Îmbogățirea mineralelor este un set de procese pentru prelucrarea primară a mineralelor solide în scopul izolării produselor. adecvată pentru prelucrarea sau utilizarea chimică sau metalurgică din punct de vedere tehnic posibil și economic fezabil. Procesele de îmbogățire includ procese în care mineralele sunt separate fără a schimba compoziția lor chimică, structura sau starea agregată [1].
Ca rezultat al imbogatirii mineralelor, se obtin doua produse principale: concentrat si cozile.
Îmbogățirea se realizează cu ajutorul mai multor operațiuni succesive, care constituie o schemă de îmbogățire. Mai întâi, zdrobirea și măcinarea materialului de pornire se realizează pentru a se aduce la dimensiunile adecvate pentru procesele și aparatele de îmbogățire existente, precum și pentru despicarea spărturilor și pentru formarea particulelor de minerale individuale. Concasare și măcinare se realizează în mai multe etape, între care o selecție poate fi făcută din produsul finit, pentru a reduce overgrinding inutile. Îmbogățirea reală se realizează utilizând diferite proprietăți fizice și fizico-chimice ale mineralelor.
Îmbogățirea face distincția între operațiunile de bază și cele lapidare. Primul furnizează un grad de concentrare de 10-15 ori cu producția de concentrate suficient de contaminate (dur). Depanarea vizează o eventuală purificare completă a acestor concentrate din minerale nemetalice, cu creșterea conținutului componentei utile în ele la nivelul necesar sau maxim posibil din punct de vedere tehnologic. Operațiile de bază și de lipire pot fi fundamental diferite, de exemplu flotarea, separarea magnetică sau concentrația gravitațională. Ca finisare (cu repetiție repetată), operațiunea principală de îmbogățire poate acționa.
Procesele de îmbogățire a mineralelor au fost cunoscute încă din cele mai vechi timpuri. Prima descriere detaliată a multor procese (natural, primitiv) a fost dată de G. Bauer (Agricola) în 1556. În Rusia, originea proceselor de utilizare a mineralelor este asociată cu eliberarea aurului din minereuri. În 1488, Ivan III a atras maeștri care pot separa minereurile de aur de o stâncă goală. În 1748 pe râu. Iseti a construit prima fabrică de îmbrăcăminte pentru extragerea aurului, iar în 1763 MV Lomonosov în lucrarea sa "Primele Fundații ale Metalurgiei sau Mineritului Orelor" a dat o descriere a unui număr de procese de îmbogățire. Contemporanii săi II. Polzunov, K.D. Frolov, V.A. Kulibin a construit mai multe plante de concentrare.
În stadiul actual al mineritului de dezvoltare imediat după extragerea preparatului minereului mineral trebuie, adică toate procesele complexe de deschidere a câmpurilor pentru dezvăluirea în măcinarea mineralelor redistribuție aport furnizarea de recepție a masei de rocă minereu condiționată la îmbogățirea minereului sau marfă. Pregătirea minereurilor constă în operațiuni de dezintegrare a materiilor prime și preconcentrare [2].
Dezintegrarea minereului în agregate minerale (sau faza) este primul proces de preparare a minereului, care este precedată de conturare corpurile de minereu în subteran. Începe să obțină o masă de rocă cu o anumită compoziție granulometrică și anumite proprietăți de rezistență prin controlul metodelor de sablare și a masei de explozivi, în funcție de eterogenitatea fizicianului proprietăților mecanice ale rocilor. Apoi urmată de zdrobire și măcinare, care diferă în dimensiunea finală a particulelor (până la 5-12 mm în primul caz și până la zeci de micrometri în al doilea). Dezintegrarea determinate de mărimea de minerale secrețiilor minereului și eventual proces ulterior.
Aceasta se referă, de asemenea, minereuri orepreparation a valorii medii al căror scop este netezirea diferențele de prelucrare între diferitele tipuri de minereuri și zone cu stive speciale multistrat și silozuri omogenizator și depozitarea acestora în depozit special pentru alimentarea continuă omogenizarea concentratoare de materii prime, indiferent de modul de gestionare a mineritului. În unele cazuri, minereul poate fi îmbogățit numai când este amestecat în anumite proporții. Apoi, din stive depozit omogenizând formează un singur flux de amestec de minereu (amestec) care intră în îmbogățire. În cazul unei incompatibilități tehnologice minereurilor specii acestea sunt amestecate și ajung la fabrica sub forma de trafic izolate pentru îmbogățirea secțiunilor individuale.
Operațiile de pregătire pot include procese precum magnetizarea, sulfatizarea și alte tipuri de prăjire, care asigură apariția unor noi, mai favorabile pentru alte proprietăți de îmbogățire. Un exemplu este conversia hematitului în magnetit înainte de separarea magnetică a minereurilor de fier.
procesele de îmbogățire au ca scop concentrarea selectivă în timpul măcinare a mineralelor eliberate, și se bazează pe contrastul (diferența) unora dintre proprietățile lor. Succesul crește de îmbogățire cu o creștere atât în contrast cu acest lucru, care pot fi naturale sau create artificial în separării. Scopul final al îmbogățirii este colectarea în comun (colectivă) și separarea mineralelor utile în concentrații și retragerea maximă a mineralelor nemetalice și a impurităților nocive în steril.
Metoda gravitațională de separare a mineralelor se bazează pe diferențele de densitate și forma particulelor, care determină viteza acestor particule în apă, lichide grele, aer sau suspensii - amestecuri de densități diferite sub formă de pulberi cu apă [2].
Sub influența gravitației, fricțiunii și inerției, particulele grele și mari în planul vertical sunt situate sub plamanii mici. trafic în aval recente mutat cel mai îndepărtat, grele - aproape rămân în loc, cu o -raspolagayutsya densitate intermediară între ele. Mărimea optimă a particulelor sub concentrație gravitațională este de la 0,5 până la 10 mm, iar diferența minimă în minerale densitate - aproximativ 1 g / cm 3. Posibilitatea utilizării metodelor de separare gravitațională ravnopadaemosti determinate coeficient, care este calculat conform formulei Cr = (DMH - Ds) / (Dm1 - Ds), unde Dmh este densitatea mineralelor grele; Dm1 - densitatea mineralelor formate de rocă; Ds este densitatea mediului de separare. Pentru succesul concentrației gravitației este necesar ca Cr> 2. De exemplu, separarea zircon (D = 4,7 g / cm3) și cuarț (D = 2,65 g / cm3) în apă este mult mai eficient decât în aer ( în primul caz, Kp = 2,2, iar în cel de-al doilea caz, Kp = 1,7).
Cele mai frecvente metode de concentrare a gravitației sunt concentrările pe mese, ștuțuri, în șurub și separatoare centrifuge. Recent, dispozitivele concentrate de tip centrifugal care asigură separarea amestecurilor de minerale fin măcinate (mai puțin de 0,2-0,5 mm) în densitate sunt cele mai utilizate în mod activ, ceea ce face concurența cu utilizarea metodelor de flotare.
Metode de Gravity îmbogățite minereu de metale nobile, wolframita, casiteritul, chromespinellids, barită, magnezit, hematit, ilmenit, nisipuri zircon, diamante, și altele.
Metoda de flotare pentru separarea mineralelor este cea mai răspândită și este utilizată ca operație principală sau lapidară pentru aproape toate tipurile de minereuri [2]. Această metodă se bazează pe diferența de umectabilitate a suprafeței particulelor cu apă și se realizează într-un mediu apos saturat cu bule de aer - pulpă (flotație spumă). În acest mediu, mineralele hidrofobe (umede puțin) aderă la bule de aer și plutesc împreună cu acestea, formând un așa-numit produs de spumă, care este supus unei prelucrări ulterioare. Hidrofile (umectează) mineralele depuse pe flotație și sunt disponibile printr-un orificiu special (produs de camera).
Wetabilitatea mineralelor prin apă se produce datorită ruperii legăturilor dintre componentele solidului (atomi, ioni, molecule) la distrugerea acestuia (de exemplu, în timpul dezintegrării). Ca urmare, forțele de interacțiune dintre aceste componente la suprafață sunt nesaturate, ceea ce face ca moleculele lichidului să atragă particulele mineralelor. Cu cât legătura este mai puternică, cu atât capacitatea de umectare a mineralelor este mai mare cu apă și cu atât este mai slabă flotarea acesteia. Deoarece natura legăturii depinde de structura mineralelor, flotația este determinată în primul rând de această structură. Numai cinci minerale au o suprafață naturală hidrofobă - talc, rofilit, sulf natal, grafit, molibdenită (și, de asemenea, parafine solide) și, prin urmare, - activitate maximă de flotare. Pentru aplicarea metodelor de flotație pentru îmbogățirea altor minerale, suprafața particulelor lor din pulpă este supusă atacului chimic.
Raportul dintre minerale și apă poate fi schimbat cu ajutorul unor reactivi speciali de flotare, printre care agenții de spumare (agenți de spumare), colectorii, activatorii, supresorii și regulatorii de pH ai mediului. Fostul acționează pe interfața lichid-aer, restul la interfața mineral-lichid.
Reactivi-spuman constau din molecule care heteropolare nu interacționează cu minerale și previne coalescent de bule de aer din cauza adsorbției pe suprafața lor asigură stabilitatea necesară a spumei care rezultă, minerale saturate valoroase. Cel mai cunoscut agent de spumare este uleiul de pin de flotație. Colectorii degradează selectiv higroscopicitatea suprafața particulelor minerale prin creșterea mărimii particulelor de contact unghi accelerare lipirea bubble. Acestea sunt substanțe organice care, în funcție de capacitatea de disociere din pulpă, sunt împărțite în ioni și non-ionogeni. Primul constă din molecule heteropolare în care partea polară determină în mod selectiv acțiunea colectorului și poate fi atașat la suprafața minerală, și (catena de hidrocarbură, cel puțin - inel) - apolar reduce umectarea suprafeței.
colectori ionici în funcție de semnul ion activ sarcină Flotația împărțit în anionice - xantați (butil, etil, amil, etc.) ditiofosfați de potasiu sau sodiu, acizi grași și săpunurile lor (acid oleic, ulei de tal, etc.), alchil sulfați de sodiu - și Cationic (amestecuri de clorură de amină primară). Colectorii non-ionici sunt emulsii insolubile în apă. Pentru flotarea sulfurii sunt de obicei folosite xantați și ditiofosfați, minerale non-sulfuroase - acizi grași, sulfați și amine.
Consolidarea colectării colectorului pe anumite minerale se realizează cu ajutorul reactivilor activatori, care contribuie, de asemenea, la creșterea unghiului de contact. Reactivii supresori (depresoare) sunt concepuți pentru a reduce hidrofobicitatea mineralelor nemetalice prin hidrofilizarea suprafeței acestora sau prin reducerea adsorbției pe aceasta a colectorului. Depresoarele pot distruge posibilitatea de a forma un unghi de colț sau de a schimba cinetica aderenței. Reactivi-regulatori pH-ul mediului furnizează o acțiune selectivă a reactivilor rămași și sunt alcali sau acizi.
Trebuie remarcat faptul că rezultatele flotație cu excepția proprietăților minerale se influențează puternic defectele de măcinare (eterogenitatea dimensiunii particulei), prezența splice multimineral simple și complexe, regimul reactiv de selecție și diverse dificultăți tehnice care modifică în mod semnificativ sau să îngreuneze caracterul în mișcare particule minerale în pulpa și în stratul de spumă în sine.
Cu ajutorul flotării, materialul cu o finețe de 0,01 până la 0,3 mm poate fi îmbogățit. Dimensiunea cea mai comună a particulelor de flotație 0,074 mm, dar în unele cazuri poate fi redus la 0.044 mm. Tehnicile de flotare sunt larg utilizate pentru îmbogățirea diferitelor tipuri de minereuri sulfuroase: cupru-nichel, pirita, cupru-molibden, skarn polimetalice, aur, antimoniu și mercur. Flotația este utilizat în concentrație de fier, mangan, crom, nichel silicat, wolfram, apatit, barita, fluorit si multe alte minerale. Se crede că pentru a separa orice amestec mineral, pot fi selectați reactivi specifici de flotare.
Separarea magnetică este folosită pentru minerale separate, în concentrat, cu proprietăți magnetice distincte, ceea ce este caracteristic susceptibilității magnetice rezidual [2]. Dintre mineralele alocate fero și feromagnetic (χ> 10 -3-10 -2 cm3 / g), care este extras în câmpuri magnetice slabe (de exemplu magnetit. Dintre mineralele paramagnetice, susceptibilitatea magnetică care variază între 10 -6 -10 -3 cm3 / g, separarea magnetică în domenii puternic alocate wolframita, hematite, chromespinellids, ilmenit, aliaje fier-platină, și altele.
Separarea magnetică este principala operațiune de îmbogățire în procesarea minereurilor de fier, precum și operația de finisare în îmbogățirea cromului, titanului, tungstenului și a altor minereuri.
Concentratele numite lepuit cresc conținutul de componente minerale și reducerea dăunătoare, în conformitate cu standardul de stat (GOST) și condițiile tehnice (TU) [2]. Lepuire este de a îmbogăți degroșare concentrate metode diferite de miez, sau o repetare multiplă a aceluiași proces. Un exemplu al primului exemplu de realizare este abur Scheelite primar de flotație concentrat grosier, la o temperatură de 80-85 ° C într-o soluție de silicat de sodiu; urmat de flotație pentru separarea și calcit sau fluorina scheelite procesarea materiilor prime acid clorhidric concentrat pentru a dizolva calcita și apatit. Al doilea exemplu de realizare este comună cu o cerință de calitate relativ scăzută de concentrare și de steril este de a curăța și, dacă cerințe ridicate - în mai multe concentrate recleaning (cupru și minereu de molibden). Numărul Recleanings este incrementat pentru minereuri și minerale flotoaktivnyh fără a-și pierde proprietățile de plutire în timpul recleanings, și în prezența unor minerale nemetalice, proprietăți similare cu materialul extras.
Trimiteți-le prietenilor: