Stenmassen er opdelt i: grundlæggende (faktisk berigelse); forberedende og hjælpe.

Alle eksisterende metoder berigelser er baseret på forskelle i fysisk eller fysisk kemiske egenskaberÅh individuelle komponenter mineral. Der er for eksempel gravitations-, magnetiske, elektriske, flotations-, bakterielle og andre berigelsesmetoder.

Teknologisk effekt af berigelse

Foreløbig berigelse af mineraler tillader:

• øge industrielle reserver af mineralske råstoffer gennem brug af forekomster af dårlige mineralressourcer med et lavt indhold af nyttige komponenter;
• øge arbejdsproduktiviteten i minevirksomheder og reducere omkostningerne ved udvundet malm gennem mekanisering af minedrift og kontinuerlig udvinding af mineraler i stedet for selektive;
• øge de tekniske og økonomiske indikatorer for metallurgiske og kemiske virksomheder, når de behandler berigede råmaterialer ved at reducere omkostningerne til brændstof, elektricitet, flusmidler, kemiske reagenser og forbedre kvaliteten færdige produkter og reduktion af tab af nyttige komponenter med affald;
• gennemføre kompleks brug mineraler, fordi foreløbig berigelse gør det muligt at udvinde ikke kun de vigtigste nyttige komponenter fra dem, men også ledsagende, som er indeholdt i små mængder;
• reducere omkostningerne ved at transportere mineprodukter til forbrugerne ved at transportere rigere produkter og ikke hele mængden af ​​udvundet stenmasse, der indeholder mineraler;
• ekstrakt fra mineralske råvarer skadelige urenheder, som under videre forarbejdning kan forringe kvaliteten af ​​slutproduktet, forurene miljøet og true menneskers sundhed.

Mineralforarbejdning udføres på forarbejdningsfabrikker, som i dag er stærke, stærkt mekaniserede virksomheder med komplekse teknologiske processer.

Klassificering af berigelsesprocesser

Forarbejdning af mineraler på forarbejdningsanlæg omfatter en række sekventielle operationer, som et resultat af, at der opnås adskillelse af nyttige komponenter fra urenheder. I henhold til deres formål er mineralforarbejdningsprocesser opdelt i forberedende, hoved (koncentration) og hjælpe (endelig).

Forberedende processer

Forberedende processer er designet til at åbne eller åbne kornene af nyttige komponenter (mineraler), der udgør mineralet, og opdele det i størrelsesklasser, der opfylder teknologiske krav efterfølgende berigelsesprocesser. De forberedende processer omfatter knusning, formaling, sigtning og klassificering.

Knusning og slibning

Knusning og slibning- processen med ødelæggelse og reduktion i størrelsen af ​​stykker af mineralske råmaterialer (mineralressourcer) under påvirkning af eksterne mekaniske, termiske, elektriske kræfter med det formål at overvinde de interne adhæsionskræfter, der forbinder partikler af et fast legeme med hinanden.

Ifølge processens fysik er der ingen grundlæggende forskel mellem knusning og slibning. Det er konventionelt accepteret, at knusning producerer partikler større end 5 mm, og formaling producerer partikler mindre end 5 mm. Størrelsen af ​​de største korn, til hvilke det er nødvendigt at knuse eller male et mineral, når det forberedes til berigelse, afhænger af størrelsen af ​​indeslutningerne af de hovedkomponenter, der udgør mineralet og på tekniske muligheder udstyr, hvorpå den næste operation med forarbejdning af det knuste (knust) produkt formodes at blive udført.

Åbning af korn af nyttige komponenter - knusning og/eller slibning af splejsninger indtil fuldstændig befrielse korn af en nyttig komponent og opnåelse af en mekanisk blanding af korn af en nyttig komponent og gråbjerg (blandet). Åbning af korn af nyttige komponenter - knusning og/eller formaling af aggregater, indtil en del af overfladen af ​​den nyttige komponent er frigivet, hvilket giver adgang til reagenset.

Knusning udføres i specielle knuseanlæg. Knusning er ødelæggelsesprocessen faste stoffer med en reduktion i størrelsen af ​​stykker til en given størrelse, gennem virkningen af ​​eksterne kræfter, der overvinder de interne adhæsionskræfter, der forbinder partiklerne sammen solid. Slibning af knust materiale udføres i specielle møller (normalt kugle eller stang).

Screening og klassificering

Screening og klassificering bruges til at adskille mineraler i produkter af forskellige størrelser - størrelsesklasser. Screening udføres ved at sprede mineraler på sigter og sigter med kalibrerede huller i små (under-sigtede) produkt og store (over-sive). Screening bruges til at adskille mineraler efter størrelse på screening (screening) overflader, med hulstørrelser fra en millimeter til flere hundrede millimeter.

Screening udføres af specielle maskiner - skærme.

Mineraler, hvis komponenter har forskelle i elektrisk ledningsevne eller har evnen til, under indflydelse af visse faktorer, at erhverve elektriske ladninger af forskellig størrelse og tegn, kan beriges ved metoden til elektrisk adskillelse. Sådanne mineraler omfatter apatit, wolfram, tin og andre malme.

Berigelse efter størrelse anvendes i tilfælde, hvor nyttige komponenter er repræsenteret af større eller omvendt mindre korn i sammenligning med korn af gråbjerg. I placere findes nyttige komponenter i form af små partikler, så adskillelsen af ​​store klasser gør det muligt at slippe af med en betydelig del af stenurenheder.

Forskelle i kornform og friktionskoefficient gør det muligt at adskille flade, skællende glimmerpartikler eller fibrøse asbesttilslag fra stenpartikler, der har en afrundet form. Når man bevæger sig langs et skrå plan, glider fibrøse og flade partikler, og afrundede korn ruller ned. Den rullende friktionskoefficient er altid mindre end den glidende friktionskoefficient, derfor bevæger flade og runde partikler sig langs et skråplan med ved forskellige hastigheder og langs forskellige baner, hvilket skaber betingelser for deres adskillelse.

Forskelle i de optiske egenskaber af komponenter bruges til fornyelse af mineraler ved fotometrisk adskillelse. Denne metode udfører mekanisk adskillelse af korn med anden farve og glans (for eksempel adskille diamantkorn fra gangkorn).

De vigtigste afsluttende operationer er pulpfortykkelse, afvanding og tørring af berigelsesprodukter. Valget af dehydreringsmetode afhænger af egenskaberne ved det materiale, der er dehydreret (initielt fugtindhold, partikelstørrelse og mineralogisk sammensætning) og kravene til det endelige fugtindhold. Ofte er det krævede endelige fugtindhold vanskeligt at opnå i et trin, så i praksis bruges dehydreringsoperationer til nogle berigelsesprodukter forskellige veje i flere faser.

Spild

Affald er det endelige berigelsesprodukt med et lavt indhold af værdifulde komponenter, hvis videre udvinding er teknisk umulig og/eller økonomisk upraktisk. (Dette udtryk svarer til det tidligere brugte udtryk dumpe tailings, men ikke udtrykket haler, som i modsætning til affald er det udtømte produkt af enhver enkelt berigelsesoperation).

Mellemprodukter

Mellemprodukter (mellemprodukter) er en mekanisk blanding af tilslag med åbne korn af nyttige komponenter og gråsten. Industriprodukter er kendetegnet ved et lavere indhold af nyttige komponenter sammenlignet med koncentrater og et højere indhold af nyttige komponenter sammenlignet med affald.

Berigelseskvalitet

Kvaliteten af ​​mineraler og berigelsesprodukter er bestemt af indholdet og udvindingen af ​​værdifulde komponenter, urenheder, ledsagende elementer samt fugt og partikelstørrelse.

Mineralfornyelse er ideel

Ideel berigelse af mineraler (ideel separation) refererer til processen med at adskille en mineralblanding i komponenter, hvor der absolut ikke er nogen forurening af hvert produkt med partikler, der er fremmede for det. Effektiviteten af ​​den ideelle mineralforarbejdning er 100 % af alle kriterier.

Delvis udnyttelse af mineraler

Delvis berigelse er berigelse af en separat størrelsesklasse af et mineral eller adskillelse af den lettest adskillelige del af tilstoppende urenheder fra slutproduktet for at øge koncentrationen af ​​den nyttige komponent i det. Det bruges for eksempel til at reducere askeindholdet i uklassificeret termisk kul ved at isolere og berige den store klasse med yderligere blanding af det resulterende koncentrat og fine uberigede sigter.

Tab af mineraler under beneficiation

Tabet af et mineral under berigelse refererer til mængden af ​​en nyttig komponent, der er egnet til berigelse, som går tabt med berigelsesaffald på grund af ufuldkommenheder i processen eller en overtrædelse af det teknologiske regime.

Installeret acceptable standarder gensidig forurening af berigelsesprodukter for forskellige teknologiske processer især til kulberigelse. Den tilladte procentdel af mineraltab nulstilles fra balancen af ​​berigelsesprodukter for at dække uoverensstemmelser, når der tages højde for fugtmassen, fjernelse af mineraler med røggasser fra tørreanlæg og mekaniske tab.

Mineral beneficiation grænse

Mineraludnyttelsesgrænsen er den mindste og største dimensioner partikler af malm og kul, effektivt beriget i en koncentreringsmaskine.

Berigelsesdybde

Berigelsesdybden er den nedre grænse for størrelsen af ​​det materiale, der skal beriges.

Ved berigelse af kul anvendes teknologiske ordninger med berigelsesgrænser på 13; 6; 1; 0,5 og 0 mm. I overensstemmelse hermed udskilles uberigede sigter med en partikelstørrelse på 0-13 eller 0-6 mm eller slam med en partikelstørrelse på 0-1 eller 0-0,5 mm. En berigelsesgrænse på 0 mm betyder, at alle størrelsesklasser er omfattet af berigelse.

Internationale kongresser

Siden 1952 har der været afholdt internationale kongresser om mineralforarbejdning. Nedenfor er en liste over dem.

Kongres	År	Beliggenhed
jeg	1952	London
II	1953	Paris
III	1954	Goslar
IV	1955	Stockholm
V	1960	London
VI	1963	Kahn
VII	1964	NY
VIII	1968	Leningrad
IX	1970	Prag
x	1973	London
XI	1975	Cagliari
XII	1975	Sao Paulo
XIII	1979	Warszawa
XIV	1982	Toronto
XV	1985	Kahn
XVI	1988	Stockholm
XVII	1991	Dresden
XVIII	1993	Sydney
XIX	1995

Malmbeneficiation er baseret på brugen af ​​forskelle i fysisk og fysiske og kemiske egenskaber mineraler, om mængden af ​​spredning af værdifulde mineraler.

Mineralers fysiske egenskaber er farve, glans, tæthed, magnetisk modtagelighed, elektrisk ledningsevne og befugtningsevne af mineraloverfladen.

Der er forskellige berigelsesmetoder.

Tyngdekraftberigelsesmetoden er baseret på brugen af ​​forskelle i densiteter, størrelser og former af mineraler. Denne metode bruges til guld, tin, wolfram, placers, sjældne metaller, jern, mangan, krom, kul, phosphoritter, diamanter.

Separation af mineraler ved densitet kan udføres i vand, luft og tunge medier. Gravitationsprocesser omfatter:

Berigelse i tunge miljøer – bruges til malme med grove indeslutninger på 100-2 mm;

Jigging - baseret på forskellen i faldhastigheden af ​​partikler i en lodret strøm af vand, brugt til groft spredte malme 25-5 mm;

Berigelse på koncentrationstabeller - forbundet med adskillelse af mineraler under påvirkning af kræfter, der opstår fra bevægelsen af ​​bordet og strømmen af ​​vand, der strømmer langs bordets skråplan, brugt til malme med en partikelstørrelse på 3-0,040 mm;

Berigelse på sluser - adskillelsen af ​​mineraler sker under påvirkning af en vandret strøm af vand og indfangning af tunge mineraler ved at dække bunden af ​​sluserne, brugt til malme med en partikelstørrelse på 300-0,1 mm;

Berigelse på skrue-, jet- og kegleseparatorer - adskillelse sker under påvirkning af en vandstrøm, der bevæger sig langs et skråplan for malme med en partikelstørrelse på 16-1 mm.

Den magnetiske berigelsesmetode er baseret på adskillelse af mineraler på grund af forskellen mellem mineraler i specifik magnetisk modtagelighed og forskellen i banerne for deres bevægelse i et magnetfelt.

Flotationsberigelsesmetoden er baseret på forskellen i befugtningen af ​​individuelle mineraler og som følge heraf deres selektive adhæsion til luftbobler. Dette er en universel fordelingsmetode, der bruges til alle malme, især polymetalliske. Størrelsen af ​​det berigede materiale er 50-100% klasse -0,074 mm.

Elektrostatisk gavn er baseret på forskelle i mineralers elektriske ledningsevne.

Derudover er der specielle berigelsesmetoder, som omfatter:

Afskrivning er baseret på mineralers evne til at revne langs spaltningsplaner ved stærk opvarmning og stærk afkøling;

Malmsortering efter farve, glans, kan være manuel, mekanisk, automatiseret; normalt brugt til store materialer >25 mm;

Radiometrisk sortering , baseret på mineralers forskellige evner til at udsende, reflektere og absorbere bestemte stråler;

Friktionsberigelse er baseret på forskelle i friktionskoefficienter;

Kemisk og bakteriel berigelse er baseret på mineralers egenskaber (for eksempel sulfider) til at oxidere og opløses i stærkt sure opløsninger. Metallet opløses og ekstraheres derefter ved hjælp af kemisk-hydrometallurgiske metoder. Tilstedeværelsen af ​​visse typer bakterier i opløsninger intensiverer processen med opløsning af mineraler.

2.3 Berigelsesoperationer og -processer

Forarbejdningsanlægget er et mellemled mellem minen og det metallurgiske anlæg. Et berigelsesanlæg er en kompleks kombination af alle slags maskiner og apparater. Fabrikkens kapacitet bestemmes normalt af mængden af ​​forarbejdet malm og varierer fra 15 tusind tons til 50 millioner tons om året. Store fabrikker er placeret i flere bygninger.

Malm af forskellige størrelser (D max = 1500-2000 mm - typisk for åbne minedrift, D max = 500-600 mm - typisk for underjordisk minedrift), der kommer fra minen til forarbejdningsanlægget, gennemgår forskellige processer, som iflg. til deres formål, kan opdeles i:

Forberedende;

Faktisk berigelse;

Hjælpe.

Forberedende processer omfatter først og fremmest operationer med at reducere størrelsen af ​​malmstykker: knusning, formaling og den tilhørende klassificering af malm på sigte, klassificeringsanordninger og hydrocykloner. Den endelige formalingsstørrelse bestemmes af mineralernes spredningsstørrelse.

Selve beneficieringsprocesserne omfatter processerne til adskillelse af malm og andre produkter i henhold til de fysiske og fysisk-kemiske egenskaber af de mineraler, der indgår i deres sammensætning. Disse processer omfatter tyngdekraftskoncentration, flotation, magnetisk og elektrisk adskillelse og andre processer.

De fleste berigelsesprocesser udføres i vand, så på et bestemt tidspunkt er der behov for at reducere eller fjerne det, hvilket kan gøres ved hjælp af hjælpeprocesser. Hjælpeprocesser omfatter dehydreringsoperationer: fortykkelse, filtrering, tørring.

Sættet og rækkefølgen af ​​operationer, som malmen udsættes for under forarbejdningen, udgør berigelsesordninger, som normalt er afbildet grafisk. Der er ordninger:

Fundamental (fig. 2.2);

Kvalitativ (hvis data om mængde og kvalitet af produkter ikke er angivet) (fig. 2.3);

Kvalitativ-kvantitativ;

Vand-slam;

Kredsløbsdiagrammer for enheder (fig. 2.4).

Ris. 2.2 Skematisk diagram af berigelse (afspejler kun teknologiens hovedtræk)	Ris. 2.3 Kvalitativ berigelsesordning (det kvalitative diagram viser operationer, berigelsesprodukter og deres vej langs diagrammet)	Ris. 2.4 Enhedens kredsløbsdiagram 1 – kildemalmbunker; 2, 5, 8, 10 og 11 - transportører; 3 og 6 - skærme; 4 - kæbeknuser; 7 - kegleknuser; 9 - knust malmbunker; 12 – mølle;

13 - spiralklassificering; 14 - flotationsmaskine; 15 - fortykningsmiddel;

16 - vakuumfilter; 17 – tørretromle.

Mineralforædling er et sæt af teknologiske processer til forbehandling af mineralske råvarer for at give det kvaliteter, der opfylder forbrugernes krav.

Når beriget:

Indholdet af nyttige komponenter i råvarer stiger,

Skadelige urenheder fjernes fra råvarer,

Ensartethed af råmaterialer i størrelse og sammensætning opnås.

Som et resultat af berigelse får vi:

Koncentrat er et beneficiationsprodukt, der har et højere indhold af nyttige komponenter sammenlignet med malm. Med hensyn til dets indhold skal indholdet af urenheder, fugt, koncentrater opfylde kravene i GOST'er, OST'er, TU'er;

Affaldstailings er berigelsesaffald bestående af gråbjerg med et ubetydeligt indhold af nyttige komponenter, hvis udvinding er teknologisk umulig eller økonomisk urentabel.

10 3 10 2 10 -1

Berigelse reducerer omkostningerne ved at transportere råvarer, samt forarbejdning af dem, fordi En stor mængde gråbjerg fjernes.

Figuren viser afhængigheden af ​​det specifikke energiforbrug ved knusning og formaling af mellemstyrkemateriale på forskellige slutstørrelser.

Graden af ​​knusning (slibning) er forholdet mellem diameteren af ​​de største malmstykker (D) og diameteren af ​​stykkerne af det knuste produkt (d):

Afhængig af malmens egenskaber anvendes følgende:

1 - knusning - ødelæggelse som følge af sammenpresning af stykker mellem to presselegemer;

2 - spaltning - ødelæggelse som følge af fastkiling mellem spidserne af knusende kroppe;

3 - påvirkning - ødelæggelse under påvirkning af kortvarige dynamiske belastninger;

4 – slid – ødelæggelse som følge af påvirkning af overflader, der bevæger sig i forhold til hinanden.

Afhængigt af metoden og mekanismen til ødelæggelse af malmstykker er der:

Kæbeknusere (de knuser og splitter stykker mellem periodisk nærmer sig plader - kæber) er periodiske anordninger: malmknusning veksler med en aflæsnings-belastningscyklus, hvilket er den største ulempe ved denne type knusere, hvilket reducerer deres produktivitet;

Kegleknusere (knuser og slider stykker mellem bevægelige og stationære kegler) – knusere kontinuerlig handling;

Rulleknusere (de knuser og deler stykker mellem to glatte eller tandede aksler, der bevæger sig mod hinanden) - kontinuerlige knusere;

Slagknusere bruges til at knuse bløde og seje materialer.

Materialet knuses i møller forskellige typer:

Tromlemøller bruges til at formale materiale til en partikelstørrelse på 1-2 mm. Dette er en ståltromle, hvori slibemedier fyldes sammen med malm. Afhængigt af typen af ​​knuselegemer skelnes der mellem kugle-, stang-, småstens- og selvslibende møller.

Efter hvert trin af knusning (slibning) adskilles den fine fraktion fra det resulterende produkt ved hjælp af sigtning (sigtning). Sigtning bruges normalt til at adskille materialer med partikelstørrelser større end 1-2 mm.

Hydrauliske klassificeringsmetoder bruges til at adskille materialer med partikelstørrelser mindre end 100 mikron. Hydraulisk klassificering er processen med at adskille en blanding af mineralkorn efter størrelse baseret på forskelle i hastighederne for deres sedimentering i vand.

Så kommer den egentlige berigelse. De mest almindelige berigelsesmetoder er:

Flotation,

Gravitation,

Magnetisk,

Elektrisk.

Ved hjælp af flotation Mere end 90% af alle malme af jernholdige og ikke-jernholdige metaller er beriget, såvel som ikke-metalliske mineraler: svovl, grafit, fosfatmalm, kul.

Flotationssystemet er heterogent og omfatter tre faser: fast, flydende, gas. Flotation er baseret på faste partiklers evne til at blive tilbageholdt i grænsefladen mellem væske- og gasfasen, dvs. på hydrofobicitet og ikke-befugtning af partikler. Den mest almindelige er skumflotation. Mineralske korn, der ikke vædes af vand, klæber til luftbobler og flyder op til overfladen. Ved at ændre flydeforholdene kan du f.eks. opnå følgende: under flotation jernmalm magnetit (jernmalmkoncentrat) vil blive frigivet til skumproduktet - direkte flotation, og kvarts (affaldssten) kan frigives - omvendt flotation, dvs. Flotationsprocesser er universelle på grund af de mange forskellige betjeningsmetoder og brede kontrolmuligheder.

For at udføre flotationsprocessen er det nødvendigt at bruge forskellige kemiske forbindelser:

Samlere - øger hydrofobiciteten af ​​overfladen af ​​de ekstraherede partikler kraftigt. Når der anvendes flotation af sulfidmaterialer

Xanthater R-O-C-S-Me og dithiophosphater RO S

(R - alkohol eller phenol radikal; Me - Na eller K);

Ikke-sulfidmineraler flyder med Na-sæber af fedtsyrer (Na-oleat – C17H33COONa) eller aminer (RNH2);

Kul, svovl og andre naturligt hydrofobe mineraler flydes ved hjælp af petroleum og andre ikke-polære reagenser.

Skummidler - stoffer, der letter luftspredning, forhindrer sammensmeltning af bobler og øger styrken af ​​skummet (forskellige overfladeaktive stoffer, fyrreolie);

Miljøregulatorer - skab en optimal pH i miljøet (kalk, sodavand, svovlsyre).

Flotationsprocessen udføres i flotationsmaskiner. Skumproduktet leveres til dehydrering.

Gravitationsprocesser er baseret på forskellen i arten og hastigheden af ​​bevægelse af mineralpartikler med forskellige tætheder i et vand- eller luftmiljø:

Vask er adskillelse ved at løsne og fjerne ved hjælp af vandlermaterialer, der binder kornene af mineraler (jern- og manganmalme, fosforitter, placere af ikke-jernholdige, sjældne og ædelmetaller, vaske guld sand, høj kvalitet byggemateriale);

Berigelse i barske miljøer– adskillelse af udvundne mineraler ved densitet. De resulterende produkter (tunge og lette fraktioner) har en densitet, der er større eller mindre end densiteten af ​​separationsmediet, og på grund af dette enten flyder eller synker de i det. En sådan berigelse er den vigtigste i kulindustrien. Organiske væsker, vandige opløsninger af salte og suspensioner bruges som tunge medier:

Organiske væsker: trichlorethan C2H3C13 (densitet 1460 kg/m3), chloroform CC14 (1600), dibromethan C2H4Br2 (2170), acetylentetrabromid C2H1Br2 (2930);

Vandige opløsninger af uorganiske salte: CaСd2 (1654), ZnС12 (2070);

Suspensioner: knust til mindre end 0,1 mm anvendes som vægtningsmidler. forskellige stoffer– ler (1490), pyrit (2500), galena PbS (3300). Ved berigelse af kul anvendes en magnetitsuspension (2500).

Magnetisk berigelse anvendes til forarbejdning af malme af jernholdige, sjældne og ikke-jernholdige metaller. Det er baseret på brugen af ​​forskelle i magnetiske egenskaber mineraler og gråbjerg. Når partikler bevæger sig gennem et magnetfelt, bevæger de magnetiske og ikke-magnetiske produkter sig langs forskellige baner. I henhold til specifik magnetisk modtagelighed er mineraler opdelt i:

Meget magnetisk - magnetit Fe 3 O 4, pyrrhotit Fe 1-n S n - χ >380*10 -7 m3/kg,

Svagt magnetisk – hydroxider og carbonater af Fe og Mn - χ = (7,5-1,2)* 10-7 m3/kg,

Ikke-magnetisk kvarts SiO2, apatit Ca5(F,Cl)(PO4)3, rutil TiO2, feldspat (Na,K,Ca)(AlSi3O8).

Elektrisk berigelse baseret på bjergarters forskellige elektriske ledningsevne og deres egenskaber til at elektrificere. Elektrisk adskillelse bruges til at berige granulerede bulkfaste stoffer med en partikelstørrelse på 0,05-3 mm, hvis komponenter ikke har væsentlige forskelle i andre egenskaber (densitet, magnetisk modtagelighed, overfladens fysiske og kemiske egenskaber).

Afhængigt af den specifikke elektriske ledningsevne er mineraler opdelt i:

Ledere - rutil, pyrit,

Halvledere - magnetit,

Ikke-ledere – kvarts, zirkon (ZrSO4).

Når partikler af et ledermineral kommer i kontakt med en elektrode, bliver de ladet med den samme ladning. Den dielektriske partikel er ikke ladet. Partiklerne passerer derefter gennem et konstant elektrisk felt og ændrer deres bane afhængigt af ladningen på deres overflade.

Forarbejdningsanlæg– en kilde til betydelige emissioner af støv og spildevand.

Støvdannelse opstår under forarbejdning og opbevaring af faste mineralske råmaterialer. Stærk støvemission observeres under tør knusning, sigtning, tørre berigelsesmetoder, transport og genladning af berigelsesprodukter.

Når knusere kører, sker hovedstøvemissionen i de områder, hvor produktet losses, og når op på 4 g/s for rulleknusere, 10 g/s for kegle- og kæbeknusere og 120 g/s for hammerknusere. Når møllerne kører, frigives der op til 80 g/s støv.

Spildevand udledes til tailingsdamme sammen med berigelsestailings, hvorfra det kan strømme ud i vandområder.

De vigtigste forurenende stoffer er grove urenheder (gravitationsaffald), opløste salte, flotationsreagenser i form af emulsioner, produkter af interaktion af reagenser med hinanden og med mineraler.

Spildevand kan indeholde:

Syrer brugt i den teknologiske proces

Ioner Fe, Cu, Ni, Zn, Pb, Al, Co, Cd, Sb, Hg og andre, der falder ind i spildevand på grund af opløsningen af ​​deres forbindelser med syrer,

Cyanid er det vigtigste forurenende stof i guldminefabrikker og fabrikker, der bruger cyanidsmelte som flotationsreagens,

Fluorider, hvis flotationsreagenserne er NaF, NaSiF6,

Petroleumsprodukter, oftest petroleum, flotationsmiddel til berigelse af kul, svovl, Cu-Mo, Mo-W malmB

Fenoler er ligesom flotationsmidler, xanthater og dithiophosphater flotationsmidler med en ubehagelig lugt.

Grundlæggende (berigelse) processer

Grundlæggende (koncentrations)processer er designet til at adskille de oprindelige mineralske råvarer med åbnede eller blottede korn af den nyttige komponent i de tilsvarende produkter. Som et resultat af hovedprocesserne isoleres nyttige komponenter i form af koncentrater, og stenmineraler fjernes i form af affald, som sendes til en losseplads. I berigelsesprocesser anvendes forskellene mellem mineraler af den nyttige komponent og gråbjerg i tæthed, magnetisk modtagelighed, befugtningsevne, elektrisk ledningsevne, størrelse, kornform, kemiske egenskaber osv.

Forskelle i densiteten af ​​mineralske korn bruges til at udnytte mineraler ved hjælp af gravitationsmetoden. Det er meget udbredt til udnyttelse af kul, malme og ikke-metalliske råmaterialer.

Magnetisk berigelse af mineraler er baseret på ulige påvirkninger magnetfelt på mineralpartikler med forskellig magnetisk modtagelighed og på virkningen af ​​coerisk kraft. Jern, mangan, titanium, wolfram og andre malme beriges ved hjælp af magnetiske separatorer. Derudover bruges denne metode til at isolere jernholdige urenheder fra grafit, talkum og andre mineraler og bruge dem til regenerering af magnetitsuspensioner.

Forskelle i komponenternes fugtbarhed med vand bruges til berigelse af mineraler ved flotation. Et særligt træk ved flotationsmetoden er evnen til individuelt at regulere fugtighed og adskille meget fine mineralkorn. Takket være disse funktioner er flotationsmetoden en af ​​de mest universelle, den bruges til berigelse af en række fint spredte mineraler.

Forskelle i komponenternes fugtbarhed anvendes også i en række specielle processer til fordel for hydrofobe mineraler - i olieagglomerering, oliegranulering, polymer (latex) og olieflokkulering.

Mineraler, hvis komponenter har forskelle i elektrisk ledningsevne eller har evnen til, under påvirkning af visse faktorer, at erhverve forskellige værdier og tegn elektriske ladninger, kan beriges ved elektrisk adskillelse. Sådanne mineraler omfatter apatit, wolfram, tin og andre malme.

Berigelse efter størrelse anvendes i tilfælde, hvor nyttige komponenter er repræsenteret af større eller omvendt mindre korn i sammenligning med korn af gråbjerg. I placere findes nyttige komponenter i form af små partikler, så adskillelsen af ​​store klasser gør det muligt at slippe af med en betydelig del af stenurenheder.

Forskelle i kornenes form og friktionskoefficienten gør det muligt at adskille flade, skællende glimmerpartikler eller fibrøse asbesttilslag fra stenpartikler, der har en afrundet form. Når man bevæger sig langs et skrå plan, glider fibrøse og flade partikler, og afrundede korn ruller ned. Den rullende friktionskoefficient er altid mindre end den glidende friktionskoefficient, så flade og runde partikler bevæger sig langs et skråplan med forskellige hastigheder og langs forskellige baner, hvilket skaber betingelser for deres adskillelse.

Forskelle i komponenternes optiske egenskaber bruges til berigelse af mineraler ved fotometrisk adskillelse. Denne metode bruges til mekanisk at adskille malmkorn, der har forskellige farver og glans (for eksempel adskillelse af diamantkorn fra affaldsstenskorn).

Forskellene i klæbe- og sorptionsegenskaberne af mineraler af den nyttige komponent og gråbjerg ligger til grund for klæbemiddel- og sorptionsmetoderne til guldberigelse og klæbende berigelse af diamanter (metoder hører til specielle berigelsesmetoder).

De forskellige egenskaber af mineralske komponenter til at interagere med kemiske reagenser, bakterier og (eller) deres metabolitter bestemmer driftsprincippet for kemisk og bakteriel udvaskning af en række mineraler (guld, kobber, nikkel).

Forskellige opløseligheder af mineraler ligger til grund for moderne komplekse (kombinerede) processer såsom "ekstraktion og berigelse" (borehulsopløsning af salte med yderligere fordampning af opløsningen).

Anvendelsen af ​​en eller anden berigelsesmetode afhænger af mineralsammensætning mineraler, fysiske og kemiske egenskaber af de adskilte komponenter.

Når man ser på kommercielt værdifulde mineraler, opstår spørgsmålet med rette om, hvordan et så attraktivt smykke kan fremstilles af primær malm eller fossil. Især i betragtning af det faktum, at stenbearbejdning som sådan repræsenterer, hvis ikke en af ​​de endelige, så i det mindste en raffineringsproces, der går forud for den sidste fase. Svaret på spørgsmålet vil være berigelse, hvor der sker en grundlæggende bearbejdning af klippen, der involverer adskillelse af værdifulde mineraler fra tomme medier.

Generel berigelsesteknologi

Forarbejdning af værdifulde mineraler udføres på særlige berigelsesanlæg. Processen involverer udførelse af flere operationer, herunder klargøring, direkte spaltning og adskillelse af sten med urenheder. Ved berigelse opnås forskellige mineraler, herunder grafit, asbest, wolfram, malmmaterialer osv. Det behøver ikke nødvendigvis at være værdifulde bjergarter – der er mange fabrikker, der forarbejder råmaterialer, som senere bliver brugt i byggeriet. På den ene eller anden måde er det grundlæggende i mineralforarbejdning baseret på en analyse af mineralers egenskaber, som også bestemmer principperne for adskillelse. Forresten opstår behovet for at afskære forskellige strukturer ikke kun med det formål at opnå et rent mineral. Det er almindelig praksis, at flere værdifulde racer opdrættes fra én struktur.

Stenknusning

På dette stadium knuses materialet til individuelle partikler. Knusningsprocessen involverer mekaniske kræfter, ved hjælp af hvilken de interne koblingsmekanismer overvindes.

Som følge heraf er bjergarten opdelt i små faste partikler, der har en homogen struktur. Det er værd at skelne mellem direkte knusning og slibeteknikker. I det første tilfælde gennemgår mineralråmaterialet en mindre dyb adskillelse af strukturen, hvorunder der dannes partikler med en brøkdel på mere end 5 mm. Til gengæld sikrer slibning dannelsen af ​​elementer med en diameter på mindre end 5 mm, selvom denne indikator afhænger af, hvilken slags sten du har at gøre med. I begge tilfælde er målet at maksimere kornspaltningen nyttigt stof således at en ren komponent frigives uden blanding, det vil sige gråsten, urenheder mv.

Screeningsproces

Efter afslutning af knusningsprocessen udsættes de høstede råvarer for en anden teknologisk påvirkning, som enten kan være sigtning eller forvitring. Screening er i det væsentlige en metode til at klassificere de resulterende korn i henhold til deres størrelsesegenskaber. Traditionel måde Implementeringen af ​​denne fase involverer brugen af ​​en sigte og en sigte, forsynet med evnen til at kalibrere cellerne. Under screeningsprocessen adskilles over-grid og under-grid partikler. På en eller anden måde begynder berigelsen af ​​mineraler på dette stadium, da nogle af urenhederne og blandingerne adskilles. Små fraktioner mindre end 1 mm i størrelse sigtes fra vha luftmiljø- forvitring. Massen, der minder om fint sand, løftes af kunstige luftstrømme og sætter sig derefter.

Efterfølgende adskilles partikler, der sætter sig langsommere, fra meget små støvelementer, der bliver hængende i luften. Til yderligere indsamling af derivaterne af en sådan screening anvendes vand.

Berigelsesprocesser

Berigelsesprocessen har til formål at adskille mineralpartikler fra råmaterialet. Under sådanne procedurer isoleres flere grupper af elementer - nyttigt koncentrat, affalds-tailings og andre produkter. Princippet om at adskille disse partikler er baseret på forskellene mellem egenskaberne af nyttige mineraler og affaldssten. Sådanne egenskaber kan være følgende: tæthed, befugtningsevne, magnetisk modtagelighed, størrelse, elektrisk ledningsevne, form osv. Således anvender berigelsesprocesser, der anvender forskelle i densitet, gravitationsadskillelsesmetoder. Denne tilgang bruges til malm og ikke-metalliske råmaterialer. Berigelse baseret på komponenternes befugtningsegenskaber er også meget almindelig. I dette tilfælde anvendes flotationsmetoden, hvis egenskab er evnen til at adskille fine korn.

Der anvendes også magnetisk berigelse af mineraler, som gør det muligt at separere jernholdige urenheder fra talkum og grafitmedier, samt at rense wolfram, titanium, jern og andre malme. Denne teknik er baseret på forskellen i magnetfeltets effekt på fossile partikler. Det anvendte udstyr er specielle separatorer, som også bruges til genvinding af magnetitsuspensioner.

De sidste stadier af berigelse

Hovedprocesserne i dette trin omfatter dehydrering, fortykkelse af papirmasse og tørring af de resulterende partikler. Valget af udstyr til dehydrering er baseret på mineralets kemiske og fysiske egenskaber. Som regel, denne procedure udført i flere sessioner. Behovet for dens implementering opstår dog ikke altid. For eksempel, hvis elektrisk adskillelse blev brugt i berigelsesprocessen, er afvanding ikke påkrævet. Ud over at forberede berigelsesproduktet til videre processer forarbejdning skal der tilvejebringes en passende infrastruktur til håndtering af mineralpartikler. Især organiserer fabrikken passende produktionsydelser. Intra-shop køretøjer, er forsyningen af ​​vand, varme og el organiseret.

Beneficieringsudstyr

Ved slibning og knusning anvendes specielle installationer. Det er mekaniske enheder, der ved hjælp af forskellige drivkræfter virker ødelæggende på klippen. Dernæst i sigteprocessen anvendes en sigte og sigte, hvor der er mulighed for at kalibrere hullerne. Mere komplekse maskiner kaldet skærme bruges også til sigtning. Direkte berigelse udføres af elektriske, gravitationsmæssige og magnetiske separatorer, som anvendes i overensstemmelse med det specifikke princip for strukturadskillelse. Herefter bruges dræningsteknologier til afvanding, i hvis implementering de samme skærme, elevatorer, centrifuger og filtreringsanordninger kan bruges. Den sidste fase involverer som regel brug af midler varmebehandling og tørring.

Affald fra berigelsesprocessen

Som et resultat af berigelsesprocessen dannes flere kategorier af produkter, som kan opdeles i to typer - nyttigt koncentrat og affald. Desuden behøver et værdifuldt stof ikke nødvendigvis at repræsentere den samme sten. Det kan heller ikke siges, at affald er unødvendigt materiale. Sådanne produkter kan indeholde værdifuldt koncentrat, men i minimale mængder. Samtidig er yderligere berigelse af mineraler, der er i affaldsstrukturen, ofte ikke teknologisk og økonomisk begrundet, så sekundære processer af en sådan behandling udføres sjældent.

Optimal berigelse

Afhængigt af berigelsesbetingelserne, udgangsmaterialets egenskaber og selve metoden kan kvaliteten af ​​slutproduktet variere. Jo højere indholdet af værdifulde komponenter og jo færre urenheder i det, jo bedre. Ideel malmfornyelse involverer f.eks fuldstændig fravær affald i produktet. Det betyder, at i processen med at berige blandingen opnået ved knusning og sigtning, fra total masse affaldspartikler fra affaldsbjergarter blev fuldstændig elimineret. Det er dog ikke altid muligt at opnå en sådan effekt.

Delvis udnyttelse af mineraler

Delvis berigelse refererer til adskillelse af fossilets størrelsesklasse eller afskæring af en let adskillelig del af urenhederne fra produktet. Det vil sige, at denne procedure ikke sigter mod at rense produktet fuldstændigt fra urenheder og affald, men øger kun værdien af ​​kildematerialet ved at øge koncentrationen af ​​nyttige partikler. Sådan forarbejdning af mineralske råvarer kan f.eks. bruges til at reducere askeindholdet i kul. Under berigelsesprocessen isoleres en stor klasse af grundstoffer ved yderligere blanding af koncentratet af uberigede sigter med den fine fraktion.

Problemet med tab af værdifuld sten under berigelse

Ligesom unødvendige urenheder forbliver i massen af ​​det nyttige koncentrat, kan den værdifulde sten fjernes sammen med affaldet. For at tage højde for sådanne tab, bruger vi særlige midler, så du kan beregne tilladt niveau disse for hver af de teknologiske processer. Det vil sige, at der udvikles individuelle standarder for acceptable tab for alle separationsmetoder. Den acceptable procentdel tages i betragtning i balancen af ​​forarbejdede produkter for at dække uoverensstemmelser i beregningen af ​​fugtkoefficienten og mekaniske tab. Et sådant regnskab er især vigtigt, hvis der er planlagt malmudnyttelse, hvor der anvendes dyb knusning. Derfor øges risikoen for at miste værdifuldt kraftfoder. Og alligevel sker tabet af nyttig sten i de fleste tilfælde på grund af overtrædelser i den teknologiske proces.

Konklusion

Bag På det sidste teknologier til berigelse af værdifulde sten har taget et mærkbart skridt i deres udvikling. Både individuelle behandlingsprocesser og generelle separationsordninger forbedres. En af de lovende retninger for yderligere fremskridt er brugen af ​​kombinerede forarbejdningsordninger, der forbedrer koncentraternes kvalitetsegenskaber. Især magnetiske separatorer kombineres, hvilket resulterer i en optimeret berigelsesproces. Nye teknikker af denne type omfatter magnetohydrodynamisk og magnetohydrostatisk separation. Samtidig er der også en generel tendens til forringelse af malmbjergarter, hvilket ikke kan andet end at påvirke kvaliteten af ​​det resulterende produkt. En stigning i niveauet af urenheder kan bekæmpes ved aktiv brug af delvis berigelse, men generelt gør en stigning i behandlingssessioner teknologien ineffektiv.