Ettevalmistavad rikastamise protsessid. Lühiteave mineraalide kohta. Mineraalide töötlemise ettevalmistavad protsessid Pi rikastamine

20.06.2020

Donetsk - 2008

TEEMA 1 TEHNOLOOGIASKEEMIDES PERUSTAMIS-, SÕELMISTE JA LIHVATAMISE TOIMINGUD.

1. Purustus-, sõelumis- ja jahvatusoperatsioonide koht tehnoloogilistes skeemides.

2. Purustatud toodete granulomeetriline koostis. Suuruse karakteristikud ja nende võrrandid.

3. Keskmine osakese läbimõõt

Mineraalid on looduslikud ained, mis on kaevandatud aluspinnasest, mida kasutatakse piisava efektiivsusega nende looduslikul kujul või pärast eeltöötlust sellel tehnoloogiatasemel. Mineraalid jagunevad orgaanilise päritoluga aineteks (gaas, nafta, kivisüsi, põlevkivi, turvas) ja anorgaanilisteks: 1) mittemetallilised mineraalsed toorained (asbest, grafiit, graniit, kips, väävel, vilgukivi), 2) agronoomilised maagid, 3 ) musta maagid, värvilised ja haruldased metallid.

Kasutamiseks sobivaid puhtaid mineraale sisaldavaid maake looduses ei esine. Suurem osa mineraalsetest toorainetest rikastatakse väärtuslike komponentide ekstraheerimisega üheks või mitmeks kontsentraadiks ja nendega seotud kivimid jäätmeteks. Mineraalide rikastamine - mineraalsete toorainete esmase (mehaanilise) töötlemise protsesside kogum, et eraldada kivimitest kõik kasulikud mineraalid. Tooraine töötlemise protsessid jagunevad ettevalmistavateks, põhirikastus-, abi- ja tootmisteenuste protsessideks.

Ettevalmistusprotsessid hõlmavad purustamist, jahvatamist, samuti sõelumis- ja klassifitseerimisprotsesse. Purustamise ja jahvatamise käigus ilmnevad mineraalid mineraalide ja kivimite kasvukohtade hävimise tõttu. Erineva mineraalse koostise ja suurusega tükkidest moodustub mehaaniline segu, mis klassifitseerimisel jagatakse suuruse järgi. Ettevalmistusprotsesside põhiülesanne on kasulike mineraalide avalikustamine, mineraalsete toorainete valmistamine vastavalt järgnevaks rikastamiseks vajalikule suurusele ning toorainete keskmistamine.

Erinevate maakide mineraalide levik on erinev. Levituse aste on kivimiga kokkukasvanud mineraali koguse ja maagi koguhulga suhe. Avalikustamise aste on vabade (avatud) mineraalsete terade ja nende koguarvu suhe. Need suhted on väljendatud protsentides. Avalikustamise aste, olenevalt jahvatusastmete arvust, määratakse eksperimentaalselt mineraalide pestavusega seotud uurimisel.

Rikastusprodukti saagis on selle produkti massi ja lähteaine massi suhe. Komponendi sisaldus - antud tootes oleva komponendi koguse ja selle toote koguse suhe. Kasuliku komponendi ekstraheerimine tootesse on selle komponendi massi suhe antud tootes ja selle massi lähteaines. Tavaliselt väljendatakse neid parameetreid protsentides.

Töötlemistehases töödeldav mineraalne tooraine ja sellest saadavad tooted on erineva tera suurusega puistematerjalid. Puistematerjalide erineva suurusega toodeteks eraldamise protsesse nimetatakse suurusklassifikatsiooniks. See eraldamine toimub kahel viisil: sõelumine ja hüdrauliline või pneumaatiline klassifitseerimine. Hüdraulilises klassifikatsioonis (vees) kasutatakse mehaanilisi ja hüdraulilisi klassifikaatoreid, hüdrotsükloneid. Pneumaatilist klassifikatsiooni (õhujoas) kasutatakse tolmu kogumisel ja kuivrikastamise meetoditel.

Sõelumisel eraldatakse materjal kalibreeritud aukudega sõelumispindadel. Järjestikust sõela ja sõela ava suuruste seeriat nimetatakse klassifitseerimisskaalaks. Kõrvuti asetsevate sõelte avade suuruste suhet tavaskaalas nimetatakse skaalamooduliks. Jämeda ja keskmise sõelumiseks võetakse moodul sageli 2. Näiteks keskmise suurusega materjali sõelumisel kasutatakse 50, 25, 13, 6 ja 3 mm avasuurusega sõelu. Laboritingimustes kasutatavate peensõelte puhul on moodul ligikaudu võrdne √2 = 1,41. Peenimate osakeste jaoks kasutatakse settimist ja mikroskoopilist analüüsi.

Terade jaotus suuruse järgi iseloomustab toote granulomeetrilist koostist, mis määratakse materjali sõelumisel standardsel sõelakomplektil (tabel 1.1). Suurusklass on toode, mis on antud ruudustikust läbi sõelutud, kuid jääb skaala järgmisele ruudustikule. Toodet moodustavate erineva suurusega terade massikoguste suhet nimetatakse granulomeetriliseks karakteristikuks ehk suuruskarakteristikuks (joonis 1.1).

Tabel 1.1 – sõelaanalüüsi tulemused

peen maak

Klassid, mm		Kogutootlus, %
Üleval (pluss)	Alumine (miinus)

Joonis 1.1 – granulomeetriline karakteristik (tabel 1.1)

Peenuskarakteristiku järgi on võimalik määrata proovi keskmine tera läbimõõt (dav = 6 mm joonisel 1.1), samuti erinevate klasside saagikus. Eraldi kitsa klassi väljund leitakse selle klassi ülemisele ja alumisele piirile vastavate ordinaatide erinevuse järgi (γ cl (2-4) = 35-20 = 15%). Suuruskarakteristik annab visuaalse esituse materjali suurusjaotusest: nõgus kõver näitab väikeste, kumer suurte terade ülekaalu (joon. 1.2).

Puistematerjalidele on iseloomulik ka keskmine osakeste läbimõõt. Sfääriliste osakeste suuruse määrab kuuli läbimõõt. Enamikul juhtudel on osakesed ebakorrapärase kujuga. Seetõttu asendatakse nende suurus mis tahes vahekorras tinglikult sfäärilise osakese läbimõõduga. Praktikas kasutatakse kaalutud keskmist läbimõõtu laialdaselt:

Siin on γ üksikute klasside väljundid; d on üksikute klasside keskmised läbimõõdud.

Kitsa klassi osakeste keskmine läbimõõt arvutatakse selle piiride aritmeetilise keskmisena:

D = (d1 + d2) / 2 (1,3)

Kus d1, d2 on selle klassi suuruse ülemine ja alumine piir, mm.

Kivimass jaguneb järgmisteks osadeks: peamine (tegelikult kontsentreeriv); ettevalmistav ja abistav.

Kõik olemasolevad rikastamismeetodid põhinevad mineraali üksikute komponentide füüsikaliste või füüsikalis-keemiliste omaduste erinevustel. On olemas näiteks gravitatsioonilised, magnetilised, elektrilised, flotatsiooni-, bakteriaalsed ja muud rikastamise meetodid.

Rikastamise tehnoloogiline mõju

Mineraalide eelrikastamine võimaldab:

suurendada mineraalsete toorainete tööstuslikke varusid vähese kasulike komponentide sisaldusega vaeste maavarade maardlate kasutamise kaudu;
tõsta kaevandusettevõtete tööviljakust ja vähendada kaevandatava maagi maksumust tänu kaevandamistööde mehhaniseerimisele ja maavarade pidevale kaevandamisele selektiivse asemel;
parandada metallurgia- ja keemiaettevõtete tehnilisi ja majandusnäitajaid rikastatud tooraine töötlemisel, vähendades kütuse, elektri, räbusti, keemiliste reaktiivide maksumust, parandades valmistoodete kvaliteeti ja vähendades kasulike komponentide kadu jäätmetega;
teostada mineraalide kompleksset kasutamist, sest eelrikastamine võimaldab neist ekstraheerida mitte ainult peamisi kasulikke komponente, vaid ka kaasnevaid komponente, mis sisalduvad väikestes kogustes;
vähendada kaevandustoodete tarbijateni transportimise kulusid, transportides rikkamaid tooteid, mitte kogu kaevandatud mineraale sisaldavat kivimassi mahtu;
isoleerida mineraalsetest toorainetest kahjulikud lisandid, mis nende edasise töötlemise käigus võivad halvendada lõpptoote kvaliteeti, saastada keskkonda ja ohustada inimeste tervist.

Mineraalide töötlemine toimub töötlemisettevõtetes, mis on tänapäeval võimsad kõrgmehhaniseeritud ja keerukate tehnoloogiliste protsessidega ettevõtted.

Rikastamisprotsesside klassifikatsioon

Mineraalide töötlemine töötlemisettevõtetes hõlmab mitmeid järjestikuseid toiminguid, mille tulemusena saavutatakse kasulike komponentide eraldamine lisanditest. Eesmärgi järgi jagunevad mineraalide töötlemise protsessid ettevalmistavaks, põhiliseks (rikastamine) ja abistavaks (lõplikuks).

Ettevalmistavad protsessid

Ettevalmistusprotsessid on ette nähtud mineraali moodustavate kasulike komponentide (mineraalide) terade avamiseks või avamiseks ning selle jagamiseks suurusklassidesse, mis vastavad järgnevate rikastamisprotsesside tehnoloogilistele nõuetele. Ettevalmistusprotsessid hõlmavad purustamist, jahvatamist, sõelumist ja klassifitseerimist.

Purustamine ja jahvatamine

Purustamine ja jahvatamine- mineraalsete toorainete (mineraalide) tükkide hävitamise ja suuruse vähendamise protsess väliste mehaaniliste, termiliste, elektriliste jõudude toimel, mille eesmärk on ületada tahke keha osakesi omavahel siduvad sisemised sidusjõud.

Protsessi füüsika järgi ei ole purustamisel ja jahvatamisel põhimõttelist vahet. Tavaliselt arvatakse, et purustamisel saadakse osakesed, mis on suuremad kui 5 mm, ja purustamisel on osakesed väiksemad kui 5 mm. Suurimate terade suurus, milleks on vaja mineraali selle rikastamiseks ettevalmistamise ajal purustada või jahvatada, sõltub mineraali moodustavate põhikomponentide lisandite suurusest ja seadmete tehnilistest võimalustest, millel järgmine Eeldatakse, et purustatud (purustatud) toote töötlemine toimub .

Kasulike komponentide terade avamine - kasvukohtade purustamine ja (ja) jahvatamine kuni kasuliku komponendi terade täieliku vabanemiseni ja kasuliku komponendi terade ja aheraine (segu) mehaanilise segu saamiseni. Kasulike komponentide terade avamine - kasvukohtade purustamine ja (ja) jahvatamine, kuni osa kasuliku komponendi pinnast vabaneb, mis tagab juurdepääsu reagendile.

Purustamine toimub spetsiaalsetel purustusseadmetel. Purustamine on tahkete ainete hävitamise protsess koos tükkide suuruse vähenemisega etteantud peensusele välisjõudude toimel, mis ületavad tahke aine osakesi omavahel siduvaid sisemisi sidusjõude. Purustatud materjali jahvatamine toimub spetsiaalsetes veskites (tavaliselt kuul või varras).

Sõelumine ja klassifitseerimine

Sõelumine ja klassifitseerimine kasutatakse mineraali eraldamiseks erineva suurusega toodeteks - suurusklassideks. Sõelumisel sõelutakse mineraal sõela ja kalibreeritud aukudega sõeladega väikeseks (sõelaaluseks) ja suureks (ülesõelaseks) tooteks. Sõelumist kasutatakse mineraalide eraldamiseks suuruse järgi sõelumispindadel, mille aukude suurus on millimeetrist mitmesaja millimeetrini.

Sõelumine toimub spetsiaalsete masinate - ekraanidega.

Elektrieraldusmeetodiga saab rikastada mineraale, mille komponentide elektrijuhtivus on erinev või millel on teatud tegurite mõjul võime omandada erineva suuruse ja märgiga elektrilaenguid. Selliste mineraalide hulka kuuluvad apatiit, volfram, tina ja muud maagid.

Peenuse järgi rikastamist kasutatakse juhtudel, kui kasulikud komponendid on esindatud suuremate või vastupidi väiksemate teradega võrreldes aheraine teradega. Paigutajates on kasulikud komponendid väikeste osakeste kujul, nii et suurte klasside eraldamine võimaldab teil vabaneda olulisest osast kivimilisanditest.

Tera kuju ja hõõrdeteguri erinevused võimaldavad eraldada lamedaid ketendavaid vilgukivi või kiulise asbesti agregaatide osakesi ümara kujuga kivimiosakestest. Kaldtasapinnal liikudes kiulised ja lamedad osakesed libisevad ning ümarad terad veerevad alla. Veerehõõrdetegur on alati väiksem kui libisev hõõrdetegur, mistõttu lamedad ja ümarad osakesed liiguvad mööda kaldtasapinda erineva kiirusega ja erinevat trajektoori pidi, mis loob tingimused nende eraldumiseks.

Mineraalide rikastamisel fotomeetrilise eraldamise meetodil kasutatakse komponentide optiliste omaduste erinevusi. Seda meetodit kasutatakse erinevat värvi ja läikega terade mehaaniliseks eraldamiseks (näiteks teemanditerade eraldamine aheraine teradest).

Peamised lõpptoimingud on tselluloosi paksendamine, dehüdratsioon ja rikastustoodete kuivatamine. Veetustamise meetodi valik sõltub veetustatava materjali omadustest (esialgne niiskusesisaldus, osakeste suurusjaotus ja mineraloogiline koostis) ja lõplikust niiskuse nõuetest. Tihti on ühes etapis raske saavutada vajalikku lõppniiskust, mistõttu praktikas kasutatakse osade rikastustoodete puhul dehüdratsioonioperatsioone mitmel viisil mitmes etapis.

Jäätmed

Jäätmed – madala väärtuslike komponentide sisaldusega rikastamise lõppsaadused, mille edasine ekstraheerimine on tehniliselt võimatu ja/või majanduslikult ebaotstarbekas. (See termin on samaväärne varem kasutatud terminiga aheraine, kuid mitte terminit sabad, mis erinevalt jäätmetest on iga üksiku rikastamistoimingu ammendunud toode).

Vaheained

Vaheproduktid (keskproduktid) on mehaaniline segu kasulike komponentide lahtiste teradega ja jääkkivimitest. Vahetooteid iseloomustab madalam kasulike komponentide sisaldus võrreldes kontsentraatidega ja suurem kasulike komponentide sisaldus võrreldes jäätmetega.

Rikastamise kvaliteet

Mineraalide ja rikastustoodete kvaliteedi määrab väärtusliku komponendi, lisandite, nendega seotud elementide sisaldus ja ekstraheerimine, samuti niiskusesisaldus ja peenus.

Mineraalide töötlemine on ideaalne

Mineraalide ideaalse rikastamise (ideaalse eraldamise) all mõistetakse mineraalsegu komponentideks lahutamise protsessi, mille käigus ei teki iga toote ummistumist talle võõraste osakestega. Ideaalse mineraalide töötlemise efektiivsus on mis tahes kriteeriumi järgi 100%.

Osaline mineraalide töötlemine

Osaline rikastamine on eraldi mineraalsuuruse klassi rikastamine ehk saastavate lisandite kõige kergemini eraldatava osa eraldamine lõpptootest, et tõsta selles kasuliku komponendi kontsentratsiooni. Seda kasutatakse näiteks klassifitseerimata termilise kivisöe tuhasisalduse vähendamiseks, eraldades ja rikastades suure klassi saadud kontsentraadi edasise segamise ja peente rikastamata sõeladega.

Mineraalide kadu rikastamise ajal

Mineraali kao all rikastamisel mõistetakse rikastamiseks sobiva kasuliku komponendi kogust, mis läheb rikastusjäätmetega kaduma protsessi ebatäiuslikkuse või tehnoloogilise režiimi rikkumiste tõttu.

Kehtestatud on rikastustoodete vastastikuse saastumise lubatud normid erinevate tehnoloogiliste protsesside jaoks, eriti söe rikastamiseks. Rikastustoodete bilansist eemaldatakse mineraalide kadude lubatud protsent, et katta niiskuse massi, mineraalide eemaldamist kuivatitest suitsugaasidega ja mehaanilisi kadusid.

Mineraalide töötlemise piir

Mineraalide töötlemise piiriks on töötlemismasinas tõhusalt rikastatud maagi, kivisöe osakeste väikseim ja suurim suurus.

Rikastumise sügavus

Rikastamise sügavus on rikastatava materjali peenuse alumine piir.

Söe rikastamisel kasutatakse tehnoloogilisi skeeme rikastamise piirmääradega 13; 6; üks; 0,5 ja 0 mm. Vastavalt sellele eraldatakse rikastamata sõelud suurusega 0-13 või 0-6 mm või muda suurusega 0-1 või 0-0,5 mm. Rikastamise piirmäär 0 mm tähendab, et rikastada tuleb kõiki suurusklasse.

Rahvusvahelised kongressid

Alates 1952. aastast on peetud rahvusvahelisi mineraalide töötlemise kongresse. Allpool on nende nimekiri.

kongress	aasta	Asukoht
ma	1952	London
II	1953	Pariis
III	1954	Goslar
IV	1955	Stockholm
V	1960	London
VI	1963	Caen
VII	1964	New York
VIII	1968	Leningrad
IX	1970	Praha
X	1973	London
XI	1975	Cagliari
XII	1975	São Paulo
XIII	1979	Varssavi
XIV	1982	Toronto
XV	1985	Caen
XVI	1988	Stockholm
XVII	1991	Dresden
XVIII	1993	Sydney
XIX	1995

Põhiliste rikastamisprotsesside ülesanne on eraldada kasulik mineraal ja aheraine. Need põhinevad eraldatud mineraalide füüsikaliste ja füüsikalis-keemiliste omaduste erinevustel.

Kõige sagedamini kasutatakse rikastamise praktikas gravitatsiooni-, flotatsiooni- ja magnetrikastamise meetodeid.

2.1. Gravitatsiooniline rikastamise meetod

Gravitatsiooniline rikastamise meetod nimetatakse selliseks, mille puhul tiheduse, suuruse ja kuju poolest erinevate mineraalosakeste eraldumine on tingitud nende liikumise olemuse ja kiiruse erinevusest vedelas keskkonnas gravitatsiooni- ja takistusjõudude toimel. Gravitatsioonimeetod on teiste rikastamismeetodite seas juhtival kohal. Gravitatsioonimeetodit esindavad mitmed protsessid. Need võivad olla tegelikult gravitatsioonilised (eraldamine gravitatsiooniväljas – tavaliselt suhteliselt suurte osakeste puhul) ja tsentrifugaalsed (eraldamine tsentrifugaalväljas – väikeste osakeste puhul). Kui eraldumine toimub õhus, nimetatakse protsesse pneumaatilisteks; muudel juhtudel - hüdrauliline. Rikastamisel on kõige levinumad tegelikult vees toimuvad gravitatsiooniprotsessid.

Vastavalt kasutatava aparatuuri tüübile saab gravitatsiooniprotsesse jagada raksutamiseks, rikastamiseks raskes keskkonnas, kontsentreerimiseks laudadel, rikastamiseks lukkudes, rennides, kruviseparaatorites, rikastamiseks tsentrifugaalkontsentraatorites, vastuvooluseparaatorites jne. Samuti on tavaliselt gravitatsiooniprotsessid. sisaldab pesemist.

Gravitatsiooniprotsesse kasutatakse kivisöe ja põlevkivi, kulla- ja plaatinamaakide, tinamaakide, oksüdeeritud raua- ja mangaanimaakide, kroomi, volframiidi ja haruldaste metallide maakide, ehitusmaterjalide ja mõne muu tooraine rikastamisel.

Gravitatsioonimeetodi peamised eelised on säästlikkus ja keskkonnasõbralikkus. Samuti on eeliste hulgas kõrge tootlikkus, mis on iseloomulik enamikule protsessidele. Peamine puudus on väikeklasside tõhusa rikastamise raskus.

Gravitatsiooniprotsesse kasutatakse nii iseseisvalt kui ka koos teiste rikastusmeetoditega.

Kõige tavalisem gravitatsiooniga rikastamise meetod on jigimine. jigimine on mineraalosakeste eraldamine tiheduse järgi vesi- või õhukeskkonnas, pulseerides eraldatava segu suhtes vertikaalsuunas.

Selle meetodiga saab rikastada materjale osakeste suurusega 0,1–400 mm. Jiggingut kasutatakse kivisöe, põlevkivi, oksüdeeritud raua, mangaani, kromiidi, kassiteriidi, volframiidi ja teiste maakide, aga ka kulda kandvate kivimite rikastamisel.

Jiggimise käigus (joonis 2.1) kobestatakse ja tihendatakse perioodiliselt sõelmasina sõelale asetatud materjali. Sel juhul jaotuvad rikastatud materjali terad pulseerivas voolus toimivate jõudude mõjul ümber nii, et maksimaalse tihedusega osakesed koonduvad kihi alumisse ossa ja minimaalne tihedus koondub kihi alumisse ossa. ülemine osa (osakeste suurus ja kuju mõjutavad ka delaminatsiooniprotsessi).

Peenmaterjali rikastamisel asetatakse sõelale kunstlik materjalikiht (näiteks kivisöe rikastamisel kasutatakse pegmatiidikihti), mille tihedus on suurem kui kerge mineraali tihedus, kuid väiksem kui raske tihedus. peenra suurus on 5-6 korda suurem kui algse maagi maksimaalse tüki suurus ja mitu korda suurem kui jiggimismasina sõela augud. Tihedamad osakesed läbivad peenra ja sõela ning laaditakse maha spetsiaalse düüsi kaudu, mis asub rakisemismasina kambri põhjas.

Suure materjali rikastamisel peenart spetsiaalselt sõelale ei laota, see moodustub iseenesest rikastatud materjalist ja seda nimetatakse looduslikuks (rikastatud materjal on suurem kui sõela avad). Tihedad osakesed läbivad sängi, liiguvad üle sõela ja laaditakse maha läbi spetsiaalse sõela tühjenduspilu ja edasi lifti abil masinakambrist.

Ja lõpuks, laialt klassifitseeritud materjali rikastamisel (seal on nii väikseid kui suuri osakesi), laaditakse väikesed tihedad osakesed maha läbi sõela, suured tihedad osakesed läbi tühjenduspilu (joonis 2.1).

Praegu on teada umbes 100 jigimismasina konstruktsiooni. Masinaid saab klassifitseerida järgmiselt: eraldusvahendi tüübi järgi - hüdrauliline ja pneumaatiline; vastavalt pulsatsioonide loomise meetodile - liikuva sõelaga kolb, membraan, kolvivaba või õhkpulsatsioon (joonis 2.2). Samuti võivad masinad olla väikeste klasside, suurte klasside, laialt salastatud materjali rikastamiseks. Kõige tavalisem on hüdrauliline jigging. Ja masinate hulgas kasutatakse kõige sagedamini kolvita masinaid.

Kolbpuristamismasinaid saab kasutada materjali, mille osakeste suurus on 30 + 0 mm, jaoks. Vee vibratsiooni tekitab kolvi liikumine, mille käiku reguleerib ekstsentriline mehhanism. Kolvitõkkemasinaid praegu ei toodeta ja need on tegelikult täielikult asendatud teist tüüpi masinatega.

Membraaniga jiggimismasinaid kasutatakse osakeste suurusega raua, mangaanimaakide ja haruldaste ja väärismetallide maakide raksutamiseks.Membraan-jiggimismasinaid kasutatakse maakide osakeste suurusega 30 kuni 0,5 (0,1) mm rikastamiseks. Neid toodetakse erinevate membraanidega.

Horisontaalse avaga diafragma masinatel on tavaliselt kaks või kolm kambrit. Vee võnkumised kambrites tekivad kooniliste põhjade üles-alla liikumisega, mis on tagatud ühe või mitme (olenevalt masina tüübist) ekstsentrilisest ajamimehhanismist. Koonilise põhja käiku juhitakse ekstsentrilise hülsi keeramisega võlli suhtes ja mutrite pingutamisega ning selle pöördesagedust juhitakse mootori võlli rihmaratta vahetamisega. Masina korpus igas kambris on ühendatud koonilise põhjaga kummist mansettide (diafragmade) abil.

Vertikaalse diafragmaga membraanipukseerimismasinatel on kaks või neli vertikaalse vaheseinaga eraldatud püramiidse põhjaga kambrit, mille seina on monteeritud sellega painduvalt ühendatud edasi-tagasi liigutusi tegev metallist diafragma.

Liigutatava sõelaga jiggimismasinaid kasutatakse kodupraktikas 3–40 mm osakeste suurusega mangaanimaakide rikastamiseks. Masinaid ei toodeta masstoodanguna. Sõela ajami väntmehhanism asub masina korpuse kohal. Sõel teeb kaarekujulisi liigutusi, mille käigus materjal kobestub ja liigub mööda sõela. Masinatel on kahe-, kolme- ja neljasektsioonilised sõelad pindalaga 2,9-4 m 2 . Rasked tooted laaditakse maha külgmise või keskmise pilu kaudu. Välispraktikas on kasutusel liikuva sõelaga jiggimismasinad, mis võimaldavad rikastada materjali osakeste suurusega kuni 400 mm. Näiteks Humboldt-Vedagi masin võimaldab rikastada materjali osakeste suurusega -400 + 30 mm. Selle masina eripäraks on see, et sõela üks ots on fikseeritud telje külge ja seetõttu ei liigu see vertikaalsuunas. Eraldusproduktid laaditakse maha liftiratta abil. Auto erineb töö kõrge kasumlikkuse poolest.

Õhkpulseerivad (kolvivabad) jigimismasinad (joonis 3.3) erinevad teistest suruõhu kasutamise poolest, et tekitada rakisektsioonis vee vibratsioone. Masinatel on õhu- ja jigisektsioon ning need on varustatud universaalse ajamiga, mis tagab sümmeetrilised ja asümmeetrilised jigimistsüklid ning võimaluse juhtida kambrite õhuvarustust. Kolbideta masinate peamine eelis on võime juhtida sikutamistsüklit ja saavutada kõrge eraldustäpsus suurenenud voodikõrgusega. Neid masinaid kasutatakse peamiselt kivisöe, harvemini mustmetallimaakide rikastamiseks. Masinatel võivad olla külgmised õhukambrid (joonis 2.3), sõelaalused õhukambrid, harutoru ekraanialused õhukambrid.

Õhukambrite külgmise paigutusega säilitatakse vee pulsatsioonide ühtlus rakisektsioonis kambri laiusega mitte üle 2 m. Et tagada pulseeriva voolukiiruse välja ühtlane jaotumine jiggimissõela piirkonnas , tänapäevase disainiga rakiseerimismasinate puhul kasutatakse hüdraulilisi katteid õhu- ja rakisektsioonide vahelise vaheseina lõpus.

Suruõhk siseneb õhukambrisse perioodiliselt läbi erinevat tüüpi pulsaatorite (pöörlevad, ventiilid jne), mis on paigaldatud iga kambri jaoks üks; ka perioodiliselt vabaneb õhk õhukambrist atmosfääri. Õhu sisselaskmisel veetase õhuruumis langeb ja rakisektsioonis loomulikult tõuseb (sest need on "suhtlevad laevad"); kui õhk vabaneb, toimub vastupidine. Tänu sellele tehakse jigisektsioonis võnkuvaid liigutusi.

Rikastamine mineraalne rasketes keskkondades põhineb mineraalsegu eraldamisel tiheduse järgi. Protsess toimub vastavalt Archimedese seadusele keskkonnas, mille tihedus on konkreetse kerge ja konkreetse raske mineraali tiheduse vahepealne. Täpsemalt kerged mineraalid ujuvad ja konkreetsed rasked vajuvad aparaadi põhja. Raske keskkonnaga rikastamist kasutatakse laialdaselt peamise protsessina raske ja keskmise pestavusega söe, aga ka põlevkivi, kroomi, mangaani, värviliste metallide sulfiidmaakide jne puhul. Raske keskkonna eraldamise efektiivsus on kõrgem kui rikastamise tõhusus rakispinkides (see on kõige tõhusam gravitatsiooniprotsess).

Raskete kandjatena kasutatakse raskeid vedelikke ja raskeid suspensioone. Nende vahel on üks põhimõtteline erinevus. Raske vedelik on homogeenne (ühefaasiline), raske suspensioon on ebahomogeenne (koosneb veest ja selles suspendeeritud osakestest - kaaluaine). Seetõttu on rikastamine raskes vedelikus põhimõtteliselt vastuvõetav mis tahes suurusega osakeste puhul.

Rasket suspensiooni võib teatud tihedusega pseudovedelikuks pidada ainult piisavalt suurte (võrreldes kaaluaine osakeste suurusega) osakeste jaoks. Lisaks on kaaluaine osakeste üldise liikumise tõttu teatud suunas jõuvälja mõjul, milles rikastamine toimub (gravitatsiooniline või tsentrifugaalne), et saada ühtlase tihedusega suspensiooni. seadet, on vaja seda segada. Viimane mõjutab paratamatult rikastatavaid osakesi. Seetõttu on raskes suspensioonis rikastatud osakeste suuruse alumine piir piiratud ja on: gravitatsiooniprotsessides - maakide puhul 2-4 mm, söe puhul - 4-6 mm; maakide tsentrifugaalprotsessides - 0,25-0,5 mm, söe puhul 0,5-1 mm.

Tööstusliku raskekeskkonnana kasutatakse raskeid suspensioone, s.o. peente spetsiifiliste raskete osakeste (kaaluaine) suspensioon keskkonnas, milleks on tavaliselt vesi. (Raskeid vedelikke ei kasutata tööstuses nende kõrge hinna ja toksilisuse tõttu) Hüdraulilisi suspensioone nimetatakse lihtsalt lobrideks. Kõige sagedamini kasutatavad kaaluained on magnetiit, ferrosilicon ja galeen. Kaaluaine osakeste suurus on tavaliselt 0,15 mm. Suspensiooni tihedus määratakse järgmise avaldise abil:

 c \u003d C ( y - 1) + 1, g / cm 3,

kus: C on kaalumisaine kontsentratsioon, d.u.,  y on kaalumisaine tihedus, g / cm 3. Seega on kaaluaine kontsentratsiooni muutmisega võimalik valmistada vajaliku tihedusega suspensioon.

Keskmise ja suure materjali rasketes suspensioonides rikastamine toimub gravitatsiooniseparaatorites (staatiliste eraldustingimustega separaatorites). Peeneteralise materjali rikastamine toimub tsentrifugaalseparaatorites (dünaamiliste eraldustingimustega separaatorid) - hüdrotsüklonites. Muud tüüpi raske kandja eraldajaid (aerosuspensioon, vibratsioon) kasutatakse harva.

Raske-keskmise raskusjõuga separaatorid võib jagada kolme põhitüüpi – ratas, koonus ja trummel. Ratasseparaatoreid (joon. 2.4) kasutatakse 400-6 mm osakeste suurusega materjali rikastamiseks, kodumaises praktikas peamiselt kivisöe ja põlevkivi jaoks. Kõige sagedamini kasutatav SKV on vertikaalse liftirattaga rataste eraldaja.

Koonilistes vedrustuseparaatorites (joonis 2.5) laaditakse raske fraktsioon tavaliselt maha sisemise või välise õhuliftiga. Neid separaatoreid kasutatakse –80(100)+6(2) mm maagi materjali rikastamiseks.

Välise õhktõstukiga koonusseparaatorid (joonis 2.5) koosnevad ülemisest silindrilisest ja alumisest koonuselisest osast. Alumine kooniline osa lõpeb üleminekupõlvega, mis ühendab koonust õhktõstukiga, mis tõstab settinud osakesi. Suruõhk juhitakse õhktõstetorusse läbi düüside rõhuga umbes 3-4 10 5 Pa. Õhutõstuki toru läbimõõt on võrdne vähemalt kolme suuruse suurima maagitükiga. Ujuv toode koos suspensiooniga tühjendatakse renni ja raske toode juhitakse õhuliftiga mahalaadimiskambrisse.

Trummelseparaatorit (joonis 2.6) kasutatakse maagi materjali rikastamiseks osakeste suurusega 150 + 3 (5) mm, rikastatud materjali suure tihedusega.

Raske-keskmise rikastusega hüdrotsüklonid on struktuurilt sarnased klassifikaatoritega. Rikastatud materjal juhitakse tangentsiaalselt läbi toitetoru koos raske lobriga. Tsentrifugaaljõu (mitu korda suurem kui raskusjõud) mõjul materjal kihistub: tihedad osakesed liiguvad aparaadi seintele lähemale ja transporditakse “välise keerise” abil tühjendus- (liiva) otsikusse, valgus. osakesed liiguvad seadme teljele lähemale ja transporditakse "sisemise keerise" abil äravooluotsikusse.

Raskete suspensioonide rikastamise tehnoloogilised skeemid on enamiku töötavate tehaste puhul praktiliselt samad. Protsess koosneb järgmistest toimingutest: raske suspensiooni valmistamine, maagi ettevalmistamine eraldamiseks, suspensioonis oleva maagi eraldamine erineva tihedusega fraktsioonideks, töösuspensiooni drenaaž ja eraldusproduktide pesemine, kaaluaine regenereerimine.

Piki kaldpindu voolavate voolude rikastamine toimub kontsentreerimislaudadel, lukkudes, rennides ja kruviseparaatorites. Tselluloosi liikumine nendes seadmetes toimub raskusjõu toimel piki kaldpinda väikese (võrreldes laiuse ja pikkusega) voolu paksuse juures. Tavaliselt ületab see maksimaalse tera suurust 2-6 korda.

Keskendumine(rikastamine) peal tabelid- see on tiheduse järgi eraldamise protsess õhukeses veekihis, mis voolab piki kergelt kallutatud tasapinda (tekki), teostades asümmeetrilisi edasi-tagasi liigutusi horisontaaltasandil, mis on risti vee liikumise suunaga. Tabelil olevat kontsentratsiooni kasutatakse väikeklasside rikastamiseks - maakide puhul 3 + 0,01 mm ja söe puhul -6 (12) + 0,5 mm. Seda protsessi kasutatakse tina, volframi, haruldaste, vääris- ja mustmetallide jne maakide rikastamisel; väikeste kivisöeklasside rikastamiseks, peamiselt nende väävlitustamiseks. Kontsentratsioonitabel (joon. 2.7) koosneb kitsaste liistude (lainetustega) tekist (tasapinnast); tugiseade; ajami mehhanism. Teki kaldenurk  = 410. Kergete osakeste puhul on ülekaalus hüdrodünaamilised ja tõstvad turbulentsed jõud, mistõttu kerged osakesed uhutakse ära tekiga risti olevas suunas. Keskmise tihedusega osakesed jäävad raskete ja kergete osakeste vahele.

Värav(Joonis 2.8) on kaldnurkne paralleelsete külgedega ristkülikukujuline renn, mille põhjale on asetatud püüdmiskatted (kõvad šabloonid või pehmed matid), mis on ette nähtud raskete mineraalide settinud osakeste hoidmiseks. Lukke kasutatakse kulla, plaatina, kassiteriidi rikastamiseks plateritest ja muudest materjalidest, mille rikastatud komponentide tihedus on oluliselt erinev. Väravaid iseloomustab kõrge keskendumisaste. Materjali juhitakse pidevalt lüüsi, kuni šabloonide rakud on täitunud valdavalt tihedate mineraalide osakestega. Pärast seda materjali laadimine peatatakse ja lüüsi loputatakse.

reaktiivrenn(Joonis 2.9) on lame põhja ja teatud nurga all koonduvad küljed. Viljaliha laaditakse renni laiale ülemisele otsale. Küna lõpus paiknevad alumistes kihtides suurema tihedusega osakesed, ülemistes kihtides väiksema tihedusega osakesed. Kanali otsas eraldatakse materjal spetsiaalsete jaoturitega kontsentraadiks, jahuks ja aheraineks. Ahenevaid süvendeid kasutatakse alluviaalsete maakide rikastamisel. Sellised seadmed, nagu kitsenevad rennid, jagunevad kahte rühma: 1) seadmed, mis koosnevad erineva konfiguratsiooniga üksikute rennide komplektist; 2) koonilised separaatorid, mis koosnevad ühest või mitmest koonusest, millest igaüks on nagu radiaalselt paigaldatud, ühise põhjaga kitsenevate rennide komplekt.

Kell kruvide eraldajad fikseeritud kaldega sile renn on valmistatud vertikaalteljega spiraali kujul (joonis 2.10), neid kasutatakse materjali eraldamiseks osakeste suurusega 0,1 kuni 3 mm. Pöörlevas voolus liikudes arenevad lisaks tavalistele teradele mõjuvatele gravitatsiooni- ja hüdrodünaamilistele jõududele ka tsentrifugaaljõud. Rasked mineraalid on koondunud süvendi siseküljele, kerged aga välisküljele. Seejärel laaditakse eraldusproduktid separaatorist välja renni otsas asuvate jaoturite abil.

Tsentrifugaalkontsentraatorites kehale mõjuv tsentrifugaaljõud on kordades suurem kui raskusjõud ja materjal eraldatakse tsentrifugaaljõu toimel (raskusjõu mõjul on vaid väike). Sellistel juhtudel, kui tsentrifugaaljõud ja gravitatsioon on proportsionaalsed ja eraldumine toimub mõlema jõu mõjul, nimetatakse rikastamist tavaliselt t(keervesparaatorid).

Tsentrifugaalkontsentraatorites saab tsentrifugaalvälja tekitada põhimõtteliselt kahel viisil: rõhu all oleva voolu tangentsiaalne suunamine suletud ja statsionaarsesse silindrilisse anumasse; keerutades vabalt etteantud voolu avatud pöörlevas anumas ja vastavalt sellele võib tsentrifugaalkontsentraatorid põhimõtteliselt jagada kahte tüüpi: rõhutsüklon; survevabad tsentrifuugid.

Tsüklon-tüüpi tsentrifugaalkontsentraatoritel on tööpõhimõtte kohaselt palju ühist hüdrotsüklonitega, kuid need erinevad oluliselt suurema koonuse nurga poolest (kuni 140). Tänu sellele moodustub aparaadis rikastatud materjalist “voodi”, mis täidab raske-keskmise rikastustsüklonites raske suspensiooni rolli. Ja jaotus on sama. Võrreldes raskete ja keskmiste hüdrotsüklonitega on need palju ökonoomsemad, kuid annavad halvema tehnoloogilise jõudluse.

Teist tüüpi kontsentraatorite töö sarnaneb tavapärase tsentrifuugi tööga. Seda tüüpi tsentrifugaalkontsentraatoreid kasutatakse jämedateralise liiva rikastamiseks, kulda sisaldavate loopealsete uurimisel ja peene vaba kulla eraldamisel erinevatest toodetest. Seade on poolkerakujuline kauss, mis on vooderdatud gofreeritud kummist sisetükiga. Kauss on kinnitatud spetsiaalsele platvormile (platvormile), mis saab pöörlemise elektrimootorilt kiilrihmaülekande kaudu. Rikastatud materjali pulp laaditakse aparaati, kerged osakesed sulanduvad koos veega läbi külgede, rasked takerduvad soontesse. Lainepapist kummipinnast kinnijäänud kontsentraadi mahalaadimiseks kauss peatatakse ja tehakse loputus (on ka konstruktsioone, mis võimaldavad pidevat mahalaadimist). Töötades jämedate kulda sisaldavate liivadega, tagab kontsentraator väga kõrge redutseerimisastme – kuni 1000 korda või rohkem kõrge (kuni 96-98%) kulla taaskasutamise juures.

Vastuvoolu vee eraldamine kasutatakse kodumaises praktikas energia ja lahjendatud söe töötlemiseks. Selle meetodi abil rikastamiseks kasutatavad seadmed on kruvi- ja järsu kaldega separaatorid. Kruvi horisontaalset ja vertikaalset kasutatakse kivisöe rikastamiseks osakeste suurusega 6 - 25 mm ja 13 - 100 mm, samuti sõelte ja jämedateralise muda rikastamiseks. Järsu kaldega separaatoreid kasutatakse kuni 150 mm suuruste lahjendatud söe rikastamiseks. Vastuvooluseparaatorite eeliseks on tehnoloogilise skeemi lihtsus. Kõigis vastuvooluseparaatorites on materjal jagatud kaheks tooteks: kontsentraat ja jäätmed. Eraldamisel tekkinud eraldusproduktide vastutranspordivood liiguvad tööpiirkonnas etteantud hüdraulilise takistusega nende suhtelisele liikumisele, samas kui kergete fraktsioonide voog on seotud eraldusaine vooluga ja raskete fraktsioonide voog on vastupidine. . Separaatorite töötsoonid on suletud kanalid, mis on varustatud sama tüüpi elementide süsteemiga, mis on vooluga voolujoonelised ja põhjustavad teatud viisil organiseeritud sekundaarsete voolude ja keeriste süsteemi moodustumist. Reeglina eraldatakse sellistes süsteemides lähtematerjal tihedusega, mis on palju suurem kui eralduskeskkonna tihedus.

Loopealsete liivade ja settelise päritoluga maakide rikastamiseks ettevalmistamise vajalik tingimus on nende vabastamine savist. Nendes maakides ja liivades olevad mineraalosakesed ei ole omavahel kokkukasvamise teel seotud, vaid tsementeeritakse pehme ja viskoosse saviainega tihedaks massiks.

Savimaterjali lagunemise (kobestamise, dispergeerimise) protsessi, liiva või maagi terade tsementeerimist, selle samaaegset eraldamist maagi osakestest vee ja vastavate mehhanismide abil nimetatakse nn. õhetus. Lagunemine toimub tavaliselt vees. Samal ajal paisub savi vees ja see hõlbustab selle hävitamist. Pesemise tulemusena saadakse pestud materjal (maak või liiv) ja vees dispergeeritud peeneteralisi saviosakesi sisaldav muda. Pesemist kasutatakse laialdaselt mustade metallide maakide (raud, mangaan), haruldaste ja väärismetallide liivade, ehitusmaterjalide, kaoliini tooraine, fosforiitide ja muude mineraalide rikastamisel. Pesemine võib olla iseseisva tähtsusega, kui tulemuseks on turustatav toode. Sagedamini kasutatakse seda ettevalmistava toiminguna materjali ettevalmistamiseks järgnevaks rikastamiseks. Pesemiseks kasutavad nad: ekraane, butareid, pesureid, puhastus-butare, künapesusid, vibroseibe ja muid seadmeid.

Pneumaatilised protsessid rikastamine põhineb mineraalide eraldamise põhimõttel suuruse (pneumaatiline klassifikatsioon) ja tiheduse (pneumaatiline kontsentratsioon) järgi tõusvas või pulseerivas õhuvoolus. Seda kasutatakse kivisöe, asbesti ja muude madala tihedusega mineraalide rikastamiseks; fosforiitide, rauamaakide, miiniumi ja muude mineraalide klassifitseerimisel purustamise ja kuivjahvatamise tsüklites, samuti õhuvoolude tolmu eemaldamisel kontsentreerimistehaste tsehhides. Pneumaatilise rikastamise meetodi kasutamine on soovitatav Siberi põhja- ja idapiirkondade karmides kliimatingimustes või piirkondades, kus on veepuudus, samuti kergesti imbuvat kivimit sisaldavate mineraalide töötlemisel, mis moodustab suure muda kogus, mis rikub eraldamise selgust. Pneumaatiliste protsesside eelisteks on nende tõhusus, lihtsus ja jäätmete kõrvaldamise mugavus, peamiseks puuduseks on suhteliselt madal eraldamise efektiivsus, mistõttu neid protsesse kasutatakse väga harva.

Mineraalide materjali koostis.

Mineraalide aineline koostis on andmete kogum kasulike komponentide ja lisandite sisalduse, mineraalsete avaldumisvormide ja olulisemate elementide terade kooskasvu olemuse, nende kristalsete keemiliste ja füüsikaliste omaduste kohta.

Keemiline koostis

Mineraalide keemiline koostis iseloomustab põhi- ja seonduvate mineraalide ning kasulike ja kahjulike lisandite sisaldust.

Kasulik komponent sisaldub p.i. tööstuslikes kontsentratsioonides, määrates nende põhiväärtuse, eesmärgi ja nimetuse. Näiteks raud rauamaagis.

Seotud kasulikud komponendid on p.i. mille kaevandamine on majanduslikult otstarbekas ainult koostoimes põhip.c. näiteks kuld ja hõbe poolmetallistes sulfiidmaakides.

Kasulikke lisandeid nimetatakse SP-s sisalduvateks väärtuslikeks elementideks, mida saab eraldada ja kasutada koos peamise SP-ga, parandades selle kvaliteeti. Näiteks. Kroom ja volfram rauamaagides jne.

Kahjulikke lisandeid nimetatakse elementideks, mis esinevad p.i. koos peamise kasuliku komponendiga ja halvendades selle omadusi. Näiteks väävel ja fosfor rauamaagis, väävel söes.

P.i. keemiline koostis. määratakse spektraalse, keemilise analüüsi, tuumafüüsika, aktiveerimise ja muud tüüpi analüüside abil.

Mineraloogiline koostis.

Mineraloogiline koostis iseloomustab mineraale moodustavate elementide mineraalseid avaldumisvorme.

Värviliste metallide maakide peamiste väärtuslike komponentide mineraalsete avaldumisvormide järgi eristatakse värviliste metallide maake sulfiidina, oksüdeeritud, segatuna.

Rauamaagid: magnetiit, titanomagnetiit, hematiit-martiit, pruun raudkivi, sideriit.

Mangaanimaagid: browniit, psilomelanovad, pürolusiit, segakompleks.

Kaevandus- ja keemiatooraine: apatiit, apatiit - nefeliin, fosforiit, silviniidi maagid.

1.1.3. Tekstuursed ja struktuurilised omadused.

Mineraali struktuuris esinevaid tekstuurilisi ja struktuurilisi iseärasusi iseloomustavad mineraalide lisandite ja agregaatide suurus, kuju, ruumiline jaotus.

Mineraalide terade põhivormid on idiomorfsed (piiratud kristalli servadega), allotriomorfsed (piiratud täidetava ruumi kujuga), kolloidsed, emulsioon-, lamell-reliikvia-jääk-, killud ja killud.

Sõltuvalt mineraalide ekskretsioonide valdavast suurusest eristatakse suuri (20-2 mm), väikeseid (2-0,2 mm), õhukesi (0,2-0,02 mm), väga õhukesi või emulsioone (0,02-0,002 mm) ja submikroskoopilisi (0,002 mm). 0,0002 mm) ja kolloiddispersiooniga (alla 0,0002 mm) mineraalide disseminatsiooni.

Maagi tekstuur iseloomustab mineraalsete agregaatide omavahelist paigutust ja võib olla väga mitmekesine. Näiteks riba- ja kihilistes struktuurides on agregaadid üksteise kõrval; sõlmedes - asuvad üksteise sees; in looped - vastastikku tungivad üksteisesse; kokardides ääristavad nad järjest teisi mõne mineraalse agregaadiga.

Maavaramaardlate karakteristikud on aluseks tehnoloogia arengule ja maavarade töötlemise näitajate prognoosimisele.

Mida suurem on mineraalide levik ja mida täiuslikum on nende segregatsiooni vorm, seda lihtsam on tehnoloogia ja seda kõrgemad on maavarade rikastamise määrad.

Füüsikalised omadused

Igal maagi mineraalil on teatud keemiline koostis ja sellele iseloomulik struktuur. See põhjustab mineraalide üsna püsivaid ja individuaalseid füüsikalisi omadusi: värvust; tihedus; elektrijuhtivus; magnetiline tundlikkus jne.

Luues teatud viisil tingimused, mille korral on mineraalide teatud omadused kõige kontrastsemad, on võimalik neid üksteisest eraldada, sh eraldada väärtuslikud mineraalid kogumassist. .",. ,

Mineraalkomponentide eraldumise tunnustena mineraalide töötlemisel kasutatakse nende füüsikalisi ja keemilisi omadusi, millest olulisemad on: mehaaniline tugevus; tihedus; magnetiline läbilaskvus; elektrijuhtivus ja dielektriline konstant; erinevat tüüpi kiirgus; märguvus; lahustuvus jne.

Maakide ja söe mehaanilist tugevust (tugevust) iseloomustavad purustatavus, rabedus, kõvadus, abrasiivsus, ajutine survetugevus ja see määrab energiakulu nende purustamisel ja jahvatamisel, samuti purustamis-jahvatus- ja rikastamisseadmete valikul.

Mineraalide tuumafüüsikalised omadused avalduvad nende interaktsioonis elektromagnetkiirgusega (luminestsents, fotoelektriline efekt, Comptoni efekt, fluorestsents jne).

Mineraalide eraldamise aluseks on nende poolt kiirguse või kiirguse nõrgenemise intensiivsuse erinevus.

Mineraalide magnetilised omadused tekivad ja avalduvad magnetväljas. Mineraalide magnetiliste omaduste hindamise mõõdupuuks on nende magnetiline läbilaskvus ja sellega seotud magnetiline vastuvõtlikkus, mis on võrdne 1/|1m. Magnetilised omadused määravad peamiselt mineraalide keemiline koostis ja osaliselt ka struktuur. Suurenenud magnetiline vastuvõtlikkus on iseloomulik mineraalidele, mille hulka kuuluvad raud, nikkel, mangaan, kroom, vanaadium, titaan.

Kivisöe aine on diamagnetiline ja selles sisalduvad mineraalsed lisandid on paramagnetilised.

Magnetrikastamise meetodite abil eraldamiseks kasutatakse mineraalide magnetiliste omaduste erinevusi.

Mineraalide elektrilised omadused määratakse elektrijuhtivuse ja dielektrilise konstandiga.

Mineraalide elektriliste omaduste erinevusi kasutatakse nende eraldamiseks elektrilise rikastamise meetodite abil.

Niisumine on molekulidevahelise interaktsiooni ilming faaside – tahke aine, vedeliku ja gaasi – kokkupuute piiril, mis väljendub vedeliku levimises üle tahke aine pinna.

Peeneks jaotatud mineraalosakeste pinna märguvuse erinevusi kasutatakse nende eraldamiseks flotatsioonirikastusmeetoditega.

Mineraalide lahustuvus - mineraalide võime lahustuda anorgaanilistes ja orgaanilistes lahustites. Tahke faasi ülekandmine vedelasse olekusse võib toimuda lahustumise teel difusiooni ja molekulidevahelise interaktsiooni tulemusena või keemiliste reaktsioonide tõttu.

Tahkete ainete tegelik lahustuvus määratakse empiiriliselt. Maagi puhastamise keemilistes meetodites kasutatakse mineraalsete komponentide lahustuvuse erinevusi.

Materjalide koostiste omadused on näidatud joonisel 1.

Joonis 1. Materjali koostise omadused.

Rikastamise meetodite ja protsesside klassifikatsioon.

Töötlemisettevõtetes p.i. läbivad rea järjestikuseid töötlemisprotsesse, mis vastavalt nende eesmärgile jagunevad järgmisteks osadeks:

ettevalmistav

Peamine rikastamine

Abi- ja tootmisteenuste protsessid

ettevalmistavad protsessid. Ettevalmistavad protsessid hõlmavad purustamine ja jahvatamine, milles mineraalide avalikustamine saavutatakse kasulike mineraalide kooskasvamiste hävitamise tulemusena aherainega (või mõne kasuliku mineraali kooskasvamisega teistega) koos erineva mineraalse koostisega osakeste ja tükkide mehaanilise segu moodustumisega, samuti protsessidena sõelumine ja klassifitseerimine, kasutatakse purustamisel ja jahvatamisel saadud mehaaniliste segude suuruse eraldamiseks. Ettevalmistusprotsesside ülesandeks on viia mineraalsed toorained hilisemaks rikastamiseks vajalikusse mõõtu ning mõnel juhul saada etteantud osakeste suurusjaotusest lõplik löök otseseks kasutamiseks rahvamajanduses (maakide ja söe sorteerimine) .

7. Mida mõeldakse terminite keemiline ja radiomeetriline rikastamine?

8. Mida nimetatakse hõõrderikastamiseks, dekripitatsiooniks?

9. Millised on rikastamise tehnoloogiliste näitajate valemid?

10. Mis on kokkutõmbumisastme valem?

11. Kuidas arvutada maagi rikastumisastet?

Seminari teemad:

Rikastamismeetodite peamine omadus.

Peamised erinevused ettevalmistavast, abistavast ja peamisest rikastamise meetoditest.

Peamiste rikastamismeetodite lühikirjeldus.

Ettevalmistavate ja abistavate rikastamismeetodite lühikirjeldus.

Proovi vähendamise aste, selle meetodi peamine roll mineraalide töötlemisel.

Kodutöö:

Tutvu rikastamise terminite, reeglite ja põhimeetoditega, kinnista seminaril saadud teadmisi iseseisvalt.

LOENG №3.

RIKASTAMISE LIIGID JA SKEEMID NING NENDE KASUTAMINE.

Eesmärk: Selgitada õpilastele peamisi rikastamise liike ja skeeme ning nende skeemide rakendamist tootmises. Andke mõiste mineraalide töötlemise meetodid ja protsessid.

Plaan:

Maavarade töötlemise meetodid ja protsessid, nende ulatus.

Töötlemistehased ja nende tööstuslik tähtsus. Tehnoloogiliste skeemide peamised tüübid.

Võtmesõnad: põhiprotsessid, abiprotsessid, ettevalmistusmeetodid, protsesside rakendamine, skeem, tehnoloogiline skeem, kvantitatiivne, kvalitatiivne, kvalitatiivne-kvantitatiivne, vesipulber, aparaadi skeem.

1. Kontsentreerimistehastes allutatakse mineraalidele järjestikused töötlemisprotsessid, mis vastavalt nende otstarbele jagunevad tehase tehnoloogilises tsüklis ettevalmistavateks, kontsentreerivateks ja abistavateks.

Ettevalmistavale poole toimingud hõlmavad tavaliselt purustamist, jahvatamist, sõelumist ja klassifitseerimist, s.o. protsessid, mille tulemuseks on nende hilisemaks eraldamiseks rikastusprotsessis sobiva mineraalse koostise avalikustamine, samuti mineraalide keskmistamise toimingud, mida saab läbi viia kaevandustes, karjäärides, kaevandustes ja kontsentreerimistehastes. Purustamisel ja jahvatamisel saavutatakse maagitükkide suuruse vähenemine ja mineraalide avanemine kasulike mineraalide ja aherainega kooskasvude (või mõne väärtusliku mineraali kooskasvamise teistega) hävitamise tulemusena. Sõelumist ja klassifitseerimist kasutatakse purustamisel ja jahvatamisel saadud mehaaniliste segude suuruse eraldamiseks. Ettevalmistusprotsesside ülesanne on viia mineraalsed toorained sellisesse mõõtu, mis on vajalik järgnevaks rikastamiseks.

Põhilisele Rikastamisoperatsioonid hõlmavad selliseid füüsikalisi ja füüsikalis-keemilisi mineraalide eraldamise protsesse, mille käigus eraldatakse kasulikud mineraalid kontsentraatideks ja aheraine aheraineks. Peamised rikastusprotsessid hõlmavad mineraalide eraldamise protsesse vastavalt füüsikalistele ja füüsikalis-keemilistele omadustele ( kuju, tiheduse, magnetilise vastuvõtlikkuse, elektrijuhtivuse, märguvuse, radioaktiivsuse jne järgi): sorteerimine, gravitatsioon, magnetiline ja elektriline rikastamine, flotatsioon, radiomeetriline rikastamine jne Põhiprotsesside tulemusena saadakse kontsentraadid ja sabad. Ühe või teise rikastamismeetodi kasutamine sõltub maagi mineraloogilisest koostisest.

abiteenistusele protsessid hõlmavad protseduure rikastustoodetest niiskuse eemaldamiseks. Selliseid protsesse nimetatakse dehüdratsiooniks, mis viiakse läbi selleks, et viia toodete niiskusesisaldus kehtestatud normidele.

Töötlemisettevõttes läbib lähteaine töötlemise ajal mitmeid järjestikuseid tehnoloogilisi toiminguid. Nimetatakse ka nende toimingute kogu ja järjestuse graafilist esitust rikastamise tehnoloogiline skeem.

Mineraalide rikastamisel kasutatakse nende füüsikaliste ja füüsikalis-keemiliste omaduste erinevusi, millest olulisemad on värvus, läige, kõvadus, tihedus, lõhenemine, purunemine jne.

Värv mineraalid varieerusid . Värvi erinevust kasutatakse söe käsitsi sorteerimisel või proovide võtmisel ja muudel töötlemisviisidel.

Sära mineraalid määratakse nende pindade olemuse järgi. Läike erinevust saab kasutada, nagu ka eelmisel juhul, söest käsitsi sorteerimisel või söest proovide võtmisel ja muudel töötlemisviisidel.

Kõvadus mineraalid, mis kuuluvad mineraalide hulka, on olulised mõne maagi, aga ka söe purustamise ja rikastamise meetodite valikul.

Tihedus mineraalid on väga erinevad. Kasulike mineraalide ja aheraine tiheduse erinevust kasutatakse mineraalide töötlemisel laialdaselt.

Dekoltee mineraalid seisneb nende võimes lõheneda löökide eest rangelt määratletud suunas ja moodustada piki lõhestatud tasapindu siledaid pindu.

kink on rikastamisprotsessides olulise praktilise tähtsusega, kuna purustamisel ja jahvatamisel saadud mineraali pinna iseloom mõjutab rikastamist elektriliste ja muude meetodite abil.

2. Mineraalide töötlemise tehnoloogia koosneb töötlemisettevõtetes tehtavatest järjestikustest toimingutest.

töötlemisettevõtted kutsutakse tööstusettevõtteid, kus mineraale töödeldakse rikastusmeetoditega ja neist eraldatakse üks või mitu suure väärtuslike komponentide sisaldusega ja vähese kahjulike lisandite sisaldusega kaubanduslikku toodet. Kaasaegne kontsentreerimistehas on kõrgelt mehhaniseeritud ettevõte, millel on mineraalide töötlemiseks keeruline tehnoloogiline skeem.

Maagi töötlemisel läbitavate toimingute kogu ja järjestus moodustavad rikastamisskeemid, mida tavaliselt kujutatakse graafiliselt.

Tehnoloogia süsteem sisaldab teavet töötlemisettevõttes mineraalide töötlemise tehnoloogiliste toimingute järjestuse kohta.

Kvalitatiivne skeem sisaldab teavet mineraali kvalitatiivsete mõõtmiste kohta selle töötlemise protsessis, samuti andmeid üksikute tehnoloogiliste toimingute režiimi kohta. Kvalitatiivne skeem(Joonis 1.) annab aimu aktsepteeritud maagi töötlemise tehnoloogiast, protsesside ja toimingute järjestusest, mida maak rikastamisel läbib.

riis. 1. Kvalitatiivne rikastamise skeem

kvantitatiivne skeem sisaldab kvantitatiivseid andmeid maavara jaotumise kohta üksikute tehnoloogiliste operatsioonide lõikes ja sellest tulenevate saaduste saagise kohta.

Kvalitatiivne-kvantitatiivne skeemühendab kvalitatiivsete ja kvantitatiivsete rikastusskeemide andmed.

Kui skeem sisaldab andmeid veekoguste kohta üksikutes toimingutes ja rikastusproduktides, protsessi lisatava vee koguse kohta, siis nimetatakse skeemi mudaskeemiks. Tahke aine ja vee jaotus toimingute ja toodete lõikes on näidatud tahke ja vedeliku suhtena T: W, näiteks T: W \u003d 1: 3, või tahke aine protsendina, näiteks 70% tahket ainet. Suhe T:W on arvuliselt võrdne vee kogusega (m³) 1 tonni tahke aine kohta. Üksikutele toimingutele lisatava vee kogust väljendatakse kuupmeetrites päevas või kuupmeetrites tunnis. Sageli kombineeritakse seda tüüpi skeeme ja seejärel nimetatakse seda skeemi kvalitatiivseks-kvantitatiivseks limaks.

Sissejuhatav mudaskeem sisaldab andmeid vee ja tahkete ainete vahekorra kohta rikastustoodetes.

Seadme skeem- graafiline kujutis mineraalide ja rikastusproduktide liikumisteekonnast läbi aparaadi. Sellistel skeemidel on seadmed, masinad ja sõidukid tinglikult kujutatud ning märgitud nende arv, tüüp ja suurus. Toodete liikumist ühikult ühikule tähistavad nooled (vt joonis 2):

Riis. 2. Seadmete vooluringi skeem:

1,9 - punker; 2, 5, 8, 10, 11 - konveier; 3, 6 - ekraanid;

4 - lõualuu purustaja; 7 - koonuspurusti; 12 - klassifikaator;

13 - veski; 14 - flotatsioonimasin; 15 - paksendaja; 16 - filter

Joonisel olev skeem näitab üksikasjalikult, kuidas maak läbib täieliku rikastamise, sealhulgas ettevalmistavad ja peamised rikastamise protsessid.

Sõltumatute protsessidena kasutatakse kõige sagedamini flotatsiooni-, gravitatsiooni- ja magnetrikastamise meetodeid. Kahe võimaliku meetodi hulgast, mis annavad ühesugused rikastusväärtused, valitakse tavaliselt kõige säästlikum ja keskkonnasõbralikum meetod.

Leiud:

Rikastamisprotsessid jagunevad ettevalmistavateks, põhilisteks abistavateks.

Mineraalide rikastamisel kasutatakse nende füüsikaliste ja füüsikalis-keemiliste omaduste erinevusi, millest olulised on värvus, läige, kõvadus, tihedus, lõhenemine, purunemine jne.

Maagi töötlemisel läbitavate toimingute kogu ja järjestus moodustavad rikastamisskeemid, mida tavaliselt kujutatakse graafiliselt. Sõltuvalt eesmärgist võivad skeemid olla kvalitatiivsed, kvantitatiivsed, muda. Lisaks nendele skeemidele koostatakse tavaliselt aparaatide skeemid.

Rikastamise kvalitatiivses skeemis on kujutatud maagi ja rikastusproduktide liikumisteed järjestikku läbi operatsioonide, mis näitavad mõningaid andmeid maagi ja rikastusproduktide kvalitatiivsete muutuste kohta, näiteks suurus. Kvalitatiivne skeem annab aimu protsessietappidest, kontsentraatide puhastusoperatsioonide arvust ja rikastamisjääkide kontrollpuhastusest, protsessi tüübist, rikastamise lõpp-produktide kogusest.

Kui kvalitatiivne skeem näitab töödeldud maagi kogust, üksikute toimingutega saadud saadusi ja nendes sisalduvate väärtuslike komponentide sisaldust, siis hakatakse skeemi juba nimetama kvantitatiivseks või kvalitatiiv-kvantitatiivseks.

Skeemide komplekt annab meile täieliku ülevaate käimasolevast mineraalide rikastamise ja töötlemise protsessist.

Testi küsimused:

1. Mida tähendab ettevalmistav, põhi- ja abirikastamise protsess?

2. Milliseid mineraalide omaduste erinevusi kasutatakse mineraalide töötlemisel?

3. Mis on kontsentreerivad tehased? Mis on nende rakendus?

4. Milliseid tehnoloogilisi skeeme te teate?

5. Mis on seadmete skeem.

6. Mida tähendab kvaliteedi vooskeem?

7. Kuidas saab iseloomustada kvalitatiivset-kvantitatiivset rikastamise skeemi?

8. Mida tähendab vee-läga skeem?

9. Milliseid omadusi on võimalik saavutada tehnoloogiliste skeemide järgimisega?