Îmbogățirea mineralelor: metode, tehnologii și echipamente de bază

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Când ne uităm la minerale valoroase din comerț, se pune pe bună dreptate întrebarea cum poate fi obținută o bijuterie atât de atractivă din minereu primar sau din fosile. Mai ales ținând cont de faptul că prelucrarea rasei ca atare este, dacă nu una din final, atunci cel puțin procesul de rafinare premergător etapei finale. Răspunsul la întrebare va fi îmbogățirea mineralelor, în timpul căreia are loc prelucrarea de bază a rocii, care prevede separarea unui mineral valoros din mediile goale.

Tehnologie generală de îmbogățire

Prelucrarea mineralelor valoroase se realizează la întreprinderile speciale de îmbogățire. Procesul presupune efectuarea mai multor operațiuni, inclusiv pregătirea, despicarea directă și separarea rocilor cu impurități. În cursul îmbogățirii se obțin diverse minerale, inclusiv grafit, azbest, wolfram, minereuri etc. Nu trebuie să fie neapărat roci valoroase - există multe fabrici care prelucrează materii prime, care sunt ulterior folosite în construcții. Într-un fel sau altul, bazele prelucrării mineralelor se bazează pe analiza proprietăților mineralelor, care determină și principiile separării. LaÎntr-un cuvânt, nevoia de a tăia diferite structuri apare nu numai pentru a obține un mineral pur. Este o practică obișnuită atunci când mai multe rase valoroase sunt derivate dintr-o singură structură.

Zdrobirea pietrelor

În această etapă, materialul este zdrobit în particule individuale. Procesul de zdrobire folosește forțe mecanice pentru a depăși mecanismele de coeziune internă.

Ca urmare, roca este împărțită în particule solide mici care au o structură omogenă. În acest caz, merită să facem distincția între zdrobirea directă și tehnica de măcinare. În primul caz, materia primă minerală suferă o separare mai puțin adâncă a structurii, în timpul căreia se formează particule cu o fracțiune mai mare de 5 mm. La rândul său, șlefuirea asigură formarea unor elemente cu diametrul mai mic de 5 mm, deși această cifră depinde și de ce fel de rocă ai de-a face. În ambele cazuri, sarcina este de a maximiza împărțirea boabelor unei substanțe utile, astfel încât o componentă pură să fie eliberată fără amestec, adică roca sterilă, impurități etc.

Proces de screening

După finalizarea procesului de zdrobire, materia primă recoltată este supusă unui alt impact tehnologic, care poate fi atât cernuire, cât și intemperii. Cererea în esență este o modalitate de clasificare a boabelor obținute în funcție de caracteristica mărimii. Modul traditional de implementare a acestei etape presupune folosirea unei site si a unei site prevazute cu posibilitatea de calibrare a celulelor. În timpul procesului de screening, se separăsupralatice și particule sublatice. Într-un fel, îmbogățirea mineralelor începe deja în această etapă, deoarece unele dintre impurități și materiale amestecate sunt separate. Fracția fină mai mică de 1 mm în dimensiune este ecranată și cu ajutorul aerului - prin intemperii. O masă asemănătoare cu nisipul fin este ridicată de curenții artificiali de aer, după care se depune.

În viitor, particulele care se depun mai încet sunt separate de elementele de praf foarte mici care rămân în aer. Pentru colectarea ulterioară a derivaților unui astfel de screening, se folosește apă.

Procese de îmbogățire

Procesul de ameliorare are ca scop izolarea particulelor minerale din materia primă. În cursul unor astfel de proceduri, se disting mai multe grupuri de elemente - concentrat util, steril și alte produse. Principiul separării acestor particule se bazează pe diferențele dintre proprietățile mineralelor utile și roci sterile. Astfel de proprietăți pot fi următoarele: densitate, umectabilitate, susceptibilitate magnetică, dimensiune, conductivitate electrică, formă etc. Astfel, procesele de îmbogățire care utilizează diferența de densitate implică metode de separare gravitațională. Această abordare este utilizată în prelucrarea cărbunelui, minereului și a materiilor prime nemetalice. Îmbogățirea bazată pe caracteristicile de umectare ale componentelor este, de asemenea, destul de comună. În acest caz, se folosește metoda de flotație, a cărei caracteristică este posibilitatea de separare a boabelor subțiri.

Folosește, de asemenea, procesarea mineralelor magnetice, carevă permite să izolați impuritățile feruginoase din mediile de talc și grafit, precum și să purificați wolfram, titan, fier și alte minereuri. Această tehnică se bazează pe diferența de efect al unui câmp magnetic asupra particulelor fosile. Ca echipamente sunt folosite separatoare speciale, care sunt, de asemenea, folosite pentru a restaura suspensiile de magnetită.

Etape finale ale îmbogățirii

Procesele principale ale acestei etape includ deshidratarea, îngroșarea pulpei și uscarea particulelor rezultate. Selectarea echipamentului pentru deshidratare se realizează pe baza caracteristicilor chimice și fizice ale mineralului. De regulă, această procedură se efectuează în mai multe sesiuni. Cu toate acestea, nu este întotdeauna necesar să faceți acest lucru. De exemplu, dacă în procesul de ameliorare a fost folosită separarea electrică, atunci deshidratarea nu este necesară. Pe lângă procesele tehnologice de pregătire a produsului de îmbogățire pentru procesele ulterioare de prelucrare, ar trebui să fie asigurată și o infrastructură adecvată pentru manipularea particulelor minerale. În special, serviciul de producție corespunzător este organizat în fabrică. Se introduc vehicule în magazin și se organizează furnizarea de apă, căldură și electricitate.

Echipament pentru îmbogățire

La etapele de măcinare și zdrobire sunt implicate instalații speciale. Acestea sunt unități mecanice care, cu ajutorul diferitelor forțe motrice, au un efect distructiv asupra stâncii. Mai mult, în procesul de cernere, sunt utilizate o sită și o sită, care asigurăposibilitatea de calibrare a orificiilor. De asemenea, pentru screening sunt folosite mașini mai complexe, care se numesc ecrane. Îmbogățirea directă se realizează prin separatoare electrice, gravitaționale și magnetice, care sunt utilizate în conformitate cu principiul specific al separării structurii. După aceea, pentru deshidratare se folosesc tehnologii de drenaj, în implementarea cărora pot fi folosite aceleași ecrane, ascensoare, centrifuge și dispozitive de filtrare. Pasul final implică de obicei utilizarea tratamentului termic și uscare.

Deșeuri din procesul de îmbogățire

Ca urmare a procesului de îmbogățire, se formează mai multe categorii de produse, care pot fi împărțite în două tipuri - concentrat util și deșeuri. Mai mult, o substanță valoroasă nu trebuie să reprezinte neapărat aceeași rasă. De asemenea, nu se poate spune că deșeurile sunt un material inutil. Astfel de produse pot conține concentrat valoros, dar în cantități minime. În același timp, îmbogățirea în continuare a mineralelor care se află în structura deșeurilor nu se justifică adesea din punct de vedere tehnologic și financiar, astfel încât procesele secundare ale unei astfel de procesări sunt rareori efectuate.

Îmbogățire optimă

În funcție de condițiile de îmbogățire, de caracteristicile materiei prime și de metoda în sine, calitatea produsului final poate varia. Cu cât este mai mare conținutul unei componente valoroase din acesta și cu cât sunt mai puține impurități, cu atât mai bine. Valorificarea ideală a minereului, de exemplu, asigură absența completă a deșeurilor în produs. Aceasta înseamnă că în procesul de îmbogățire a amestecului obținut prin zdrobire și cernure, particulele de gunoi din rocile sterpe au fost complet excluse din masa totală. Cu toate acestea, nu este întotdeauna posibil să se obțină un astfel de efect.

Prelucrare parțială a mineralelor

În îmbogățire parțială se înțelege separarea clasei de mărime a fosilei sau tăierea părții ușor de separat a impurităților din produs. Adică, această procedură nu are ca scop purificarea completă a produsului de impurități și deșeuri, ci doar crește valoarea materialului sursă prin creșterea concentrației de particule utile. O astfel de prelucrare a materiilor prime minerale poate fi utilizată, de exemplu, pentru a reduce conținutul de cenușă al cărbunelui. În procesul de îmbogățire, o clasă mare de elemente este izolată cu amestecarea suplimentară a concentratului de screening nembogățit cu o fracție fină.

Problemă de pierdere a rocii valoroase în timpul îmbogățirii

Deoarece impuritățile inutile rămân în masa de concentrat util, astfel încât roca valoroasă poate fi îndepărtată împreună cu deșeurile. Pentru a contabiliza astfel de pierderi, se folosesc instrumente speciale pentru a calcula nivelul admisibil al acestora pentru fiecare dintre procesele tehnologice. Adică, pentru toate metodele de separare, sunt dezvoltate norme individuale de pierderi admisibile. Procentul admis este luat în considerare în balanța produselor prelucrate pentru a acoperi discrepanțe în calculul coeficientului de umiditate și pierderilor mecanice. Această contabilitate este deosebit de importantă dacă este planificată îmbogățirea minereului, timp în care se folosește concasarea adâncă. În consecință, riscul de a pierde valoareconcentrat. Și totuși, în majoritatea cazurilor, pierderea de rocă utilă se datorează încălcărilor procesului tehnologic.

Concluzie

Recent, tehnologiile valoroase de îmbogățire a rocii au făcut un pas semnificativ în dezvoltarea lor. Sunt îmbunătățite atât procesele individuale de procesare, cât și schemele generale de implementare a departamentului. Una dintre direcțiile promițătoare pentru progrese ulterioare este utilizarea schemelor de procesare combinată care îmbunătățesc caracteristicile de calitate ale concentratelor. În special, separatoarele magnetice sunt combinate, în urma cărora procesul de îmbogățire este optimizat. Noile metode de acest tip includ separarea magnetohidrodinamică și magnetohidrostatică. În același timp, există o tendință generală de deteriorare a rocilor de minereu, care nu poate decât să afecteze calitatea produsului rezultat. O creștere a nivelului de impurități poate fi combătută prin utilizarea activă a îmbogățirii parțiale, dar, în general, o creștere a sesiunilor de procesare face tehnologia ineficientă.