονάδες εμπλουτισμού. Η διαδικασία περιλαμβάνει την εκτέλεση πολλών εργασιών, συμπεριλαμβανομένης της προετοιμασίας, της άμεσης διάσπασης και του διαχωρισμού του πετρώματος με ακαθαρσίες. Κατά τον εμπλουτισμό, λαμβάνονται διάφορα ορυκτά, όπως γραφίτης, αμίαντος, βολφράμιο, μεταλλεύματα κ.λπ. Αυτά δεν πρέπει απαραίτητα να είναι πολύτιμα πετρώματα - υπάρχουν πολλά εργοστάσια που επεξεργάζονται πρώτες ύλες, οι οποίες αργότερα χρησιμοποιούνται στην κατασκευή. Με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, τα βασικά στοιχεία της επεξεργασίας ορυκτών βασίζονται σε μια ανάλυση των ιδιοτήτων των ορυκτών, οι οποίες καθορίζουν επίσης τις αρχές του διαχωρισμού. Με την ευκαιρία, η ανάγκη να αποκοπεί διαφορετικές δομέςδεν προκύπτει μόνο με σκοπό την απόκτηση ενός καθαρού ορυκτού. Είναι κοινή πρακτική να προκύπτουν πολλά από μια δομή. πολύτιμο είδος.

Σύνθλιψη βράχου

Σε αυτό το στάδιο, το υλικό συνθλίβεται σε μεμονωμένα σωματίδια. Κατά τη διαδικασία σύνθλιψης, χρησιμοποιούνται μηχανικές δυνάμεις για να ξεπεραστούν οι εσωτερικοί μηχανισμοί πρόσφυσης.

Ως αποτέλεσμα, ο βράχος χωρίζεται σε μικρά στερεά σωματίδια που έχουν ομοιογενή δομή. Αξίζει να γίνει διάκριση μεταξύ των τεχνικών άμεσης σύνθλιψης και λείανσης. Στην πρώτη περίπτωση, η ορυκτή πρώτη ύλη υφίσταται λιγότερο βαθύ διαχωρισμό της δομής, κατά τον οποίο σχηματίζονται σωματίδια με κλάσμα άνω των 5 mm. Με τη σειρά του, η λείανση εξασφαλίζει το σχηματισμό στοιχείων με διάμετρο μικρότερη από 5 mm, αν και αυτός ο δείκτης εξαρτάται από το είδος του βράχου που έχετε να κάνετε. Και στις δύο περιπτώσεις, το καθήκον είναι να μεγιστοποιηθεί η διάσπαση των κόκκων της χρήσιμης ουσίας έτσι ώστε να απελευθερωθεί ένα καθαρό συστατικό χωρίς ανάμειξη, δηλαδή απόβλητα πετρώματα, ακαθαρσίες κ.λπ.

Διαδικασία διαλογής

Μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας σύνθλιψης, οι συγκομιζόμενες πρώτες ύλες υπόκεινται σε άλλη τεχνολογική επίδραση, η οποία μπορεί να είναι είτε κοσκίνισμα είτε καιρική. Η διαλογή είναι ουσιαστικά μια μέθοδος ταξινόμησης των κόκκων που προκύπτουν σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά μεγέθους τους. Ο παραδοσιακός τρόπος υλοποίησης αυτού του σταδίου περιλαμβάνει τη χρήση ενός κόσκινου και ενός κόσκινου, που παρέχεται με τη δυνατότητα βαθμονόμησης των κυψελών. Κατά τη διαδικασία διαλογής, τα σωματίδια πάνω από το πλέγμα και τα σωματίδια κάτω από το πλέγμα διαχωρίζονται. Κατά κάποιο τρόπο, ο εμπλουτισμός των ορυκτών ξεκινά σε αυτό το στάδιο, αφού μερικές από τις ακαθαρσίες και τα μείγματα διαχωρίζονται. Μικρά κλάσματα μεγέθους μικρότερου από 1 mm ελέγχονται με χρήση ατμοσφαιρικό περιβάλλον- καιρικές συνθήκες. Η μάζα, που θυμίζει ψιλή άμμο, ανυψώνεται με τεχνητά ρεύματα αέρα και στη συνέχεια κατακάθεται.

Στη συνέχεια, τα σωματίδια που κατακάθονται πιο αργά διαχωρίζονται από πολύ μικρά στοιχεία σκόνης που παραμένουν στον αέρα. Για περαιτέρω συλλογή των παραγώγων μιας τέτοιας διαλογής, χρησιμοποιείται νερό.

Διαδικασίες εμπλουτισμού

Η διαδικασία εμπλουτισμού στοχεύει στον διαχωρισμό των ορυκτών σωματιδίων από την πρώτη ύλη. Κατά τη διάρκεια τέτοιων διαδικασιών, απομονώνονται πολλές ομάδες στοιχείων - χρήσιμο συμπύκνωμα, απορρίμματα απορριμμάτων και άλλα προϊόντα. Η αρχή του διαχωρισμού αυτών των σωματιδίων βασίζεται στις διαφορές μεταξύ των ιδιοτήτων των χρήσιμων ορυκτών και των αποβλήτων πετρωμάτων. Τέτοιες ιδιότητες μπορεί να είναι οι εξής: πυκνότητα, διαβρεξιμότητα, μαγνητική επιδεκτικότητα, μέγεθος, ηλεκτρική αγωγιμότητα, σχήμα κ.λπ. Έτσι, οι διαδικασίες εμπλουτισμού που χρησιμοποιούν διαφορές στην πυκνότητα χρησιμοποιούν μεθόδους βαρυτικού διαχωρισμού. Αυτή η προσέγγιση χρησιμοποιείται για μεταλλεύματα και μη μεταλλικές πρώτες ύλες. Ο εμπλουτισμός με βάση τα χαρακτηριστικά διαβρεξιμότητας των εξαρτημάτων είναι επίσης πολύ συνηθισμένος. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιείται η μέθοδος επίπλευσης, χαρακτηριστικό της οποίας είναι η δυνατότητα διαχωρισμού λεπτών κόκκων.

Χρησιμοποιείται επίσης μαγνητικός εμπλουτισμός ορυκτών, ο οποίος καθιστά δυνατό τον διαχωρισμό των σιδηρούχων ακαθαρσιών από τα μέσα τάλκη και γραφίτη, καθώς και τον καθαρισμό του βολφραμίου, του τιτανίου, του σιδήρου και άλλων μεταλλευμάτων. Αυτή η τεχνική βασίζεται στη διαφορά στην κρούση μαγνητικό πεδίοστα απολιθωμένα σωματίδια. Ο εξοπλισμός που χρησιμοποιείται είναι ειδικοί διαχωριστές, οι οποίοι χρησιμοποιούνται και για την ανάκτηση αναρτήσεων μαγνητίτη.

Τελικά στάδια εμπλουτισμού

Οι κύριες διαδικασίες αυτού του σταδίου περιλαμβάνουν αφυδάτωση, πάχυνση πολτού και ξήρανση των σωματιδίων που προκύπτουν. Η επιλογή του εξοπλισμού για την αφυδάτωση βασίζεται στα χημικά και φυσικά χαρακτηριστικά του ορυκτού. Κατά κανόνα, αυτή η διαδικασία εκτελείται σε πολλές συνεδρίες. Ωστόσο, η ανάγκη εφαρμογής του δεν προκύπτει πάντα. Για παράδειγμα, εάν χρησιμοποιήθηκε ηλεκτρικός διαχωρισμός στη διαδικασία εμπλουτισμού, τότε δεν απαιτείται αφυδάτωση. Εκτός από την προετοιμασία του προϊόντος εμπλουτισμού για περαιτέρω διεργασίες επεξεργασίας, πρέπει να παρέχεται η κατάλληλη υποδομή για το χειρισμό των ορυκτών σωματιδίων. Ειδικότερα, το εργοστάσιο οργανώνει κατάλληλες υπηρεσίες παραγωγής. Ενδο κατάστημα οχήματα, οργανώνεται η παροχή νερού, θέρμανσης και ρεύματος.

Εξοπλισμός ευεργετήματος

Στα στάδια λείανσης και σύνθλιψης, ειδικές εγκαταστάσεις. Πρόκειται για μηχανικές μονάδες που με τη βοήθεια διαφόρων κινητήριων δυνάμεων έχουν καταστροφική επίδραση στο βράχο. Στη συνέχεια, στη διαδικασία κοσκίνισης, χρησιμοποιείται κόσκινο και κόσκινο, στα οποία παρέχεται η δυνατότητα βαθμονόμησης των οπών. Για το κοσκίνισμα χρησιμοποιούνται επίσης πιο πολύπλοκα μηχανήματα που ονομάζονται οθόνες. Ο άμεσος εμπλουτισμός πραγματοποιείται με ηλεκτρικούς, βαρυτικούς και μαγνητικούς διαχωριστές, οι οποίοι χρησιμοποιούνται σύμφωνα με την ειδική αρχή του διαχωρισμού των δομών. Μετά από αυτό, χρησιμοποιούνται τεχνολογίες αποστράγγισης για την αφυδάτωση, για την εφαρμογή των οποίων μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι ίδιες οθόνες, ανελκυστήρες, φυγοκεντρητές και συσκευές φιλτραρίσματος. Το τελικό στάδιο, κατά κανόνα, περιλαμβάνει τη χρήση θερμικής επεξεργασίας και ξήρανσης.

Απόβλητα από τη διαδικασία εμπλουτισμού

Ως αποτέλεσμα της διαδικασίας εμπλουτισμού, σχηματίζονται διάφορες κατηγορίες προϊόντων, οι οποίες μπορούν να χωριστούν σε δύο τύπους - χρήσιμο συμπύκνωμα και απόβλητα. Επιπλέον, μια πολύτιμη ουσία δεν πρέπει απαραίτητα να αντιπροσωπεύει τον ίδιο βράχο. Δεν μπορεί επίσης να ειπωθεί ότι τα απόβλητα είναι περιττά υλικά. Τέτοια προϊόντα μπορεί να περιέχουν πολύτιμο συμπύκνωμα, αλλά σε ελάχιστες ποσότητες. Ταυτόχρονα, ο περαιτέρω εμπλουτισμός των ορυκτών που βρίσκονται στη δομή των αποβλήτων συχνά δεν δικαιολογείται τεχνολογικά και οικονομικά, επομένως σπάνια πραγματοποιούνται δευτερογενείς διαδικασίες τέτοιας επεξεργασίας.

Βέλτιστος εμπλουτισμός

Ανάλογα με τις συνθήκες εμπλουτισμού, τα χαρακτηριστικά της πρώτης ύλης και την ίδια τη μέθοδο, η ποιότητα του τελικού προϊόντος μπορεί να ποικίλλει. Όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε πολύτιμα συστατικά και όσο λιγότερες ακαθαρσίες σε αυτό, τόσο το καλύτερο. Ο ιδανικός εμπλουτισμός μεταλλεύματος, για παράδειγμα, περιλαμβάνει την πλήρη απουσία αποβλήτων στο προϊόν. Αυτό σημαίνει ότι κατά τη διαδικασία εμπλουτισμού του μείγματος που λαμβάνεται με σύνθλιψη και κοσκίνισμα, τα υπολείμματα σωματιδίων από άχρηστα πετρώματα εξαιρέθηκαν εντελώς από τη συνολική μάζα. Ωστόσο, δεν είναι πάντα δυνατό να επιτευχθεί ένα τέτοιο αποτέλεσμα.

Μερικός εμπλουτισμός ορυκτών

Ο μερικός εμπλουτισμός αναφέρεται στον διαχωρισμό της κατηγορίας μεγέθους του απολιθώματος ή στην αποκοπή ενός εύκολα διαχωρισμένου τμήματος των ακαθαρσιών από το προϊόν. Δηλαδή, αυτή η διαδικασία δεν στοχεύει στον πλήρη καθαρισμό του προϊόντος από ακαθαρσίες και απόβλητα, αλλά αυξάνει μόνο την αξία του αρχικού υλικού αυξάνοντας τη συγκέντρωση χρήσιμων σωματιδίων. Τέτοια επεξεργασία ορυκτών πρώτων υλών μπορεί να χρησιμοποιηθεί, για παράδειγμα, για τη μείωση της περιεκτικότητας σε τέφρα του άνθρακα. Κατά τη διαδικασία εμπλουτισμού, απελευθερώνεται μεγάλη τάξηστοιχεία κατά την περαιτέρω ανάμιξη του συμπυκνώματος των μη εμπλουτισμένων κοσκινών με το λεπτό κλάσμα.

Το πρόβλημα της απώλειας πολύτιμου πετρώματος κατά τον εμπλουτισμό

Ακριβώς όπως περιττές ακαθαρσίες παραμένουν στη μάζα του χρήσιμου συμπυκνώματος, ο πολύτιμος βράχος μπορεί να αφαιρεθεί μαζί με τα απόβλητα. Για να υπολογίσουμε τέτοιες απώλειες, χρησιμοποιούμε ειδικά μέσα, επιτρέποντάς σας να υπολογίσετε το επιτρεπόμενο επίπεδο αυτών για κάθε μία από τις τεχνολογικές διαδικασίες. Δηλαδή, αναπτύσσονται μεμονωμένα πρότυπα για αποδεκτές απώλειες για όλες τις μεθόδους διαχωρισμού. Το αποδεκτό ποσοστό λαμβάνεται υπόψη στο ισοζύγιο των μεταποιημένων προϊόντων προκειμένου να καλυφθούν αποκλίσεις στον υπολογισμό του συντελεστή υγρασίας και των μηχανικών απωλειών. Αυτή η λογιστική είναι ιδιαίτερα σημαντική εάν προγραμματίζεται εμπλουτισμός μεταλλεύματος, κατά τη διάρκεια της οποίας χρησιμοποιείται βαθιά σύνθλιψη. Αντίστοιχα, αυξάνεται ο κίνδυνος απώλειας πολύτιμου συμπυκνώματος. Και όμως, στις περισσότερες περιπτώσεις, η απώλεια χρήσιμου βράχου συμβαίνει λόγω παραβιάσεων στην τεχνολογική διαδικασία.

συμπέρασμα

Πίσω ΠρόσφαταΟι τεχνολογίες για τον εμπλουτισμό πολύτιμων πετρωμάτων έχουν κάνει ένα αξιοσημείωτο βήμα στην ανάπτυξή τους. Τόσο οι μεμονωμένες διαδικασίες επεξεργασίας όσο και γενικά σχήματαυλοποίηση του τμήματος. Μία από τις πολλά υποσχόμενες κατευθύνσεις για περαιτέρω πρόοδο είναι η χρήση συνδυασμένων σχημάτων επεξεργασίας που βελτιώνουν τα ποιοτικά χαρακτηριστικά των συμπυκνωμάτων. Συγκεκριμένα, συνδυάζονται μαγνητικοί διαχωριστές, με αποτέλεσμα μια βελτιστοποιημένη διαδικασία εμπλουτισμού. Νέες τεχνικές αυτού του τύπου περιλαμβάνουν μαγνητοϋδροδυναμικό και μαγνητοϋδροστατικό διαχωρισμό. Ταυτόχρονα, υπάρχει επίσης μια γενική τάση για αλλοίωση των μεταλλευτικών πετρωμάτων, η οποία δεν μπορεί παρά να επηρεάσει την ποιότητα του προκύπτοντος προϊόντος. Η αύξηση του επιπέδου των ακαθαρσιών μπορεί να καταπολεμηθεί με την ενεργή χρήση μερικού εμπλουτισμού, αλλά γενικά, η αύξηση των συνεδριών επεξεργασίας καθιστά την τεχνολογία αναποτελεσματική.

Υλική σύνθεση ορυκτών.

Η υλική σύνθεση των ορυκτών είναι ένα σύνολο δεδομένων σχετικά με την περιεκτικότητα σε χρήσιμα συστατικά και ακαθαρσίες, ορυκτές μορφές εκδήλωσης και τη φύση της σύντηξης των κόκκων ουσιαστικά στοιχεία, τις κρυσταλλικές χημικές και φυσικές τους ιδιότητες.

Χημική σύνθεση

Η χημική σύνθεση των ορυκτών χαρακτηρίζει την περιεκτικότητα των κύριων και συναφών ορυκτών, καθώς και χρήσιμων και επιβλαβών ακαθαρσιών.

Χρήσιμο συστατικό - περιέχεται στο p.i. σε βιομηχανικές συγκεντρώσεις, καθορίζοντας τη βασική τους αξία, σκοπό και όνομα. Για παράδειγμα, σιδερώστε μέσα σιδηρομεταλλεύματα.

Σχετικά χρήσιμα εξαρτήματα - εξαρτήματα του p.i. η εξόρυξη των οποίων είναι οικονομικά εφικτή μόνο σε συνδυασμό με το κύριο τ.κ. για παράδειγμα χρυσό και ασήμι σε ημιμεταλλικά θειούχα μεταλλεύματα.

Οι ωφέλιμες ακαθαρσίες είναι τα πολύτιμα στοιχεία που περιέχει το p.i., τα οποία μπορούν να απομονωθούν και να χρησιμοποιηθούν μαζί με το κύριο p.c., βελτιώνοντας τις ιδιότητές του. Για παράδειγμα. Χρώμιο και βολφράμιο σε μεταλλεύματα σιδήρου κ.λπ.

Επιβλαβείς ακαθαρσίες είναι τα στοιχεία που υπάρχουν στο p.i. μαζί με το κύριο χρήσιμο συστατικό και αλλοιώνοντας τις ιδιότητές του. Για παράδειγμα, το θείο και ο φώσφορος στα μεταλλεύματα σιδήρου, το θείο στα κάρβουνα.

Χημική σύνθεση του p.i. προσδιορίζεται με φασματική, χημική ανάλυση, πυρηνική φυσική, ενεργοποίηση και άλλους τύπους ανάλυσης.

Ορυκτολογική σύνθεση.

Η ορυκτολογική σύνθεση χαρακτηρίζει τις ορυκτές μορφές εκδήλωσης των στοιχείων που αποτελούν τα ορυκτά

Σύμφωνα με τις ορυκτές μορφές εκδήλωσης των κύριων πολύτιμων συστατικών των μεταλλευμάτων μη σιδηρούχων μετάλλων, τα μεταλλεύματα μη σιδηρούχων μετάλλων διακρίνονται ως θειούχα, οξειδωμένα, μικτά.

Μεταλλεύματα σιδήρου: μαγνητίτης, τιτανομαγνητίτης, αιματομαρτίτης, καφέ σιδηρομετάλλευμα, σιδερίτης.

Μεταλλεύματα μαγγανίου: βραουνίτης, ψιλομελανόβοδος, πυρολουσίτης, μικτό σύμπλοκο.

Χημικές πρώτες ύλες εξόρυξης: απατίτης, απατίτης - νεφελίνη, φωσφορίτης, μεταλλεύματα συλβινίτη.

1.1.3. Υφή – δομικά χαρακτηριστικά.

Τα υφικά και δομικά χαρακτηριστικά στη δομή ενός ορυκτού χαρακτηρίζονται από το μέγεθος, το σχήμα και τη χωρική κατανομή των εγκλεισμάτων και των αδρανών ορυκτών.

Οι κύριες μορφές ορυκτών κόκκων είναι ευεδρικές (περιορισμένες από τις κρυσταλλικές όψεις), αλλοτριόμορφες (περιορισμένες από το σχήμα του γεμάτου χώρου), κολλοειδείς, γαλακτωματώδεις, ελασματοειδείς - λείψανο-υπολείμματα, θραύσματα και θραύσματα.

Ανάλογα με το κυρίαρχο μέγεθος των ορυκτών κοιτασμάτων, διακρίνονται μεταξύ μεγάλων (20-2 mm), μικρών (2-0,2 mm), λεπτών (0,2-0,02 mm), πολύ λεπτών ή γαλακτώματος (0,02-0,002 mm) , υπομικροσκοπικών ( 0,002-0,0002 mm) και κολλοειδή διάσπαρτη (λιγότερο από 0,0002 mm) διάδοση ορυκτών.

Η υφή του μεταλλεύματος χαρακτηρίζει τη σχετική διάταξη των ορυκτών αδρανών και μπορεί να είναι πολύ διαφορετική. Για παράδειγμα, σε δομές με ταινίες και στρώσεις τα αδρανή είναι γειτονικά μεταξύ τους. σε concretionary - βρίσκονται το ένα μέσα στο άλλο. σε βρόχους - διεισδύουν αμοιβαία μεταξύ τους. στα κοκάδες, οριοθετούνται διαδοχικά από ένα ορυκτό αδρανές και ένα άλλο.

Τα χαρακτηριστικά των ορυκτών απορρίψεων αποτελούν τη βάση για την ανάπτυξη της τεχνολογίας και την πρόβλεψη της απόδοσης της επεξεργασίας ορυκτών.

Όσο μεγαλύτερη είναι η διάδοση των ορυκτών και όσο πιο τέλειο είναι το σχήμα των εκκρίσεών τους, τόσο πιο απλή είναι η τεχνολογία και τόσο υψηλότεροι είναι οι ρυθμοί εμπλουτισμού ορυκτών.

Φυσικές ιδιότητες

Κάθε ορυκτό μεταλλεύματος έχει ένα συγκεκριμένο χημική σύνθεσηκαι έχει μια χαρακτηριστική δομή του. Αυτό οδηγεί σε αρκετά σταθερό και ατομικό φυσικές ιδιότητεςορυκτά: χρώμα; πυκνότητα; ηλεκτρική αγωγιμότητα; μαγνητική επιδεκτικότητα κ.λπ.

Δημιουργώντας με έναν ορισμένο τρόπο τις συνθήκες κάτω από τις οποίες ορισμένες ιδιότητες ορυκτών εκδηλώνονται με μεγαλύτερη αντίθεση, είναι δυνατός ο διαχωρισμός τους μεταξύ τους, συμπεριλαμβανομένης της απομόνωσης πολύτιμων ορυκτών από τη συνολική μάζα. ",.,

Ως σημάδια διαχωρισμού ορυκτών συστατικών κατά την επεξεργασία ορυκτών, τα φυσικά και Χημικές ιδιότητες, τα πιο σημαντικά από τα οποία είναι: μηχανική αντοχή; πυκνότητα; μαγνητική διαπερατότητα; ηλεκτρική αγωγιμότητα και διηλεκτρική σταθερά. διάφορα είδη ακτινοβολίας. διαβρεξιμότητα? διαλυτότητα κ.λπ.

Η μηχανική αντοχή (αντοχή) μεταλλευμάτων και κάρβουνων χαρακτηρίζεται από θραυσιμότητα, ευθραυστότητα, σκληρότητα, λειαντικότητα, προσωρινή αντοχή σε θλίψη και καθορίζει το ενεργειακό κόστος κατά τη σύνθλιψη και άλεση τους, καθώς και την επιλογή του εξοπλισμού σύνθλιψης, λείανσης και επεξεργασίας.

Οι πυρηνικές φυσικές ιδιότητες των ορυκτών εκδηλώνονται όταν αλληλεπιδρούν με την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (φωταύγεια, φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, φαινόμενο Compton, φθορισμός κ.λπ.).

Ο διαχωρισμός των ορυκτών βασίζεται σε διαφορές στην ένταση της εκπομπής ή στην εξασθένηση της ακτινοβολίας από αυτά.

Οι μαγνητικές ιδιότητες των ορυκτών προκύπτουν και εκδηλώνονται σε ένα μαγνητικό πεδίο. Ένα μέτρο για την αξιολόγηση των μαγνητικών ιδιοτήτων των ορυκτών είναι η μαγνητική διαπερατότητά τους και η σχετική μαγνητική επιδεκτικότητα, ίση με 1/|1m. Οι μαγνητικές ιδιότητες καθορίζονται κυρίως από τη χημική σύνθεση και εν μέρει από τη δομή των ορυκτών. Η αυξημένη μαγνητική επιδεκτικότητα είναι χαρακτηριστική των ορυκτών που περιέχουν σίδηρο, νικέλιο, μαγγάνιο, χρώμιο, βανάδιο και τιτάνιο.

Η ουσία άνθρακα είναι διαμαγνητική και οι ορυκτές ακαθαρσίες σε αυτήν είναι παραμαγνητικές.

Οι διαφορές στις μαγνητικές ιδιότητες των ορυκτών χρησιμοποιούνται για τον διαχωρισμό τους χρησιμοποιώντας μεθόδους μαγνητικού εμπλουτισμού.

Οι ηλεκτρικές ιδιότητες των ορυκτών καθορίζονται από την ηλεκτρική αγωγιμότητα και τη διηλεκτρική σταθερά.

Οι διαφορές στις ηλεκτρικές ιδιότητες των ορυκτών χρησιμοποιούνται για τον διαχωρισμό τους χρησιμοποιώντας μεθόδους ηλεκτρικού εμπλουτισμού.

Η διαβροχή είναι μια εκδήλωση διαμοριακής αλληλεπίδρασης στη διεπιφάνεια επαφής μεταξύ των φάσεων - στερεό, υγρό και αέριο, που εκφράζεται στην εξάπλωση του υγρού στην επιφάνεια ενός στερεού.

Οι διαφορές στην επιφανειακή διαβρεξιμότητα των λεπτοαλεσμένων ορυκτών σωματιδίων χρησιμοποιούνται για τον διαχωρισμό τους χρησιμοποιώντας μεθόδους επίπλευσης.

Η διαλυτότητα ορυκτών είναι η ικανότητα των ορυκτών να διαλύονται σε ανόργανους και οργανικούς διαλύτες. Η μετάβαση της στερεάς φάσης στην υγρή κατάσταση μπορεί να πραγματοποιηθεί με διάλυση ως αποτέλεσμα διάχυσης και διαμοριακής αλληλεπίδρασης ή μέσω χημικών αντιδράσεων.

Η πραγματική διαλυτότητα των στερεών προσδιορίζεται εμπειρικά. Οι διαφορές στη διαλυτότητα των ορυκτών συστατικών χρησιμοποιούνται σε χημικές μεθόδους εμπλουτισμού μεταλλεύματος.

Τα χαρακτηριστικά των συνθέσεων υλικών φαίνονται στο σχήμα 1.

Εικόνα 1. Χαρακτηριστικά της σύστασης του υλικού.

Ταξινόμηση μεθόδων και διαδικασιών εμπλουτισμού.

Σε εργοστάσια εμπλουτισμού p.i. υπόκεινται σε μια σειρά διαδοχικών διαδικασιών επεξεργασίας, οι οποίες, ανάλογα με τον σκοπό τους, χωρίζονται σε:

Προετοιμασία

Κύριος εμπλουτισμός

Υποστήριξη και διαδικασίες παραγωγής υπηρεσιών

Προπαρασκευαστικές διαδικασίες.Οι προπαρασκευαστικές διαδικασίες περιλαμβάνουν σύνθλιψη και άλεση,στο οποίο το άνοιγμα ορυκτών επιτυγχάνεται ως αποτέλεσμα της καταστροφής αλληλοαναπτύξεων χρήσιμων ορυκτών με άγονους βράχους (ή αλληλοανάπτυξης ορισμένων χρήσιμων ορυκτών με άλλα) με το σχηματισμό μηχανικού μείγματος σωματιδίων και τεμαχίων διαφορετικής ορυκτής σύνθεσης, επίσης ως διαδικασίες διαλογή και ταξινόμηση,χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό κατά μέγεθος των μηχανικών μιγμάτων που λαμβάνονται κατά τη σύνθλιψη και τη λείανση. Το καθήκον των προπαρασκευαστικών διεργασιών είναι να φέρουν τις ορυκτές πρώτες ύλες στο μέγεθος που απαιτείται για τον επακόλουθο εμπλουτισμό και, σε ορισμένες περιπτώσεις, να λάβουν το τελικό προϊόν μιας δεδομένης κοκκομετρικής σύνθεσης για άμεση χρήση σε Εθνική οικονομία, (διαλογή μεταλλευμάτων και κάρβουνων).

Οι διεργασίες επεξεργασίας ορυκτών ανάλογα με τον προορισμό τους στον τεχνολογικό κύκλο του εργοστασίου χωρίζονται σε προπαρασκευαστική, ουσιαστικά εμπλουτιστική και βοηθητική.

ΠΡΟΣ ΤΗΝ προετοιμασίαΟι εργασίες περιλαμβάνουν σύνθλιψη, λείανση, κοσκίνισμα και ταξινόμηση, καθώς και εργασίες υπολογισμού του μέσου όρου των ορυκτών, οι οποίες μπορούν να πραγματοποιηθούν σε ορυχεία, λατομεία, ορυχεία και μονάδες επεξεργασίας.

ΠΡΟΣ ΤΗΝ κύριος εμπλουτισμόςΟι διεργασίες περιλαμβάνουν εκείνες τις φυσικές και φυσικοχημικές διεργασίες διαχωρισμού ορυκτών, κατά τις οποίες χρήσιμα ορυκτά απελευθερώνονται σε συμπυκνώματα και τα απόβλητα πετρώματα σε απόβλητα.

ΠΡΟΣ ΤΗΝ βοηθητικήΟι διαδικασίες περιλαμβάνουν διαδικασίες για την αφαίρεση της υγρασίας από τα προϊόντα εμπλουτισμού. Τέτοιες διαδικασίες ονομάζονται αφυδάτωση, η οποία πραγματοποιείται για να φέρει την περιεκτικότητα σε υγρασία των προϊόντων σε καθιερωμένα πρότυπα. Οι βοηθητικές διεργασίες περιλαμβάνουν την επεξεργασία βιομηχανικών λυμάτων (για επαναχρησιμοποίηση ή απόρριψη σε υδατικά συστήματα) και διαδικασίες συλλογής σκόνης.

Κατά τον ωφέλιμο ορυκτών, χρησιμοποιούνται διαφορές στις φυσικές και φυσικοχημικές τους ιδιότητες, εκ των οποίων το χρώμα, η λάμψη, η σκληρότητα, η πυκνότητα, η διάσπαση, η θραύση, οι μαγνητικές, οι ηλεκτρικές και ορισμένες άλλες ιδιότητες είναι απαραίτητες.

Χρώματα ορυκτά ποικίλλουν. Η διαφορά στο χρώμα χρησιμοποιείται κατά τη χειροκίνητη διαλογή μεταλλεύματος ή τη δειγματοληψία πετρωμάτων από άνθρακα και άλλους τύπους επεξεργασίας.

Λάμψηορυκτά καθορίζεται από τη φύση των επιφανειών τους. Η διαφορά στη στιλπνότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί, όπως στην προηγούμενη περίπτωση, κατά τη χειροκίνητη διαλογή μεταλλεύματος ή τη δειγματοληψία πετρωμάτων από κάρβουνα ή κατά τη διάρκεια άλλων τύπων επεξεργασίας.

Σκληρότηταορυκτά που αποτελούν τα ορυκτά είναι σημαντικά όταν επιλέγουμε μεθόδους σύνθλιψης και εμπλουτισμού ορισμένων μεταλλευμάτων, καθώς και άνθρακα. Τα ορυκτά με χαμηλότερη σκληρότητα συνθλίβονται και αλέθονται γρηγορότερα από τα ορυκτά με υψηλότερη σκληρότητα. Με την εφαρμογή επιλεκτικής σύνθλιψης ή λείανσης, ο επακόλουθος διαχωρισμός τέτοιων ορυκτών μπορεί να πραγματοποιηθεί σε οθόνη.

Πυκνότηταορυκτά ποικίλλει ευρέως. Η διαφορά στην πυκνότητα μεταξύ χρήσιμων ορυκτών και απορριμμάτων πετρωμάτων χρησιμοποιείται ευρέως στον εμπλουτισμό μεταλλευμάτων και άνθρακα.

ΣχίσιμοΤα ορυκτά έγκειται στην ικανότητά τους να διασπώνται από κρούσεις σε αυστηρά καθορισμένες κατευθύνσεις και να σχηματίζουν λείες επιφάνειες κατά μήκος των επιπέδων διαχωρισμού. Η διάσπαση είναι σημαντική για την επιλογή των μεθόδων σύνθλιψης και λείανσης, καθώς και για την αφαίρεση θρυμματισμένων υλικών από προϊόντα εμπλουτισμού με κοσκίνισμα και ταξινόμηση.

Κόμβοςέχει σημαντική πρακτική σημασίαστις διαδικασίες εμπλουτισμού, καθώς η φύση της επιφάνειας του ορυκτού που λαμβάνεται κατά τη σύνθλιψη και τη λείανση έχει αντίκτυπο κατά τον εμπλουτισμό με ηλεκτρικές και άλλες μεθόδους.

Μαγνητικές ιδιότητεςορυκτά χρησιμοποιούνται για τον εμπλουτισμό ορυκτών με διαφορετική μαγνητική επιδεκτικότητα σε μαγνητικά πεδία διαφορετικής ισχύος.

ΗλεκτρικόςΟι ιδιότητες των ορυκτών χρησιμοποιούνται σε μεθόδους ηλεκτρικού εμπλουτισμού που σχετίζονται με διαφορετική αναλογία ορυκτών σωματιδίων προς τη δράση ηλεκτρικών και μηχανικών δυνάμεων όταν κινούνται σε ηλεκτρικό πεδίο.

Φυσικοχημικά χαρακτηριστικάεπιφάνειες ορυκτών σωματιδίων χρησιμοποιούνται σε διαδικασίες επίπλευσης, οι οποίες συνίστανται στη διαφορετική σχέση τους με υδάτινο περιβάλλονκαι τον αντίκτυπο σε αυτά ΧΗΜΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ(αντιδραστήρια.

Στο εργοστάσιο επεξεργασίας, η πρώτη ύλη κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας υποβάλλεται σε έναν αριθμό διαδοχικών τεχνολογικών εργασιών. Μια γραφική αναπαράσταση του συνόλου και της ακολουθίας αυτών των πράξεων ονομάζεται τεχνολογικό σχέδιο εμπλουτισμού.