Procesy przygotowawcze wzbogacania. Krótka informacja o minerałach. Procesy przygotowawcze do przeróbki minerałów wzbogacanie Pi

20.06.2020

Donieck - 2008

TEMAT 1 MIEJSCE PRAC KRUSZENIA, PRZESIEWANIA I SZLIFOWANIA W SCHEMATACH TECHNOLOGICZNYCH.

1. Miejsce operacji kruszenia, przesiewania i mielenia w schematach technologicznych.

2. Skład granulometryczny produktów rozdrobnionych. Charakterystyki wielkości i ich równania.

3. Średnia średnica cząstek

Minerały to naturalne substancje wydobywane z podglebia, stosowane z wystarczającą skutecznością w ich naturalnej postaci lub po wstępnej obróbce na tym poziomie technologii. Minerały dzielą się na substancje pochodzenia organicznego (gaz, ropa, węgiel, łupki, torf) i nieorganiczne: 1) niemetaliczne surowce mineralne (azbest, grafit, granit, gips, siarka, mika), 2) rudy agronomiczne, 3 ) rudy żelaza, metale nieżelazne i rzadkie.

Rudy zawierające czyste minerały nadające się do wykorzystania nie występują w naturze. Większość surowców mineralnych jest wzbogacona poprzez wydobycie cennych składników w jeden lub więcej koncentratów oraz związanych z nimi skał w odpady. Wzbogacanie minerałów – zespół procesów pierwotnej (mechanicznej) obróbki surowców mineralnych w celu oddzielenia wszystkich użytecznych minerałów ze skał. Procesy przerobu surowców dzielą się na procesy przygotowawcze, główne wzbogacania, pomocnicze i produkcyjne.

Procesy przygotowawcze obejmują procesy kruszenia, mielenia oraz przesiewania i klasyfikacji. Podczas kruszenia i mielenia ujawnienie minerałów następuje z powodu niszczenia przerostów minerału i skały. Powstaje mechaniczna mieszanka kawałków o różnym składzie mineralnym i wielkości, która podczas klasyfikacji jest dzielona według wielkości. Głównym zadaniem procesów przygotowawczych jest ujawnienie użytecznych minerałów, przygotowanie surowców mineralnych zgodnie z wielkością wymaganą do późniejszego wzbogacenia oraz uśrednienie surowców.

Różne rudy mają różne rozpowszechnianie minerałów. Stopień rozpowszechnienia to stosunek ilości minerału przerośniętego ze skałą do całkowitej ilości rudy. Stopień ujawnienia to stosunek liczby wolnych (otwartych) ziaren mineralnych do ich całkowitej liczby. Te wskaźniki są wyrażone w procentach. Stopień ujawnienia, w zależności od liczby etapów mielenia, określa się eksperymentalnie w badaniu minerałów pod kątem zmywalności.

Wydajność produktu wzbogacania jest stosunkiem masy tego produktu do masy materiału wyjściowego. Zawartość składnika - stosunek ilości składnika w danym produkcie do ilości tego produktu. Ekstrakcja użytecznego składnika do produktu to stosunek masy tego składnika w danym produkcie do jego masy w surowcu. Zazwyczaj parametry te są wyrażone w procentach.

Surowce mineralne przetwarzane w zakładzie przetwórczym oraz produkty z niego otrzymywane są materiałami sypkimi o różnej wielkości ziarna. Procesy rozdzielania materiałów sypkich na produkty o różnej wielkości nazywane są klasyfikacją wielkości. Separacja ta odbywa się na dwa sposoby: przesiewanie i klasyfikację hydrauliczną lub pneumatyczną. W klasyfikacji hydraulicznej (w wodzie) stosuje się klasyfikatory mechaniczne i hydrauliczne, hydrocyklony. Klasyfikacja pneumatyczna (w strumieniu powietrza) stosowana jest w metodach odpylania i suchego wzbogacania.

Podczas przesiewania materiał jest rozdzielany na powierzchniach przesiewających za pomocą kalibrowanych otworów. Kolejna seria rozmiarów sit i otworów sita nazywana jest skalą klasyfikacyjną. Stosunek wielkości otworów sąsiednich sit w regularnej skali nazywamy modułem skali. W przypadku przesiewania zgrubnego i średniego często przyjmuje się moduł równy 2. Na przykład przy przesiewaniu materiału średniej wielkości stosuje się sita o wielkości otworów 50, 25, 13, 6 i 3 mm. Dla drobnych sit stosowanych w warunkach laboratoryjnych, moduł jest w przybliżeniu równy √2 = 1,41. W przypadku najdrobniejszych cząstek stosuje się sedymentację i analizę mikroskopową.

Rozkład ziaren według wielkości charakteryzuje skład granulometryczny produktu, który określa się przesiewając materiał na standardowym zestawie sit (tab. 1.1). Klasa wielkości to produkt, który został przesiany przez daną siatkę, ale pozostaje na kolejnej siatce skali. Stosunek wagowych ilości ziaren o różnej wielkości tworzących wyrób nazywamy charakterystyką granulometryczną lub charakterystyką wielkościową (rys. 1.1).

Tabela 1.1 - Wyniki analizy sitowej

dobra ruda

Klasy, mm		Całkowita wydajność, %
Powyżej (plus)	Dół (minus)

Rysunek 1.1 - Charakterystyka granulometryczna (tabela 1.1)

Zgodnie z charakterystyką rozdrobnienia można określić średnią średnicę ziarna w próbce (dav = 6 mm na rys. 1.1), a także plon różnych klas. Wynik oddzielnej wąskiej klasy znajduje się w różnicy rzędnych odpowiadających górnej i dolnej granicy dla tej klasy (γ cl (2-4) = 35-20 = 15%). Charakterystyka wielkościowa daje wizualną reprezentację rozkładu ziarnowego materiału: krzywa wklęsła wskazuje na przewagę małych ziaren, wypukła wskazuje na przewagę dużych (ryc. 1.2).

Materiały sypkie charakteryzują się również średnią średnicą cząstek. Rozmiar kulistych cząstek zależy od średnicy kulki. W większości przypadków cząstki mają nieregularny kształt. Dlatego ich rozmiar w dowolnym stosunku jest warunkowo zastępowany średnicą kulistej cząstki. W praktyce powszechnie stosowana jest średnia ważona średnica:

Tutaj γ są wyjściami poszczególnych klas; d to średnie średnice poszczególnych klas.

Średnia średnica cząstek wąskiej klasy jest obliczana jako średnia arytmetyczna z jej granic:

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

Gdzie d1, d2 to górna i dolna granica wielkości tej klasy, mm.

Masyw skalny dzieli się na: główny (właściwie skoncentrowany); przygotowawcze i pomocnicze.

Wszystkie istniejące metody wzbogacania opierają się na różnicach we właściwościach fizycznych lub fizykochemicznych poszczególnych składników minerału. Istnieją na przykład metody wzbogacania grawitacyjne, magnetyczne, elektryczne, flotacyjne, bakteryjne i inne.

Technologiczny efekt wzbogacenia

Wstępne wzbogacenie minerałów umożliwia:

zwiększenie przemysłowych rezerw surowców mineralnych poprzez wykorzystanie złóż ubogich minerałów o niskiej zawartości użytecznych składników;
zwiększenie wydajności pracy w przedsiębiorstwach górniczych i obniżenie kosztów wydobywanej rudy dzięki mechanizacji operacji wydobywczych i ciągłemu wydobyciu kopalin zamiast selektywnego;
poprawa wskaźników technicznych i ekonomicznych przedsiębiorstw metalurgicznych i chemicznych w przetwarzaniu wzbogaconych surowców poprzez obniżenie kosztów paliwa, energii elektrycznej, topników, odczynników chemicznych, poprawę jakości gotowych produktów i zmniejszenie utraty użytecznych składników wraz z odpadami;
przeprowadzić kompleksowe wykorzystanie minerałów, ponieważ wstępne wzbogacenie umożliwia wydobycie z nich nie tylko głównych użytecznych składników, ale także towarzyszących, które są zawarte w niewielkich ilościach;
obniżyć koszty transportu produktów wydobywczych do konsumentów poprzez transport produktów bogatszych, a nie całej objętości urabianego górotworu zawierającego minerały;
izolują z surowców mineralnych szkodliwe zanieczyszczenia, które podczas dalszego przetwarzania mogą pogorszyć jakość produktu końcowego, zanieczyszczać środowisko i zagrażać zdrowiu ludzi.

Przetwarzanie minerałów odbywa się w zakładach przetwórczych, które dziś są potężnymi, wysoce zmechanizowanymi przedsiębiorstwami o złożonych procesach technologicznych.

Klasyfikacja procesów wzbogacania

Przeróbka minerałów w zakładach przeróbczych obejmuje szereg operacji sekwencyjnych, w wyniku których uzyskuje się oddzielenie składników użytecznych od zanieczyszczeń. Zgodnie z ich przeznaczeniem procesy przetwarzania minerałów dzielą się na przygotowawcze, główne (koncentrujące) i pomocnicze (końcowe).

Procesy przygotowawcze

Procesy przygotowawcze mają na celu otwarcie lub otwarcie ziaren składników użytecznych (minerałów) wchodzących w skład minerału i podział go na klasy wielkości, które spełniają wymagania technologiczne kolejnych procesów wzbogacania. Procesy przygotowawcze obejmują kruszenie, mielenie, przesiewanie i klasyfikację.

Kruszenie i mielenie

Kruszenie i mielenie- proces niszczenia i zmniejszania wielkości kawałków surowców mineralnych (minerałów) pod działaniem zewnętrznych sił mechanicznych, termicznych, elektrycznych mających na celu pokonanie wewnętrznych sił spójności wiążących cząstki ciała stałego.

Zgodnie z fizyką procesu nie ma zasadniczej różnicy między kruszeniem a mieleniem. Konwencjonalnie uważa się, że podczas kruszenia uzyskuje się cząstki większe niż 5 mm, a podczas kruszenia cząstki są mniejsze niż 5 mm. Wielkość największych ziaren, do których konieczne jest rozdrobnienie lub zmielenie minerału podczas jego przygotowania do wzbogacania, zależy od wielkości wtrąceń głównych składników tworzących minerał oraz od możliwości technicznych sprzętu, na którym następna należy przeprowadzić operację przerobu rozdrobnionego (pokruszonego) produktu.

Otwieranie ziaren składników pożytecznych - kruszenie i (i) rozdrabnianie przerostów aż do całkowitego uwolnienia ziaren składnika pożytecznego i uzyskania mechanicznej mieszanki ziaren składnika pożytecznego i skały płonnej (mieszanki). Otwieranie ziaren składników użytecznych - kruszenie i (i) mielenie przerostów aż do uwolnienia części powierzchni składnika użytecznego, co zapewnia dostęp do odczynnika.

Kruszenie odbywa się na specjalnych kruszarkach. Kruszenie to proces niszczenia ciał stałych wraz ze zmniejszeniem wielkości kawałków do określonej miałkości, poprzez działanie sił zewnętrznych, które pokonują wewnętrzne siły spójności wiążące cząstki ciała stałego. Mielenie pokruszonego materiału odbywa się w specjalnych młynach (najczęściej kulowych lub prętowych).

Badania przesiewowe i klasyfikacja

Badania przesiewowe i klasyfikacja służą do rozdzielania minerału na produkty o różnej wielkości - klasach wielkości. Przesiewanie przeprowadza się poprzez przesiewanie minerału na sicie i sitach z kalibrowanymi otworami na mały produkt (pod siatką) i duży produkt (nad siatką). Przesiewanie służy do oddzielania minerałów według wielkości na powierzchniach przesiewania (przesiewania), z otworami o rozmiarach od milimetra do kilkuset milimetrów.

Przesiewanie odbywa się za pomocą specjalnych maszyn - przesiewaczy.

Metodą separacji elektrycznej można wzbogacać minerały, których składniki wykazują różnice w przewodności elektrycznej lub mają zdolność pod wpływem pewnych czynników do gromadzenia ładunków elektrycznych o różnej wielkości i znaku. Do takich minerałów należą apatyt, wolfram, cyna i inne rudy.

Wzbogacanie przez miałkość stosuje się w przypadkach, gdy użyteczne składniki są reprezentowane przez większe lub odwrotnie, mniejsze ziarna w porównaniu z ziarnami skały płonnej. W placerach przydatne składniki występują w postaci małych cząstek, więc oddzielenie dużych klas pozwala pozbyć się znacznej części zanieczyszczeń skalnych.

Różnice w kształcie ziaren i współczynniku tarcia umożliwiają oddzielenie płaskich, łuskowatych cząstek kruszyw miki lub włóknistego azbestu od cząstek skał o zaokrąglonym kształcie. Podczas poruszania się po nachylonej płaszczyźnie włókniste i płaskie cząstki ślizgają się, a zaokrąglone ziarna toczą się w dół. Współczynnik tarcia tocznego jest zawsze mniejszy niż współczynnik tarcia ślizgowego, dlatego płaskie i zaokrąglone cząstki poruszają się po nachylonej płaszczyźnie z różnymi prędkościami i po różnych trajektoriach, co stwarza warunki do ich separacji.

Różnice we właściwościach optycznych składników wykorzystuje się we wzbogacaniu minerałów metodą separacji fotometrycznej. Ta metoda służy do mechanicznego oddzielania ziaren o różnych kolorach i połysku (na przykład oddzielania ziaren diamentu od ziaren skały płonnej).

Główne operacje końcowe to zagęszczanie miazgi, odwadnianie i suszenie produktów wzbogacania. Wybór metody odwadniania zależy od właściwości odwadnianego materiału (wilgotność początkowa, rozkład wielkości cząstek i skład mineralogiczny) oraz wymagań dotyczących wilgotności końcowej. Często trudno jest osiągnąć wymaganą wilgotność końcową w jednym etapie, dlatego w praktyce w przypadku niektórych produktów wzbogacania operacje odwadniania stosuje się na różne sposoby w kilku etapach.

Marnotrawstwo

Odpady - końcowe produkty wzbogacania o niskiej zawartości cennych składników, których dalsze wydobycie jest technicznie niemożliwe i/lub nieopłacalne ekonomicznie. (Ten termin jest odpowiednikiem poprzednio używanego terminu odpadki, ale nie termin ogony, który, w przeciwieństwie do odpadów, jest zubożonym produktem każdej pojedynczej operacji wzbogacania).

Półprodukty

Produkty pośrednie (produkty pośrednie) są mechaniczną mieszanką przerostów z otwartymi ziarnami użytecznych składników i skałą płonną. Produkty pośrednie charakteryzują się niższą zawartością składników użytecznych w porównaniu z koncentratami oraz wyższą zawartością składników użytecznych w porównaniu z odpadami.

Jakość wzbogacenia

O jakości minerałów i produktów uszlachetniających decyduje zawartość i wydobycie cennego składnika, zanieczyszczeń, pierwiastków pokrewnych, a także wilgotność i rozdrobnienie.

Przetwarzanie minerałów jest idealne

Przez idealne wzbogacenie w minerały (idealna separacja) rozumiany jest proces rozdzielania mieszanki mineralnej na składniki, w którym nie dochodzi do zapychania się każdego produktu obcymi dla niego cząstkami. Wydajność idealnej obróbki minerałów wynosi 100% według dowolnych kryteriów.

Częściowa obróbka minerałów

Wzbogacanie częściowe to wzbogacenie odrębnej klasy sortymentu mineralnego lub oddzielenie najłatwiej odseparowanej części zanieczyszczeń zanieczyszczających z produktu końcowego w celu zwiększenia w nim stężenia użytecznego składnika. Wykorzystywany jest na przykład do zmniejszenia zawartości popiołu w niesklasyfikowanym węglu energetycznym poprzez oddzielenie i wzbogacenie dużej klasy poprzez dalsze mieszanie powstałego koncentratu i drobnych niewzbogaconych przesiewów.

Straty minerałów podczas wzbogacania

Ubytek minerału podczas wzbogacania rozumiany jest jako ilość użytecznego składnika nadającego się do wzbogacania, który jest tracony wraz z odpadami wzbogacania w wyniku niedoskonałości procesu lub naruszenia reżimu technologicznego.

Ustalono dopuszczalne normy zanieczyszczenia wzajemnego produktów wzbogacania dla różnych procesów technologicznych, w szczególności wzbogacania węgla. Dopuszczalny procent ubytków minerałów jest usuwany z bilansu produktów wzbogacania w celu pokrycia rozbieżności przy uwzględnieniu masy wilgoci, usuwania minerałów spalinami z suszarni oraz strat mechanicznych.

Granica przetwarzania minerałów

Granicą przeróbki minerałów jest najmniejszy i największy rozmiar cząstek rudy, węgla, efektywnie wzbogacany w maszynie przeróbczej.

Głębokość wzbogacenia

Głębokość wzbogacenia to dolna granica rozdrobnienia materiału, który ma zostać wzbogacony.

Przy wzbogacaniu węgla stosuje się schematy technologiczne z limitami wzbogacenia 13; 6; jeden; 0,5 i 0 mm. W związku z tym oddzielane są niewzbogacone skratki o wielkości 0-13 lub 0-6 mm lub szlam o wielkości 0-1 lub 0-0,5 mm. Granica wzbogacenia wynosząca 0 mm oznacza, że wzbogaceniu podlegają wszystkie klasy wielkości.

Kongresy międzynarodowe

Od 1952 roku odbywają się Międzynarodowe Kongresy Przeróbki Surowców Mineralnych. Poniżej znajduje się ich lista.

Kongres	Rok	Lokalizacja
I	1952	Londyn
II	1953	Paryż
III	1954	Goslar
IV	1955	Sztokholm
V	1960	Londyn
VI	1963	Caen
VII	1964	Nowy Jork
VIII	1968	Leningrad
IX	1970	Praga
X	1973	Londyn
XI	1975	Cagliari
XII	1975	San Paulo
XIII	1979	Warszawa
XIV	1982	Toronto
XV	1985	Caen
XVI	1988	Sztokholm
XVII	1991	Drezno
XVIII	1993	Sydnej
XIX	1995

Zadaniem głównych procesów wzbogacania jest oddzielenie minerału użytecznego i skały płonnej. Opierają się na różnicach we właściwościach fizycznych i fizykochemicznych wyodrębnionych minerałów.

Najczęściej w praktyce wzbogacania stosuje się metody wzbogacania grawitacyjnego, flotacyjnego i magnetycznego.

2.1. Metoda wzbogacania grawitacyjnego

Metoda wzbogacania grawitacyjnego zwanych takimi, w których rozdzielenie cząstek mineralnych, różniących się gęstością, wielkością i kształtem, wynika z odmiennego charakteru i szybkości ich przemieszczania się w ośrodkach płynnych pod działaniem sił grawitacji i oporu. Metoda grawitacyjna zajmuje wiodącą pozycję wśród innych metod wzbogacania. Metoda grawitacyjna jest reprezentowana przez szereg procesów. Mogą być one faktycznie grawitacyjne (separacja w polu grawitacyjnym - zwykle dla stosunkowo dużych cząstek) i odśrodkowe (separacja w polu odśrodkowym - dla małych cząstek). Jeśli separacja zachodzi w powietrzu, to procesy nazywane są pneumatycznymi; w pozostałych przypadkach - hydrauliczny. Najbardziej rozpowszechnione we wzbogacaniu są w rzeczywistości procesy grawitacyjne zachodzące w wodzie.

W zależności od rodzaju zastosowanej aparatury procesy grawitacyjne można podzielić na osadzarkę, wzbogacanie w media ciężkie, koncentrację na stołach, wzbogacanie w śluzach, zsypach, separatorach ślimakowych, wzbogacanie w koncentratorach odśrodkowych, separatorach przeciwprądowych itp. Również procesy grawitacyjne zwykle obejmują mycie.

Procesy grawitacyjne wykorzystywane są do wzbogacania węgla i łupków, rud złota i platyny, rud cyny, utlenionych rud żelaza i manganu, chromu, wolframitu i rud metali rzadkich, materiałów budowlanych i niektórych innych rodzajów surowców.

Głównymi zaletami metody grawitacyjnej są ekonomia i przyjazność dla środowiska. Do zalet należy również wysoka produktywność, charakterystyczna dla większości procesów. Główną wadą jest trudność w efektywnym wzbogacaniu małych klas.

Procesy grawitacyjne są stosowane zarówno niezależnie, jak i w połączeniu z innymi metodami wzbogacania.

Najpopularniejszą metodą wzbogacania grawitacyjnego jest jigowanie. jigowanie to proces rozdzielania cząstek mineralnych według gęstości w środowisku wodnym lub powietrznym, pulsujący względem rozdzielanej mieszaniny w kierunku pionowym.

Ta metoda może wzbogacać materiały o wielkości cząstek od 0,1 do 400 mm. Jigging stosuje się przy wzbogacaniu węgla, łupków, utlenionego żelaza, manganu, chromitu, kasyterytu, wolframitu i innych rud oraz skał złotonośnych.

W trakcie osadzania (rys. 2.1) materiał umieszczony na sicie osadzarki jest okresowo rozluźniany i zagęszczany. Jednocześnie ziarna wzbogaconego materiału pod wpływem sił działających w przepływie pulsacyjnym ulegają redystrybucji w taki sposób, że cząstki o maksymalnej gęstości skupiają się w dolnej części złoża, a minimalna gęstość jest skoncentrowana w górnej części (wielkość i kształt cząstek wpływa również na proces delaminacji).

Przy wzbogacaniu materiału drobnego na sicie umieszcza się sztuczne złoże materiału (na przykład przy wzbogacaniu węgla stosuje się złoże pegmatytu), którego gęstość jest większa niż gęstość minerału lekkiego, ale mniejsza niż gęstość gęstość ciężkiego. wielkość złoża jest 5-6 razy większa niż maksymalna wielkość kawałka oryginalnej rudy i kilkakrotnie większa niż otwory w sicie maszyny dżigującej. Bardziej gęste cząstki przechodzą przez złoże i sito i są rozładowywane przez specjalną dyszę na dnie komory maszyny jiggingowej.

Przy wzbogacaniu dużego materiału złoże nie jest specjalnie układane na sicie, samo formuje się ze wzbogaconego materiału i nazywa się naturalnym (wzbogacony materiał jest większy niż otwory sita). Gęste cząstki przechodzą przez złoże, przesuwają się po sicie i są rozładowywane przez specjalną szczelinę rozładunkową w sicie i dalej windą z komory maszyny.

I wreszcie, podczas wzbogacania szeroko sklasyfikowanego materiału (są zarówno małe, jak i duże cząstki), małe gęste cząstki są rozładowywane przez sito, duże gęste cząstki przez szczelinę rozładowczą (rys. 2.1).

Obecnie znanych jest około 100 konstrukcji maszyn jigujących. Maszyny można sklasyfikować następująco: ze względu na rodzaj medium rozdzielającego – hydrauliczne i pneumatyczne; zgodnie z metodą tworzenia pulsacji - tłok z ruchomym sitkiem, membrana, beztłokowa lub pulsacja powietrza (rys. 2.2). Również maszyny mogą służyć do wzbogacania małych klas, dużych klas, szeroko sklasyfikowanego materiału. Najczęstszym jest dżigowanie hydrauliczne. A wśród maszyn najczęściej stosuje się beztłokowe.

Maszyny do osadzania tłoków mogą być używane do osadzania materiału o uziarnieniu 30 + 0 mm. Wibracje wody powstają w wyniku ruchu tłoka, którego skok jest regulowany przez mechanizm mimośrodowy. Maszyny do osadzania tłoków nie są obecnie produkowane i zostały całkowicie zastąpione przez inne typy maszyn.

Osadzarki membranowe służą do osadzania rud żelaza, manganu oraz rud metali rzadkich i szlachetnych o uziarnieniu.Oszarwarki membranowe służą do wzbogacania rud o uziarnieniu od 30 do 0,5 (0,1) mm. Produkowane są z różnymi układami membran.

Maszyny z przesłoną poziomą mają zwykle dwie lub trzy komory. Drgania wody w komorach są powodowane przez ruchy dna stożkowego w górę iw dół wykonywane przez jeden lub więcej (w zależności od typu maszyny) mimośrodowych mechanizmów napędowych. Skok stożkowego dna jest kontrolowany poprzez obrót tulei mimośrodowej względem wału i dokręcanie nakrętek, a częstotliwość jego kołysań regulowana jest poprzez zmianę koła pasowego na wale silnika. Korpus maszyny w każdej komorze jest połączony ze stożkowym dnem za pomocą gumowych mankietów (membran).

Osadzarki membranowe z membraną pionową posiadają dwie lub cztery komory o dnach ostrosłupowych oddzielonych przegrodą pionową, w ściance której zamocowana jest elastycznie połączona z nią metalowa membrana wykonująca ruchy posuwisto-zwrotne.

Osadzarki z ruchomym sitem stosowane są w praktyce domowej do wzbogacania rud manganu o uziarnieniu od 3 do 40 mm. Maszyny nie są produkowane masowo. Mechanizm korbowy napędu sita znajduje się nad korpusem maszyny. Sito wykonuje ruchy łukowe, w których materiał jest poluzowany i przesuwa się wzdłuż sita. Maszyny posiadają sita dwu-, trzy- i czterosekcyjne o powierzchni 2,9-4 m 2 . Ciężkie produkty są rozładowywane przez boczną lub centralną szczelinę. W praktyce zagranicznej stosuje się obijaki z ruchomym sitem, które umożliwiają wzbogacanie materiału o uziarnieniu do 400 mm. Na przykład maszyna Humboldt-Vedag umożliwia wzbogacenie materiału o wielkości cząstek -400 + 30 mm. Charakterystyczną cechą tej maszyny jest to, że jeden koniec sita jest zamocowany na osi i dlatego nie porusza się w kierunku pionowym. Produkty separacji są rozładowywane za pomocą koła elewatora. Samochód wyróżnia się wysoką opłacalnością pracy.

Otrząsarki z pulsacyjnym (beztłokowym) powietrzem (rys. 3.3) różnią się od innych zastosowaniem sprężonego powietrza do wywoływania drgań wody w komorze jigowania. Maszyny posiadają komorę powietrzną i podrygującą oraz wyposażone są w uniwersalny napęd, który zapewnia symetryczne i asymetryczne cykle podrywania oraz możliwość sterowania dopływem powietrza do komór. Główną zaletą maszyn beztłokowych jest możliwość kontrolowania cyklu osadzania i uzyskania wysokiej dokładności separacji przy zwiększonej wysokości złoża. Maszyny te służą głównie do wzbogacania węgla, rzadziej rud metali żelaznych. Maszyny mogą posiadać komory powietrzne boczne (rys. 2.3), komory powietrzne podsitowe, komory powietrzne podsitowe z odgałęzieniem.

Dzięki bocznemu rozmieszczeniu komór powietrznych równomierność pulsacji wody w komorze osadzania jest utrzymywana przy szerokości komory nie większej niż 2 m. Aby zapewnić równomierny rozkład pola prędkości pulsującego przepływu na powierzchni sita osadzarki w nowoczesnych konstrukcjach maszyn dżigujących zastosowano owiewki hydrauliczne na końcu przegrody między komorami powietrznymi a komorami jiggingowymi.

Sprężone powietrze wchodzi okresowo do komory powietrznej przez różnego rodzaju pulsatory (obrotowe, zaworowe itp.), zainstalowane po jednym dla każdej komory; również okresowo powietrze jest uwalniane z przedziału powietrza do atmosfery. Po dopuszczeniu powietrza poziom wody w przedziale powietrznym spada, aw przedziale jigowym oczywiście podnosi się (bo to są „statki komunikacyjne”); kiedy powietrze jest uwalniane, dzieje się odwrotnie. Dzięki temu w przedziale jigowym wykonywane są ruchy oscylacyjne.

Wzbogacenie minerał w ciężkich warunkach w oparciu o separację mieszanki mineralnej według gęstości. Proces przebiega zgodnie z prawem Archimedesa w ośrodkach o gęstości pośredniej pomiędzy gęstością określonego minerału lekkiego a gęstością określonego minerału ciężkiego. Szczególnie lekkie minerały unoszą się na wodzie, a konkretne ciężkie opadają na dno aparatu. Wzbogacanie w media ciężkie jest szeroko stosowane jako główny proces w przypadku węgli o trudnych i średnich kategoriach zmywalności, a także łupków, chromitu, manganu, rud siarczkowych metali nieżelaznych itp. Skuteczność separacji w mediach ciężkich jest wyższa niż w przypadku wydajność wzbogacania w maszynach jigujących (jest to najbardziej wydajny proces grawitacyjny).

Ciężkie ciecze i ciężkie zawiesiny są używane jako ciężkie media. Jest między nimi jedna zasadnicza różnica. Ciecz ciężka jest jednorodna (jednofazowa), zawiesina ciężka jest niejednorodna (składa się z wody i zawieszonych w niej cząstek - środka ważącego). Dlatego wzbogacanie w ciężkiej cieczy jest w zasadzie dopuszczalne dla cząstek o dowolnej wielkości.

Ciężka zawiesina może być uważana za pseudopłyn o określonej gęstości tylko dla wystarczająco dużych (w porównaniu do wielkości cząstek środka obciążającego) cząstek. Ponadto, ze względu na ogólny ruch cząstek środka obciążającego w określonym kierunku pod wpływem pola sił, w którym przeprowadzane jest wzbogacanie (grawitacyjne lub odśrodkowe), w celu uzyskania zawiesiny o jednolitej gęstości w aparat, konieczne jest jego wymieszanie. Ten ostatni nieuchronnie wpływa na cząstki poddane wzbogaceniu. W związku z tym dolna granica wielkości cząstek, wzbogacona w zawiesinę ciężką, jest ograniczona i wynosi: w procesach grawitacyjnych - dla rud 2-4 mm, dla węgli - 4-6 mm; w procesach odśrodkowych dla rud - 0,25-0,5 mm, dla węgli 0,5-1 mm.

Jako przemysłowe ciężkie medium stosuje się ciężkie zawieszenia, tj. zawiesina drobnych, specyficznych ciężkich cząstek (środka ważącego) w medium, którym zwykle jest woda. (Ciężkie płyny nie są używane w przemyśle ze względu na ich wysoki koszt i toksyczność) Szlamy hydrauliczne są po prostu nazywane szlamami. Najczęściej stosowanymi środkami obciążającymi są magnetyt, żelazokrzem i galena. Wielkość cząstek środka obciążającego wynosi zwykle 0,15 mm. Gęstość zawiesiny określa wyrażenie:

 c \u003d C ( y - 1) + 1, g / cm 3,

gdzie: C jest stężeniem odważnika, d.u.,  y jest gęstością odważnika, g / cm3. Tak więc, zmieniając stężenie środka obciążającego, można przygotować zawiesinę o wymaganej gęstości.

Wzbogacanie w ciężkie zawiesiny materiałów średnio- i wielkogabarytowych odbywa się w separatorach grawitacyjnych (w separatorach o statycznych warunkach separacji). Wzbogacanie materiału drobnoziarnistego odbywa się w separatorach odśrodkowych (separatorach z dynamicznymi warunkami separacji) - hydrocyklonach. Inne typy separatorów ciężkich mediów (aerosuspensja, wibracje) są rzadko stosowane.

Separatory grawitacyjne ciężkie i średnie można podzielić na trzy główne typy - kołowe, stożkowe i bębnowe. Separatory kołowe (rys. 2.4) służą do wzbogacania materiału o uziarnieniu 400-6 mm, w praktyce krajowej głównie do węgla i łupków. Najczęściej stosowanym SKV jest separator kołowy z pionowym kołem podnośnika.

W stożkowych separatorach zawiesinowych (rys. 2.5) frakcja ciężka jest zwykle rozładowywana przez wewnętrzny lub zewnętrzny podnośnik powietrzny. Separatory te służą do wzbogacania rudy o wielkości –80(100)+6(2) mm

Separatory stożkowe z zewnętrznym podnośnikiem powietrznym (rys. 2.5) składają się z górnej części cylindrycznej i dolnej części stożkowej. Dolna część stożkowa zakończona jest kolankiem przejściowym łączącym stożek z podnośnikiem powietrznym, który unosi osadzone cząstki. Sprężone powietrze dostarczane jest do rury wznoszącej powietrze przez dysze pod ciśnieniem około 3-4 10 5 Pa. Średnicę rury podnośnika powietrznego przyjmuje się jako równą co najmniej trzem rozmiarom największego kawałka rudy. Produkt pływający wraz z zawiesiną spuszczany jest do rynny, a ciężki produkt podawany jest windą powietrzną do komory rozładunkowej.

Separator bębnowy (rys. 2.6) służy do wzbogacania urobku o uziarnieniu 150 + 3 (5) mm, przy dużej gęstości urobku.

Hydrocyklony wzbogacające średnio-ciężkie są strukturalnie podobne do klasyfikatorów. Wzbogacony materiał jest podawany stycznie przez rurę zasilającą wraz z ciężką zawiesiną. Pod działaniem siły odśrodkowej (wielokrotnie większej niż siła grawitacji) materiał ulega rozwarstwieniu: gęste cząstki zbliżają się do ścian aparatu i są transportowane przez „zewnętrzny wir” do dyszy rozładunkowej (piaskowej), lekkiej cząstki zbliżają się do osi aparatu i są transportowane „wirem wewnętrznym” do dyszy spustowej.

Schematy technologiczne wzbogacania w zawiesinach ciężkich są praktycznie takie same dla większości działających zakładów. Proces składa się z następujących operacji: przygotowanie ciężkiej zawiesiny, przygotowanie rudy do separacji, separacja rudy w zawiesinie na frakcje o różnej gęstości, odsączenie zawiesiny roboczej i płukanie produktów separacji, regeneracja odważnika.

Wzbogacanie przepływów płynących po powierzchniach nachylonych odbywa się na stołach stężeniowych, śluzach, zsypach i separatorach ślimakowych. Ruch miazgi w tych urządzeniach następuje po pochyłej powierzchni pod działaniem grawitacji przy niewielkiej (w porównaniu z szerokością i długością) grubości przepływu. Zwykle przekracza wielkość maksymalnego ziarna 2-6 razy.

Stężenie(wzbogacenie) na stoły- jest to proces separacji przez gęstość w cienkiej warstwie wody płynącej wzdłuż lekko nachylonej płaszczyzny (pokładu), wykonujący asymetryczne ruchy posuwisto-zwrotne w płaszczyźnie poziomej prostopadłej do kierunku ruchu wody. Stężenie na stole służy do wzbogacania małych klas - 3 + 0,01 mm dla rud i -6 (12) + 0,5 mm dla węgli. Proces ten stosowany jest przy wzbogacaniu rud cyny, wolframu, metali rzadkich, szlachetnych, żelaznych itp.; do wzbogacania małych klas węgla, głównie do ich odsiarczania. Stół koncentracyjny (rys. 2.7) składa się z pokładu (płaszczyzny) z wąskimi listwami (falami); urządzenie wspierające; mechanizm napędowy. Kąt nachylenia pokładu  = 410. W przypadku lekkich cząstek przeważają siły hydrodynamiczne i turbulentne unoszące, więc lekkie cząstki są wymywane w kierunku prostopadłym do pokładu. Cząsteczki o średniej gęstości spadają między cząstki ciężkie i lekkie.

Wejście(ryc. 2.8) to pochylona prostokątna rynna o równoległych bokach, na której dnie układane są powłoki zatrzymujące (twarde szablony lub miękkie maty), przeznaczone do zatrzymywania osiadłych cząstek ciężkich minerałów. Zamki służą do wzbogacania złota, platyny, kasyterytu z podkładek i innych materiałów, których wzbogacone składniki różnią się znacznie gęstością. Bramki charakteryzują się wysokim stopniem koncentracji. Materiał jest podawany w sposób ciągły do śluzy, aż komórki matryc zostaną wypełnione głównie cząsteczkami gęstych minerałów. Następnie ładowanie materiału zostaje zatrzymane, a śluza jest płukana.

odrzutowiec(Rysunek 2.9) ma płaskie dno i boki zbiegające się pod pewnym kątem. Pulpa jest ładowana na szeroki górny koniec rynny. Na końcu koryta cząstki o większej gęstości znajdują się w dolnych warstwach, a cząstki o mniejszej gęstości znajdują się w warstwach górnych. Na końcu zsypu materiał rozdzielany jest specjalnymi przegrodami na koncentrat, śrutę i przerób. Przy wzbogacaniu rud aluwialnych stosuje się rynny zwężające się. Aparaty takie jak zsypy stożkowe dzielą się na dwie grupy: 1) aparaty składające się z zestawu pojedynczych zsypów w różnych konfiguracjach; 2) separatory stożkowe, składające się z jednego lub więcej stożków, z których każdy jest jak zestaw promieniowo zainstalowanych zwężających się zsypów ze wspólnym dnem.

Na separatory śrubowe stały skośny gładki zsyp wykonany jest w postaci spirali o pionowej osi (ryc. 2.10), służą do oddzielania materiału o wielkości cząstek od 0,1 do 3 mm. Podczas ruchu w przepływie wirowym, oprócz zwykłych sił grawitacyjnych i hydrodynamicznych działających na ziarna, powstają siły odśrodkowe. Ciężkie minerały są skoncentrowane po wewnętrznej stronie koryta, podczas gdy lekkie minerały są skoncentrowane na zewnątrz. Następnie produkty separacji są rozładowywane z separatora za pomocą rozdzielaczy znajdujących się na końcu zsypu.

W koncentratorach odśrodkowych siła odśrodkowa działająca na ciało jest wielokrotnie większa niż siła grawitacji, a materiał jest rozdzielany siłą odśrodkową (grawitacja ma niewielki wpływ). W takich przypadkach, gdy siła odśrodkowa i grawitacja są współmierne, a separacja następuje pod działaniem obu sił, wzbogacanie nazywa się zwykle odśrodkowo-grawitacyjnym (separatory ślimakowe).

Wytwarzanie pola odśrodkowego w koncentratorach odśrodkowych można w zasadzie realizować na dwa sposoby: styczne doprowadzenie przepływu pod ciśnieniem do zamkniętego i nieruchomego naczynia cylindrycznego; przez zawirowanie swobodnie dostarczanego przepływu w otwartym naczyniu obrotowym, a zatem koncentratory odśrodkowe można zasadniczo podzielić na dwa typy: ciśnieniowy aparat cyklonowy; wirówki bezciśnieniowe.

Zgodnie z zasadą działania, koncentratory odśrodkowe typu cyklonowego mają wiele wspólnego z hydrocyklonami, różnią się jednak znacznie większym kątem zbieżności (do 140). W związku z tym w aparacie powstaje „złoże” wzbogaconego materiału, które pełni rolę ciężkiej zawiesiny w cyklonach ciężkiego-średniego wzbogacania. A podział jest taki sam. W porównaniu do hydrocyklonów ciężkich i średnich są one znacznie bardziej ekonomiczne w eksploatacji, ale dają gorsze parametry technologiczne.

Praca koncentratorów drugiego typu przypomina pracę konwencjonalnej wirówki. Koncentratory odśrodkowe tego typu są wykorzystywane do wzbogacania gruboziarnistych piasków, do eksploracji złotonośnych złóż aluwialnych oraz do wydobycia drobnego, wolnego złota z różnych produktów. Aparat jest półkulistą miską wyłożoną karbowaną wkładką gumową. Misa jest zamocowana na specjalnej platformie (platformie), która otrzymuje obrót z silnika elektrycznego poprzez napęd pasowy. Miazga wzbogaconego materiału jest ładowana do aparatu, lekkie cząsteczki wraz z wodą przenikają przez boki, ciężkie wbijają się w rowki. W celu wyładowania koncentratu pochwyconego przez pofałdowaną gumową powierzchnię miskę zatrzymuje się i wykonuje się płukanie (istnieją również konstrukcje umożliwiające ciągły wyładunek). Podczas pracy na gruboziarnistych piaskach złotonośnych koncentrator zapewnia bardzo wysoki stopień redukcji – do 1000 razy lub więcej przy wysokim (do 96-98%) odzysku złota.

Przeciwprądowa separacja wody stosowany w praktyce domowej do przetwarzania energii i rozrzedzonych węgli. Aparatem do wzbogacania tą metodą są separatory ślimakowe i stromo nachylone. Ślimaki poziome i pionowe służą do wzbogacania węgla o uziarnieniu 6 - 25 mm i 13 - 100 mm, a także do wzbogacania skratek i osadów gruboziarnistych. Separatory stromo nachylone służą do wzbogacania rozrzedzonych węgli o wielkości do 150 mm. Zaletą separatorów przeciwprądowych jest prostota schematu technologicznego. We wszystkich separatorach przeciwprądowych materiał rozdzielany jest na dwa produkty: koncentrat i odpad. Przepływy przeciwtransportowe produktów separacji powstałych podczas separacji poruszają się w obszarze roboczym z zadanym oporem hydraulicznym względem ich ruchu względnego, natomiast przepływ frakcji lekkich związany jest z przepływem medium separacyjnego, a przepływ frakcji ciężkich jest przeciwprądowy . Strefy robocze separatorów są kanałami zamkniętymi, wyposażonymi w układ tego samego typu elementów, usprawnionych przepływem i powodujących powstanie układu przepływów wtórnych i wirów zorganizowanych w określony sposób. Z reguły w takich układach materiał źródłowy oddzielany jest z gęstością znacznie większą niż gęstość medium rozdzielającego.

Niezbędnym warunkiem przygotowania piasków osadów aluwialnych i rud pochodzenia osadowego do wzbogacenia jest ich uwolnienie z gliny. Cząsteczki mineralne w tych rudach i piaskach nie są związane wzajemnym przerostem, ale są spojone w gęstą masę przez miękką i lepką substancję ilastą.

Nazywa się proces dezintegracji (rozluźnienia, dyspersji) materiału ilastego, cementowania ziaren piasku lub rudy, z jednoczesnym oddzieleniem od cząstek rudy za pomocą wody i odpowiednich mechanizmów spłukiwanie. Rozpad zwykle następuje w wodzie. Jednocześnie glina pęcznieje w wodzie, co ułatwia jej zniszczenie. W wyniku płukania uzyskuje się przemyty materiał (rudę lub piasek) oraz szlam zawierający drobnoziarniste cząstki gliny rozproszone w wodzie. Mycie ma szerokie zastosowanie przy wzbogacaniu rud metali żelaznych (żelaza, manganu), piasków osadów metali rzadkich i szlachetnych, materiałów budowlanych, surowców kaolinowych, fosforytów i innych minerałów. Pranie może mieć niezależne znaczenie, jeśli prowadzi do produktu rynkowego. Częściej jest używany jako operacja przygotowawcza do przygotowania materiału do późniejszego wzbogacenia. Do mycia wykorzystują: sita, butary, skrubery, skrubery-butary, myjnie rynnowe, wibratory i inne urządzenia.

Procesy pneumatyczne wzbogacanie opiera się na zasadzie rozdzielania minerałów według wielkości (klasyfikacja pneumatyczna) i gęstości (stężenie pneumatyczne) w rosnącym lub pulsującym strumieniu powietrza. Znajduje zastosowanie we wzbogacaniu węgla, azbestu i innych minerałów o niskiej gęstości; w klasyfikacji fosforytów, rud żelaza, miniumów i innych minerałów w cyklach kruszenia i mielenia na sucho, a także w odpylaniu strumieni powietrza w warsztatach zakładów koncentracji. Stosowanie metody wzbogacania pneumatycznego jest wskazane w trudnych warunkach klimatycznych północnych i wschodnich rejonów Syberii lub na terenach, gdzie występuje brak wody, a także przy przeróbce minerałów zawierających łatwo nasączoną skałę, która tworzy dużą ilość osadu, który narusza przejrzystość separacji. Zaletami procesów pneumatycznych jest ich wydajność, prostota i wygoda utylizacji odpadów, główną wadą jest stosunkowo niska skuteczność separacji, dlatego procesy te są stosowane bardzo rzadko.

Skład materiałowy minerałów.

Skład materiałowy minerałów to zbiór danych dotyczących zawartości użytecznych składników i zanieczyszczeń, mineralnych form przejawów oraz charakteru przerostu ziaren najważniejszych pierwiastków, ich krystalicznych właściwości chemicznych i fizycznych.

Skład chemiczny

Skład chemiczny minerałów charakteryzuje zawartość głównych i towarzyszących minerałów, a także użytecznych i szkodliwych zanieczyszczeń.

Przydatny składnik jest zawarty w p.i. w stężeniach przemysłowych, określając ich główną wartość, przeznaczenie i nazwę. Na przykład żelazo w rudach żelaza.

Powiązane użyteczne składniki są częściami składowymi p.i. których wydobycie jest ekonomicznie wykonalne tylko w połączeniu z głównym p.c. na przykład złoto i srebro w półmetalicznych rudach siarczkowych.

Przydatne zanieczyszczenia nazywane są cennymi pierwiastkami zawartymi w SP, które można wyizolować i stosować w połączeniu z głównym SP, poprawiając jego jakość. Na przykład. Chrom i wolfram w rudach żelaza itp.

Szkodliwe zanieczyszczenia nazywane są pierwiastkami obecnymi w p.i. wraz z głównym użytecznym składnikiem i pogarszającym jego właściwości. Na przykład siarka i fosfor w rudach żelaza, siarka w węglach.

Skład chemiczny p.i. określane za pomocą analizy spektralnej, chemicznej, fizyki jądrowej, aktywacji i innych rodzajów analizy.

Skład mineralogiczny.

Skład mineralogiczny charakteryzuje mineralne formy manifestacji pierwiastków tworzących minerały.

Zgodnie z mineralnymi formami manifestacji głównych cennych składników rud metali nieżelaznych, rudy metali nieżelaznych wyróżnia się jako siarczki, utlenione, mieszane.

Rudy żelaza: magnetyt, tytanomagnetyt, hematyt-martyt, brązowy ironstone, syderyt.

Rudy manganu: brownit, psilomelanovad, pirolusite, mieszany kompleks.

Surowce górnicze i chemiczne: apatyt, apatyt – nefelin, fosforyt, rudy sylwinitowe.

1.1.3. Właściwości tekstury i struktury.

Cechy teksturalno-strukturalne w strukturze minerału charakteryzują się wielkością, kształtem, przestrzennym rozmieszczeniem wtrąceń i kruszyw mineralnych.

Główne formy ziaren mineralnych to idiomorficzne (ograniczone krawędziami kryształu), allotriomorficzne (ograniczone kształtem wypełnianej przestrzeni), koloidalne, emulsyjne, płytkowo – reliktowe, fragmenty i fragmenty.

W zależności od przeważającej wielkości wydzielin mineralnych są duże (20-2 mm), małe (2-0,2 mm), cienkie (0,2-0,02 mm), bardzo cienkie lub emulsyjne (0,02-0,002 mm), submikroskopowe (0,002 0,0002 mm) i koloidalnie rozproszone (poniżej 0,0002 mm) rozpowszechnianie minerałów.

Tekstura rudy charakteryzuje wzajemne ułożenie kruszyw mineralnych i może być bardzo zróżnicowana. Na przykład w strukturach pasmowych i warstwowych agregaty sąsiadują ze sobą; w guzkach - znajdują się jeden w drugim; w pętli - wzajemnie się przenikają; w kokardach kolejno graniczą z niektórymi kruszywami mineralnymi.

Charakterystyka złóż kopalin jest podstawą do opracowania technologii i wskaźników prognostycznych przeróbki kopalin.

Im większe rozpowszechnienie minerałów i doskonalsza forma ich segregacji, tym prostsza technologia i wyższe wskaźniki wzbogacania minerałów.

Właściwości fizyczne

Każdy minerał z rudy ma określony skład chemiczny i ma dla niego charakterystyczną strukturę. Powoduje to dość stałe i indywidualne właściwości fizyczne minerałów: kolor; gęstość; przewodnictwo elektryczne; podatność magnetyczna itp.

Tworząc w określony sposób warunki, w których określone właściwości minerałów są najbardziej kontrastowe, możliwe jest ich oddzielenie od siebie, w tym wydzielenie cennych minerałów z masy całkowitej. .",. ,

Jako oznaki separacji składników mineralnych podczas przeróbki minerałów wykorzystuje się ich właściwości fizykochemiczne, z których najważniejsze to: wytrzymałość mechaniczna; gęstość; przepuszczalność magnetyczna; przewodnictwo elektryczne i stała dielektryczna; różne rodzaje promieniowania; zwilżalność; rozpuszczalność itp.

Wytrzymałość mechaniczna (wytrzymałość) rud i węgli charakteryzuje się podatnością na kruszenie, kruchością, twardością, ścieralnością, chwilową wytrzymałością na ściskanie oraz determinuje koszty energii podczas ich kruszenia i rozdrabniania oraz doboru urządzeń krusząco-mielących i wzbogacających.

Fizyczne właściwości jądrowe minerałów przejawiają się w interakcji z promieniowaniem elektromagnetycznym (luminescencja, efekt fotoelektryczny, efekt Comptona, fluorescencja itp.).

Separacja minerałów opiera się na różnicy w natężeniu emisji lub tłumieniu przez nie promieniowania.

Magnetyczne właściwości minerałów powstają i manifestują się w polu magnetycznym. Miarą oceny właściwości magnetycznych minerałów jest ich przenikalność magnetyczna i związana z nią podatność magnetyczna, równa 1/|1m. Właściwości magnetyczne determinowane są głównie składem chemicznym, a częściowo strukturą minerałów. Podwyższona podatność magnetyczna jest charakterystyczna dla minerałów, do których należą żelazo, nikiel, mangan, chrom, wanad, tytan.

Materia węglowa jest diamagnetyczna, a zawarte w niej zanieczyszczenia mineralne są paramagnetyczne.

Różnice we właściwościach magnetycznych minerałów służą do ich separacji metodami wzbogacania magnetycznego.

Właściwości elektryczne minerałów są określane przez przewodność elektryczną i stałą dielektryczną.

Różnice we właściwościach elektrycznych minerałów służą do ich separacji metodami wzbogacania elektrycznego.

Zwilżanie jest przejawem oddziaływania międzycząsteczkowego na granicy kontaktu między fazami - ciałem stałym, cieczą i gazem, co wyraża się rozprowadzaniem cieczy po powierzchni ciała stałego.

Różnice w zwilżalności powierzchni drobno rozdrobnionych cząstek mineralnych są wykorzystywane do ich separacji metodami wzbogacania flotacyjnego.

Rozpuszczalność minerałów - zdolność minerałów do rozpuszczania się w rozpuszczalnikach nieorganicznych i organicznych. Przeniesienie fazy stałej do stanu ciekłego może odbywać się poprzez rozpuszczanie w wyniku dyfuzji i oddziaływań międzycząsteczkowych lub w wyniku reakcji chemicznych.

Rzeczywista rozpuszczalność ciał stałych jest określana empirycznie. Różnice w rozpuszczalności składników mineralnych są wykorzystywane w chemicznych metodach przeróbki rudy.

Charakterystykę składów materiałów przedstawiono na rysunku 1.

Rys 1. Charakterystyka składu materiałowego.

Klasyfikacja metod i procesów wzbogacania.

W zakładach przetwórczych p.i. poddawane są szeregowi sekwencyjnych procesów przetwarzania, które w zależności od celu dzielą się na:

przygotowawczy

Główne wzbogacenie

Procesy obsługi pomocniczej i produkcyjnej

procesy przygotowawcze. Procesy przygotowawcze obejmują kruszenie i mielenie, w którym ujawnienie minerałów osiąga się w wyniku zniszczenia przerostów użytecznych minerałów ze skałą płonną (lub przerostów niektórych użytecznych minerałów z innymi) z wytworzeniem mechanicznej mieszaniny cząstek i kawałków o różnym składzie mineralnym, jak procesy badania przesiewowe i klasyfikacja, służy do rozdzielania ziarnowego mieszanek mechanicznych otrzymywanych podczas kruszenia i mielenia. Zadaniem procesów przygotowawczych jest doprowadzenie surowców mineralnych do wielkości wymaganej do późniejszego wzbogacenia, a w niektórych przypadkach uzyskanie ostatecznego rozdmuchu o zadanym uziarnieniu do bezpośredniego wykorzystania w gospodarce narodowej (sortowanie rud i węgli) .

7. Co oznaczają terminy wzbogacanie chemiczne i radiometryczne?

8. Co nazywa się wzbogacaniem tarcia, dekrypcją?

9. Jakie są wzory na technologiczne wskaźniki wzbogacania?

10. Jaki jest wzór na stopień skurczu?

11. Jak obliczyć stopień wzbogacenia rudy?

Tematy seminarium:

Główna charakterystyka metod wzbogacania.

Główne różnice w stosunku do metod przygotowawczych, pomocniczych i głównych wzbogacających.

Krótki opis głównych metod wzbogacania.

Krótki opis przygotowawczych i pomocniczych metod wzbogacania.

Stopień rozdrobnienia próbki, główna rola tej metody w przeróbce minerałów.

Zadanie domowe:

Zapoznaj się z terminami, zasadami i podstawowymi metodami wzbogacania, samodzielnie utrwal wiedzę zdobytą na seminarium.

WYKŁAD №3.

RODZAJE I SCHEMATY WZBOGACANIA ORAZ ICH ZASTOSOWANIE.

Cel: Wyjaśnienie uczniom głównych rodzajów i schematów wzbogacania oraz zastosowania takich schematów w produkcji. Podaj pojęcie metod i procesów przeróbki minerałów.

Plan:

Metody i procesy przeróbki kopalin, ich zakres.

Zakłady przetwórcze i ich znaczenie przemysłowe. Główne rodzaje schematów technologicznych.

Słowa kluczowe: procesy główne, procesy pomocnicze, metody przygotowawcze, zastosowanie procesów, schemat, schemat technologiczny, ilościowe, jakościowe, jakościowo-ilościowe, wodno-szlamowe, schemat aparatury.

1. W zakładach wzbogacających minerały poddawane są kolejnym procesom przerobu, które zgodnie z przeznaczeniem w cyklu technologicznym zakładu dzielą się na przygotowawcze, wzbogacające i pomocnicze.

Do przygotowania operacje zwykle obejmują kruszenie, mielenie, przesiewanie i klasyfikację, tj. procesy, w wyniku których uzyskuje się ujawnienie składu mineralnego nadającego się do ich późniejszej separacji w procesie wzbogacania, a także operacje uśredniania minerałów, które można prowadzić w kopalniach, kamieniołomach, kopalniach i zakładach koncentracyjnych. Podczas kruszenia i rozdrabniania dochodzi do zmniejszenia wielkości kawałków rudy i ujawnienia minerałów w wyniku niszczenia przerostów użytecznych minerałów ze skałą płonną (lub przerostów niektórych cennych minerałów z innymi). Przesiewanie i klasyfikacja służą do rozdzielania ziarnowego mieszanek mechanicznych otrzymywanych podczas kruszenia i mielenia. Zadaniem procesów przygotowawczych jest doprowadzenie surowców mineralnych do wielkości wymaganej do późniejszego wzbogacenia.

Do głównych operacje wzbogacania obejmują te fizyczne i fizykochemiczne procesy separacji minerałów, w których użyteczne minerały są rozdzielane na koncentraty, a skała płonna na odpady przeróbcze.Główne procesy wzbogacania obejmują procesy separacji minerałów według właściwości fizycznych i fizykochemicznych ( według kształtu, gęstości, podatności magnetycznej, przewodności elektrycznej, zwilżalności, radioaktywności itp.): sortowanie, grawitacja, wzbogacanie magnetyczne i elektryczne, flotacja, wzbogacanie radiometryczne itp. W wyniku głównych procesów uzyskuje się koncentraty i odpady przeróbcze. Zastosowanie takiej lub innej metody wzbogacania zależy od składu mineralogicznego rudy.

do pomocniczych procesy obejmują procedury usuwania wilgoci z produktów wzbogacania. Takie procesy nazywane są odwadnianiem, które przeprowadza się w celu doprowadzenia wilgotności produktów do ustalonych norm.

W zakładzie przetwórczym surowiec przechodzi szereg następujących po sobie operacji technologicznych podczas przetwarzania. Graficzna reprezentacja całości i sekwencji tych operacji nazywana jest również schemat technologiczny wzbogacania.

Przy wzbogacaniu minerałów wykorzystuje się różnice w ich właściwościach fizycznych i fizykochemicznych, z których najważniejsze to kolor, połysk, twardość, gęstość, rozszczepienie, złamanie itp.

Kolor minerały zróżnicowane . Różnica w kolorze jest wykorzystywana przy sortowaniu ręcznym lub próbkowaniu węgli i innych rodzajach przetwarzania.

Blask minerały determinowane są przez charakter ich powierzchni. Różnicę w połysku można wykorzystać, podobnie jak w poprzednim przypadku, przy ręcznym sortowaniu z węgli lub pobieraniu próbek z węgli i innych rodzajach przetwarzania.

Twardość minerały wchodzące w skład minerałów mają znaczenie przy wyborze metod kruszenia i wzbogacania niektórych rud, a także węgli.

Gęstość minerały są bardzo zróżnicowane. Różnica w gęstości minerałów użytecznych i skały płonnej jest szeroko stosowana w przeróbce minerałów.

Łupliwość minerały polegają na ich zdolności do rozszczepiania się od uderzeń w ściśle określonym kierunku i tworzenia gładkich powierzchni wzdłuż rozszczepionych płaszczyzn.

skręt ma istotne znaczenie praktyczne w procesach wzbogacania, ponieważ charakter powierzchni minerału uzyskanego przez kruszenie i mielenie wpływa na wzbogacanie metodami elektrycznymi i innymi.

2. Technologia przerobu minerałów składa się z szeregu sekwencyjnych operacji wykonywanych w zakładach przeróbczych.

zakłady przetwórcze nazywane są przedsiębiorstwa przemysłowe, w których minerały są przetwarzane metodami wzbogacania i izoluje się z nich jeden lub więcej produktów handlowych o wysokiej zawartości cennych składników i niskiej zawartości szkodliwych zanieczyszczeń. Nowoczesna koncentracja to wysoce zmechanizowane przedsiębiorstwo o złożonym schemacie technologicznym przerobu minerałów.

Całość i kolejność operacji, którym ruda przechodzi podczas przerobu, stanowią schematy wzbogacania, które zazwyczaj przedstawiane są graficznie.

System technologii zawiera informacje o kolejności operacji technologicznych przerobu minerałów w zakładzie przeróbczym.

Schemat jakościowy zawiera informacje o pomiarach jakościowych minerału w procesie jego przerobu, a także dane o trybie poszczególnych operacji technologicznych. Schemat jakościowy(Rys. 1.) daje wyobrażenie o przyjętej technologii przerobu rudy, sekwencji procesów i operacji, którym ruda przechodzi podczas wzbogacania.

Ryż. 1. Program wzbogacania jakościowego

schemat ilościowy obejmuje dane ilościowe dotyczące rozmieszczenia minerału w poszczególnych operacjach technologicznych oraz uzysku produktów wynikowych.

Schemat jakościowo-ilościowyłączy dane z jakościowych i ilościowych schematów wzbogacania.

Jeżeli schemat zawiera dane dotyczące ilości wody w poszczególnych operacjach i produktów wzbogacania, ilości wody dodanej do procesu, wówczas schemat nazywa się schematem osadów. Rozkład ciała stałego i wody według operacji i produktów jest wskazany jako stosunek ciała stałego do cieczy T: W, na przykład T: W \u003d 1: 3, lub jako procent ciała stałego, na przykład 70% ciała stałego. Stosunek T:W jest liczbowo równy ilości wody (m³) na 1 tonę ciała stałego. Ilość wody dodawanej do poszczególnych operacji wyrażana jest w metrach sześciennych na dobę lub metrach sześciennych na godzinę. Często tego typu schematy są łączone i wtedy schemat nazywa się szlamem jakościowo-ilościowym.

Wstępny schemat osadów zawiera dane dotyczące proporcji wody i substancji stałych w produktach wzbogacania.

Schemat obwodu aparatu- graficzne przedstawienie ścieżki ruchu minerałów i produktów wzbogacania przez aparat. Na takich schematach urządzenia, maszyny i pojazdy są przedstawione warunkowo oraz wskazana jest ich liczba, rodzaj i rozmiar. Ruch produktów z jednostki do jednostki jest oznaczony strzałkami (patrz rys. 2):

Ryż. 2. Schemat obwodu urządzeń:

1,9 - bunkier; 2, 5, 8, 10, 11 - przenośnik; 3, 6 - ekrany;

4 - kruszarka szczękowa; 7 - kruszarka stożkowa; 12 - klasyfikator;

13 - młyn; 14 - maszyna flotacyjna; 15 - zagęszczacz; 16 - filtr

Schemat na rysunku pokazuje szczegółowo, w jaki sposób ruda przechodzi pełne wzbogacanie, w tym procesy przygotowawcze i główne wzbogacanie.

Jako procesy niezależne najczęściej stosuje się metody wzbogacania flotacyjnego, grawitacyjnego i magnetycznego. Spośród dwóch możliwych metod, które dają te same wartości wzbogacania, zwykle wybierana jest metoda najbardziej ekonomiczna i przyjazna dla środowiska.

Wyniki:

Procesy wzbogacania dzielą się na przygotowawcze, podstawowe pomocnicze.

Przy wzbogacaniu minerałów wykorzystuje się różnice w ich właściwościach fizycznych i fizykochemicznych, z których istotne znaczenie mają kolor, połysk, twardość, gęstość, rozszczepienie, pękanie itp.

Całość i kolejność operacji, którym ruda przechodzi podczas przerobu, stanowią schematy wzbogacania, które zazwyczaj przedstawiane są graficznie. W zależności od celu schematy mogą być jakościowe, ilościowe, szlamowe. Oprócz tych schematów zwykle sporządzane są schematy obwodów aparatów.

W jakościowym schemacie wzbogacania przedstawiono ścieżkę przemieszczania rudy i produktów wzbogacania sekwencyjnie przez operacje, wskazując pewne dane dotyczące zmian jakościowych rudy i produktów wzbogacania, na przykład wielkość. Schemat jakościowy daje wyobrażenie o etapach procesu, ilości operacji czyszczenia koncentratów i kontroli czyszczenia odpadów poflotacyjnych, rodzaju procesu, sposobu przerobu śruty oraz ilości produktów końcowych wzbogacania.

Jeśli schemat jakościowy wskazuje ilość przerabianej rudy, produkty uzyskane w poszczególnych operacjach i zawartość w nich cennych składników, to schemat będzie już nazywany ilościowym lub jakościowo-ilościowym.

Zestaw schematów daje nam pełne zrozumienie trwającego procesu wzbogacania i przetwarzania minerałów.

Pytania testowe:

1. Co odnosi się do przygotowawczego, głównego i pomocniczego procesu wzbogacania?

2. Jakie różnice we właściwościach minerałów stosuje się w przeróbce minerałów?

3. Czym są fabryki koncentrujące? Jakie jest ich zastosowanie?

4. Jakie znasz rodzaje schematów technologicznych?

5. Co to jest schemat połączeń urządzeń.

6. Co oznacza wykres przepływu jakości?

7. Jak scharakteryzować schemat wzbogacania jakościowo-ilościowego?

8. Co oznacza schemat wodno-szlamowy?

9. Jakie cechy można uzyskać postępując zgodnie ze schematami technologicznymi?