Обогатяване на минерали: основни методи, технологии и оборудване

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Когато разглеждаме ценни в търговската мрежа минерали, правилно възниква въпросът как може да се получи толкова привлекателно бижу от първична руда или вкаменелости. Особено като се има предвид фактът, че обработката на породата като такава е ако не една от крайните, то поне процесът на рафиниране, предшестващ последния етап. Отговорът на въпроса ще бъде обогатяването на минерали, при което се извършва основната обработка на скалата, която осигурява отделянето на ценен минерал от празната среда.

Обща технология за обогатяване

Преработката на ценни минерали се извършва в специални обогатителни предприятия. Процесът включва извършването на няколко операции, включително подготовка, директно разцепване и отделяне на скала с примеси. В хода на обогатяването се получават различни минерали, включително графит, азбест, волфрам, рудни материали и др. 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 анализа на свойствата на минералите, които определят и принципите на разделяне. Да сеС една дума, необходимостта от отрязване на различни структури възниква не само за да се получи един чист минерал. Обичайна практика е, когато няколко ценни породи са получени от една структура.

Разбиване на скали

На този етап материалът се раздробява на отделни частици. Процесът на смачкване използва механични сили за преодоляване на вътрешни механизми за сцепление.

В резултат на това скалата се разделя на малки твърди частици, които имат хомогенна структура. В този случай си струва да се прави разлика между техниката на директно раздробяване и смилане. В първия случай минералната суровина претърпява по-малко дълбоко отделяне на структурата, при което се образуват частици с фракция над 5 mm. От своя страна смилането осигурява образуването на елементи с диаметър по-малък от 5 мм, въпреки че тази цифра зависи и от това с какъв вид скала трябва да се справите. И в двата случая задачата е да се увеличи максимално разделянето на зърната на полезното вещество, така че да се отдели чист компонент без смес, тоест отпадна скала, примеси и т.н.

Процес на проверка

След приключване на процеса на раздробяване, събраната суровина се подлага на друго технологично въздействие, което може да бъде както пресяване, така и изветряне. Отсяването по същество е начин за класифициране на получените зърна според размерната характеристика. Традиционният начин за изпълнение на този етап включва използването на сито и сито с възможност за калибриране на клетките. По време на процеса на скрининг те се разделятнадрешетъчни и подрешетъчни частици. По някакъв начин обогатяването на минералите започва още на този етап, тъй като част от примесите и смесените материали се отделят. Фината фракция с големина под 1 mm се пресява и с помощта на въздуха - чрез атмосферни влияния. Маса, наподобяваща фин пясък, се вдига от изкуствени въздушни течения, след което се утаява.

В бъдеще частиците, които се утаяват по-бавно, се отделят от много малки прахови елементи, задържащи се във въздуха. За по-нататъшно събиране на производни на такъв скрининг се използва вода.

Процеси за обогатяване

Процесът на обогатяване има за цел да изолира минералните частици от суровината. В хода на такива процедури се разграничават няколко групи елементи - полезен концентрат, хвост и други продукти. Принципът на разделяне на тези частици се основава на разликите между свойствата на полезните минерали и отпадната скала. Такива свойства могат да бъдат следните: плътност, омокряемост, магнитна чувствителност, размер, електрическа проводимост, форма и т.н. Така процесите на обогатяване, които използват разликата в плътността, включват гравитационни методи за разделяне. Този подход се използва при преработката на въглища, руда и неметални суровини. Обогатяването въз основа на характеристиките на омокряемост на компонентите също е доста често срещано явление. В този случай се използва методът на флотация, чиято характеристика е възможността за отделяне на тънки зърна.

Използва и магнитна обработка на минерали, коятови позволява да изолирате железни примеси от талк и графитни среди, както и да пречиствате волфрам, титан, желязо и други руди. Тази техника се основава на разликата в ефекта на магнитното поле върху изкопаемите частици. Като оборудване се използват специални сепаратори, които се използват и за възстановяване на магнетитни суспензии.

Последни етапи на обогатяване

Основните процеси на този етап включват дехидратация, сгъстяване на пулпата и сушене на получените частици. Изборът на оборудване за дехидратация се извършва въз основа на химичните и физичните характеристики на минерала. По правило тази процедура се извършва на няколко сесии. Не винаги обаче е необходимо да се прави това. Например, ако електрическото разделяне е било използвано в процеса на обогатяване, тогава не се изисква дехидратация. В допълнение към технологичните процеси за приготвяне на обогатителния продукт за по-нататъшни процеси на преработка трябва да се предвиди и подходяща инфраструктура за работа с минерални частици. По-специално, подходящата производствена услуга е организирана във фабриката. Въвеждат се превозни средства в магазина и се организират доставките на вода, топлина и електричество.

Оборудване за обогатяване

На етапите на смилане и раздробяване се включват специални инсталации. Това са механични агрегати, които с помощта на различни движещи сили оказват разрушително въздействие върху скалата. Освен това в процеса на пресяване се използват сито и сито, които осигуряватвъзможността за калибриране на дупките. Също така за пресяване се използват по-сложни машини, които се наричат 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 дехидратация, при изпълнението на които могат да се използват същите сита, асансьори, центрофуги и филтриращи устройства. Последната стъпка обикновено включва използването на топлинна обработка и сушене.

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 отпадък. Освен това ценното вещество не е задължително да представлява една и съща порода. 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 минералите, които са в структурата на отпадъците, често не се оправдава технологично и финансово, така че вторичните процеси на такава преработка се извършват рядко.

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 ценен компонент в него и по-малко примеси, толкова по-добре. Идеалното обогатяване на руда, например, осигурява пълно отсъствие на отпадъци в продукта. Това означава, че в процеса на обогатяване на сместа, получена чрез раздробяване и пресяване, частиците на постеля от безплодни скали са напълно изключени от общата маса. Въпреки това, не винаги е възможно да се постигне такъв ефект.

Частична обработка на минерали

Под частично обогатяване се има предвид отделянето на класа по размер на фосила или отрязването на лесно отделящата се част от примесите от продукта. Тоест тази процедура не цели пълно пречистване 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 съдържанието на пепел във въглищата. В процеса на обогатяване се изолира голям клас елементи с по-нататъшно смесване на необогатения пресен концентрат с фина фракция.

Проблем със загубата на ценна скала по време на обогатяване

Тъй като ненужните примеси остават в масата на полезния концентрат, така и ценната скала може да бъде отстранена заедно с отпадъците. За отчитане на тези загуби се използват специални инструменти за изчисляване на допустимото ниво на тях за всеки от технологичните процеси. Тоест за всички методи на разделяне се разработват индивидуални норми 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. Това отчитане е особено важно, ако се планира обогатяване на руда, при което се използва дълбоко раздробяване. Съответно рискът от загуба на ценноконцентрат. И все пак в повечето случаи загубата на полезна скала се дължи на нарушения в технологичния процес.

Заключение

Напоследък технологиите за обогатяване на ценни скали направиха значителна стъпка в своето развитие. Усъвършенстват се както индивидуалните процеси на обработка, така и общите схеми за изпълнение на отдела. Една от обещаващите насоки за по-нататъшно развитие е използването на комбинирани схеми за преработка, които подобряват качествените характеристики на концентратите. По-специално се комбинират магнитни сепаратори, в резултат на което процесът на обогатяване се оптимизира. Нови методи от този тип включват магнитохидродинамично и магнитохидростатично разделяне. В същото време се наблюдава обща тенденция за влошаване на рудните скали, което не може да не се отрази на качеството на получения продукт. Увеличаването на нивото на примесите може да се пребори чрез активно използване на частично обогатяване, но като цяло увеличаването на сесиите за обработка прави технологията неефективна.