Օգտակար հանածոների հարստացման մեթոդներ. Հարստացման մեթոդների և գործընթացների դասակարգում Օգտակար հանածոների հարստացում ֆիզիկայի կիրառում

Հանքանյութերի վերամշակման նախապատրաստական ​​գործընթացներ

Ներածություն

Հանքանյութերի վերամշակման նպատակը

Հանքահանված ապարային զանգվածը հանքային համալիրների կտորների, տարբեր ֆիզիկական, ֆիզիկաքիմիական և քիմիական հատկություններով միներալների միջաճի խառնուրդ է։ Վերջնական արտադրանք (մետաղների խտանյութեր, կոքս, շինանյութեր, քիմիական պարարտանյութեր և այլն) ստանալու համար այն պետք է ենթարկվի մի շարք մշակման գործընթացների՝ մեխանիկական, ջերմային, քիմիական։

Հանքանյութերի վերամշակումը հարստացուցիչ ֆաբրիկաում ներառում է մի շարք գործողություններ, որոնց արդյունքում ձեռք է բերվում օգտակար բաղադրիչների առանձնացումը կեղտից. դրանք. հանքանյութը հասցնել որակի, որը հարմար է հետագա վերամշակման համար,օրինակ, անհրաժեշտ է բարձրացնել երկաթի պարունակությունը 30-50%-ից մինչև 60-70%; մանգան 15-25%-ից մինչև 35-45%, պղինձ 0,5-1,5%-ից մինչև 45-60%, վոլֆրամ 0,02-0,1%-ից մինչև 60-65%:

Ըստ իրենց նպատակի՝ օգտակար հանածոների վերամշակման գործընթացները բաժանվում են նախապատրաստական, հիմնական(հարստացում) և աջակցություն.

Նախապատրաստական ​​գործընթացները նախատեսված են օգտակար բաղադրիչների (հանքային) հատիկներ բացելու կամ բացելու համար, որոնք կազմում են օգտակար հանածոները, և դրանք բաժանելով չափի դասերի, բավարարում է հետագա հարստացման գործընթացների տեխնոլոգիական պահանջները:

Նախապատրաստական ​​գործընթացները ներառում են մանրացում, մանրացում, զննում և դասակարգում:

Օգտակար հանածոների հարստացումը հանքային հումքի մեխանիկական վերամշակման գործընթացների ամբողջություն է, որը հնարավորություն է տալիս օգտակար հանածոները (խտանյութ) առանձնացնել թափոն ապարից։

Համակենտրոնացման ինժեներները պետք է լուծեն հետևյալ խնդիրները.

Հանքային պաշարների համալիր զարգացում;

Վերամշակված արտադրանքի օգտագործում;

Ոչ թափոնային տեխնոլոգիայի նոր գործընթացների ստեղծում՝ օգտակար հանածոները վերջնական շուկայական արտադրանքի բաժանելու համար՝ արդյունաբերության մեջ դրանց օգտագործման համար.

Շրջակա միջավայրի պաշտպանությունը.

Հանքանյութերի խառնուրդների տարանջատումը կատարվում է տարբերությունների հիման վրաֆիզիկական, ֆիզիկա-քիմիական և քիմիական հատկություններում` արժեքավոր բաղադրիչների բարձր պարունակությամբ մի շարք ապրանքներ ձեռք բերելու համար (խտանյութեր) , ցածր (միջանկյալ ապրանքներ) և աննշան (թափոններ, պոչամբարներ) .

Հարստացման գործընթացը ուղղված է ոչ միայն խտանյութում արժեքավոր բաղադրիչի պարունակության ավելացմանը, այլև վնասակար կեղտերի հեռացմանը.

ծծումբանկյունում ֆոսֆորմանգանի խտանյութում, մկնդեղշագանակագույն երկաթի և սուլֆիդային բազմամետաղային հանքաքարերում։ Այս կեղտերը, մտնելով չուգուն, ապա պողպատի մեջ, վատթարացնում են մեխանիկականությունը: մետաղական հատկություններ.

Համառոտ տեղեկատվություն օգտակար հանածոների մասին

հանքանյութերկոչվում են հանքաքարեր, ոչ մետաղական և այրվող բրածո նյութեր, որոնք օգտագործվում են արդյունաբերական արտադրության մեջ բնական կամ վերամշակված ձևով։

Դեպի հանքաքարեր ներառում են օգտակար հանածոներ, որոնք պարունակում են արժեքավոր բաղադրիչներ այնքան քանակությամբ, որոնք բավարար են դրանց արդյունահանումը տնտեսապես կենսունակ դարձնելու համար:

Հանքաքարերը դասակարգվում են մետաղական և ոչ մետաղական.

մետաղական հանքաքարեր- հումք սեւ, գունավոր, հազվագյուտ, թանկարժեք և այլ մետաղների արտադրության համար՝ վոլֆրամ-մոլիբդեն, կապար-ցինկ, մանգան, երկաթ, կոբալտ, նիկել, քրոմիտ, ոսկի պարունակող.

ոչ մետաղական հանքաքարեր- ասբեստ, բարիտ, ապատիտ, ֆոսֆորիտ, գրաֆիտ, տալկ, անտիմոն և այլն:

Ոչ մետաղական հանքանյութեր - հումք շինանյութերի արտադրության համար (ավազ, կավ, մանրախիճ, շինարարական քար, պորտլանդ ցեմենտ, շինարարական գիպս, կրաքար և այլն)

այրվող հանքանյութեր - պինդ վառելիք, նավթ և այրվող գազ։

Հանքանյութերբաղկացած են միներալներից, որոնք տարբերվում են իրենց արժեքով, ֆիզիկական և քիմիական հատկություններով (կարծրություն, խտություն, մագնիսական թափանցելիություն, թրջողություն, էլեկտրական հաղորդունակություն, ռադիոակտիվություն և այլն):

Հանքանյութեր- կոչվում է բնիկ (այսինքն բնության մեջ իր մաքուր տեսքով) տարրեր և բնական քիմիական միացություններ:

Օգտակար հանքային (կամ բաղադրիչ)- անվանում են տարր կամ նրա բնական միացություն, որը ստանալու համար կատարվում է օգտակար հանածոյի արդյունահանում և մշակում։ Օրինակ՝ երկաթի հանքաքարում օգտակար հանածոներ են մագնիտիտ Fe 3 O 4, հեմատիտ Fe 2 O 3։

Օգտակար կեղտեր- կոչվում են հանքանյութեր (տարրեր), որոնց պարունակությունը փոքր քանակությամբ հանգեցնում է օգտակար հանածոներից ստացված արտադրանքի որակի բարելավմանը: Օրինակ՝ կեղտեր վանադիում, վոլֆրամ, մանգան, քրոմ՝ երկաթի հանքաքարումդրականորեն ազդում է դրանից ձուլված մետաղի որակի վրա:

Վնասակար կեղտեր- կոչվում են հանքանյութեր (տարրեր), որոնց պարունակությունը փոքր քանակությամբ հանգեցնում է օգտակար հանածոներից ստացված արտադրանքի որակի վատթարացման: Օրինակ՝ կեղտեր ծծումբ, ֆոսֆոր, մկնդեղբացասաբար է անդրադառնում պողպատի արտադրության գործընթացի վրա:

Ուղեկից տարրերկոչվում են հանքանյութում պարունակվող բաղադրիչները փոքր քանակությամբ, որոնք հարստացման գործընթացի ընթացքում ազատվում են առանձին ապրանքների կամ հիմնական բաղադրիչի արտադրանքի մեջ: Արբանյակային տարրերի հետագա մետալուրգիական կամ քիմիական մշակումը թույլ է տալիս դրանք արդյունահանել առանձին արտադրանքի մեջ:

Թափոն ապարների օգտակար հանածոներ- կանչել արդյունաբերական արժեք չունեցող բաղադրիչներ. Երկաթի հանքաքարում դրանք կարող են ներառել SiO 2, Al 2 O 3:

Կախված կառուցվածքից՝ առանձնանում են միներալները ընդհատված և ամուր, օրինակ՝ ցրված - օգտակար միներալի առանձին մանր հատիկներ ցրված են թափոնների ժայռերի հատիկների մեջ. պինդ - օգտակար միներալների հատիկները ներկայացված են հիմնականում շարունակական զանգվածով, իսկ թափոնների ապարների միներալները՝ միջշերտերի, ներդիրների տեսքով։

Օգտակար հանածոների հարստացումը հանքային հումքի նախնական մշակման տեխնոլոգիական գործընթացների ամբողջություն է՝ նրան սպառողների պահանջները բավարարող որակներ տալու նպատակով։

Հարստացման համար.

Հումքի մեջ օգտակար բաղադրիչի պարունակությունը մեծանում է,

Հումքից հանվում են վնասակար կեղտերը,

Ձեռք է բերվում հումքի չափի և կազմի միատեսակություն:

Հարստացման արդյունքում դուք ստանում եք.

Խտանյութը հարստացման արտադրանք է, որն ունի օգտակար բաղադրիչի ավելի բարձր պարունակություն՝ համեմատած հանքաքարի: Ըստ դրա պարունակության, ըստ կեղտերի, խոնավության պարունակության, խտանյութերը պետք է համապատասխանեն ԳՕՍՏ-ների, ՕՍՏ-ների, ՏՀ-ների պահանջներին.

Թափոնների պոչամբարները հարստացման թափոններ են, որոնք բաղկացած են օգտակար բաղադրիչների ցածր պարունակությամբ ապարներից, որոնց արդյունահանումը տեխնոլոգիապես անհնար է կամ տնտեսապես ոչ շահավետ:

Հարստացումը նվազեցնում է հումքի տեղափոխման, ինչպես նաև դրա վերամշակման ծախսերը, քանի որ. հեռացվում է մեծ ծավալի թափոն ապարը։

Հարստացման արդյունքում զգալիորեն ավելանում է օգտակար բաղադրիչների պարունակությունը (%).

10 3 10 2 10 -1

դ, մմ

Նկարը ցույց է տալիս էներգիայի հատուկ սպառման կախվածությունը միջին ամրության նյութի մանրացման և հղկման ժամանակ տարբեր վերջնական նուրբությունից:

Մանրացման (հղկման) աստիճանը հանքաքարի ամենամեծ կտորների (D) տրամագծի հարաբերակցությունն է մանրացված արտադրանքի կտորների տրամագծին (դ).

Կախված հանքաքարի հատկություններից՝ օգտագործվում է.

1 - ջախջախում - ոչնչացում երկու սեղմող մարմինների միջև կտորների սեղմման արդյունքում.

2 - պառակտում - ջախջախիչ մարմինների ծայրերի միջև սեպ խրվելու հետևանքով ոչնչացում.

3 - ազդեցություն - ոչնչացում կարճաժամկետ դինամիկ բեռների ազդեցության տակ.

4 - քայքայում - ոչնչացում միմյանց նկատմամբ շարժվող մակերեսների գործողության արդյունքում:

Կախված հանքաքարի կտորների ոչնչացման եղանակից և մեխանիզմից՝ առանձնանում են.

Ծնոտի ջարդիչները (ջարդել և բաժանել կտորները պարբերաբար մոտեցող թիթեղների միջև - այտեր) - պարբերական գործողության սարքեր. հանքաքարի մանրացումը փոխարինվում է բեռնաթափման-բեռնման ցիկլով, ինչը հանդիսանում է այս տեսակի ջարդիչների հիմնական թերությունը, ինչը նվազեցնում է դրանց արտադրողականությունը.

Կոն ջարդիչներ (շարժվող և անշարժ կոնների միջև տրորել և ջարդել կտորները) - շարունակական ջարդիչներ;

Ռուլետային ջարդիչներ (փշրում և կտորներ բաժանում երկու հարթ կամ ատամնավոր լիսեռների միջև, որոնք շարժվում են դեպի միմյանց) - շարունակական ջարդիչներ;

Հարվածային ջարդիչները օգտագործվում են փափուկ և մածուցիկ նյութերը մանրացնելու համար:

Նյութի մանրացումն իրականացվում է տարբեր տեսակի ջրաղացներում.

Թմբուկային աղացները օգտագործվում են նյութը 1-2 մմ մասնիկի չափով մանրացնելու համար: Սա պողպատե թմբուկ է, որի մեջ մանրացնող մարմինները բեռնված են հանքաքարի հետ միասին: Կախված ջարդող մարմինների տեսակից՝ առանձնանում են գնդիկավոր, ձողային, խճաքարային և ինքնահղկման աղացները։

Մանրացման (հղկման) յուրաքանչյուր փուլից հետո ստացված արտադրանքից զտումով (մաղելով) առանձնացնում են մանր մասնաբաժինը։ Սքրինինգը սովորաբար օգտագործվում է 1-2 մմ-ից բարձր մասնիկների չափով նյութեր առանձնացնելու համար:

Հիդրավլիկ դասակարգման մեթոդները օգտագործվում են 100 մկմ-ից պակաս մասնիկների չափսերով նյութերը առանձնացնելու համար: Հիդրավլիկ դասակարգումը հանքային հատիկների խառնուրդն ըստ չափերի բաժանելու գործընթացն է՝ հիմնված ջրում դրանց նստեցման արագության տարբերության վրա:

Հետո գալիս է բուն հարստացումը։ Հարստացման ամենատարածված մեթոդներն են.

ֆլոտացիա,

Գրավիտացիոն,

Մագնիսական,

Էլեկտրական.

Միջոցով ֆլոտացիաՀարստացված է սեւ և գունավոր մետաղների բոլոր հանքաքարերի ավելի քան 90%-ը, ինչպես նաև ոչ մետաղական օգտակար հանածոները՝ ծծումբ, գրաֆիտ, ֆոսֆատ հանքաքարեր, ածուխ։

Ֆլոտացիոն համակարգը տարասեռ է և ներառում է երեք փուլ՝ պինդ, հեղուկ, գազ։ Ֆլոտացիան հիմնված է պինդ մասնիկների՝ հեղուկ և գազային փուլերի միջերեսում պահվելու ունակության վրա, այսինքն. հիդրոֆոբության, մասնիկների անթափանցելիության վրա։ Փրփուրի ֆլոտացիան ամենատարածվածն է: Հանքային հատիկները, որոնք ջրով չեն թրջվում, կպչում են օդային փուչիկներին և լողում են մակերեսին: Ֆլոտացիայի պայմանները փոխելով, օրինակ, կարելի է հասնել հետևյալին. ֆլոտացիա, այսինքն. Ֆլոտացիոն պրոցեսները ունիվերսալ են անցկացման մեթոդների բազմազանության և հսկողության լայն հնարավորությունների շնորհիվ:

Ֆլոտացիայի գործընթացն իրականացնելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել տարբեր քիմիական միացություններ.

Կոլեկտորներ - կտրուկ մեծացնում են արդյունահանվող մասնիկների մակերեսի հիդրոֆոբությունը: Երբ օգտագործվում է սուլֆիդային նյութերի ֆլոտացիա

R-O-C-S-Me քսանտատներ և RO S դիթիոֆոսֆատներ

(R-ն ալկոհոլի կամ ֆենոլի ռադիկալ է, Me-ը Na կամ K է);

Ոչ սուլֆիդային հանքանյութերը լողում են ճարպաթթուների Na-օճառներով (Na oleate - С17Н33СООНa) կամ ամիններով (RNH2);

Ածուխը, ծծումբը և այլ բնական հիդրոֆոբ հանքանյութերը լողում են կերոսինի և այլ ոչ բևեռային ռեակտիվների միջոցով:

Փչող նյութեր - նյութեր, որոնք հեշտացնում են օդի ցրումը, կանխում են փուչիկների միաձուլումը և բարձրացնում փրփուրի ուժը (տարբեր մակերևութային ակտիվ նյութեր, սոճու յուղ);

Շրջակա միջավայրի կարգավորիչներ - ստեղծում են շրջակա միջավայրի օպտիմալ pH (կրաքար, սոդա, ծծմբաթթու):

Ֆլոտացիոն պրոցեսն իրականացվում է ֆլոտացիոն մեքենաներում։ Փրփուրի արտադրանքը սնվում է ջրազրկման:

Ձգողականության գործընթացներհիմնված են ջրային կամ օդային միջավայրում տարբեր խտությամբ հանքային մասնիկների շարժման բնույթի և արագության տարբերության վրա.

Լվացում - տարանջատում թուլացնելով և ջրով հեռացնելով կավե նյութերը, որոնք միասին պահում են հանքային հատիկները (երկաթի և մանգանի հանքաքարեր, ֆոսֆորիտներ, գունավոր, հազվագյուտ և թանկարժեք մետաղների տեղադրիչներ, ոսկե ավազի լվացում, բարձրորակ շինանյութ);

Հարստացում ծանր միջավայրերում– արդյունահանվող օգտակար հանածոների բաժանումն ըստ խտության. Ստացված արտադրանքները (ծանր և թեթև ֆրակցիաները) ունեն առանձնացնող միջավայրի խտությունից ավելի կամ փոքր խտություն և դրա պատճառով կամ լողում են կամ խորտակվում դրա մեջ: Նման հարստացումը ածխի արդյունաբերության մեջ գլխավորն է։ Որպես ծանր միջավայր օգտագործվում են օրգանական հեղուկներ, աղերի ջրային լուծույթներ և կասեցումներ.

Օրգանական հեղուկներ՝ տրիքլորէթան С2Н3С13 (խտությունը 1460 կգ/մ3), քլորոֆորմ СС14 (1600), դիբրոմէթան С2Н4Br2 (2170), ացետիլենետբրոմիդ С2Н1Br2 (2930);

Անօրգանական աղերի ջրային լուծույթներ՝ CaCd2 (1654), ZnC12 (2070);

Կախոցներ. 0,1 մմ-ից պակաս մանրացված տարբեր նյութեր օգտագործվում են որպես կշռող նյութեր՝ կավ (1490), պիրիտ (2500), գալենա PbS (3300): Ածուխը հարստացնելիս օգտագործվում է մագնետիտի կախոց (2500)։

Մագնիսական հարստացումօգտագործվում է սեւ, հազվագյուտ և գունավոր մետաղների հանքաքարերի վերամշակման մեջ։ Այն հիմնված է օգտակար հանածոների և թափոնների մագնիսական հատկությունների տարբերությունների օգտագործման վրա: Երբ մասնիկները շարժվում են մագնիսական դաշտով, մագնիսական և ոչ մագնիսական արտադրանքները շարժվում են տարբեր հետագծերով: Ըստ հատուկ մագնիսական զգայունության՝ հանքանյութերը բաժանվում են.

Ուժեղ մագնիսական - մագնետիտ Fe 3 O 4, պիրրոտիտ Fe 1-n S n - χ\u003e 380 * 10 -7 մ3 / կգ,

Թույլ մագնիսական - Fe և Mn-ի հիդրօքսիդներ և կարբոնատներ - χ = (7,5-1,2) * 10-7 մ3 / կգ,

Ոչ մագնիսական քվարց SiO2, ապատիտ Ca5(F,Cl)(PO4)3, ռուտիլ TiO2, դաշտային սպաթ (Na,K,Ca) (AlSi3O8):

Էլեկտրական հարստացումհիմնված է ապարների տարբեր էլեկտրական հաղորդունակության և էլեկտրաֆիկացման ենթակա նրանց հատկությունների վրա: Էլեկտրական տարանջատումը օգտագործվում է 0,05-3 մմ մասնիկի չափով հատիկավոր զանգվածային պինդ նյութերի հարստացման համար, որոնց բաղադրիչները էական տարբերություններ չունեն այլ հատկությունների (խտություն, մագնիսական զգայունություն, մակերեսի ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ):

Կախված հատուկ էլեկտրական հաղորդունակությունից, հանքանյութերը բաժանվում են.

Հաղորդիչներ - ռուտիլ, պիրիտ,

Կիսահաղորդիչներ՝ մագնետիտ,

Ոչ հաղորդիչներ - քվարց, ցիրկոն (ZrSO4):

Երբ հանքային հաղորդիչի մասնիկները շփվում են էլեկտրոդի հետ, դրանք լիցքավորվում են նույն լիցքով։ Դիէլեկտրիկ մասնիկը այս դեպքում լիցքավորված չէ։ Այնուհետև մասնիկները անցնում են մշտական ​​էլեկտրական դաշտով և փոխում են իրենց հետագծերը՝ կախված իրենց մակերեսի լիցքից:

Վերամշակող գործարանները զգալի փոշու և կեղտաջրերի արտանետումների աղբյուր են:

Փոշու առաջացումը տեղի է ունենում պինդ հանքային հումքի վերամշակման և պահպանման ժամանակ։ Ուժեղ փոշու արտանետում է նկատվում չոր մանրացման, զննման, հարստացման չոր եղանակների, փոխադրման և հարստացման արտադրանքի վերաբեռնման ժամանակ:

Ջարդիչների շահագործման ընթացքում հիմնական փոշու արտանետումը տեղի է ունենում արտադրանքի բեռնաթափման վայրերում և հասնում է 4 գ/վրկ-ի գլանափոշու ջարդիչների համար, 10 գ/վրկ-ի` կոնի և ծնոտի ջարդիչների համար, 120 գ/վրկ-ի` մուրճային ջարդիչների համար: Ջրաղացների շահագործման ընթացքում արտանետվում է մինչև 80 գ/վրկ փոշի։

Կեղտաջրերը հարստացման պոչամբարների հետ միասին թափվում են պոչամբարներ, որտեղից կարող են մտնել ջրային մարմիններ:

Հիմնական աղտոտիչներն են կոպիտ կեղտերը (գրավիտացիոն հարստացման պոչամբարները), աղերը՝ լուծարված, ֆլոտացիոն ռեակտիվները՝ էմուլսիաների տեսքով, ռեակտիվների փոխազդեցության արտադրանքները միմյանց և հանքանյութերի հետ։

Կեղտաջրերը կարող են պարունակել.

Թթուներ, որոնք օգտագործվում են տեխնոլոգիական գործընթացում

Fe, Cu, Ni, Zn, Pb, Al, Co, Cd, Sb, Hg և այլ իոններ, որոնք մտնում են կեղտաջրեր՝ թթուներով իրենց միացությունների լուծարման պատճառով,

Ցիանիդները ոսկու կորզման գործարանների և գործարանների հիմնական աղտոտիչն են, որոնք օգտագործում են ցիանիդի հալոցքը որպես ֆլոտացիոն ռեագենտ,

Ֆտորիդներ, եթե ֆլոտացիոն ռեակտիվներն են NaF, NaSiF6,

Նավթամթերք, ամենից հաճախ՝ կերոսին, ածուխի, ծծմբի, Cu-Mo, Mo-W rudB հարստացման ֆլոտացիոն նյութ

Ֆենոլները որպես ֆլոտացիոն նյութեր, քսանտատները և դիթիոֆոսֆատները տհաճ հոտով ֆլոտացիոն նյութեր են:

Երկրի աղիքներից արդյունահանված որոշ օգտակար հանածոներ ուղղակիորեն օգտագործվում են ժողովրդական տնտեսության որոշ ոլորտներում (քար, կավ, կրաքար՝ շինարարական նպատակներով, միկա՝ էլեկտրական մեկուսացման համար և այլն), սակայն դրանց մեծ մասը նախապես հարստացված է։

Հանքանյութերի հարստացումկոչվում է հանքանյութի մեխանիկական մշակման գործողությունների մի շարք՝ ազգային տնտեսության մեջ օգտագործելու համար պիտանի արտադրանք ստանալու նպատակով։

Օգտակար հանածոների հարստացման գործընթացն իրականացվում է հատուկ սարքավորված, բարձր մեքենայացված ձեռնարկություններում։ Այս բիզնեսները կոչվում են վերամշակող գործարաններեթե նրանց հիմնական խնդիրն է առանձնացնել օգտակար հանածոները և ջարդող և զննման բույսեր, եթե հարստացումը կրճատվում է հիմնականում ապարների ջախջախմամբ և դրանց չափով և ուժով բաժանելով։

Վերամշակող գործարաններում օգտակար հանածոները ենթարկվում են մի շարք հաջորդական գործողությունների, ինչի արդյունքում օգտակար բաղադրիչներն առանձնանում են կեղտից: Օգտակար հանածոների հարստացման գործընթացները, ըստ իրենց նպատակի, բաժանվում են նախապատրաստական, հիմնական և օժանդակ .

Նախապատրաստականներառում են մանրացման, մանրացման, զննման և դասակարգման գործընթացները: Նրանց խնդիրն է հանքային բաղադրիչները բերել այնպիսի վիճակի, որով հնարավոր լինի տարանջատում (չափի նվազում, չափի բաժանում և այլն);

Դեպի հիմնականներառում են հետևյալ գործընթացները.

ձգողականություն;

ֆլոտացիա;

մագնիսական;

էլեկտրական;

հատուկ;

համակցված.

Հարստացման հիմնական պրոցեսների խնդիրն է առանձնացնել օգտակար օգտակար հանածոներն ու թափոնները։

դեպի օժանդակներառում են ջրազրկում, փոշու հավաքում, կեղտաջրերի մաքրում, փորձարկում, վերահսկում և ավտոմատացում, բեռնաթափում, չոր և ջրային տեղափոխում, խառնում, նյութերի և ռեակտիվների բաշխում մեքենաներին և այլն:

Այս գործընթացների խնդիրն է ապահովել հիմնական գործընթացների օպտիմալ հոսքը:

Հաջորդական տեխնոլոգիական մշակման գործողությունների ամբողջությունը, որոնց ենթարկվում են օգտակար հանածոները վերամշակող գործարաններում, կոչվում է հարստացման սխեմա. Կախված հարստացման սխեմայում պարունակվող տեղեկատվության բնույթից, այն կոչվում է տեխնոլոգիական, որակական, քանակական, որակական-քանակական, ջրային-ցուրտ և ապարատային սխեման:

Այն ամենը, ինչ մտնում է հարստացման կամ առանձին հարստացման գործողության մեջ, կոչվում է սկզբնական նյութ կամ սնուցում։

Վերամշակող գործարանի սկզբնական նյութը հանքաքարն է։ Արժեքավոր բաղադրիչի տոկոսը սկզբնական նյութում (հանքաքար) սովորաբար նշվում է (ալֆա): Ապրանքներհարստացումը (կամ շահագործումը) վերաբերում է հարստացման արդյունքում ստացված նյութերին. կենտրոնանալ, միջանկյալ արտադրանք (միջին արտադրանք) և պոչամբարներ.

Կենտրոնանալկոչվում է հարստացման արդյունք, որի մեջ արժեքավոր բաղադրիչի պարունակությունն ավելի մեծ է, քան սկզբնական նյութում։ Խտանյութում արժեքավոր բաղադրիչի տոկոսը նշվում է (բետա):

Պոչերկոչվում է հարստացման արտադրանք, որն ունի արժեքավոր բաղադրիչի ցածր պարունակություն՝ համեմատած սկզբնական հանքաքարի հետ: Պոչերում արժեքավոր բաղադրիչի տոկոսը սովորաբար նշվում է (թետա): Պոչանքները հիմնականում թափոններ են և վնասակար կեղտեր:

միջանկյալ արտադրանք(միջին արտադրանք) այն արտադրանքն է, որի արժեքավոր բաղադրիչի պարունակությունը պակաս է, քան խտանյութում, և ավելի, քան պոչերում: Դրանում արժեքավոր բաղադրիչի բովանդակությունը նշվում է . Արդյունաբերական արտադրանքը սովորաբար ուղարկվում է լրացուցիչ վերամշակման։

Խտանյութերը և պոչամբարները կարող են լինել ինչպես առանձին գործողությունների, այնպես էլ հարստացման գործընթացի վերջնական արտադրանք: Վերջնական կամ այսպես կոչված ապրանքային խտանյութերի որակը պետք է համապատասխանի պետական ​​ստանդարտին (ԳՕՍՏ): Յուրաքանչյուր ԳՕՍՏ նախատեսում է խտանյութերում արժեքավոր բաղադրիչի նվազագույն պարունակությունը և կեղտերի թույլատրելի պարունակությունը:

Հարստացման արդյունքները գնահատելու համար օգտագործվում են հետևյալ հիմնական տեխնոլոգիական ցուցանիշները և դրանց նշանները.

Արդյունք(գամմա) - ստացված արտադրանքի քանակը՝ արտահայտված ելանյութի տոկոսով (կամ միավորի կոտորակներով):

Կոնցենտրատների, միջուկների, պոչամբարների ելքը որոշվում է հետևյալ արտահայտություններից.

որտեղ C-ն խտանյութի քանակն է.

M - վերամշակված հանքաքարի քանակը;

P - միջինների քանակը:

Արդյունահանման աստիճանը էլ(էպսիլոն) - արտահայտված տոկոսով, տվյալ արտադրանքում արժեքավոր բաղադրիչի քանակի հարաբերակցությունը (սովորաբար խտանյութում) սկզբնական նյութում (հանքաքար) դրա քանակին, վերցված 100%: Արդյունահանման աստիճանը դեպի խտանյութ, միջին, պոչամբար որոշվում է բանաձևերով.

Համակենտրոնացման աստիճանը(կամ հարստացման գործոն) K - խտանյութում արժեքավոր բաղադրիչի պարունակության հարաբերակցությունը սկզբնական նյութում (հանքաքար) դրա պարունակությանը.

Հաճախ ապրանքների զանգվածը անհայտ է: Բայց ապրանքների մեջ օգտակար բաղադրիչի պարունակությունը գրեթե միշտ հայտնի է:

Խտանյութի և պոչամբարի բերքատվությունը, դրա արդյունահանումը պարունակության միջոցով որոշվում են հետևյալ բանաձևերով.

Նման բանաձևերի համաձայն՝ գործարաններում աշխատելու ընթացքում հնարավոր է գնահատել հարստացումը՝ ունենալով միայն հանքաքարի () և հարստացման արտադրանքի ( , ) քիմիական անալիզի վերաբերյալ տվյալներ։ Նմանապես, հավասարումներ և բանաձևեր կարող են ստացվել այն դեպքի համար, երբ հարստացման գործընթացում ստացվում են երկու խտանյութեր և պոչեր, այսինքն, երկու արժեքավոր բաղադրիչների համար:

Այս հավասարումները ընդհանուր կանոնի տարբեր արտահայտություններ են, որ որ հարստացման համար մատակարարվող նյութի քանակը հավասար է ստացված արտադրանքի գումարին

Ժայռային զանգվածը բաժանվում է հիմնական (իրականում կենտրոնացված); նախապատրաստական ​​և օժանդակ.

Բոլոր գոյություն ունեցող հարստացման մեթոդները հիմնված են հանքանյութի առանձին բաղադրիչների ֆիզիկական կամ ֆիզիկաքիմիական հատկությունների տարբերությունների վրա: Կան, օրինակ, հարստացման գրավիտացիոն, մագնիսական, էլեկտրական, ֆլոտացիոն, բակտերիալ և այլ մեթոդներ։

Հարստացման տեխնոլոգիական ազդեցություն

Օգտակար հանածոների նախնական հարստացումը թույլ է տալիս.

• ավելացնել հանքային հումքի արդյունաբերական պաշարները՝ օգտակար բաղադրիչների ցածր պարունակությամբ աղքատ օգտակար հանածոների հանքավայրերի օգտագործման միջոցով.
• բարձրացնել հանքարդյունաբերական ձեռնարկություններում աշխատանքի արտադրողականությունը և նվազեցնել արդյունահանվող հանքաքարի արժեքը՝ պայմանավորված հանքարդյունաբերության մեքենայացման և ընտրովի փոխարեն օգտակար հանածոների շարունակական արդյունահանմամբ.
• բարելավել մետալուրգիական և քիմիական ձեռնարկությունների տեխնիկական և տնտեսական ցուցանիշները հարստացված հումքի վերամշակման մեջ՝ նվազեցնելով վառելիքի, էլեկտրաէներգիայի, հոսքերի, քիմիական ռեակտիվների արժեքը, բարելավելով պատրաստի արտադրանքի որակը և նվազեցնելով օգտակար բաղադրիչների կորուստը թափոններով.
• իրականացնել օգտակար հանածոների համալիր օգտագործում, քանի որ նախնական հարստացումը հնարավորություն է տալիս դրանցից հանել ոչ միայն հիմնական օգտակար բաղադրիչները, այլև ուղեկցողները, որոնք պարունակվում են փոքր քանակությամբ.
• նվազեցնել հանքարդյունաբերական արտադրանքը սպառողներին փոխադրելու ծախսերը՝ փոխադրելով ավելի հարուստ արտադրանք, այլ ոչ թե հանքանյութ պարունակող արդյունահանված ապարների զանգվածի ամբողջ ծավալը.
• մեկուսացնել հանքային հումքից վնասակար կեղտերը, որոնք դրանց հետագա վերամշակման ընթացքում կարող են վատթարանալ վերջնական արտադրանքի որակը, աղտոտել շրջակա միջավայրը և սպառնալ մարդու առողջությանը:

Օգտակար հանածոների վերամշակումն իրականացվում է վերամշակող գործարաններում, որոնք այսօր հզոր, բարձր մեքենայացված ձեռնարկություններ են՝ բարդ տեխնոլոգիական գործընթացներով։

Հարստացման գործընթացների դասակարգում

Վերամշակող գործարաններում օգտակար հանածոների վերամշակումը ներառում է մի շարք հաջորդական գործողություններ, որոնց արդյունքում ձեռք է բերվում օգտակար բաղադրիչների առանձնացումը կեղտից: Ըստ իրենց նպատակի՝ օգտակար հանածոների վերամշակման գործընթացները բաժանվում են նախապատրաստական, հիմնական (հարստացնող) և օժանդակ (վերջնական):

Նախապատրաստական ​​գործընթացներ

Նախապատրաստական ​​գործընթացները նախատեսված են հանքանյութը կազմող օգտակար բաղադրիչների (հանքային) հատիկները բացելու կամ բացելու և այն բաժանելու չափերի դասերի, որոնք համապատասխանում են հետագա հարստացման գործընթացների տեխնոլոգիական պահանջներին: Նախապատրաստական ​​գործընթացները ներառում են մանրացում, մանրացում, զննում և դասակարգում:

Մանրացնել և մանրացնել

Մանրացնել և մանրացնել- արտաքին մեխանիկական, ջերմային, էլեկտրական ուժերի ազդեցության տակ հանքային հումքի (հանքային) կտորների ոչնչացման և չափերի կրճատման գործընթաց, որն ուղղված է պինդ մարմնի մասնիկները միմյանց կապող ներքին համակցված ուժերի հաղթահարմանը:

Գործընթացի ֆիզիկայի համաձայն՝ մանրացման և մանրացման միջև հիմնարար տարբերություն չկա։ Պայմանականորեն համարվում է, որ տրորելիս ստացվում են 5 մմ-ից մեծ մասնիկներ, իսկ տրորման դեպքում՝ 5 մմ-ից փոքր մասնիկներ։ Ամենամեծ հատիկների չափը, որին անհրաժեշտ է մանրացնել կամ մանրացնել հանքանյութը հարստացման համար պատրաստվելու ընթացքում, կախված է հանքանյութը կազմող հիմնական բաղադրիչների ընդգրկումների չափից և սարքավորումների տեխնիկական հնարավորություններից, որոնց վրա կ Ենթադրվում է, որ պետք է իրականացվի մանրացված (մանրացված) արտադրանքի վերամշակման գործողություն.

Օգտակար բաղադրամասերի հատիկների բացում - միջբուծությունների մանրացում և (և) մանրացում, մինչև օգտակար բաղադրիչի հատիկներն ամբողջությամբ ազատվեն և ստացվի օգտակար բաղադրիչի հատիկների և թափոն ապարների (խառնուրդ) մեխանիկական խառնուրդ։ Օգտակար բաղադրամասերի հատիկների բացում – միջաճիճների ջախջախում և (և) մանրացում, մինչև օգտակար բաղադրիչի մակերեսի մի մասն ազատվի, որն ապահովում է ռեագենտին հասանելիություն։

Ջարդումն իրականացվում է հատուկ ջարդիչ կայանների վրա։ Մանրացումը պինդ մարմինների քայքայման գործընթաց է՝ կտորների չափի նվազումով մինչև որոշակի նուրբություն՝ արտաքին ուժերի ազդեցությամբ, որոնք հաղթահարում են պինդի մասնիկները կապող ներքին համակցված ուժերը։ Մանրացված նյութի մանրացումը կատարվում է հատուկ ջրաղացներում (սովորաբար գնդիկ կամ ձող):

Սքրինինգ և դասակարգում

Սքրինինգ և դասակարգումօգտագործվում են հանքանյութը տարբեր չափերի արտադրանքի բաժանելու համար՝ չափի դասեր։ Սքրինինգն իրականացվում է հանքանյութը մաղի վրա զտելով և տրամաչափված անցքերով մաղերը փոքր (էկրանի տակ) և մեծ (էկրանից դուրս) արտադրանքի մեջ: Սքրինինգն օգտագործվում է միներալներն ըստ չափերի առանձնացնելու զննման (զննման) մակերեսների վրա՝ միլիմետրից մինչև մի քանի հարյուր միլիմետր անցքերի չափերով:

Սքրինինգն իրականացվում է հատուկ մեքենաներով՝ էկրաններով։

Հանքանյութերը, որոնց բաղադրիչներն ունեն էլեկտրական հաղորդունակության տարբերություններ կամ կարող են որոշակի գործոնների ազդեցության տակ ձեռք բերել տարբեր մեծության և նշանի էլեկտրական լիցքեր, կարող են հարստացվել էլեկտրական տարանջատման մեթոդով։ Այդպիսի միներալներից են ապատիտը, վոլֆրամը, անագը և այլ հանքաքարեր։

Նրբությամբ հարստացումը օգտագործվում է այն դեպքերում, երբ օգտակար բաղադրիչները ներկայացված են ավելի մեծ կամ, ընդհակառակը, ավելի փոքր հատիկներով՝ համեմատած թափոնների ապարների հատիկների հետ: Պլեյսերներում օգտակար բաղադրիչները փոքր մասնիկների տեսքով են, ուստի մեծ դասերի առանձնացումը թույլ է տալիս ազատվել ապարների կեղտերի զգալի մասից։

Հացահատիկի ձևի և շփման գործակիցի տարբերությունը հնարավորություն է տալիս առանձնացնել միկա կամ ասբեստի մանրաթելային ագրեգատների հարթ թեփուկավոր մասնիկները կլորացված ձև ունեցող ապարների մասնիկներից: Թեք հարթության երկայնքով շարժվելիս թելքավոր և հարթ մասնիկները սահում են, իսկ կլորացված հատիկները գլորվում են ներքև: Գլորման շփման գործակիցը միշտ ավելի քիչ է, քան սահող շփման գործակիցը, ուստի հարթ և կլորացված մասնիկները շարժվում են թեք հարթության երկայնքով տարբեր արագություններով և տարբեր հետագծերով, ինչը պայմաններ է ստեղծում դրանց բաժանման համար:

Բաղադրիչների օպտիկական հատկությունների տարբերությունները օգտագործվում են միներալների հարստացման ժամանակ ֆոտոմետրիկ տարանջատման մեթոդով։ Այս մեթոդը օգտագործվում է տարբեր գույների և փայլի հատիկները մեխանիկորեն առանձնացնելու համար (օրինակ՝ ադամանդի հատիկներն առանձնացնելով թափոնների ապարների հատիկներից):

Հիմնական վերջնական գործողություններն են միջուկի խտացումը, ջրազրկումը և հարստացման արտադրանքի չորացումը: Ջրազրկման մեթոդի ընտրությունը կախված է ջրազրկվող նյութի բնութագրերից (նախնական խոնավության պարունակություն, մասնիկների չափերի բաշխում և հանքաբանական բաղադրություն) և վերջնական խոնավության պահանջներից: Հաճախ դժվար է մեկ փուլով հասնել անհրաժեշտ վերջնական խոնավությանը, հետևաբար, գործնականում հարստացման որոշ ապրանքների համար ջրազրկման գործողությունները տարբեր ձևերով օգտագործվում են մի քանի փուլով:

Թափոններ

Թափոններ՝ արժեքավոր բաղադրիչների ցածր պարունակությամբ հարստացման վերջնական արտադրանք, որոնց հետագա արդյունահանումը տեխնիկապես անհնար է և/կամ տնտեսապես աննպատակահարմար։ (Այս տերմինը համարժեք է նախկինում օգտագործված տերմինին պոչամբարներ, բայց ոչ ժամկետը պոչերը, որը, ի տարբերություն թափոնների, հարստացման ցանկացած գործողության սպառված արդյունքն է):

Միջանկյալ նյութեր

Միջանկյալ արտադրատեսակները (միջին արտադրատեսակները) միջաճածակների մեխանիկական խառնուրդ են օգտակար բաղադրիչների բաց հատիկներով և թափոնների ապարներով: Միջանկյալ նյութերը բնութագրվում են խտանյութերի համեմատ օգտակար բաղադրիչների ավելի ցածր պարունակությամբ և թափոնների համեմատ օգտակար բաղադրիչների ավելի բարձր պարունակությամբ:

Հարստացման որակ

Հանքանյութերի և հարստացման արտադրանքի որակը որոշվում է արժեքավոր բաղադրիչի, կեղտերի, հարակից տարրերի պարունակությամբ և արդյունահանմամբ, ինչպես նաև խոնավության պարունակությամբ և նրբությամբ:

Օգտակար հանածոների վերամշակումը իդեալական է

Հանքանյութերի իդեալական հարստացման ներքո (իդեալական տարանջատում) հասկացվում է հանքային խառնուրդի բաղադրիչների տարանջատման գործընթացը, որի դեպքում յուրաքանչյուր ապրանքի խցանումը բացակայում է իրեն օտար մասնիկներով: Իդեալական օգտակար հանածոների վերամշակման արդյունավետությունը ցանկացած չափանիշով 100% է:

Հանքանյութերի մասնակի վերամշակում

Մասնակի հարստացումը հանքանյութի չափսերի առանձին դասի հարստացումն է կամ վերջնական արտադրանքից աղտոտող կեղտերի ամենահեշտ առանձնացված մասի առանձնացումը՝ դրանում օգտակար բաղադրիչի կոնցենտրացիան մեծացնելու նպատակով։ Այն օգտագործվում է, օրինակ, չդասակարգված ջերմային ածխի մոխրի պարունակությունը նվազեցնելու համար՝ առանձնացնելով և հարստացնելով մի մեծ դաս՝ արդյունքում ստացված խտանյութի և նուրբ չհարստացված զննումների հետագա խառնուրդով:

Հանքանյութերի կորուստներ հարստացման ժամանակ

Հանքանյութի կորուստը հարստացման ընթացքում հասկացվում է որպես հարստացման համար հարմար օգտակար բաղադրիչի քանակություն, որը կորցնում է հարստացման թափոններով գործընթացի անկատարության կամ տեխնոլոգիական ռեժիմի խախտման պատճառով:

Սահմանվել են տարբեր տեխնոլոգիական գործընթացների, մասնավորապես՝ ածխի հարստացման հարստացման արտադրանքի փոխաղտոտման թույլատրելի նորմեր։ Օգտակար հանածոների կորուստների թույլատրելի տոկոսը հանվում է հարստացման արտադրանքի հաշվեկշռից՝ ծածկելու անհամապատասխանությունները՝ հաշվի առնելով խոնավության զանգվածը, չորանոցներից ծխատար գազերով հանքանյութերի հեռացումը և մեխանիկական կորուստները:

Օգտակար հանածոների վերամշակման սահման

Օգտակար հանածոների վերամշակման սահմանը հանքաքարի, քարածխի մասնիկների ամենափոքր և ամենամեծ չափերն են, որոնք արդյունավետորեն հարստացված են վերամշակող մեքենայի մեջ:

Հարստացման խորությունը

Հարստացման խորությունը հարստացման ենթակա նյութի նուրբության ստորին սահմանն է։

Ածուխը հարստացնելիս օգտագործվում են տեխնոլոգիական սխեմաներ՝ հարստացման սահմանաչափերով 13; 6; մեկ; 0,5 և 0 մմ: Համապատասխանաբար առանձնացվում են 0-13 կամ 0-6 մմ չափսերով չհարստացված զտիչներ կամ 0-1 կամ 0-0,5 մմ չափսերով տիղմ։ Հարստացման 0 մմ սահմանաչափը նշանակում է, որ բոլոր չափերի դասերը ենթակա են հարստացման:

Միջազգային կոնգրեսներ

1952 թվականից անցկացվում են Օգտակար հանածոների վերամշակման միջազգային կոնգրեսներ։ Ստորև ներկայացնում ենք դրանց ցանկը:

Կոնգրես	Տարի	Գտնվելու վայրը
Ի	1952	Լոնդոն
II	1953	Փարիզ
III	1954	Գոսլար
IV	1955	Ստոկհոլմ
Վ	1960	Լոնդոն
VI	1963	Կաեն
VII	1964	Նյու Յորք
VIII	1968	Լենինգրադ
IX	1970	Պրահա
X	1973	Լոնդոն
XI	1975	Կալյարի
XII	1975	Սան Պաուլո
XIII	1979	Վարշավա
XIV	1982	Տորոնտո
XV	1985	Կաեն
XVI	1988	Ստոկհոլմ
XVII	1991	Դրեզդեն
XVIII	1993	Սիդնեյ
XIX	1995

(դասախոսության նշումներ)

Վ.Բ.Կուսկով

ՍԱՆԿՏ ՊԵՏԵՐԲՈՒՐԳ

ՎԵՐԱՀՍԿՈՂՈՒԹՅՈՒՆ 2

1. նախապատրաստական ​​գործընթացներ 8

1.1. ԳՐԱՆՈՒԼՈՄԵՏՐԱԿԱՆ ԿԱԶՄԸ 8

1.2 ՋԱԴՐՈՒՄ 10

1.3. սկրինինգ 14

1.4. ՀԱՂՈՒՄ 17

1.5. ՀԻԴՐԱՎԼԻԿԱԿԱՆ ԴԱՍԱԿԱՐԳՈՒՄ 20

2. ՀԱՐՍՏԱՑՄԱՆ ՀԻՄՆԱԿԱՆ ԳՈՐԾԸՆԹԱՑՆԵՐ 23

2.1. գրավիտացիոն հարստացման մեթոդ 23

2.3. ՄԱԳՆԻՍԱԿԱՆ ՀԱՐՍՏԱՑՄԱՆ ՄԵԹՈԴ 35

2.4. ԷԼԵԿՏՐԱԿԱՆ ՀԱՐՍՏԱՑՈՒՄ 39

2.5. ՀԱՐՍՏԱՑՄԱՆ հատուկ ՄԵԹՈԴՆԵՐ 43

2.6. ՀԱՐՍՏԱՑՄԱՆ ՀԱՄԱԿՑՎԱԾ ՄԵԹՈԴՆԵՐ 48

3 ՕԳՆԱԿԱՆ ՀԱՐՍՏԱՑՄԱՆ ԳՈՐԾԸՆԹԱՑՆԵՐ 49

3.1. ԱՎԵԼԱՑՄԱՆ ԱՊՐԱՆՔՆԵՐԻ ՋՐԱՋՐԱՑՈՒՄ 49

3.2. ՓՈՇԻ ՀԱՆՁՆՈՒՄ 53

3.3. Կեղտաջրերի մաքրում 54

3.3 ՓՈՐՁԱՐԿՈՒՄ, ԿԱՌԱՎԱՐՈՒՄ ԵՎ ԱՎՏՈՄԱՏԱՑՈՒՄ 55

4. ՆՊԱՍՏՆԵՐ 55

Անում է

Հանքանյութեր- երկրակեղևի բնական հանքային գոյացությունները, որոնց քիմիական բաղադրությունը և ֆիզիկական հատկությունները թույլ են տալիս արդյունավետորեն օգտագործել նյութական արտադրության ոլորտում. Դաշտհանքային - աղիքներում կամ Երկրի մակերևույթում հանքային նյութերի կուտակում, քանակի, որակի և արդյունաբերական օգտագործման համար պիտանի առաջացման պայմանների առումով: (Տարածման մեծ տարածքներով հանքավայրերը կազմում են շրջաններ, գավառներ և ավազաններ)։ Կան պինդ, հեղուկ և գազային միներալներ։

Պինդ օգտակար հանածոները (հանքաքարերը) իրենց հերթին բաժանվում են այրվող (տորֆ, թերթաքար, քարածուխ) և ոչ այրվող, որոնք են՝ ագրոնոմիական (ապատիտ և ֆոսֆորիտ և այլն), ոչ մետաղական (քվարց, բարիտ և այլն) և. մետաղական (սև և գունավոր մետաղների հանքաքարեր): Այս կամ այն ​​հանքանյութի օգտագործման արդյունավետությունը, առաջին հերթին, կախված է դրանում արժեքավոր բաղադրիչի պարունակությունից և վնասակար կեղտերի առկայությունից: Հանքանյութի ուղղակի մետալուրգիական կամ քիմիական վերամշակումը նպատակահարմար է (տեխնիկապես և տնտեսապես շահավետ) միայն այն դեպքում, եթե դրանում օգտակար բաղադրիչի պարունակությունը ցածր չէ ճարտարագիտության և տեխնոլոգիայի զարգացման մակարդակով որոշված ​​որոշակի սահմանից (և այդ հումքի անհրաժեշտությունը). նյութ) ներկա պահին։ Շատ դեպքերում արդյունահանված ապարային զանգվածի ուղղակի օգտագործումը կամ դրա մշակումը (մետալուրգիական, քիմիական և այլն) տնտեսապես իրագործելի չէ, երբեմն էլ տեխնիկապես անհնար է, քանի որ. Ուղղակի վերամշակման համար պիտանի օգտակար հանածոները բնության մեջ հազվադեպ են, շատ դեպքերում ենթարկվում են հատուկ մշակման՝ հարստացման։

Հանքանյութերի հարստացում հանքային հումքի մեխանիկական մշակման գործընթացների մի շարք՝ օգտակար (արժեքավոր) բաղադրիչների արդյունահանման և թափոնների և վնասակար կեղտերի հեռացման նպատակով: Հարստացման արդյունքում հանքաքարից ստացվում է խտանյութ (խտանյութ) և պոչանք։

Կենտրոնանալ- սա արտադրանք է, որտեղ օգտակար հանածոների մեծ մասը (և փոքր քանակությամբ թափոնների հանքանյութեր) ազատվում են (խտացված): Խտանյութի որակը հիմնականում բնութագրվում է արժեքավոր բաղադրիչի պարունակությամբ ( այն միշտ ավելի բարձր է, քան հանքաքարում, խտանյութն ավելի հարուստ է արժեքավոր բաղադրիչով (այստեղից էլ անվանումը՝ հարստացում), ինչպես նաև օգտակար և վնասակար կեղտերի պարունակությամբ, խոնավությամբ և հատիկաչափական հատկանիշներով։

Պոչեր- արտադրանք, որի մեջ կթողարկվեն թափոնների ապարների մեծ մասը, վնասակար կեղտերը և օգտակար բաղադրիչի աննշան քանակությունը (պոչամբարներում արժեքավոր բաղադրիչների պարունակությունն ավելի ցածր է, քան խտանյութերում և հանքաքարում):

Բացի խտանյութից և պոչամբարից, հնարավոր է ձեռք բերել միջանկյալ ապրանքներ, այսինքն. ապրանքներ, որոնք բնութագրվում են խտանյութերի համեմատ օգտակար բաղադրիչների ավելի ցածր պարունակությամբ և պոչամբարների համեմատ օգտակար բաղադրիչների ավելի բարձր պարունակությամբ:

Օգտակար(արժեքավոր) բաղադրիչները կոչվում են քիմիական տարրեր կամ բնական միացություններ, որոնց արտադրության համար արդյունահանվում և վերամշակվում է այս հանքանյութը։ Հանքաքարի արժեքավոր բաղադրիչը, որպես կանոն, հանքանյութի տեսքով է (բնության մեջ քիչ են բնիկ տարրերը՝ պղինձ, ոսկի, արծաթ, պլատին, ծծումբ, գրաֆիտ)։

Օգտակար կեղտերանվանել քիմիական տարրեր կամ բնական միացություններ, որոնք փոքր քանակությամբ հանքանյութի մաս են կազմում և բարելավում են պատրաստի արտադրանքի որակը (կամ թողարկվում են հետագա մշակման ընթացքում): Օրինակ, երկաթի հանքաքարի օգտակար կեղտերը լեգիրող հավելումներ են, ինչպիսիք են քրոմը, վոլֆրամը, վանադիումը, մանգանը և այլն:

Վնասակար կեղտերանվանել առանձին տարրեր և բնական քիմիական միացություններ, որոնք պարունակվում են հանքանյութերում փոքր քանակությամբ և բացասաբար են ազդում պատրաստի արտադրանքի որակի վրա: Օրինակ՝ երկաթի հանքաքարերում վնասակար կեղտերն են՝ ծծումբը, մկնդեղը, ֆոսֆորը, կոքսային ածուխներում՝ ծծումբը, ֆոսֆորը, ջերմային ածուխներում՝ ծծումբը և այլն։

Հանքանյութերի հարստացումը թույլ է տալիս ավելացնել դրանց հետագա վերամշակման տնտեսական արդյունավետությունը, նաև որոշ դեպքերում, առանց հարստացման փուլի, հետագա մշակումն ընդհանրապես անհնար է դառնում։ Օրինակ, պղնձի հանքաքարերը (որպես կանոն, շատ քիչ պղինձ պարունակող) չեն կարող ուղղակիորեն հալվել մետաղական պղնձի, քանի որ հալման ժամանակ պղինձը անցնում է խարամի։ Բացի այդ, հանքանյութերի հարստացումը թույլ է տալիս.

 բարձրացնել հումքի արդյունաբերական պաշարները՝ արժեքավոր բաղադրիչների ցածր պարունակությամբ աղքատ օգտակար հանածոների հանքավայրերի օգտագործման միջոցով.

 բարձրացնել հանքարդյունաբերական ձեռնարկություններում աշխատանքի արտադրողականությունը և նվազեցնել արդյունահանվող հանքաքարի արժեքը՝ պայմանավորված հանքարդյունաբերության մեքենայացման և ընտրովի փոխարեն օգտակար հանածոների շարունակական արդյունահանմամբ.

 օգտակար հանածոների ինտեգրված օգտագործում, քանի որ նախնական հարստացումը թույլ է տալիս արդյունահանել ոչ միայն հիմնական օգտակար բաղադրիչները, այլև փոքր քանակությամբ պարունակվող ուղեկցող բաղադրիչները.

 նվազեցնել ավելի հարուստ արտադրանքը սպառողներին փոխադրելու ծախսերը, այլ ոչ թե արդյունահանվող օգտակար հանածոների ամբողջ ծավալը.

 հանքային հումքից հանել այն վնասակար կեղտերը, որոնք դրա հետագա մշակման ընթացքում կարող են աղտոտել շրջակա միջավայրը և դրանով իսկ սպառնալ մարդու առողջությանը և վատթարացնել վերջնական արտադրանքի որակը:

Հարստացման մեթոդները կարող են կիրառվել նաև քաղաքային կոշտ թափոնների վերամշակման ժամանակ (առաջանում է մեկ անձի համար տարեկան 350-400 կգ):

Վերամշակող գործարաններում օգտակար հանածոները ենթարկվում են մի շարք հաջորդական գործողությունների, որոնց արդյունքում օգտակար բաղադրիչներն առանձնանում են կեղտից։ Օգտակար հանածոների վերամշակման գործընթացները ըստ իրենց նպատակի բաժանվում են նախապատրաստական, օժանդակ և հիմնական:

Դեպի նախապատրաստականներառում են մանրացման, մանրացման, զննման և դասակարգման գործընթացները: Նրանց խնդիրն է առանձնացնել օգտակար օգտակար հանածոներն ու թափոնները («բացել» միջաճները) և ստեղծել վերամշակված հումքի ցանկալի հատիկաչափական բնութագիրը։

Առաջադրանք մայորհարստացման գործընթացներ՝ օգտակար հանքային և թափոնների առանձնացում: Միներալները առանձնացնելու համար օգտագործվում են առանձնացված միներալների ֆիզիկական հատկությունների տարբերությունները։ Դրանք ներառում են.

Հարստացման մեթոդի անվանումը	Ֆիզիկական հատկություններ, որոնք օգտագործվում են տարանջատման համար	Այս մեթոդով հարստացված օգտակար հանածոների հիմնական տեսակները
Գրավիտացիոն հարստացման մեթոդ	Խտություն (հաշվի առնելով չափը և ձևը)	Ածուխ (+1 մմ), շիֆեր, ոսկեբեր, անագի հանքաքարեր…
Ֆլոտացիոն հարստացման մեթոդ	Մակերեւութային թրջելիություն	Գունավոր մետաղների, ապատիտի, ֆոսֆորիտի, ֆտորիտի հանքաքարեր...
Մագնիսական հարստացման մեթոդ	Հատուկ մագնիսական զգայունություն	Երկաթի հանքաքար...
Էլեկտրական հարստացման մեթոդ	Էլեկտրական հատկություններ (էլեկտրական հաղորդունակություն, եռալիցք, թույլատրելիություն, պիրոլիցքավորում)	Հազվագյուտ մետաղի ադամանդի հանքաքարերի նուրբ թյունինգ՝ տիտան-ցիրկոնիում, տանտալ-նիոբիում, անագ-վոլֆրամ, հազվագյուտ հող (մոնազիտ-քսենոտիմ): Ապակի ավազներ, էլեկտրոնային ջարդոն…
Հանքաքարի տեսակավորում. Հանքարդյունաբերություն Ռադիոմետրիկ հարստացում	Արտաքին նշաններ՝ գույն, փայլ, ձև Մասնիկների՝ արձակելու, արտացոլելու, տարբեր տեսակի էներգիաներ կլանելու ունակությունը	Թանկարժեք քարեր, թիթեղային միկա, երկար մանրաթելային ասբեստ Սև և գունավոր մետաղների հանքաքարեր, ադամանդաբեր, ֆտորիտ և այլ հանքաքարեր
ընտրովի ջախջախում	Ուժի տարբերություն	Ֆոսֆորի հանքաքարեր, ածուխներ և թերթաքարեր
Հարստացում ձևով
Համակցված մեթոդներ	Բացի ավանդական հարստացման գործընթացներից (որոնք չեն ազդում հումքի քիմիական կազմի վրա), սխեման ներառում է պիրո- կամ հիդրոմետալուրգիական գործողություններ, որոնք փոխում են հումքի քիմիական բաղադրությունը:	Ուրանի, ոսկեբեր (առաջնային) հանքաքարեր, պղինձ-նիկելի հանքաքարեր…

Բացի վերը նշվածից, կան հարստացման այլ մեթոդներ. Նաև երբեմն ագլոմերացման գործընթացները (նյութերի չափերի մեծացում) վերաբերում են հարստացման գործընթացներին:

Դեպի օժանդակներառում են ջրազրկում, փոշու հավաքում, կեղտաջրերի մաքրում, նմուշառում, հսկողություն և ավտոմատացում: Այդ պրոցեսների խնդիրն է ապահովել հիմնական գործընթացների օպտիմալ հոսքը, տարանջատման արտադրանքը հասցնել պահանջվող պայմաններին։

Հաջորդական տեխնոլոգիական մշակման գործողությունների ամբողջությունը, որոնց ենթարկվում են օգտակար հանածոները վերամշակող գործարաններում, կոչվում է հարստացման սխեմա. Կախված հարստացման սխեմայում պարունակվող տեղեկատվության բնույթից, այն կոչվում է տեխնոլոգիական, որակական, քանակական, որակական-քանակական, ջրային ցեխի և ապարատի սխեմա:

Հարստացումը, ինչպես ցանկացած այլ տեխնոլոգիական գործընթաց, բնութագրվում է ցուցանիշներով։ Հարստացման հիմնական տեխնոլոգիական ցուցանիշները հետեւյալն են.

 Ք արտադրանքի զանգվածը (արտադրողականությունը); Պ – արտադրանքի մեջ հաշվարկված բաղադրիչի զանգվածը (տարողությունը): . Դրանք սովորաբար արտահայտվում են ժամում տոննաներով, օրական տոննաներով և այլն;

 ապրանքում հաշվարկված բաղադրիչի պարունակությունը - ,  արտադրանքի մեջ հաշվարկված բաղադրիչի զանգվածի հարաբերությունն է արտադրանքի զանգվածին. հանքանյութում և ստացված արտադրանքում տարբեր բաղադրիչների պարունակությունը սովորաբար հաշվարկվում է որպես տոկոս (երբեմն սկզբնական նյութում պարունակությունը նշվում է -ով, խտանյութում՝ , պոչամբարում՝ ): Արդյունահանվող հումքի (հանքաքարի) օգտակար բաղադրիչների պարունակությունը կարող է տատանվել տոկոսից (պղինձ, նիկել, կոբալտ և այլն) մինչև մի քանի տոկոս (կապար, ցինկ և այլն) և մի քանի տասնյակ տոկոս (երկաթ, մանգան): , հանածո ածուխ և որոշ այլ ոչ մետաղական օգտակար հանածոներ);

 արտադրանքի ելքը –  i,  k,  xv  արտադրանքի զանգվածի հարաբերակցությունն է սկզբնական հանքաքարի զանգվածին; Ցանկացած հարստացման արտադրանքի եկամտաբերությունը արտահայտվում է որպես տոկոս, ավելի քիչ հաճախ՝ միավորի ֆրակցիաներով.

 Արժեքավոր բաղադրիչի արդյունահանում –  u,  k,  xv  ապրանքի մեջ հաշվարկված բաղադրիչի զանգվածի հարաբերությունն է սկզբնական հանքաքարի նույն բաղադրիչի զանգվածին. արդյունահանումն արտահայտվում է որպես տոկոս, ավելի քիչ հաճախ՝ միավորի կոտորակներով։

Արդյունք ես-րդ արտադրանքը հաշվարկվում է բանաձևով.

 ես = (Ք ես /Ք ref)100,%

Նաև երկու արտադրանքի՝ խտանյութի և պոչամբարի բաժանման դեպքում, դրանց բերքատվությունը կարող է որոշվել պարունակության միջոցով՝ օգտագործելով հետևյալ բանաձևերը.

 k = 100,%;  xv =
100,%;

Խտանյութի և պոչամբարի եկամտաբերության գումարը կազմում է.

 k +  xv = 100%.

Ակնհայտ է, որ

Ք con + Ք xv = Քհղում;

Ռ con + Ռ xv = Ռնշվ.

 1 +  2 +…+  n = 100%.

Նմանապես համար Ք և Ռ.

(Օգտակար հանածոների վերամշակման ժամանակ, որպես կանոն, ստացվում է միայն երկու մթերք՝ խտանյութ և պոչամբար, բայց ոչ միշտ, երբեմն կարող է ավելի շատ արտադրանք լինել)։

.

Գործնականում բովանդակությունը սովորաբար որոշվում է քիմիական անալիզի միջոցով:

Օգտակար բաղադրիչի արդյունահանում ես- արտադրանքը:

ես = 100.%, կամ  ես = %.

Խտանյութի և պոչամբարի արդյունահանման գումարը հավասար է.

-ից +  xv = 100%:

Այս բանաձևը վավեր է ցանկացած քանակությամբ ապրանքների համար.

 1 +  2 +…  n = 100%.

Խառնման արտադրանքի պարունակությունը գտնելու համար կարող եք օգտագործել այսպես կոչված հավասարակշռության հավասարումը (երկու արտադրանքի բաժանման դեպքում).

 դեպի  con +  xv  con =  ref  ref.

Հավասարումը վավեր է նաև ցանկացած քանակությամբ ապրանքների համար.

 1  1 +  2  2 +…+ n  n =  ref  նշվ.

Հարկ է նշել, որ  ref = 100%:

Օրինակ. Հանքաքարը բաժանվում է երկու արտադրանքի (նկ. 1.1)՝ խտանյութ և պոչամբար։ Հանքաքարի արտադրողականություն Ք ref = 200 տ/ժ, խտանյութի համար - Քկոն = 50 տ/ժ. Կատարում ըստ դիզայնի բաղադրիչի Ռ ref = 45 t/h, ըստ բաղադրիչի խտանյութում Ռկոն = 40 տ/ժ.

Ք xv = Քռեֆ - Ք con \u003d 200 - 50 \u003d 150 տ / ժ;

 կոն = ( Ք con / Ք ref)100 = (50/200)100 = 25%;

 xv \u003d  ref -  k \u003d 100 - 25 \u003d 75%,

կամ  xv = ( Ք xv / Ք ref)100 =(150/200) . 100=75%;

ակնհայտ է, որ Ք xv = ( xv  Ք ref)/100 = (75200)/100 = 150 տ/ժ;

=
=
= 22,5 %;

=
=
= 80 %;

Ռ xv = Ռռեֆ - Ռ con \u003d 45 - 40 \u003d 5,

ապա
=
=
=3,33 %.

Կամ օգտագործելով հաշվեկշռի հավասարումը մենք ունենք.

-ից  con +  xv  con =  ref  ref,

 xv =
=
= 3,33 %.