Sagatavošanas bagātināšanas procesi. Īsa informācija par minerāliem. Sagatavošanas procesi minerālu pārstrādei Pi bagātināšana

20.06.2020

Doņecka - 2008

1. TĒMA TEHNOLOĢISKĀS SHĒMĀS DRUPĀŠANAS, SIJĪŠANAS UN SMALŠANAS DARBĪBU VIETA.

1. Smalcināšanas, sijāšanas un malšanas operāciju vieta tehnoloģiskajās shēmās.

2. Sasmalcinātu produktu granulometriskais sastāvs. Lieluma raksturlielumi un to vienādojumi.

3. Vidējais daļiņu diametrs

Minerālvielas ir dabiskas vielas, kas iegūtas no zemes dzīlēm un tiek izmantotas pietiekami efektīvi to dabiskajā formā vai pēc iepriekšējas apstrādes šajā tehnikas līmenī. Minerālus iedala organiskas izcelsmes vielās (gāze, nafta, ogles, slāneklis, kūdra) un neorganiskās: 1) nemetāliskās minerālu izejvielas (azbests, grafīts, granīts, ģipsis, sērs, vizla), 2) agronomiskās rūdas, 3 ) melnās rūdas, krāsainie un retie metāli.

Rūdas, kas satur lietošanai piemērotus tīrus minerālus, dabā nav sastopamas. Lielākā daļa minerālo izejvielu tiek bagātinātas ar vērtīgu komponentu ieguvi vienā vai vairākos koncentrātos un saistītos iežus atkritumos. Minerālu bagātināšana - minerālu izejvielu primārās (mehāniskās) apstrādes procesu kopums, lai no iežiem atdalītu visus derīgos minerālus. Izejvielu pārstrādes procesus iedala sagatavošanas, galvenās bagātināšanas, palīgprocesos un ražošanas servisa procesos.

Sagatavošanas procesi ietver drupināšanu, malšanu, kā arī sijāšanas un klasifikācijas procesus. Sasmalcināšanas un slīpēšanas laikā minerālu izpaušana notiek minerāla un iežu savstarpējo izaugumu iznīcināšanas dēļ. Tiek veidots dažāda minerālā sastāva un izmēra gabalu mehānisks maisījums, kas klasifikācijas laikā tiek sadalīts pēc izmēra. Sagatavošanas procesu galvenais uzdevums ir derīgo derīgo izrakteņu izpaušana, minerālu izejvielu sagatavošana pēc izmēra, kas nepieciešama turpmākai bagātināšanai, un izejvielu vidējā noteikšana.

Dažādām rūdām ir atšķirīga minerālu izplatība. Izplatības pakāpe ir attiecība starp minerālu daudzumu, kas ir ieaudzis ar iezi, pret kopējo rūdas daudzumu. Atklāšanas pakāpe ir brīvo (atvērto) minerālgraudu skaita attiecība pret to kopējo skaitu. Šīs attiecības ir izteiktas procentos. Atklāšanas pakāpe atkarībā no slīpēšanas posmu skaita tiek noteikta eksperimentāli, pētot minerālus, lai to varētu mazgāt.

Bagātināšanas produkta iznākums ir šī produkta masas attiecība pret izejmateriāla masu. Komponentu saturs - komponenta daudzuma attiecība dotajā produktā pret šī produkta daudzumu. Noderīga komponenta ekstrakcija produktā ir šī komponenta masas attiecība noteiktā produktā pret tā masu izejvielās. Parasti šos parametrus izsaka procentos.

Pārstrādes rūpnīcā pārstrādātās minerālās izejvielas un no tā iegūtā produkcija ir birstošie materiāli ar dažādu graudu izmēru. Beztaras materiālu sadalīšanas procesus dažāda izmēra izstrādājumos sauc par izmēru klasifikāciju. Šo atdalīšanu veic divos veidos: skrīnings un hidrauliskā vai pneimatiskā klasifikācija. Hidrauliskajā klasifikācijā (ūdenī) tiek izmantoti mehāniskie un hidrauliskie klasifikatori, hidrocikloni. Pneimatiskā klasifikācija (gaisa strūklā) tiek izmantota putekļu savākšanā un sausās bagātināšanas metodēs.

Sijājot, materiāls tiek atdalīts uz sijāšanas virsmām ar kalibrētiem caurumiem. Secīgās sieta un sieta atveres izmēru sērijas sauc par klasifikācijas skalu. Blakus esošo sietu atveru izmēru attiecību regulārā mērogā sauc par skalas moduli. Rupjajai un vidējai sijāšanai modulis bieži tiek ņemts vienāds ar 2. Piemēram, sijājot vidēja izmēra materiālu, izmanto sietus ar atvēruma izmēru 50, 25, 13, 6 un 3 mm. Smalkiem sietiem, ko izmanto laboratorijas apstākļos, modulis ir aptuveni vienāds ar √2 = 1,41. Smalkākajām daļiņām tiek izmantota sedimentācija un mikroskopiskā analīze.

Graudu sadalījums pēc izmēra raksturo produkta granulometrisko sastāvu, ko nosaka, sijājot materiālu uz standarta sietu komplekta (1.1. tabula). Izmēru klase ir produkts, kas ir izsijāts noteiktā režģī, bet paliek nākamajā skalas režģī. Produktu veidojošo dažāda izmēra graudu svara daudzumu attiecību sauc par granulometrisko raksturlielumu jeb izmēra raksturlielumu (1.1. att.).

1.1. tabula. Sietu analīzes rezultāti

smalka rūda

Klases, mm		Kopējā raža, %
Augšā (pluss)	Apakšējā daļa (mīnus)

1.1. attēls — granulometriskais raksturlielums (1.1. tabula)

Pēc smalkuma raksturlieluma var noteikt vidējo graudu diametru paraugā (dav = 6 mm 1.1. att.), kā arī dažādu klašu ražu. Atsevišķas šauras klases izvade tiek atrasta pēc ordinātu starpības, kas atbilst šīs klases augšējai un apakšējai robežai (γ cl (2-4) = 35-20 = 15%). Izmēra raksturlielums sniedz vizuālu materiāla izmēru sadalījuma atainojumu: ieliekta līkne norāda uz mazu graudu pārsvaru, izliekta - par lielu graudu pārsvaru (1.2. att.).

Beztaras materiāliem raksturīgs arī vidējais daļiņu diametrs. Sfērisko daļiņu izmēru nosaka lodītes diametrs. Vairumā gadījumu daļiņas ir neregulāras formas. Tāpēc to izmērs jebkurā proporcijā tiek nosacīti aizstāts ar sfēriskas daļiņas diametru. Praksē plaši izmanto vidējo svērto diametru:

Šeit γ ir atsevišķu klašu izejas; d ir atsevišķu klašu vidējie diametri.

Šauras klases vidējo daļiņu diametru aprēķina kā tās robežu vidējo aritmētisko:

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

Kur d1, d2 ir šīs klases lieluma augšējā un apakšējā robeža, mm.

Iežu masu sīkāk iedala: galvenajos (faktiski koncentrējas); sagatavošanas un palīgdarbi.

Visas esošās bagātināšanas metodes balstās uz minerāla atsevišķu komponentu fizikālo vai fizikāli ķīmisko īpašību atšķirībām. Ir, piemēram, gravitācijas, magnētiskās, elektriskās, flotācijas, baktēriju un citas bagātināšanas metodes.

Bagātināšanas tehnoloģiskais efekts

Iepriekšēja minerālvielu bagātināšana ļauj:

palielināt minerālo izejvielu rūpnieciskās rezerves, izmantojot nabadzīgu derīgo izrakteņu atradnes ar zemu derīgo komponentu saturu;
palielināt kalnrūpniecības uzņēmumu darba ražīgumu un samazināt iegūtās rūdas izmaksas, pateicoties kalnrūpniecības darbību mehanizācijai un nepārtrauktai derīgo izrakteņu ieguvei, nevis selektīvai;
uzlabot metalurģijas un ķīmijas uzņēmumu tehniskos un ekonomiskos rādītājus bagātināto izejvielu pārstrādē, samazinot degvielas, elektroenerģijas, plūsmu, ķīmisko reaģentu pašizmaksu, uzlabojot gatavās produkcijas kvalitāti un samazinot noderīgo komponentu zudumus ar atkritumiem;
veikt minerālu kompleksu izmantošanu, jo iepriekšēja bagātināšana ļauj no tiem iegūt ne tikai galvenās derīgās sastāvdaļas, bet arī pavadošās sastāvdaļas, kas ir nelielos daudzumos;
samazināt kalnrūpniecības produktu transportēšanas izmaksas patērētājiem, pārvadājot bagātākus produktus, nevis visu iegūto iežu masu, kas satur minerālus;
izolēt no minerālajām izejvielām kaitīgos piemaisījumus, kas to tālākas apstrādes gaitā var pasliktināt galaprodukta kvalitāti, piesārņot vidi un apdraudēt cilvēku veselību.

Derīgo izrakteņu pārstrāde tiek veikta pārstrādes rūpnīcās, kas mūsdienās ir spēcīgi augsti mehanizēti uzņēmumi ar sarežģītiem tehnoloģiskiem procesiem.

Bagātināšanas procesu klasifikācija

Minerālu apstrāde pārstrādes rūpnīcās ietver virkni secīgu darbību, kuru rezultātā tiek panākta derīgo komponentu atdalīšana no piemaisījumiem. Atbilstoši mērķim derīgo izrakteņu pārstrādes procesus iedala sagatavošanas, galvenajos (bagātināšana) un palīgdarbos (gala).

Sagatavošanas procesi

Sagatavošanas procesi ir paredzēti, lai atvērtu vai atvērtu derīgo komponentu (minerālu) graudus, kas veido minerālu, un sadalītu to lieluma klasēs, kas atbilst turpmāko bagātināšanas procesu tehnoloģiskajām prasībām. Sagatavošanas procesi ietver sasmalcināšanu, malšanu, sijāšanu un klasifikāciju.

Sasmalcināšana un slīpēšana

Sasmalcināšana un slīpēšana- minerālu izejvielu (minerālu) gabalu iznīcināšanas un izmēra samazināšanas process, iedarbojoties uz ārējiem mehāniskiem, termiskiem, elektriskiem spēkiem, kuru mērķis ir pārvarēt iekšējos kohēzijas spēkus, kas saista kopā cieta ķermeņa daļiņas.

Saskaņā ar procesa fiziku nav būtiskas atšķirības starp smalcināšanu un malšanu. Parasti tiek uzskatīts, ka, sasmalcinot, tiek iegūtas daļiņas, kas lielākas par 5 mm, un, sasmalcinot, daļiņas ir mazākas par 5 mm. Lielāko graudu lielums, līdz kuriem nepieciešams sasmalcināt vai sasmalcināt minerālu, sagatavojot to bagātināšanai, ir atkarīgs no minerālu veidojošo galveno komponentu ieslēgumu lieluma un no aprīkojuma tehniskajām iespējām. kuru paredzēts veikt nākamajā drupinātā (sasmalcinātā) produkta apstrādes operācijā .

Noderīgo komponentu graudu atvēršana - starpaugu sasmalcināšana un (un) samalšana, līdz pilnībā izdalās derīgās sastāvdaļas graudi un tiek iegūts lietderīgās sastāvdaļas graudu un atkritumiežu (maisījums) mehānisks maisījums. Noderīgo komponentu graudu atvēršana - starpaugu sasmalcināšana un (un) slīpēšana, līdz tiek atbrīvota daļa no lietderīgās sastāvdaļas virsmas, kas nodrošina piekļuvi reaģentam.

Smalcināšanu veic uz īpašām drupināšanas iekārtām. Sasmalcināšana ir cietvielu iznīcināšanas process ar gabalu izmēra samazināšanos līdz noteiktam smalkumam, iedarbojoties ārējiem spēkiem, kas pārvar iekšējos kohēzijas spēkus, kas saista cietās vielas daļiņas. Sasmalcinātā materiāla slīpēšana tiek veikta īpašās dzirnavās (parasti bumbiņā vai stieņā).

Skrīnings un klasifikācija

Skrīnings un klasifikācija tiek izmantoti, lai izdalītu minerālu dažāda izmēra produktos - izmēra klasēs. Skrīnings tiek veikts, sijājot minerālu uz sieta un sietiem ar kalibrētiem caurumiem mazā (zem ekrāna) izstrādājumā un lielā (virs ekrāna) produktā. Sijāšanu izmanto minerālu atdalīšanai pēc izmēra uz sijāšanas (sijāšanas) virsmām ar caurumu izmēru no milimetra līdz vairākiem simtiem milimetru.

Skrīnings tiek veikts ar speciālām mašīnām – sietiem.

Minerālus, kuru komponentiem ir atšķirības elektrovadītspējā vai kuriem ir iespēja noteiktu faktoru ietekmē iegūt dažāda lieluma un zīmes elektriskos lādiņus, var bagātināt ar elektriskās separācijas metodi. Pie šādiem minerāliem pieder apatīts, volframs, alva un citas rūdas.

Bagātināšanu pēc smalkuma izmanto gadījumos, kad derīgās sastāvdaļas attēlo lielāki vai, gluži pretēji, mazāki graudi, salīdzinot ar atkritumiežu graudiem. Vietējos noderīgās sastāvdaļas ir mazu daļiņu veidā, tāpēc lielo klašu atdalīšana ļauj atbrīvoties no ievērojamas daļas iežu piemaisījumu.

Graudu formas un berzes koeficienta atšķirības ļauj atdalīt plakanas zvīņainas vizlas vai šķiedru azbesta agregātu daļiņas no iežu daļiņām, kurām ir noapaļota forma. Pārvietojoties pa slīpu plakni, šķiedrainas un plakanas daļiņas slīd, un noapaļoti graudi ripo uz leju. Ritošās berzes koeficients vienmēr ir mazāks par slīdēšanas berzes koeficientu, tāpēc plakanas un noapaļotas daļiņas pārvietojas pa slīpu plakni dažādos ātrumos un pa dažādām trajektorijām, kas rada apstākļus to atdalīšanai.

Sastāvdaļu optisko īpašību atšķirības tiek izmantotas minerālu bagātināšanā ar fotometriskās atdalīšanas metodi. Šo metodi izmanto, lai mehāniski atdalītu dažādu krāsu un spīduma graudus (piemēram, atdalot dimanta graudus no atkritumiežu graudiem).

Galvenās beigu darbības ir celulozes sabiezēšana, dehidratācija un bagātināšanas produktu žāvēšana. Atūdeņošanas metodes izvēle ir atkarīga no atūdeņojamā materiāla īpašībām (sākotnējā mitruma satura, daļiņu izmēra sadalījuma un mineraloģiskā sastāva) un gala mitruma prasībām. Nereti vienā posmā ir grūti sasniegt nepieciešamo gala mitrumu, tāpēc praksē atsevišķiem bagātināšanas produktiem dehidratācijas darbības tiek izmantotas dažādos veidos vairākos posmos.

Atkritumi

Atkritumi - bagātināšanas galaprodukti ar zemu vērtīgo komponentu saturu, kuru tālāka ieguve ir tehniski neiespējama un/vai ekonomiski nelietderīga. (Šis termins ir līdzvērtīgs iepriekš lietotajam terminam atslāņošanās, bet ne termins astes, kas, atšķirībā no atkritumiem, ir jebkuras vienas bagātināšanas darbības noplicināts produkts).

Starpprodukti

Starpprodukti (vidējie produkti) ir mehānisks savstarpēju augšanu maisījums ar atvērtiem derīgo komponentu graudiem un atkritumiem. Starpproduktiem ir raksturīgs mazāks derīgo komponentu saturs salīdzinājumā ar koncentrātiem un lielāks derīgo komponentu saturs salīdzinājumā ar atkritumiem.

Bagātināšanas kvalitāte

Minerālu un bagātināšanas produktu kvalitāti nosaka vērtīgās sastāvdaļas, piemaisījumu, saistīto elementu saturs un ekstrakcija, kā arī mitruma saturs un smalkums.

Minerālu apstrāde ir ideāla

Ar ideālu minerālu bagātināšanu (ideālu atdalīšanu) saprot minerālu maisījuma sadalīšanas procesu sastāvdaļās, kurā nenotiek katra produkta aizsērēšana ar tam svešām daļiņām. Ideālas minerālu apstrādes efektivitāte ir 100% pēc jebkura kritērija.

Daļēja minerālu apstrāde

Daļēja bagātināšana ir atsevišķas minerālu izmēru klases bagātināšana jeb visvieglāk atdalāmās piesārņojošo piemaisījumu daļas atdalīšana no galaprodukta, lai palielinātu tajā noderīgas sastāvdaļas koncentrāciju. To izmanto, piemēram, lai samazinātu pelnu saturu neklasificētajās termiskās oglēs, atdalot un bagātinot lielu klasi ar iegūtā koncentrāta tālāku sajaukšanu un smalkiem nebagātinātiem sijājumiem.

Minerālu zudumi bagātināšanas laikā

Ar minerālvielas zudumu bagātināšanas laikā saprot bagātināšanai derīgu komponentu daudzumu, kas tiek zaudēts ar bagātināšanas atkritumiem procesa nepilnību vai tehnoloģiskā režīma pārkāpumu dēļ.

Ir noteiktas pieļaujamās bagātināšanas produktu savstarpējās piesārņošanas normas dažādiem tehnoloģiskiem procesiem, jo īpaši ogļu bagātināšanai. No bagātināšanas produktu bilances tiek izņemti pieļaujamie minerālo zudumu procenti, lai segtu neatbilstības, ņemot vērā mitruma masu, derīgo izrakteņu izvadīšanu ar dūmgāzēm no kaltēm un mehāniskos zudumus.

Minerālu apstrādes robeža

Minerālu pārstrādes robeža ir mazākais un lielākais rūdas, ogļu daļiņu izmērs, kas efektīvi bagātināts apstrādes iekārtā.

Bagātināšanas dziļums

Bagātināšanas dziļums ir bagātināmā materiāla smalkuma apakšējā robeža.

Bagātinot ogles, tiek izmantotas tehnoloģiskās shēmas ar bagātināšanas ierobežojumiem 13; 6; viens; 0,5 un 0 mm. Attiecīgi tiek atdalīti nebagātināti sijājumi, kuru izmērs ir 0-13 vai 0-6 mm, vai dūņas ar izmēru 0-1 vai 0-0,5 mm. Bagātināšanas ierobežojums 0 mm nozīmē, ka visas izmēra klases ir pakļautas bagātināšanai.

Starptautiskie kongresi

Kopš 1952. gada tiek rīkoti starptautiskie minerālu apstrādes kongresi. Zemāk ir to saraksts.

Kongress	gads	Atrašanās vieta
es	1952	Londona
II	1953	Parīze
III	1954	Goslar
IV	1955	Stokholma
V	1960	Londona
VI	1963	Caen
VII	1964	Ņujorka
VIII	1968	Ļeņingrada
IX	1970	Prāga
X	1973	Londona
XI	1975	Kaljāri
XII	1975	Sanpaulu
XIII	1979	Varšava
XIV	1982	Toronto
XV	1985	Caen
XVI	1988	Stokholma
XVII	1991	Drēzdene
XVIII	1993	Sidneja
XIX	1995

Galveno bagātināšanas procesu uzdevums ir atdalīt derīgos minerālus un atkritumiežus. Tie ir balstīti uz atdalīto minerālu fizikālo un fizikāli ķīmisko īpašību atšķirībām.

Visbiežāk bagātināšanas praksē tiek izmantotas gravitācijas, flotācijas un magnētiskās bagātināšanas metodes.

2.1. Gravitācijas bagātināšanas metode

Gravitācijas bagātināšanas metode sauc par tādām, kurās minerālu daļiņu, kas atšķiras pēc blīvuma, izmēra un formas, atdalīšanās ir saistīta ar to pārvietošanās rakstura un ātruma atšķirībām šķidrā vidē gravitācijas un pretestības spēku iedarbībā. Gravitācijas metode ieņem vadošo vietu starp citām bagātināšanas metodēm. Gravitācijas metodi attēlo vairāki procesi. Tie var būt faktiski gravitācijas (atdalīšana gravitācijas laukā - parasti salīdzinoši lielām daļiņām) un centrbēdzes (atdalīšana centrbēdzes laukā - mazām daļiņām). Ja atdalīšana notiek gaisā, tad procesus sauc par pneimatiskiem; citos gadījumos - hidrauliskais. Bagātināšanā visizplatītākie faktiski ir gravitācijas procesi, kas tiek veikti ūdenī.

Atbilstoši izmantotā aparāta veidam gravitācijas procesus var iedalīt džigāšanā, bagātināšanā smagajos līdzekļos, koncentrēšanā uz galdiem, bagātināšanā slēdzenēs, teknēs, skrūvju separatoros, bagātināšanā centrbēdzes koncentratoros, pretplūsmas separatoros utt. Arī gravitācijas procesi parasti ietver mazgāšanu.

Gravitācijas procesus izmanto ogļu un slānekļa, zelta un platīna rūdu, alvas rūdu, oksidētās dzelzs un mangāna rūdas, hroma, volframīta un reto metālu rūdu, būvmateriālu un dažu citu izejvielu bagātināšanā.

Gravitācijas metodes galvenās priekšrocības ir ekonomija un videi draudzīgums. Arī priekšrocības ietver augstu produktivitāti, kas raksturīga lielākajai daļai procesu. Galvenais trūkums ir grūtības efektīvi bagātināt mazās klases.

Gravitācijas procesi tiek izmantoti gan neatkarīgi, gan kombinācijā ar citām bagātināšanas metodēm.

Visizplatītākā gravitācijas bagātināšanas metode ir jigging. jigging ir minerālu daļiņu atdalīšanas process pēc blīvuma ūdens vai gaisa vidē, pulsējot attiecībā pret atdalāmo maisījumu vertikālā virzienā.

Šī metode var bagātināt materiālus ar daļiņu izmēru no 0,1 līdz 400 mm. Jigging tiek izmantots ogļu, slānekļa, oksidētā dzelzs, mangāna, hromīta, kasiterīta, volframīta un citu rūdu, kā arī zeltu saturošu iežu bagātināšanā.

Jigošanas procesā (2.1. att.) uz džigmašīnas sieta novietotais materiāls tiek periodiski irdināts un sablīvēts. Šajā gadījumā bagātinātā materiāla graudi pulsējošā plūsmā iedarbojošo spēku ietekmē tiek pārdalīti tā, ka maksimālā blīvuma daļiņas koncentrējas gultnes lejas daļā, bet minimālais blīvums tiek koncentrēts slāņa apakšējā daļā. augšējā daļa (daļiņu izmērs un forma arī ietekmē atslāņošanās procesu).

Bagātinot smalko materiālu, uz sieta novieto mākslīgo materiāla gultni (piemēram, bagātinot ogles, izmanto pegmatīta slāni), kura blīvums ir lielāks par vieglā minerāla blīvumu, bet mazāks par blīvums smagā. gultnes izmērs ir 5-6 reizes lielāks par oriģinālās rūdas maksimālā gabala izmēru un vairākas reizes lielāks par džigas mašīnas sieta atverēm. Blīvākas daļiņas iziet cauri gultnei un sietam un tiek izkrautas caur speciālu sprauslu džigas mašīnas kameras apakšā.

Bagātinot lielo materiālu, gultne netiek speciāli uzklāta uz sieta, tā veidojas pati no bagātinātā materiāla un tiek saukta par dabisko (bagātinātais materiāls ir lielāks par sieta atverēm). Blīvās daļiņas iziet cauri gultnei, pārvietojas pa sietu un tiek izkrautas caur speciālu izkraušanas spraugu sietā un tālāk ar liftu no mašīnas kameras.

Un, visbeidzot, bagātinot plaši klasificētu materiālu (ir gan mazas, gan lielas daļiņas), mazas blīvas daļiņas tiek izkrautas caur sietu, lielas blīvas daļiņas caur izkraušanas spraugu (2.1. att.).

Pašlaik ir zināmi aptuveni 100 džiga mašīnu modeļi. Mašīnas var klasificēt šādi: pēc atdalīšanas vides veida - hidrauliskā un pneimatiskā; pēc pulsāciju veidošanas metodes - virzulis ar kustīgu sietu, diafragma, bezvirzuļa vai gaisa pulsācija (2.2. att.). Arī mašīnas var būt mazo klašu, lielu klašu, plaši klasificētu materiālu bagātināšanai. Visizplatītākā ir hidrauliskā jigging. Un starp mašīnām visbiežāk tiek izmantotas bezvirzuļu.

Virzuļa džigas mašīnas var izmantot materiāla griešanai ar daļiņu izmēru 30 + 0 mm. Ūdens vibrācijas rada virzuļa kustība, kura gājienu regulē ekscentrisks mehānisms. Pašlaik netiek ražotas virzuļu griešanas mašīnas, un tās faktiski ir pilnībā aizstātas ar cita veida mašīnām.

Dzelzs, mangāna rūdas un reto un cēlmetālu rūdas ar daļiņu izmēru izmanto diafragmas džigmašīnas.Rūdu ar daļiņu izmēru no 30 līdz 0,5 (0,1) mm bagātināšanai tiek izmantotas diafragmas džigas mašīnas. Tie tiek ražoti ar dažādiem diafragmu izkārtojumiem.

Horizontālās apertūras diafragmas mašīnām parasti ir divas vai trīs kameras. Ūdens svārstības kamerās rada konisko dibenu kustības uz augšu un uz leju, ko nodrošina viens vai vairāki (atkarībā no mašīnas veida) ekscentriskie piedziņas mehānismi. Koniskā dibena gājienu kontrolē, pagriežot ekscentrisko uzmavu attiecībā pret vārpstu un pievelkot uzgriežņus, un tā šūpošanās biežumu kontrolē, mainot skriemeli uz motora vārpstas. Iekārtas korpuss katrā kamerā ir savienots ar konisko dibenu ar gumijas aprocēm (diafragmām).

Membrānas džigmašīnām ar vertikālo diafragmu ir divas vai četras ar vertikālu starpsienu atdalītas kameras ar piramīdveida dibeniem, kuru sienā ir uzstādīta ar to elastīgi savienota metāla diafragma, kas veic abpusējās kustības.

Mangāna rūdu bagātināšanai ar daļiņu izmēru no 3 līdz 40 mm sadzīves praksē tiek izmantotas džigas mašīnas ar kustīgu sietu. Mašīnas netiek ražotas masveidā. Sieta piedziņas kloķa mehānisms atrodas virs mašīnas korpusa. Siets veic lokveida kustības, kurās materiāls tiek atslābināts un pārvietojas pa sietu. Mašīnām ir divu, trīs un četru sekciju sieti ar platību 2,9-4 m 2 . Smagie produkti tiek izkrauti caur sānu vai centrālo slotu. Ārzemju praksē tiek izmantotas džigas mašīnas ar kustīgu sietu, kas ļauj bagātināt materiālu ar daļiņu izmēru līdz 400 mm. Piemēram, Humboldt-Vedag mašīna ļauj bagātināt materiālu ar daļiņu izmēru -400 + 30 mm. Šīs iekārtas īpatnība ir tāda, ka viens sieta gals ir fiksēts uz ass un tāpēc nepārvietojas vertikālā virzienā. Atdalīšanas produkti tiek izkrauti ar lifta rata palīdzību. Automašīna atšķiras ar augstu rentabilitāti darbā.

Gaisa pulsējošās (bez virzuļu) džigas mašīnas (3.3. att.) no citām atšķiras ar saspiesta gaisa izmantošanu, lai radītu ūdens vibrācijas džigas nodalījumā. Mašīnām ir gaisa un džigas nodalījums, un tās ir aprīkotas ar universālu piedziņu, kas nodrošina simetriskus un asimetriskus jigging ciklus un iespēju kontrolēt gaisa padevi kamerām. Galvenā bezvirzuļu mašīnu priekšrocība ir spēja kontrolēt džigas ciklu un sasniegt augstu atdalīšanas precizitāti ar palielinātu gultas augstumu. Šīs iekārtas galvenokārt izmanto ogļu, retāk melno metālu rūdu bagātināšanai. Mašīnām var būt sānu gaisa kameras (2.3. att.), zemsieta gaisa kameras, atzarojuma caurules zem sieta gaisa kameras.

Ar gaisa kameru sānu izvietojumu tiek uzturēta ūdens pulsāciju viendabīgums jigginga nodalījumā ar kameras platumu ne vairāk kā 2 m. Lai nodrošinātu vienmērīgu pulsējošās plūsmas ātruma lauka sadalījumu pa jigging sieta laukumu , modernās džigas iekārtu konstrukcijas izmanto hidrauliskos apvalkus starpsiena galā starp gaisa un džigas nodalījumiem.

Saspiestais gaiss periodiski iekļūst gaisa nodalījumā caur dažāda veida pulsatoriem (rotācijas, vārstu utt.), kas uzstādīti pa vienam katrai kamerai; arī periodiski gaiss no gaisa nodalījuma tiek izvadīts atmosfērā. Ielaižot gaisu, ūdens līmenis gaisa nodalījumā pazeminās, bet džigas nodalījumā, protams, paaugstinās (jo tie ir “saziņas kuģi”); izlaižot gaisu, notiek otrādi. Pateicoties tam, jigging nodalījumā tiek veiktas svārstīgas kustības.

Bagātināšana minerāls smagā vidē pamatojoties uz minerālu maisījuma atdalīšanu pēc blīvuma. Process notiek saskaņā ar Arhimēda likumu vidēs, kuru blīvums ir starpposms starp konkrēta vieglā un konkrēta smagā minerāla blīvumu. Īpaši vieglie minerāli peld, un īpaši smagie nogrimst aparāta apakšā. Bagātināšanu smagajos barotnēs plaši izmanto kā galveno procesu grūti un vidēji mazgājamām oglēm, kā arī slānekļa, hromīta, mangāna, krāsaino metālu sulfīda rūdām utt. Atdalīšanas efektivitāte smagajā vidē ir augstāka nekā bagātināšanas efektivitāte jigging mašīnās (tas ir visefektīvākais gravitācijas process).

Smagie šķidrumi un smagas suspensijas tiek izmantoti kā smagas barotnes. Starp tiem ir viena būtiska atšķirība. Smags šķidrums ir viendabīgs (vienfāzes), smagā suspensija ir neviendabīga (sastāv no ūdens un tajā suspendētām daļiņām - svēršanas viela). Tāpēc bagātināšana smagā šķidrumā principā ir pieļaujama jebkura izmēra daļiņām.

Smagu suspensiju var uzskatīt par pseidošķidrumu ar noteiktu blīvumu tikai pietiekami lielām (salīdzinot ar svēršanas līdzekļa daļiņu lielumu) daļiņām. Turklāt svēršanas līdzekļa daļiņu vispārējās kustības dēļ noteiktā virzienā tā spēka lauka ietekmē, kurā tiek veikta bagātināšana (gravitācijas vai centrbēdzes), lai iegūtu vienāda blīvuma suspensiju. aparātu, ir nepieciešams to sajaukt. Pēdējais neizbēgami ietekmē daļiņas, kas pakļautas bagātināšanai. Tāpēc daļiņu izmēra apakšējā robeža, kas bagātināta ar smagu suspensiju, ir ierobežota un ir: gravitācijas procesos - rūdām 2-4 mm, oglēm - 4-6 mm; centrbēdzes procesos rūdām - 0,25-0,5 mm, oglēm 0,5-1 mm.

Kā rūpniecisko smago vidi izmanto smagās suspensijas, t.i. smalku specifisku smago daļiņu suspensija (svars aģents) vidē, kas parasti ir ūdens. (Smagos šķidrumus rūpniecībā neizmanto to augsto izmaksu un toksicitātes dēļ) Hidrauliskās suspensijas sauc vienkārši par suspensiju. Visbiežāk izmantotie svēršanas līdzekļi ir magnetīts, ferosilīcijs un galēna. Svara līdzekļa daļiņu izmērs parasti ir 0,15 mm. Suspensijas blīvumu nosaka pēc izteiksmes:

 c \u003d C ( y - 1) + 1, g / cm 3,

kur: C ir svēršanas līdzekļa koncentrācija, d.u.,  y ir svēršanas līdzekļa blīvums, g / cm 3. Tādējādi, mainot svēršanas līdzekļa koncentrāciju, ir iespējams pagatavot vajadzīgā blīvuma suspensiju.

Bagātināšanu smagajās vidēja un liela izmēra materiāla suspensijās veic gravitācijas separatoros (separatoros ar statiskiem separācijas apstākļiem). Smalkgraudainā materiāla bagātināšana tiek veikta centrbēdzes separatoros (separatoros ar dinamiskas atdalīšanas apstākļiem) - hidrociklonos. Cita veida smago mediju separatori (aero suspensija, vibrācija) tiek izmantoti reti.

Smagas-vidējas gravitācijas separatorus var iedalīt trīs galvenajos tipos – ritenī, konusā un trumulī. Riteņu separatorus (2.4. att.) izmanto, lai bagātinātu materiālu ar daļiņu izmēru 400-6 mm, sadzīves praksē galvenokārt akmeņoglēm un slāneklim. Visbiežāk izmantotais SKV ir riteņu separators ar vertikālu lifta riteni.

Konusveida piekares separatoros (2.5. att.) smago frakciju parasti izkrauj ar iekšējo vai ārējo gaisa pacēlāju. Šos separatorus izmanto rūdas materiāla ieguvei ar izmēru –80(100)+6(2) mm

Konusveida separatori ar ārējo gaisa pacēlāju (2.5. att.) sastāv no augšējās cilindriskās un apakšējās koniskās daļas. Apakšējā koniskā daļa beidzas ar pārejas elkoni, kas savieno konusu ar gaisa pacēlāju, kas paceļ nosēdušās daļiņas. Saspiestais gaiss tiek padots uz gaisa pacelšanas cauruli caur sprauslām ar spiedienu aptuveni 3-4 10 5 Pa. Gaisa pacelšanas caurules diametrs ir vienāds ar vismaz trīs lielākā rūdas gabala izmēriem. Peldošais produkts kopā ar suspensiju tiek novadīts teknē, bet smagais produkts ar gaisa liftu tiek ievadīts izkraušanas kamerā.

Mucu separatoru (2.6. att.) izmanto rūdas materiāla bagātināšanai ar daļiņu izmēru 150 + 3 (5) mm, ar augstu bagātinātā materiāla blīvumu.

Smagas un vidējas bagātināšanas hidrocikloni pēc struktūras ir līdzīgi klasifikatoriem. Bagātinātais materiāls tiek padots tangenciāli caur padeves cauruli kopā ar smago vircu. Centrbēdzes spēka iedarbībā (daudzkārt lielāks par gravitācijas spēku) materiāls tiek stratificēts: blīvas daļiņas virzās tuvāk aparāta sienām un ar “ārēju virpuļu” tiek transportētas uz izkraušanas (smilšu) sprauslu, gaisma. daļiņas virzās tuvāk aparāta asij un ar “iekšējo virpuļu” tiek transportētas uz drenāžas sprauslu.

Smagās suspensijas bagātināšanas tehnoloģiskās shēmas ir praktiski vienādas lielākajai daļai strādājošo iekārtu. Process sastāv no sekojošām operācijām: smagās suspensijas sagatavošana, rūdas sagatavošana atdalīšanai, suspensijā esošās rūdas sadalīšana dažāda blīvuma frakcijās, darba suspensijas novadīšana un separācijas produktu mazgāšana, svēršanas līdzekļa reģenerācija.

Bagātināšana plūsmās, kas plūst pa slīpām virsmām, tiek veikta uz koncentrācijas galdiem, slēdzenēm, teknēs un skrūvju separatoros. Celulozes kustība šajās ierīcēs notiek pa slīpu virsmu gravitācijas ietekmē ar nelielu (salīdzinot ar platumu un garumu) plūsmas biezumu. Parasti tas 2-6 reizes pārsniedz maksimālo graudu izmēru.

Koncentrēšanās(bagātināšana) uz tabulas- tas ir atdalīšanas process pēc blīvuma plānā ūdens slānī, kas plūst pa nedaudz slīpu plakni (klāju), veicot asimetriskas turp un atpakaļ kustības horizontālā plaknē, kas ir perpendikulāra ūdens kustības virzienam. Koncentrācija uz galda tiek izmantota mazo klašu bagātināšanai - 3 + 0,01 mm rūdām un -6 (12) + 0,5 mm oglēm. Šo procesu izmanto alvas, volframa, reto, cēlmetālu un melno metālu uc rūdu bagātināšanā; mazo klašu ogļu bagātināšanai, galvenokārt to atsērošanai. Koncentrācijas tabula (2.7. att.) sastāv no klāja (plaknes) ar šaurām līstēm (rievojumiem); atbalsta ierīce; piedziņas mehānisms. Klāja slīpuma leņķis  = 410. Vieglajām daļiņām dominē hidrodinamiskie un celšanas turbulentie spēki, tāpēc vieglās daļiņas tiek izskalotas virzienā, kas ir perpendikulārs klājam. Vidēja blīvuma daļiņas atrodas starp smagajām un vieglajām daļiņām.

Vārteja(2.8. att.) ir slīpa taisnstūrveida tekne ar paralēlām malām, kuras apakšā ir uzklāti slazdošanas pārklājumi (cietie trafareti vai mīkstie paklāji), kas paredzēti smago minerālu nosēdušo daļiņu noturēšanai. Slēdzenes tiek izmantotas, lai bagātinātu zeltu, platīnu, kasiterītu no placeriem un citiem materiāliem, kuru bagātinātās sastāvdaļas ievērojami atšķiras pēc blīvuma. Vārtiem raksturīga augsta koncentrēšanās pakāpe. Materiāls tiek nepārtraukti padots uz slūžu, līdz trafaretu šūnas pārsvarā ir piepildītas ar blīvu minerālu daļiņām. Pēc tam materiāla iekraušana tiek pārtraukta un slūžas tiek izskalotas.

strūklas tekne(2.9. attēls) ir plakans dibens un malas, kas saplūst noteiktā leņķī. Celuloze tiek iekrauta teknes platajā augšējā galā. Siles galā zemākajos slāņos atrodas lielāka blīvuma daļiņas, bet augšējos slāņos - mazāka blīvuma daļiņas. Izteknes galā materiāls tiek atdalīts ar īpašiem sadalītājiem koncentrātā, iestrādājumos un atslāņojumos. Konusveida siles izmanto aluviālo rūdu bagātināšanā. Tādus aparātus kā konusveida teknes iedala divās grupās: 1) aparāti, kas sastāv no dažādu konfigurāciju atsevišķu tekņu komplekta; 2) konusveida separatori, kas sastāv no viena vai vairākiem konusiem, no kuriem katrs ir kā radiāli ierīkotu konusveida tekņu komplekts ar kopīgu dibenu.

Plkst skrūvju atdalītāji fiksēta slīpa gluda tekne ir izgatavota spirāles formā ar vertikālu asi (2.10. att.), tos izmanto, lai atdalītu materiālu ar daļiņu izmēru no 0,1 līdz 3 mm. Pārvietojoties virpuļplūsmā, papildus parastajiem gravitācijas un hidrodinamiskajiem spēkiem, kas iedarbojas uz graudiem, attīstās centrbēdzes spēki. Smagie minerāli ir koncentrēti siles iekšējā pusē, bet vieglie minerāli ir koncentrēti ārpusē. Pēc tam atdalīšanas produkti tiek izkrauti no separatora, izmantojot sadalītājus, kas atrodas teknes galā.

Centrbēdzes koncentratoros centrbēdzes spēks, kas iedarbojas uz ķermeni, ir daudzkārt lielāks par gravitācijas spēku un materiāls tiek atdalīts ar centrbēdzes spēku (gravitācijai ir tikai neliela ietekme). Tajos pašos gadījumos, ja centrbēdzes spēks un gravitācija ir samērīgi un atdalīšanās notiek abu spēku iedarbībā, bagātināšanu parasti sauc par centrbēdzes-gravitācijas (skrūves separatoriem).

Centrbēdzes lauka izveidi centrbēdzes koncentratoros principā var veikt divos veidos: tangenciāli ievadot plūsmu zem spiediena slēgtā un stacionārā cilindriskā traukā; virpuļojot brīvi pievadītu plūsmu atvērtā rotējošā traukā un attiecīgi centrbēdzes koncentratorus var fundamentāli iedalīt divos veidos: spiediena ciklona aparāti; bezspiediena centrifūgas.

Ciklona tipa centrbēdzes koncentratoriem pēc darbības principa ir daudz kopīga ar hidrocikloniem, taču tie atšķiras ar ievērojami lielāku konusveida leņķi (līdz 140). Sakarā ar to aparātā veidojas bagātināta materiāla “gultne”, kas pilda smagas suspensijas lomu smaga-vidēja bagātināšanas ciklonos. Un sadalījums ir tāds pats. Salīdzinot ar smagajiem un vidējiem hidrocikloniem, tie ir daudz ekonomiskāki ekspluatācijā, taču tiem ir sliktāki tehnoloģiskie rādītāji.

Otrā tipa koncentratoru darbība atgādina parastās centrifūgas darbību. Šāda veida centrbēdzes koncentratorus izmanto rupjgraudainu smilšu bagātināšanai, zeltu saturošu aluviālo atradņu izpētē un smalka brīvā zelta ieguvē no dažādiem produktiem. Aparāts ir puslodes bļoda, kas izklāta ar gofrētu gumijas ieliktni. Bļoda ir nostiprināta uz speciālas platformas (platformas), kas saņem rotāciju no elektromotora caur ķīļsiksnas piedziņu. Bagātinātā materiāla mīkstums tiek ielādēts aparātā, vieglās daļiņas kopā ar ūdeni saplūst cauri sāniem, smagās iestrēgst rievās. Lai izkrautu gofrētās gumijas virsmas noķerto koncentrātu, bļoda tiek apturēta un tiek veikta skalošana (ir arī konstrukcijas, kas ļauj nepārtraukti izkraut). Strādājot ar rupjām zeltu saturošām smiltīm, koncentrators nodrošina ļoti augstu samazinājuma pakāpi - līdz 1000 vai vairāk reižu ar augstu (līdz 96-98%) zelta atgūšanu.

Pretstrāvas ūdens atdalīšana izmanto sadzīves praksē enerģijas un atšķaidītu ogļu pārstrādei. Aparāti bagātināšanai ar šo metodi ir skrūvju un stāvu slīpumu separatori. Skrūves horizontālo un vertikālo izmanto ogļu ar daļiņu izmēru 6 - 25 mm un 13 - 100 mm bagātināšanai, kā arī sijātu un rupjgraudainu dūņu bagātināšanai. Stāvu slīpumu separatorus izmanto atšķaidītu ogļu bagātināšanai, kuru izmērs ir līdz 150 mm. Pretstrāvas separatoru priekšrocība ir tehnoloģiskās shēmas vienkāršība. Visos pretplūsmas separatoros materiāls tiek sadalīts divos produktos: koncentrātā un atkritumos. Atdalīšanas procesā izveidotās separācijas produktu prettransporta plūsmas pārvietojas darba zonā ar noteiktu hidraulisko pretestību to relatīvajai kustībai, savukārt vieglo frakciju plūsma ir saistīta ar atdalīšanas vides plūsmu, bet smago frakciju plūsma ir skaitītājs. Separatoru darba zonas ir slēgti kanāli, kas aprīkoti ar tāda paša veida elementu sistēmu, ko racionalizē plūsma un izraisa noteiktā veidā organizētu sekundāro plūsmu un virpuļu sistēmas veidošanos. Parasti šādās sistēmās izejmateriāls tiek atdalīts ar blīvumu, kas ir daudz lielāks par atdalošās vides blīvumu.

Nepieciešams nosacījums sanesu nogulumu smilšu un nogulumiežu izcelsmes rūdu sagatavošanai bagātināšanai ir to atbrīvošana no māliem. Minerālu daļiņas šajās rūdās un smiltīs nesaista savstarpēja saaugšana, bet tiek cementētas blīvā masā ar mīkstu un viskozu mālu vielu.

Tiek saukts māla materiāla sadalīšanās (irdināšanas, dispersijas), smilšu vai rūdas graudiņu cementēšanas process ar vienlaicīgu atdalīšanu no rūdas daļiņām ar ūdens palīdzību un atbilstošiem mehānismiem. pietvīkums. Sadalīšanās parasti notiek ūdenī. Tajā pašā laikā māls uzbriest ūdenī, un tas atvieglo tā iznīcināšanu. Mazgāšanas rezultātā tiek iegūts mazgāts materiāls (rūda vai smiltis) un dūņas, kas satur ūdenī izkliedētas smalkgraudainas māla daļiņas. Mazgāšanu plaši izmanto melno metālu rūdu (dzelzs, mangāna), reto un dārgmetālu smilšu, būvmateriālu, kaolīna izejvielu, fosforītu un citu minerālu bagātināšanā. Mazgāšanai var būt neatkarīga nozīme, ja tās rezultātā tiek iegūts tirgojams produkts. Biežāk to izmanto kā sagatavošanas darbību, lai sagatavotu materiālu turpmākai bagātināšanai. Mazgāšanai izmanto: sietus, butārus, skruberi, skruberi-butārus, siles mazgātājus, vibropaplāksnes un citas ierīces.

Pneimatiskie procesi bagātināšana balstās uz minerālu atdalīšanas principu pēc izmēra (pneimatiskā klasifikācija) un blīvuma (pneimatiskā koncentrācija) augšupejošā vai pulsējošā gaisa plūsmā. To izmanto ogļu, azbesta un citu zema blīvuma minerālu bagātināšanā; fosforītu, dzelzsrūdu, minija un citu minerālu klasifikācijā smalcināšanas un sausās malšanas ciklos, kā arī gaisa plūsmu atputekļošanā koncentrēšanas rūpnīcu cehos. Pneimatiskās bagātināšanas metodes izmantošana ir ieteicama skarbos klimatiskajos apstākļos Sibīrijas ziemeļu un austrumu reģionos vai apgabalos, kur trūkst ūdens, kā arī tādu minerālu pārstrādei, kas satur viegli uzsūcas iežus, kas veido lielu daudzumu. dūņu, kas pārkāpj atdalīšanas skaidrību. Pneimatisko procesu priekšrocības ir to efektivitāte, vienkāršība un sārņu izvadīšanas ērtība, galvenais trūkums ir salīdzinoši zemā separācijas efektivitāte, tāpēc šie procesi tiek izmantoti ļoti reti.

Minerālu materiāla sastāvs.

Minerālu materiālais sastāvs ir datu kopums par derīgo komponentu un piemaisījumu saturu, minerālu izpausmes formām un svarīgāko elementu graudu savstarpējās augšanas raksturu, to kristāliski ķīmiskajām un fizikālajām īpašībām.

Ķīmiskais sastāvs

Minerālu ķīmiskais sastāvs raksturo galveno un saistīto minerālu, kā arī derīgo un kaitīgo piemaisījumu saturu.

Noderīgs komponents ir ietverts p.i. rūpnieciskās koncentrācijās, nosakot to galveno vērtību, mērķi un nosaukumu. Piemēram, dzelzs dzelzs rūdās.

Saistītie noderīgie komponenti ir p.i. kuru ieguve ir ekonomiski iespējama tikai kopā ar galveno p.c. piemēram, zelts un sudrabs pusmetāla sulfīdu rūdās.

Noderīgos piemaisījumus sauc par vērtīgiem elementiem, kas atrodas p.i., kurus var izolēt un izmantot kopā ar galveno p.c., uzlabojot tā kvalitāti. Piemēram. Hroms un volframs dzelzs rūdās utt.

Kaitīgos piemaisījumus sauc par elementiem, kas atrodas p.i. kopā ar galveno noderīgo komponentu un pasliktina tā īpašības. Piemēram, sērs un fosfors dzelzs rūdās, sērs oglēs.

Ķīmiskais sastāvs p.i. nosaka ar spektrālo, ķīmisko testu, kodolfiziku, aktivāciju un citiem analīžu veidiem.

Mineraloģiskais sastāvs.

Minerāliskais sastāvs raksturo minerālus veidojošo elementu minerālu izpausmes formas.

Saskaņā ar krāsaino metālu rūdu galveno vērtīgo komponentu minerālu izpausmes formām krāsaino metālu rūdas izšķir kā sulfīdu, oksidētu, jauktu.

Dzelzs rūdas: magnetīts, titanomagnetīts, hematīts-martīts, brūnais dzelzs akmens, siderīts.

Mangāna rūdas: braunīts, psilomelanovads, pirolusīts, jaukts komplekss.

Ieguves un ķīmiskās izejvielas: apatīts, apatīts - nefelīns, fosforīts, silvinīta rūdas.

1.1.3. Teksturālās un strukturālās īpašības.

Minerāla struktūras tekstūras un struktūras īpatnības raksturo minerālu ieslēgumu un pildvielu izmērs, forma, telpiskais sadalījums.

Galvenās minerālu graudu formas ir idiomorfas (ierobežotas ar kristāla malām), alotriomorfas (ierobežo aizpildāmās vietas forma), koloidālās, emulsijas, lamelārās – relikts-atliekas, fragmenti un fragmenti.

Atkarībā no dominējošā minerālu ekskrēciju lieluma ir lielas (20-2 mm), mazas (2-0,2 mm), plānas (0,2-0,02 mm), ļoti plānas vai emulsijas (0,02-0,002 mm), submikroskopiskas (0,002 mm). 0,0002 mm) un koloidāli dispersa (mazāk par 0,0002 mm) minerālu izkliedēšana.

Rūdas tekstūra raksturo minerālu agregātu savstarpējo izvietojumu un var būt ļoti dažāda. Piemēram, joslu un slāņu struktūrās agregāti atrodas blakus viens otram; mezgliņos - atrodas viens otra iekšpusē; in looped - savstarpēji iekļūst viens otrā; kokardēs tie secīgi robežojas ar citiem ar dažiem minerālu agregātiem.

Derīgo izrakteņu atradņu raksturojums ir pamats derīgo izrakteņu pārstrādes tehnoloģiju attīstībai un prognozēšanas rādītājiem.

Jo lielāka ir derīgo izrakteņu izplatība un perfektāka to izdalījumu forma, jo vienkāršāka ir tehnoloģija un augstāki derīgo izrakteņu bagātināšanas rādītāji.

Fizikālās īpašības

Katram rūdas minerālam ir noteikts ķīmiskais sastāvs un tam raksturīga struktūra. Tas izraisa diezgan nemainīgas un individuālas minerālu fizikālās īpašības: krāsa; blīvums; elektrovadītspēja; magnētiskā jutība utt.

Noteiktā veidā radot apstākļus, kādos noteiktas derīgo izrakteņu īpašības ir viskontrastējošākās, iespējams tos atdalīt vienu no otra, tajā skaitā atdalot vērtīgos minerālus no kopējās masas. .",. ,

Kā minerālu komponentu atdalīšanās pazīmes minerālu pārstrādes laikā tiek izmantotas to fizikālās un ķīmiskās īpašības, no kurām svarīgākās ir: mehāniskā izturība; blīvums; magnētiskā caurlaidība; elektrovadītspēja un dielektriskā konstante; dažāda veida starojums; mitrināmība; šķīdība utt.

Rūdu un ogļu mehānisko izturību (stiprību) raksturo drupināmība, trauslums, cietība, abrazivitāte, īslaicīga spiedes izturība un nosaka enerģijas izmaksas to smalcināšanas un malšanas laikā, kā arī drupināšanas-slīpēšanas un bagātināšanas iekārtu izvēli.

Minerālu kodolfizikālās īpašības izpaužas, tiem mijiedarbojoties ar elektromagnētisko starojumu (luminiscence, fotoelektriskais efekts, Komptona efekts, fluorescence utt.).

Minerālu atdalīšanas pamatā ir to emisijas intensitātes atšķirība vai starojuma vājināšanās.

Minerālu magnētiskās īpašības rodas un izpaužas magnētiskajā laukā. Minerālu magnētisko īpašību novērtēšanas mērs ir to magnētiskā caurlaidība un ar to saistītā magnētiskā jutība, kas vienāda ar 1/|1m. Magnētiskās īpašības galvenokārt nosaka minerālu ķīmiskais sastāvs un daļēji arī struktūra. Paaugstināta magnētiskā jutība ir raksturīga minerāliem, kas ietver dzelzi, niķeli, mangānu, hromu, vanādiju, titānu.

Ogļu viela ir diamagnētiska, un tajā esošie minerālu piemaisījumi ir paramagnētiski.

Minerālu magnētisko īpašību atšķirības tiek izmantotas, lai tās atdalītu, izmantojot magnētiskās bagātināšanas metodes.

Minerālu elektriskās īpašības nosaka elektrovadītspēja un dielektriskā konstante.

Minerālu elektrisko īpašību atšķirības tiek izmantotas, lai tās atdalītu, izmantojot elektriskās bagātināšanas metodes.

Mitrināšana ir starpmolekulārās mijiedarbības izpausme fāžu - cietas vielas, šķidruma un gāzes - saskares robežās, kas izpaužas kā šķidruma izkliede pa cietas vielas virsmu.

To atdalīšanai ar flotācijas bagātināšanas metodēm tiek izmantotas smalki sadalītu minerālu daļiņu virsmas mitrināmības atšķirības.

Minerālu šķīdība - minerālvielu spēja šķīst neorganiskajos un organiskajos šķīdinātājos. Cietās fāzes pārnešanu šķidrā stāvoklī var veikt izšķīdinot difūzijas un starpmolekulārās mijiedarbības rezultātā vai ķīmisku reakciju rezultātā.

Cietvielu reālo šķīdību nosaka empīriski. Minerālu komponentu šķīdības atšķirības tiek izmantotas rūdas apstrādes ķīmiskajās metodēs.

Materiālu kompozīciju raksturojums parādīts 1. attēlā.

1. att. Materiāla sastāva raksturojums.

Bagātināšanas metožu un procesu klasifikācija.

Pārstrādes rūpnīcās p.i. tiek pakļauti virknei secīgu apstrādes procesu, kas atbilstoši to mērķim ir sadalīti:

sagatavošanās

Galvenā bagātināšana

Papildu un ražošanas pakalpojumu procesi

sagatavošanās procesi. Sagatavošanas procesi ietver drupināšana un slīpēšana, kurā minerālu atvēršanās tiek panākta, iznīcinot derīgo minerālu saaugumus ar atkritumiem (vai dažu derīgo minerālu savstarpējo saaugšanu ar citiem), veidojot dažāda minerālu sastāva daļiņu un gabalu mehānisku maisījumu, kā arī kā procesi skrīnings un klasifikācija, izmanto smalcināšanas un malšanas laikā iegūto mehānisko maisījumu izmēra atdalīšanai. Sagatavošanas procesu uzdevums ir nodrošināt minerālo izejvielu lielumu, kas nepieciešams turpmākai bagātināšanai, un atsevišķos gadījumos iegūt gala triecienu noteiktā daļiņu izmēra sadalījumā tiešai izmantošanai tautsaimniecībā (rūdu un ogļu šķirošana). .

7. Ko nozīmē termini ķīmiskā un radiometriskā bagātināšana?

8. Ko sauc par berzes bagātināšanu, dekripitāciju?

9. Kādas ir bagātināšanas tehnoloģisko rādītāju formulas?

10. Kāda ir kontrakcijas pakāpes formula?

11. Kā aprēķināt rūdas bagātināšanas pakāpi?

Semināra tēmas:

Bagātināšanas metožu galvenā īpašība.

Galvenās atšķirības no sagatavošanas, papildu un galvenās bagātināšanas metodēm.

Īss galveno bagātināšanas metožu apraksts.

Īss sagatavošanas un palīgbagātināšanas metožu apraksts.

Paraugu samazināšanas pakāpe, šīs metodes galvenā loma minerālu apstrādē.

Mājasdarbs:

Apgūt bagātināšanas terminus, noteikumus un pamatmetodes, patstāvīgi nostiprināt iegūtās zināšanas seminārā.

LEKCIJA №3.

BAGĀTINĀŠANAS VEIDI UN SHĒMAS UN TO PIELIETOJUMS.

Mērķis: Izskaidrot studentiem galvenos bagātināšanas veidus un shēmas un šo shēmu pielietojumu ražošanā. Sniedziet jēdzienu minerālu apstrādes metodes un procesi.

Plāns:

Derīgo izrakteņu pārstrādes metodes un procesi, to apjoms.

Pārstrādes rūpnīcas un to rūpnieciskā nozīme. Galvenie tehnoloģisko shēmu veidi.

Atslēgas vārdi: galvenie procesi, palīgprocesi, sagatavošanas metodes, procesu pielietojums, shēma, tehnoloģiskā shēma, kvantitatīvs, kvalitatīvs, kvalitatīvi kvantitatīvs, ūdens virca, aparāta shēma.

1. Koncentrācijas rūpnīcās derīgie izrakteņi tiek pakļauti secīgiem pārstrādes procesiem, kurus atbilstoši to mērķim rūpnīcas tehnoloģiskajā ciklā iedala sagatavošanas, koncentrēšanas un palīgprocesos.

Uz sagatavošanos darbības parasti ietver drupināšanu, malšanu, sijāšanu un klasifikāciju, t.i. procesi, kuru rezultātā tiek atklāts derīgo izrakteņu sastāvs, kas piemērots to turpmākai atdalīšanai bagātināšanas procesā, kā arī derīgo izrakteņu vidējās noteikšanas darbības, kuras var veikt raktuvēs, karjeros, raktuvēs un koncentrācijas rūpnīcās. Sasmalcināšanas un malšanas laikā tiek panākts rūdas gabalu izmēra samazinājums un minerālu izpaušana, iznīcinot derīgo minerālu savstarpējos augumus ar atkritumiem (vai dažu vērtīgu minerālu savstarpēju augšanu ar citiem). Sijāšanu un klasifikāciju izmanto mehānisko maisījumu izmēru atdalīšanai, kas iegūti drupināšanas un malšanas laikā. Sagatavošanas procesu uzdevums ir nodrošināt minerālo izejvielu izmērus, kas nepieciešami turpmākai bagātināšanai.

Uz galveno bagātināšanas operācijās ietilpst tie fizikālie un fizikāli ķīmiskie derīgo izrakteņu atdalīšanas procesi, kuros derīgos minerālus sadala koncentrātos, bet atkritumiežus – atkritumos. Galvenie bagātināšanas procesi ietver derīgo izrakteņu atdalīšanas procesus atbilstoši fizikālajām un fizikāli ķīmiskajām īpašībām ( pēc formas, blīvuma, magnētiskās jutības, elektrovadītspējas, mitrināmības, radioaktivitātes u.c.): šķirošana, gravitācija, magnētiskā un elektriskā bagātināšana, flotācija, radiometriskā bagātināšana uc Galveno procesu rezultātā tiek iegūti koncentrāti un astes. Vienas vai otras bagātināšanas metodes izmantošana ir atkarīga no rūdas mineraloģiskā sastāva.

uz palīgdarbinieku procesi ietver procedūras mitruma noņemšanai no bagātināšanas produktiem. Šādus procesus sauc par dehidratāciju, kas tiek veikta, lai produktu mitruma saturu panāktu līdz noteiktajām normām.

Pārstrādes rūpnīcā izejvielai apstrādes laikā tiek veiktas vairākas secīgas tehnoloģiskas darbības. Tiek saukts arī par šo darbību kopuma un secības grafisko attēlojumu bagātināšanas tehnoloģiskā shēma.

Minerālu bagātināšanā tiek izmantotas to fizikālo un fizikāli ķīmisko īpašību atšķirības, no kurām svarīgākās ir krāsa, spīdums, cietība, blīvums, šķelšanās, lūzums utt.

Krāsa minerāli bija dažādi . Krāsu atšķirība tiek izmantota manuālai ogļu šķirošanai vai paraugu ņemšanai un cita veida apstrādei.

Spīdēt minerālvielas nosaka to virsmu raksturs. Spīduma atšķirību, tāpat kā iepriekšējā gadījumā, var izmantot manuālai šķirošanai no oglēm vai paraugu ņemšanai no oglēm un cita veida apstrādei.

Cietība minerāli, kas ietilpst minerālu sastāvā, ir svarīgi, izvēloties metodes dažu rūdu, kā arī ogļu sasmalcināšanai un bagātināšanai.

Blīvums minerālvielas ir ļoti dažādas. Derīgo minerālu un atkritumiežu blīvuma atšķirība tiek plaši izmantota minerālu apstrādē.

Šķelšanās minerāli ir to spēja sadalīties no triecieniem stingri noteiktā virzienā un veidot gludas virsmas gar šķelšanās plaknēm.

sagrozīt ir būtiska praktiska nozīme bagātināšanas procesos, jo smalcināšanas un slīpēšanas rezultātā iegūtā minerāla virsmas raksturs ietekmē bagātināšanu ar elektriskiem un citiem paņēmieniem.

2. Minerālu apstrādes tehnoloģija sastāv no virknes secīgu darbību, ko veic pārstrādes rūpnīcās.

pārstrādes rūpnīcas tiek saukti rūpniecības uzņēmumi, kuros derīgos izrakteņus apstrādā ar bagātināšanas metodēm un no tiem izolē vienu vai vairākus komerciālos produktus ar augstu vērtīgo komponentu saturu un zemu kaitīgo piemaisījumu saturu. Moderna koncentrēšanas iekārta ir augsti mehanizēts uzņēmums ar sarežģītu minerālu pārstrādes tehnoloģisko shēmu.

Rūdas apstrādes laikā veikto darbību kopums un secība veido bagātināšanas shēmas, kuras parasti attēlo grafiski.

Tehnoloģiju sistēma ietver informāciju par tehnoloģisko darbību secību derīgo izrakteņu pārstrādei pārstrādes rūpnīcā.

Kvalitatīva shēma satur informāciju par minerāla kvalitatīvajiem mērījumiem tā apstrādes procesā, kā arī datus par atsevišķu tehnoloģisko darbību veidu. Kvalitatīva shēma(1. att.) sniedz priekšstatu par pieņemto rūdas apstrādes tehnoloģiju, procesu un darbību secību, kas tiek pakļauta rūdai bagātināšanas laikā.

rīsi. 1. Kvalitatīvas bagātināšanas shēma

kvantitatīvā shēma ietver kvantitatīvus datus par derīgā izrakteņa sadalījumu pa atsevišķām tehnoloģiskajām operācijām un iegūto produktu iznākumu.

Kvalitatīvi kvantitatīvā shēma apvieno kvalitatīvās un kvantitatīvās bagātināšanas shēmu datus.

Ja shēmā ir dati par ūdens daudzumu atsevišķās darbībās un bagātināšanas produktos, par procesam pievienotā ūdens daudzumu, tad shēmu sauc par dūņu shēmu. Cietās vielas un ūdens sadalījumu pa darbībām un produktiem norāda kā cietās vielas un šķidruma attiecību T: W, piemēram, T: W \u003d 1: 3, vai kā cietās vielas procentuālo daudzumu, piemēram, 70% cietas vielas. Attiecība T:W ir skaitliski vienāda ar ūdens daudzumu (m³) uz 1 tonnu cietās vielas. Atsevišķām darbībām pievienotā ūdens daudzumu izsaka kubikmetros dienā vai kubikmetros stundā. Bieži vien šāda veida shēmas tiek apvienotas, un tad shēmu sauc par kvalitatīvi kvantitatīvu gļotu.

Ievada dūņu shēma satur datus par ūdens un cietvielu attiecību bagātināšanas produktos.

Aparāta shēma- minerālu un bagātināšanas produktu kustības ceļa grafisks attēlojums caur aparātu. Šādās diagrammās ierīces, mašīnas un transportlīdzekļi ir attēloti nosacīti un norādīts to skaits, veids un izmērs. Produktu kustība no vienības uz vienību ir norādīta ar bultiņām (skat. 2. att.):

Rīsi. 2. Ierīču shēmas shēma:

1,9 - bunkurs; 2, 5, 8, 10, 11 - konveijers; 3, 6 - ekrāni;

4 - žokļu drupinātājs; 7 - konusa drupinātājs; 12 - klasifikators;

13 - dzirnavas; 14 - flotācijas mašīna; 15 - biezinātājs; 16 - filtrs

Shēma attēlā detalizēti parāda, kā rūda tiek pilnībā bagātināta, ieskaitot sagatavošanās un galveno bagātināšanas procesus.

Kā neatkarīgi procesi visbiežāk tiek izmantotas flotācijas, gravitācijas un magnētiskās bagātināšanas metodes. No divām iespējamām metodēm, kas dod vienādas bagātināšanas vērtības, parasti tiek izvēlēta ekonomiskākā un videi draudzīgākā metode.

Secinājumi:

Bagātināšanas procesus iedala sagatavošanās, pamata palīgpakalpojumos.

Bagātinot minerālus, tiek izmantotas to fizikāli ķīmisko īpašību atšķirības, no kurām būtiska nozīme ir krāsai, spīdumam, cietībai, blīvumam, šķelšanās, lūzuma u.c.

Rūdas apstrādes laikā veikto darbību kopums un secība veido bagātināšanas shēmas, kuras parasti attēlo grafiski. Atkarībā no mērķa shēmas var būt kvalitatīvas, kvantitatīvas, dūņas. Papildus šīm shēmām parasti tiek sastādītas aparātu shēmas.

Bagātināšanas kvalitatīvajā shēmā ir attēlots rūdas un bagātināšanas produktu kustības ceļš secīgi pa operācijām, norādot dažus datus par rūdas un bagātināšanas produktu kvalitatīvajām izmaiņām, piemēram, izmēru. Kvalitatīva shēma sniedz priekšstatu par procesa posmiem, koncentrātu tīrīšanas darbību skaitu un atsārņu kontroltīrīšanu, procesa veidu, atsēju apstrādes metodi un bagātināšanas galaproduktu daudzumu.

Ja kvalitatīvajā shēmā būs norādīts pārstrādātās rūdas daudzums, atsevišķās operācijās iegūtie produkti un vērtīgo komponentu saturs tajos, tad shēmu jau nosauks par kvantitatīvo jeb kvalitatīvi kvantitatīvo.

Shēmu kopums sniedz pilnīgu izpratni par notiekošo derīgo izrakteņu bagātināšanas un pārstrādes procesu.

Testa jautājumi:

1. Kas attiecas uz sagatavošanās, galveno un papildu bagātināšanas procesu?

2. Kādas minerālu īpašību atšķirības tiek izmantotas minerālu apstrādē?

3. Kas ir koncentrētas rūpnīcas? Kāds ir viņu pielietojums?

4. Kāda veida tehnoloģiskās shēmas jūs zināt?

5. Kas ir ierīču shēmas shēma.

6. Ko nozīmē kvalitātes plūsmas diagramma?

7. Kā var raksturot kvalitatīvi kvantitatīvās bagātināšanas shēmu?

8. Ko nozīmē ūdens vircas shēma?

9. Kādus raksturlielumus var iegūt, sekojot tehnoloģiskajām shēmām?