Mineralberikning: grundläggande metoder, teknologier och utrustning

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

När man tittar på kommersiella värdefulla mineraler, uppstår frågan med rätta om hur ett så attraktivt smycke kan erhållas från primär malm eller fossil. Speciellt med hänsyn till det faktum att bearbetningen av rasen som sådan är, om inte en av de sista, så åtminstone processen med förfining som föregår det sista steget. Svaret på frågan kommer att vara anrikningen av mineraler, under vilken den grundläggande bearbetningen av berget äger rum, vilket ger separering av ett värdefullt mineral från tomma medier.

Allmän anrikningsteknik

Bearbetning av värdefulla mineraler utförs på speciella anrikningsföretag. Processen involverar utförandet av flera operationer, inklusive förberedelse, direkt klyvning och separering av berg med föroreningar. I samband med anrikningen erhålls olika mineraler, inklusive grafit, asbest, volfram, malmmaterial etc. Det behöver inte vara värdefulla bergarter - det finns många fabriker som bearbetar råvaror, som senare används i byggandet. På ett eller annat sätt är grunden för mineralbearbetning baserad på analys av mineralens egenskaper, som också bestämmer principerna för separation. TillMed ett ord, behovet av att skära av olika strukturer uppstår inte bara för att få ett rent mineral. Det är vanligt när flera värdefulla raser härrör från en struktur.

Stenkrossande

I detta skede krossas materialet till enskilda partiklar. Krossningsprocessen använder mekaniska krafter för att övervinna interna sammanhållningsmekanismer.

Som ett resultat delas berget i små fasta partiklar som har en homogen struktur. I det här fallet är det värt att skilja mellan direkt krossning och slipteknik. I det första fallet genomgår mineralråmaterialet en mindre djup separation av strukturen, under vilken partiklar med en fraktion på mer än 5 mm bildas. I sin tur säkerställer slipning bildandet av element med en diameter på mindre än 5 mm, även om denna siffra också beror på vilken typ av sten du har att göra med. I båda fallen är uppgiften att maximera klyvningen av korn av ett användbart ämne så att en ren komponent frigörs utan blandning, det vill säga gråberg, föroreningar etc.

Skärmprocess

Efter att krossningsprocessen är avslutad utsätts den skördade råvaran för ytterligare en teknisk påverkan, som kan vara både sållning och vittring. Sållning är i huvudsak ett sätt att klassificera de erhållna kornen efter storleksegenskaper. Det traditionella sättet att genomföra detta steg innebär användning av en sikt och en sikt försedd med möjlighet att kalibrera cellerna. Under screeningsprocessen separeras desupragitter- och subgitterpartiklar. På något sätt börjar anrikningen av mineraler redan i detta skede, eftersom en del av föroreningarna och blandmaterialen separeras. Finfraktion mindre än 1 mm stor silas bort och med hjälp av luften - genom vittring. En massa som liknar fin sand lyfts upp av konstgjorda luftströmmar, varefter den lägger sig.

I framtiden separeras partiklar som lägger sig långsammare från mycket små dammelement som dröjer sig kvar i luften. För ytterligare insamling av derivat av sådan screening används vatten.

Anrikningsprocesser

Förädlingsprocessen syftar till att isolera mineralpartiklar från råvaran. Under sådana förfaranden särskiljs flera grupper av element - användbart koncentrat, avfall och andra produkter. Principen för separation av dessa partiklar är baserad på skillnaderna mellan egenskaperna hos användbara mineraler och gråberg. Sådana egenskaper kan vara följande: densitet, vätbarhet, magnetisk känslighet, storlek, elektrisk ledningsförmåga, form etc. Anrikningsprocesser som använder skillnaden i densitet involverar alltså gravitationsseparationsmetoder. Detta tillvägagångssätt används vid bearbetning av kol, malm och icke-metalliska råvaror. Anrikning baserad på komponenternas vätbarhetsegenskaper är också ganska vanligt. I det här fallet används flotationsmetoden, en egenskap hos vilken är möjligheten att separera tunna korn.

Använder även magnetisk mineralbearbetning, vilketlåter dig isolera järnh altiga föroreningar från talk och grafitmedia, samt rena volfram, titan, järn och andra malmer. Denna teknik är baserad på skillnaden i effekten av ett magnetfält på fossila partiklar. Specialseparatorer används som utrustning, som också används för att återställa magnetitsuspensioner.

Slutstadier av berikning

De viktigaste processerna i detta steg inkluderar uttorkning, förtjockning av massan och torkning av de resulterande partiklarna. Val av utrustning för uttorkning utförs på grundval av mineralets kemiska och fysikaliska egenskaper. Som regel utförs denna procedur i flera sessioner. Det är dock inte alltid nödvändigt att göra det. Till exempel, om elektrisk separation användes i förädlingsprocessen, krävs inte uttorkning. Utöver de tekniska processerna för att förbereda anrikningsprodukten för vidare bearbetningsprocesser bör en lämplig infrastruktur för hantering av mineralpartiklar också tillhandahållas. I synnerhet organiseras lämplig produktionstjänst på fabriken. Fordon i butik introduceras och vatten-, värme- och elförsörjning organiseras.

Utrustning för berikning

I stadierna av malning och krossning är speciella installationer involverade. Det är mekaniska enheter som med hjälp av olika drivkrafter har en destruktiv effekt på berget. Vidare, i siktningsprocessen, används en sikt och en sikt, vilka germöjligheten att kalibrera hålen. Dessutom används mer komplexa maskiner för skärmning, som kallas skärmar. Direkt anrikning utförs av elektriska, gravitations- och magnetiska separatorer, som används i enlighet med den specifika principen för strukturseparation. Därefter används dräneringsteknik för uttorkning, i genomförandet av vilken samma skärmar, hissar, centrifuger och filtreringsanordningar kan användas. Det sista steget innebär vanligtvis användning av värmebehandling och torkning.

Svinn från anrikningsprocessen

Som ett resultat av anrikningsprocessen bildas flera kategorier av produkter, som kan delas in i två typer - nyttigt koncentrat och avfall. Dessutom behöver ett värdefullt ämne inte nödvändigtvis representera samma ras. Man kan inte heller säga att avfall är ett onödigt material. Sådana produkter kan innehålla värdefullt koncentrat, men i minimala mängder. Samtidigt motiverar ytterligare anrikning av mineraler som finns i avfallsstrukturen sig ofta inte tekniskt och ekonomiskt, så de sekundära processerna för sådan bearbetning utförs sällan.

Optimal berikning

Beroende på anrikningsförhållandena, utgångsmaterialets egenskaper och själva metoden kan kvaliteten på slutprodukten variera. Ju högre innehåll av en värdefull komponent i den och ju mindre föroreningar, desto bättre. Den ideala malmförädlingen, till exempel, säkerställer fullständig frånvaro av avfall i produkten. Detta innebär att i processen för anrikning av blandningen som erhållits genom krossning och sållning uteslöts ströpartiklar från karga stenar helt från den totala massan. Det är dock inte alltid möjligt att uppnå en sådan effekt.

Delvis mineralbearbetning

Med partiell anrikning menas separationen av fossilets storleksklass eller avskärningen av den lätt separerade delen av föroreningarna från produkten. Det vill säga, denna procedur syftar inte till att helt rena produkten från föroreningar och avfall, utan ökar bara värdet på källmaterialet genom att öka koncentrationen av användbara partiklar. Sådan bearbetning av mineralråvaror kan till exempel användas för att minska askh alten i kol. Under anrikningsprocessen isoleras en stor klass av grundämnen med ytterligare blandning av det oanrikade silkoncentratet med en fin fraktion.

Problem med förlust av värdefull sten under anrikning

Eftersom onödiga föroreningar finns kvar i massan av nyttigt koncentrat, så kan värdefullt berg avlägsnas tillsammans med avfall. För att ta hänsyn till sådana förluster används specialverktyg för att beräkna den tillåtna nivån av dessa för var och en av de tekniska processerna. Det vill säga för alla metoder för separation utvecklas individuella normer för tillåtna förluster. Den tillåtna procentandelen beaktas i balansen av bearbetade produkter för att täcka avvikelser i beräkningen av fuktkoefficienten och mekaniska förluster. Denna redovisning är särskilt viktig om malmberikning planeras, under vilken djupkrossning används. Följaktligen risken att förlora värdefullakoncentrera. Och ändå, i de flesta fall, beror förlusten av användbar sten på kränkningar i den tekniska processen.

Slutsats

Nyligen har värdefull berganrikningsteknik tagit ett betydande steg i sin utveckling. Både individuella bearbetningsprocesser och allmänna scheman för implementering av avdelningen förbättras. En av de lovande riktningarna för ytterligare avancemang är användningen av kombinerade bearbetningssystem som förbättrar koncentratens kvalitetsegenskaper. I synnerhet kombineras magnetiska separatorer, vilket gör att anrikningsprocessen optimeras. Nya metoder av denna typ inkluderar magnetohydrodynamisk och magnetohydrostatisk separation. Samtidigt finns det en generell tendens till försämring av malmbergarter, vilket inte kan annat än påverka kvaliteten på den resulterande produkten. En ökning av nivån av föroreningar kan bekämpas genom aktiv användning av partiell anrikning, men i allmänhet gör en ökning av bearbetningssessioner tekniken ineffektiv.