Minerālu apstrādes metodes. Derīgo izrakteņu pārstrādes metodes un procesi, to apjoms Derīgo izrakteņu ieguve un pārstrāde

Derīgo izrakteņu pārstrādes procesi atbilstoši to paredzētajam mērķim rūpnīcas tehnoloģiskajā ciklā tiek iedalīti sagatavošanās, faktiski bagātināšanas un palīgdarbības.

UZ sagatavošanās darbības ietver drupināšanu, malšanu, sijāšanu un klasificēšanu, kā arī minerālvielu vidējās noteikšanas darbības, kuras var veikt raktuvēs, karjeros, raktuvēs un pārstrādes rūpnīcās.

UZ galvenā bagātināšana pie procesiem pieder tie fizikālie un fizikāli ķīmiskie minerālu atdalīšanas procesi, kuros derīgie minerāli tiek izlaisti koncentrātos un atkritumi atkritumos.

UZ palīgierīce procesi ietver procesus mitruma noņemšanai no bagātināšanas produktiem. Šādus procesus sauc par dehidratāciju, kas tiek veikta, lai produktu mitruma saturu sasniegtu noteiktajiem standartiem. Papildprocesos ietilpst rūpniecisko notekūdeņu attīrīšana (atkārtotai izmantošanai vai novadīšanai ūdenstilpēs) un putekļu savākšanas procesi.

Minerālu ieguvē tiek izmantotas to fizikālo un fizikāli ķīmisko īpašību atšķirības, no kurām būtiska ir krāsa, spīdums, cietība, blīvums, šķelšanās, lūzums, magnētiskās, elektriskās un dažas citas īpašības.

Krāsa minerāli ir dažādi. Krāsu atšķirība tiek izmantota manuālas rūdas šķirošanas vai iežu paraugu ņemšanas laikā no oglēm un cita veida apstrādes.

Spīdēt minerālvielas nosaka to virsmu raksturs. Spīduma atšķirību, tāpat kā iepriekšējā gadījumā, var izmantot manuālas rūdas šķirošanas vai iežu paraugu ņemšanas laikā no oglēm vai cita veida apstrādes laikā.

Cietība Minerālvielas, kas veido minerālus, ir svarīgas, izvēloties noteiktu rūdu, kā arī ogļu sasmalcināšanas un bagātināšanas metodes. Minerāli ar zemāku cietību tiek sasmalcināti un samalti ātrāk nekā minerāli ar augstāku cietību. Izmantojot selektīvu drupināšanu vai slīpēšanu, šādu minerālu turpmāku atdalīšanu var veikt uz sieta.

Blīvums minerālvielas ir ļoti dažādas. Derīgo minerālu un atkritumiežu blīvuma atšķirība tiek plaši izmantota rūdu un ogļu bagātināšanā.

Šķelšanās minerāli ir to spēja sadalīties no triecieniem stingri noteiktos virzienos un veidot gludas virsmas gar šķelšanās plaknēm. Šķelšana ir svarīga smalcināšanas un malšanas metožu izvēlei, kā arī drupināto materiālu atdalīšanai no bagātināšanas produktiem, sijājot un klasificējot.

Kink ir nozīmīga praktiska nozīme bagātināšanas procesos, jo smalcināšanas un malšanas laikā iegūtā minerāla virsmas raksturs ietekmē bagrošanu ar elektriskām un citām metodēm.

Magnētiskās īpašības minerāli tiek izmantoti minerālu ar dažādu magnētisko jutību bagātināšanā dažāda stipruma magnētiskajos laukos.

Elektriskās Minerālu īpašības tiek izmantotas elektriskās bagātināšanas metodēs, kas saistītas ar atšķirīgu minerālu daļiņu attiecību pret elektrisko un mehānisko spēku iedarbību, pārvietojoties elektriskajā laukā.

Fizikāli ķīmiskās īpašības minerālu daļiņu virsmas izmanto flotācijas procesos, kas sastāv no dažādos veidos viņiem ūdens vide un ietekmi uz tiem ķīmiskās vielas(reaģenti.

Ieslēgts pārstrādes rūpnīca Apstrādes laikā izejviela tiek pakļauta vairākām secīgām tehnoloģiskām operācijām. Tiek izsaukts šo darbību kopuma un secības grafiskais attēlojums bagātināšanas tehnoloģiskā shēma.

LEKCIJAS KURSS

Ievads. Bagātināšanas nozīme un loma, izmantojot dažādus PI...6

Bagātināšanas procesu klasifikācija………………………………………..14

Bagātināšanas veidi un shēmas un to pielietojums…………………………………….21

Skrīninga procesi. Ekrānu konstrukcijas un darbības principi…………..27

Minerālu sasmalcināšanas metodes un procesi…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Smalcinātāju veidi un drupināšanas shēmas………………………………………………………….45

Slīpēšanas process. Dzirnavu veidi un darbības princips………………………….58

Preču klasifikācija…………………………………………………………70

Hidraulisko klasifikatoru konstrukcija un darbības princips. Gaisa klasifikatoru uzbūve un darbības princips………………74

Gravitācijas bagātināšanas metodes…………………………………………….82

Bagātināšana smagā vidē……………………………………………….89

Bagātināšana uz džiga mašīnām…………………………………………………………………………………………………………

Bagātināšana uz koncentrācijas tabulām……………………………………..110

Flotācijas bagātināšanas metodes. Flotācijas reaģentu veidi un to izmantošana ražošanā………………………………………………………………..118

Flotācijas mašīnu konstrukcijas un darbības principi……………………….127

Magnētiskās bagātināšanas metodes………………………………………………………137

Elektriskā bagātināšana. Bagātināšanas produktu dehidratācija……..145

Dažādu biezinātāju izmantošana un to darbības princips. Mehāniskās filtrēšanas iekārtas……………………………………………..154

Ieteicamo avotu saraksts……………………………………………………168

VADĪGĀJS. BAGĀTINĀŠANAS NOZĪME UN LOMA, IZMANTOJOT DAŽĀDU MINERĀLRESURSU.

Mērķis: Studenti iegūst sākotnējās prasmes terminos un nosaukumos, kā arī paša priekšmeta nozīmē un tā praktiskajā pielietojumā.

Plāns:

1.
Priekšmeta pamatjēdzieni un to nozīme.

2.
Vispārīga informācija par krāsaino un reto metālu rūdām un minerāliem.

Rūdu iedalījums un grupēšana.

3.
Noguldījumu raksturojums. Koncentrāti, industriālie izstrādājumi, atliekas.

4.
Pārstrādes rūpnīcu nozīme un loma minerālu izmantošanā.

Atslēgas vārdi: rūda, minerāls, monometāla rūda, polimetāls, noderīga sastāvdaļa, vērtīga sastāvdaļa, koncentrāts, vidējais produkts, atslāņošanās, atkritumi, oksidētas rūdas, vietējā, smalki izkliedēta, sulfīds, minerālu pārstrāde, pārstrādes rūpnīca, nozīme (sociālā, ekonomiskā) .

1. “Uzbekistānas Republikas ekonomiskās un sociālās attīstības galvenie virzieni g mūsdienu periods, plānots turpināt pilnveidot rūdu un koncentrātu ieguves un pārstrādes tehnoloģiju, palielināt minerālo izejvielu izmantošanas sarežģītību, paātrināt efektīvu ieviešanu. tehnoloģiskie procesi, uzlabojot produktu kvalitāti un klāstu.

Valsts ekonomiskās stabilitātes attīstība ir attīstība modernās tehnoloģijas un tehnoloģijas dažādām nozarēm, tostarp minerālu pārstrādei.

Metālu avots, daudzu veidu izejvielas, degviela, kā arī celtniecības materiāli ir minerāli.

Minerālvielas Atkarībā no vērtīgo komponentu rakstura un mērķa tos parasti iedala: rūda, nerūda un degoša.

Rudami tiek saukti par minerāliem, kas satur vērtīgas sastāvdaļas tādā daudzumā, kas ir pietiekams to ieguvei laikā pašreizējais stāvoklis tehnoloģija un aprīkojums bija rentabls. Rūdas iedala metāliskajās un nemetāliskajās.

Uz metālu ietver rūdas, kas ir izejvielas melno, krāsaino metālu, reto, dārgmetālu un citu metālu ražošanai.

Līdz nemetālam – azbests, barīts, apatīts, fosforīts, grafīts, talks un citi.

Līdz nemetālam ietver izejvielas būvmateriālu ražošanai (smiltis, māls, grants, celtniecības akmens, cementa izejvielas un citas).

Uzliesmojošs ietver fosilo cieto kurināmo, naftu un dabas degošu gāzi.

Vērtīgas sastāvdaļas ir atsevišķi ķīmiskie elementi vai minerāli, kas veido minerālu un ir interesanti to turpmākai izmantošanai.

Noderīgi piemaisījumi nosauciet atsevišķus ķīmiskos elementus vai to dabiskos savienojumus, kas ir minerāla sastāvdaļa lielos daudzumos un to var izolēt un lietot kopā ar galveno vērtīgo komponentu, uzlabojot tā kvalitāti. Piemēram: noderīgi piemaisījumi dzelzs rūdas ir hroms, volframs, vanādijs, mangāns un citi.

Saistītās sastāvdaļas tiek saukti par vērtīgiem ķīmiskajiem elementiem un atsevišķiem minerāliem, kurus minerālos satur salīdzinoši nelielos daudzumos, kas bagātināšanas laikā tiek izolēti kā blakusprodukts neatkarīgā vai kompleksā produktā kopā ar galveno vērtīgo komponentu un pēc tam iegūti no tā metalurģiskās kausēšanas vai ķīmiskās apstrādes procesā. apstrāde . Piemēram: dažās krāsaino metālu rūdās ir saistīts zelts, sudrabs, molibdēns un citi.

Kaitīgi piemaisījumi attiecas uz atsevišķiem piemaisījumiem un elementiem vai dabīgiem ķīmiskiem savienojumiem, ko satur minerāli un kas negatīvi ietekmē minerālos iegūto vērtīgo komponentu kvalitāti.

2. Rūdas sastāvs ir vienkāršs (labvēlīgo komponentu attēlo viens minerāls) un komplekss (noderīgo komponentu attēlo minerāli ar dažādām īpašībām).

Tiek saukti minerāli, kas nesatur vērtīgas sastāvdaļas tukša klints. Bagātināšanas laikā tie kopā ar kaitīgiem piemaisījumiem tiek izvadīti atkritumos (sārtumos).

Bagātināšanas rezultātā minerāla galvenās sastāvdaļas var izolēt neatkarīgu produktu veidā: koncentrāti (viena vai vairākas) un astes. Turklāt bagātināšanas procesā no minerāla var izdalīties arī starpprodukti.

Krāsaino un reto metālu ieguves avoti ir rūdu vai minerālu atradnes, kas satur vienu vai vairākus vērtīgus metālus (komponentus), ko attēlo attiecīgie minerāli kombinācijā ar pamatiežu. Ļoti retos gadījumos, in zemes garoza Vietējie elementi (varš, zelts, sudrabs) ir sastopami graudu veidā ar kristālisku vai amorfu struktūru. Zelta un sudraba saturs rūdā ir ļoti zems, tikai daži grami uz 1 tonnu rūdas. Uz 1 g zelta zemes garozā ir apmēram 2 tonnas iežu.

Rūdas - tas ir iezis, no kuras šajā tehnoloģiju attīstības stadijā ir ekonomiski izdevīgi iegūt vērtīgas sastāvdaļas. Rūda sastāv no atsevišķiem minerāliem; tos, kurus nepieciešams iegūt, sauc par vērtīgiem (noderīgiem), un tos, kas šajā gadījumā netiek izmantoti, ir galvenā (atkritumu) iežu minerāli.

Tomēr koncepcija "atkritumu šķirne" nosacīti. Attīstoties bagātināšanas tehnoloģijai un bagātināšanas laikā iegūto produktu turpmākai apstrādei, rūdas sastāvā esošie sakņu minerāli kļūst noderīgi. Tādējādi apatitā nefelīna rūda, nefelīns uz ilgu laiku bija gangu minerāls, bet pēc tam, kad tika izstrādāta tehnoloģija alumīnija oksīda iegūšanai no nefelīna koncentrātiem, tas kļuva par noderīgu sastāvdaļu.

Autors minerālu sastāvs rūdas iedala native, sulfīds, oksidēts un jaukts.

Rūdas arī iedala monometāla Un polimetāla.

Monometāliskās rūdas satur tikai vienu vērtīgu metālu. Polimetāla - divi vai vairāki, piemēram, Si, Pb, Zn, Fe uc Dabā polimetāla rūdas ir sastopamas daudz biežāk nekā monometāla rūdas. Lielākā daļa rūdu satur vairākus metālus, bet ne visi ir rūpnieciski nozīmīgi. Saistībā ar bagātināšanas tehnoloģijas attīstību rodas iespēja iegūt tos metālus, kuru saturs rūdā ir zems, bet ar tiem saistītā ieguve ir ekonomiski izdevīga.

Ir arī rūdas iejaucās Un ciets. Izkliedētajās rūdās vērtīgo minerālu graudi ir izplatīti visā saimniekiežā. Cietās rūdas (pirīts) sastāv no 50...100% sulfīdu, galvenokārt pirīta (sēra pirīta) un neliels daudzums uzņemt iežu minerālus.

Atbilstoši derīgo minerālu izkliedēto graudu izmēram rūdas ir rupji diseminētas (> 2 mm), smalki izkliedētas (0,2...2 mm), smalki izkliedētas (< 0,2 мм) и весьма тонковкрапленные (< 0,02 мм). Последние являются труднообогатимыми рудами.

Atkarībā no to izcelsmes rūpnieciskās rūdas atradnes var būt: pamatiedzīvotāji Un brīvs. Sākotnējās veidošanās vietā rodas primārās nogulsnes. Vērtīgie minerāli un iežu minerāli šajās rūdās ir cieši saistīti viens ar otru.

Vietējie ir sekundārie nogulumi, kas veidojas primāro pamatiežu nogulumu iznīcināšanas un materiāla sekundārās nogulsnēšanās rezultātā no primārajām rūdām. Placer nogulsnes satur nesulfīdus, slikti šķīstošas minerālvielas noapaļotu (velmētu) graudu veidā. Nav savstarpēju izaugumu, kas padara placer bagātināšanas procesu vieglāku un lētāku.

Zemes garozā ir aptuveni 4 tūkstoši dažādu minerālu, kas ir vairāk vai mazāk stabili dabiski ķīmiski savienojumi. Daži no tiem, piemēram, kvarcs, laukšpats, aluminosilikāti, pirīts, veido lielāko daļu no zemes garozas, citi, piemēram, minerāli Cu, Pb, Zn, Mo, Be, Sn lielos daudzumos ir sastopami tikai atsevišķos apgabalos. - rūdas ķermeņi un citi, piemēram, germanīts (germānija minerāls), grenokkīts (kadmija minerāls) ir vēl retāk sastopami, pavadot dažādus minerālus rūdās.

Sulfīdu minerāli ietver metālu savienojumus ar sēru. Piemēram, halkopirīts CuP2 ir galvenais vara minerāls, sfalerīts 2n8 - cinks, molibdenīts MoS2 - molibdēns.

Oksīdi ietver ievērojamu daļu krāsaino un reto metālu minerālu, piemēram, kuprītu Cu 2 O, ilmenītu FeTiO 3, rutila TiO 2, kasiterītu SnO 2.

Silikāti ir visvairāk liela grupa minerāli, kas atrodami zemes garozā. Zemes augšējā apvalkā tie veido līdz 92%. Silikātos ietilpst galvenā (atkritumu) iežu (rūpnieciskam patēriņam nepiemērota) minerāli, kā arī litija, berilija, cirkona uc minerāli. Starp silikātiem visizplatītākais ir kvarca SiO 2; to var iegūt neatkarīgā produktā un izmantot stikla, kristāla ražošanā un būvniecības nozarē.

Alumosilikātu vidū ir spodumēns LiAlSi 2 O b un berils Be 3 Al 6 O 18, kas ir galvenie minerāli litija un berilija ražošanā, kā arī špali - albīts NaAlSi3O 8 un mikroklīns KAlSi 3 O 8 - galvenie minerāli. saimniekroks (vidēji 60%).

Karbonātos ietilpst minerāli, kas satur oglekļa dioksīdu: kalcīts CaCO3 (saimnieka minerāls), cerusīts PbCO 3 .

3. Atkarībā no to izcelsmes rakstura rūpnieciskās rūdas atradnes var būt vai nu pamatieži, vai aluviāli. Vietējās rūdas ir tās, kas rodas sākotnējās veidošanās vietā un atrodas vispārējā masīvā. klintis. Šīs rūdas pēc ieguves no raktuves vai atklātas bedres pirms bagātināšanas ir jāsasmalcina un jāsasmalcina. Vērtīgie minerāli un sēņu minerāli šādās rūdās ir cieši saistīti viens ar otru.

Vietējie ir sekundārie nogulumi, kas veidojas primāro pamatiežu atradņu rūdu iznīcināšanas un primāro rūdu materiāla sekundārās nogulsnēšanās rezultātā. Vietējos minerālos ir notikušas ļoti spēcīgas izmaiņas ķīmiskajā sastāvā un fizikālajās īpašībās. Visus minerālus un lielus rūdas gabalus iznīcināja ūdens plūsmas, laikapstākļi, temperatūras izmaiņas, ķīmisko savienojumu iedarbība utt.

Ar upju ūdens plūsmām vai jūras un okeāna viļņiem rūdas gabali un minerāli parasti tiek transportēti lielos attālumos. Ripojot tie iegūst noapaļotu formu. Šajā gadījumā sulfīdi tiek iznīcināti un pilnībā nav nogulsnēs, un nesulfīdos slikti šķīstošie minerāli tiek atbrīvoti no saaugumiem ar atkritumiežu minerāliem (smiltīm, oļiem). Tāpēc rūdas no placer atradnēm netiek pakļautas drupināšanai un slīpēšanai, un to bagātināšanas procesi ir daudz vienkāršāki un lētāki.

Ar bagātināšanas palīdzību no metalurģijas rūpnīcā nonākušajiem koncentrātiem tiek izvadīti kaitīgie piemaisījumi, kas apgrūtina kausēšanas procesus un pasliktina iegūto metālu kvalitāti. Noņemšana kaitīgiem piemaisījumiemļauj būtiski uzlabot metalurģijas procesu tehniskos un ekonomiskos rādītājus. Piemēram, cinks ir kaitīgs svina koncentrāta piemaisījums. Palielinot tā saturu svina koncentrātā no 10 līdz 20%, svina zudumi kausēšanas laikā palielinās gandrīz 2 reizes. Rūdas bagātināšanas procesā tiek iegūti koncentrāti (viens vai vairāki), atliekas un starpprodukti.

Koncentrāti – produkti, kuros ir koncentrēts vienas vai otras vērtīgas sastāvdaļas galvenais daudzums. Koncentrātiem, salīdzinot ar bagātināto rūdu, ir raksturīgs ievērojami lielāks derīgo komponentu saturs un mazāks atkritumiežu un kaitīgo piemaisījumu saturs.

Rūpnieciskie izstrādājumi – produkti, kas iegūti minerālvielu bagātināšanas laikā un ir derīgos komponentus saturošu graudu maisījums ar atkritumiežu graudiem. Salīdzinājumā ar koncentrātiem ir raksturīgs mazāks derīgo komponentu saturs un lielāks derīgo komponentu saturs salīdzinājumā ar atliekām.

Astes - produkti, kas satur galveno daudzumu atkritumiežu, kaitīgus piemaisījumus un nelielu (atlikuma) daudzumu noderīgas sastāvdaļas.

Minerālu bagātināšana ir procesu kopums minerālo izejvielu pirmapstrādei no zemes dzīlēm, kuras rezultātā no atkritumiem tiek atdalītas derīgās sastāvdaļas (minerālvielas).

Koncentrāti un atliekas ir galaprodukti, savukārt starpprodukti ir pārstrādāti produkti. Pārstrādes rūpnīcās ražoto koncentrātu kvalitātei jāatbilst GOST vai tehniskajās specifikācijās noteiktajām prasībām. Šīs prasības ir atkarīgas no koncentrātu mērķa un to turpmākās apstrādes nosacījumiem. GOST standarti norāda zemāko pieļaujamo lietderīgās sastāvdaļas saturu un augstāko pieļaujamo kaitīgo piemaisījumu saturu dažādu šķiru koncentrātiem.

Bagātināšanas rezultāti tiek novērtēti pēc vairākiem rādītājiem un, galvenais, pēc vērtīgo komponentu ieguves pilnības un iegūto koncentrātu kvalitātes.

Atgūšana ir koncentrātā pārvērstā derīgā komponenta daudzuma attiecība pret tā daudzumu rūdā, kas izteikta procentos. Ekstrakcija raksturo noderīgas sastāvdaļas pārvietošanas pilnīgumu no rūdas uz koncentrātu un ir viens no svarīgākajiem pārstrādes rūpnīcas darbības tehnoloģiskajiem rādītājiem.

Iznākums ir jebkura bagātināšanas produkta masas attiecība pret apstrādātās rūdas masu, kas izteikta procentos.

Rūdas bagātināšana ir minerālo izejvielu primārās pārstrādes procesu kopums ar mērķi atdalīt visus derīgos derīgos minerālus (un, ja nepieciešams, to savstarpēju atdalīšanu) no atkritumiem. Bagātināšanas rezultātā iegūst vienu vai vairākus bagātīgus koncentrātus un atliekas. Koncentrāts satur desmitiem, dažreiz simtiem reižu vairāk noderīgu minerālu, salīdzinot ar rūdu. Tas ir piemērots metalurģijas apstrādei vai var kalpot kā izejviela citām nozarēm. Izgāztuves satur galvenokārt atkritumiežu minerālus, kurus noteiktos tehniski ekonomiskajos apstākļos ir nepraktiski iegūt vai arī šie minerāli nav nepieciešami.

Minerālu pārstrādes procesu nepieciešamību apliecina metalurģiskās apstrādes tehnisko un ekonomisko rādītāju atkarība no metālu satura kausēšanas procesā nonākošajās izejvielās.

Vēl lielāks ekonomiskais efekts tiek iegūts, bagātinot zemas kvalitātes rūdas, kas satur retus un citus dārgus metālus (molibdēnu, alvu, tantalu, niobiju utt.).

Minerālu pārstrādes nozīmi nosaka tas, ka:

pirmkārt - daudzos gadījumos tikai pēc tam kļūst iespējami daudzi tehnoloģiskie procesi (metalurģiskie, ķīmiskie un citi);

otrkārt, bagātinātā produkta apstrāde tiek veikta ar lielu ekonomiskais efekts nekā dabīgs: tiek samazināts apstrādātā materiāla apjoms, uzlabojas kvalitāte gatavie izstrādājumi, samazinās vērtīgo komponentu zudumi ar ražošanas atkritumiem un izejvielu transportēšanas izmaksas, paaugstinās darba ražīgums, samazinās degvielas un elektrības izmaksas utt.

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

Pārstrādes rūpnīcas ir rūpniecības uzņēmumi, kuros derīgo izrakteņu pārstrāde tiek veikta ar bagātināšanas metodēm un no tiem izolēti viens vai vairāki komercprodukti ar augstu vērtīgo komponentu saturu un samazinātu kaitīgo piemaisījumu saturu. Mūsdienīga pārstrādes rūpnīca ir augsti mehanizēts uzņēmums ar sarežģītu minerālu pārstrādes tehnoloģisko shēmu.

Tehnoloģiskā diagramma ietver informāciju par tehnoloģisko darbību secību minerālu pārstrādei pārstrādes rūpnīcā.

Secinājumi:

Krāsaino un reto metālu ieguves avots ir rūdu vai derīgo izrakteņu atradnes, kas satur vienu vai vairākus krāsainos vai retos metālus, ko attēlo attiecīgie minerāli kombinācijā ar sēņu minerāliem.

Ļoti retos gadījumos zemes garozā ir sastopami vietējie elementi (varš, zelts, sudrabs un sērs). Tie parasti veido dažādus ķīmiskus savienojumus – minerālus, kas ir dabiski zemes garozā notiekošo procesu produkti. Vietējie elementi ir sastopami galvenokārt cietā stāvoklī un ir graudi ar kristālisku vai amorfu struktūru.

Minerālvielas ir dabiskas minerālvielas, kuras, ņemot vērā tehnoloģiju līmeni un stāvokli, var izmantot pietiekami efektīvi tautsaimniecība V dabiska forma vai pēc pirmapstrādes.

No zemes dzīlēm iegūtās fosilijas ir cietas (rūda, ogles, kūdra), šķidras (nafta) un gāzveida (dabas gāzes).

Pēc materiāla sastāva metāliskos minerālus iedala melno, krāsaino, reto, cēlmetālu un radioaktīvo metālu rūdās.

Pēc minerālu sastāva rūdas iedala vietējās, sulfīda, oksidētās un jauktās.

No krāsaino un reto metālu rūdām, kas parasti satur ļoti nelielu procentuālo derīgo minerālu daudzumu, ir ekonomiski neizdevīgi un bieži vien praktiski neiespējami metālu bez iepriekšējas bagātināšanas. Tāpēc vairāk nekā 95% iegūto rūdu tiek bagātinātas.

Drošības jautājumi:

1.
Kādās grupās tiek iedalīti minerāli?

2.
Kas ir rūda un kādas rūdas klasificē kā metāliskas, nemetālas, nemetālas vai degošas?

3.
Ko sauc par vērtīgiem komponentiem, labvēlīgiem piemaisījumiem, pavadkomponentiem, kaitīgiem piemaisījumiem?

4.
Galvenā nozīme minerālu pārstrādes un pārstrādes rūpnīcās.

5. Kādos komponentos iedala rūdas?

6. Vienkāršas un sarežģītas rūdas.

Ko sauc par koncentrātu, atsārņiem un atsārņiem?

Kas ir minerālvielu bagātināšana?

Kā tiek raksturoti noguldījumi?

Kādi ir galvenie minerālu pārstrādes ekonomisko ieguvumu rādītāji?

Mājas darbs :

1.
Sagatavojieties aptaujai par doto lekcijas tēmu.

2.
Sagatavot īsu diplomdarbu par semināra uzdevuma tēmu.

3.
Atbildiet uz lekcijas jautājumiem.

BAGĀTINĀŠANAS PROCESU KLASIFIKĀCIJA.

Mērķis: zināšanas par bagātināšanas procesu īsu aprakstu, lai studenti sākotnēji uztvertu šo priekšmetu.

Plāns:

1.
Vispārīga informācija par bagātināšanas procesu klasifikāciju.

2.
Īss apraksts galvenie bagātināšanas procesi.

3.
Īpašu bagātināšanas metožu īss apraksts.

4.
Bagātināšanas tehnoloģiskie rādītāji

Atslēgas vārdi: pamatprocesi, speciālie, skrīnings; drupināšana; slīpēšana; klasifikācija, gravitācijas bagātināšanas procesi; flotācijas metodes; magnētiskās bagātināšanas metodes; elektriskā bagātināšana, manuālā un mehanizētā rūdas ieguve, paraugu ieguve, dekripitācija, radiometriskās bagātināšanas metodes.

Minerālu bagātināšana ir ļoti svarīgs aspekts rūdu ieguvē un apstrādē. Tas ir sadalīts daudzās bagātināšanas metodēs, kas nozīmē visaugstāko kvalitāti un pabeigt procesu bagātināšana.

Sagatavošanas procesu mērķis ir sagatavot rūdu bagātināšanai. Sagatavošana, pirmkārt, ietver rūdas gabalu izmēra samazināšanas darbības - drupināšanu un malšanu un ar to saistīto rūdas klasifikāciju uz sietiem, klasifikatoriem un hidrocikloniem. Galīgo malšanas lielumu nosaka minerālu izkliedes lielums, jo malšanas laikā ir nepieciešams pēc iespējas vairāk atvērt vērtīgo minerālu graudus.

Paši bagātināšanas procesi ietver rūdas un citu produktu atdalīšanas procesus atbilstoši fizikālajiem un fizikālās un ķīmiskās īpašības to sastāvā iekļautie minerāli. Šie procesi ietver gravitācijas bagātināšanu, flotāciju, magnētisko un elektrisko atdalīšanu utt.

Lielākā daļa bagātināšanas procesu tiek veikti ūdenī, un iegūtie produkti satur lielu daudzumu tā. Tāpēc ir nepieciešami palīgprocesi. Tie ietver bagātināšanas produktu dehidratāciju, tostarp sabiezēšanu, filtrēšanu un žāvēšanu.

Darbību kopums un secība, kurām rūda tiek pakļauta apstrādes laikā, veido bagātināšanas shēmas, kuras parasti attēlo grafiski. Atkarībā no mērķa shēmas var būt kvalitatīvas, kvantitatīvās vai vircas. Papildus norādītajām shēmām parasti tiek sastādītas ierīču shēmas.

Tādējādi minerālvielu bagātināšanu var iedalīt galvenais un palīgs bagātināšanas procesi (metodes).

Galvenās bagātināšanas metodes ietver:

1.skrīnings; 2.sasmalcināšana; 3.slīpēšana; 4.klasifikācija; 5.gravitācijas bagātināšanas procesi; 6.flotācijas metodes; 7.magnētiskās bagātināšanas metodes; elektriskā bagātināšana.

Papildu metodes ietver:

1. manuālā un mehanizētā ieguve un mazgāšana. Selektīva smalcināšana un nodalīšana;

2.bagātināšana ar berzi, formu un elastību;

3.radiometriskās bagātināšanas metodes;

4. ķīmiskās bagātināšanas metodes.

2Skrīnings ir process, kurā gabalos un granulētos materiālus sadala dažāda izmēra izstrādājumos, ko sauc par klasēm, izmantojot sijāšanas virsmas ar kalibrētiem caurumiem (režģi, lokšņu un stiepļu sieti).

Sijāšanas rezultātā izejmateriāls tiek sadalīts negabarīta (augšējā) izstrādājumā, kura graudi (gabali) lielāks izmērs sijājamās virsmas caurumus un apakšsietu (apakšējo produktu), kuru graudi (gabali) ir mazāki par sijājamās virsmas caurumu izmēru.

Sasmalcināšana un slīpēšana – minerālu iznīcināšanas process ārējo spēku ietekmē līdz noteiktam izmēram, nepieciešamajam granulometriskajam sastāvam vai nepieciešamajai materiālu izpaušanas pakāpei. Sasmalcinot un maļot nedrīkst pieļaut materiālu pārslīpēšanu, jo tas pasliktina minerālvielu bagātināšanas procesu.

Klasifikācija - minerālgraudu maisījuma sadalīšanas process dažāda lieluma klasēs atbilstoši to nogulsnēšanās ātrumam ūdens vai gaisa vidē. Klasifikācija tiek veikta īpašas ierīces, ko sauc par klasifikatoriem, ja atdalīšana notiek ūdens vidē (hidroklasifikācija), un par gaisa separatoriem, ja atdalīšana notiek gaisa vidē.

Gravitācijas procesi bagātināšana attiecas uz bagātināšanas procesiem, kuros pēc blīvuma, izmēra vai formas atšķirīgu minerālu daļiņu atdalīšana notiek to pārvietošanās rakstura un ātruma atšķirību dēļ vidē gravitācijas un pretestības spēku ietekmē.

Gravitācijas procesi ietver džigišanu, bagātināšanu smagajos barotnēs, koncentrēšanu uz galdiem, bagātināšanu slūžās, teknēs, strūklas koncentratoros, konusa, skrūvju un pretplūsmas separatoros, pneimatisko bagātināšanu.

Flotācijas bagātināšanas metodes - smalki samaltu minerālu atdalīšanas process, ko veic ūdens vidē un balstās uz to dabisko vai mākslīgi radīto spēju samitrināt ar ūdeni atšķirību, kas nosaka minerālu daļiņu selektīvo saķeri ar divu fāžu saskarni. Liela loma flotācijā ir flotācijas reaģentiem - vielām, kas ļauj procesam noritēt bez īpašiem sarežģījumiem un paātrina pašu flotācijas procesu, kā arī koncentrāta iznākumu.

Magnētiskās bagātināšanas metodes minerāli ir balstīti uz atdalīto minerālu magnētisko īpašību atšķirībām. Sadalījums ar magnētiskās īpašības veic magnētiskajos laukos.

Magnētiskās bagātināšanas laikā tiek izmantoti tikai nevienmērīgi magnētiskie lauki. Šādus laukus rada atbilstoša separatora magnētiskās sistēmas polu forma un izvietojums. Tādējādi magnētiskā bagātināšana tiek veikta īpašos magnētiskajos separatoros.

Elektriskā bagātināšana ir minerālu atdalīšanas process elektriskajā laukā, pamatojoties uz to elektrisko īpašību atšķirībām. Šīs īpašības ir elektrovadītspēja, dielektriskā konstante, triboelektriskais efekts.

3.Manuāla ieguve un iežu paraugu ņemšana kā bagātināšanas metode ir balstīta uz atšķirīgo minerālu ārējo īpašību atšķirību izmantošanu - krāsu, spīdumu, graudu formu. No kopējā masa no minerāla, parasti tiek izvēlēts materiāls, kas ir mazāks. Gadījumā, ja no minerālresursa tiek izvēlēta vērtīga sastāvdaļa, darbību sauc par ieguvi, bet atkritumiežu ieguvi.

Aprakstīšana ir balstīta uz atsevišķu minerālu spēju plaisāt (iznīcināt) karsējot un sekojošu strauju dzesēšanu.

Berzes, formas un elastības bagātināšana ir balstīta uz atdalīto daļiņu kustības ātruma atšķirību izmantošanu pa plakni gravitācijas ietekmē. Galvenais parametrs daļiņu kustībai pa slīpu plakni ir berzes koeficients, kas galvenokārt ir atkarīgs no pašu daļiņu virsmas rakstura un to formas.

Adiometriskā šķirošana , pamatojoties uz minerālu radioaktīvo īpašību vai to starojuma stipruma atšķirībām

Radiometriskās bagātināšanas metodes pamatojoties uz minerālu dažādajām spējām izstarot, atstarot vai absorbēt dažādi veidi starojums.

Uz ķīmiskās bagātināšanas metodēm ietver procesus, kas saistīti ar derīgo izrakteņu (vai tikai to virsmas) ķīmisko pārveidošanu citos ķīmiskos savienojumos, kuru rezultātā mainās to īpašības, vai ar derīgo izrakteņu pārnešanu no viena stāvokļa citā.

Ķīmiskā un baktēriju bagātināšana, kuras pamatā ir minerālvielu, piemēram, sulfīdu, spēja oksidēties un izšķīst ļoti skābos šķīdumos. Šajā gadījumā metāli nonāk šķīdumā, no kura tos iegūst, izmantojot dažādas ķīmiskas un metalurģijas metodes. Atsevišķu baktēriju veidu, piemēram, tionisko baktēriju, klātbūtne šķīdumos ievērojami pastiprina minerālvielu šķīšanas procesu.

Sarežģītu kompleksu rūdu bagātināšanas tehnoloģiskajās shēmās nereti vienlaikus tiek izmantotas divas vai trīs dažādas bagātināšanas metodes, piemēram: gravitācijas un flotācijas, gravitācijas un magnētiskās u.c. Tiek izmantotas arī kombinētās bagātināšanas metodes kombinācijā ar hidrometalurģiskām.

Lai veiksmīgi pielietotu vienu vai otru bagātināšanas metodi, ir nepieciešams, lai minerāliem būtu pietiekamas atšķirības īpašībās, kuras tiek izmantotas šajā metodē.

4. Raugšanas procesu raksturo sekojoši tehnoloģiskie rādītāji: metālu saturs rūdā vai rūdīšanas produktā; produkta raža; samazināšanas pakāpe un metāla atgūšana.

Metāla saturs rūdā vai bagātināšanas produktā - šī ir šī metāla masas attiecība rūdā vai bagātināšanas produktā pret sausas rūdas vai produkta masu, kas izteikta procentos. Metāla saturu parasti apzīmē ar grieķu burtiem α (oriģinālajā rūdā), β (koncentrātā) un θ (atsēdēs). Dārgmetālu saturu parasti izsaka masas vienībās (g/t).

Produkta raža - bagātināšanas laikā iegūtā produkta masas attiecība pret apstrādātās oriģinālās rūdas masu, kas izteikta vienības daļās vai procentos. Koncentrāta iznākums (γ) parāda, cik liela daļa no kopējās rūdas ir koncentrēta.

Samazinājuma pakāpe - vērtība, kas norāda, cik reižu iegūtā koncentrāta iznākums ir mazāks par pārstrādātās rūdas daudzumu. Samazinājuma pakāpe (KAM) izsaka tonnu skaitu; Rūda, kas jāapstrādā, lai iegūtu 1 tonnu koncentrāta, un to aprēķina pēc formulas:

K= 100/γ

Krāsaino un reto metālu rūdas raksturo zems koncentrāta iznākums un līdz ar to augsta samazinājuma pakāpe. Koncentrāta iznākumu nosaka, tieši sverot vai pēc ķīmiskās analīzes, izmantojot formulu:

γ =(α - θ/β - θ)100,%.

Bagātināšanas pakāpe jeb koncentrācijas pakāpe parāda, cik reizes metāla saturs koncentrātā ir pieaudzis, salīdzinot ar metāla saturu rūdā. Bagātinot nabadzīgās rūdas, šis skaitlis var būt 1000... 10000.

Metāla atgūšanaε - ir metāla masas koncentrātā attiecība pret metāla masu sākotnējā rūdā, kas izteikta procentos

ε=γβ/α

Metāla līdzsvara vienādojums

εα=γβ

savieno galvenos procesa tehnoloģiskos rādītājus un ļauj aprēķināt metāla ieguves pakāpi koncentrātā, kas, savukārt, parāda metāla pārejas no rūdas uz koncentrātu pilnīgumu.

Bagātināšanas produktu iznākumu var noteikt, veicot produktu ķīmiskās analīzes. Ja apzīmējam: - koncentrāta iznākumu; - metāla saturs rūdā; - metālu saturs koncentrātā; - metālu saturs sārņos un - metāla ieguve koncentrātā, tad var sastādīt metāla bilanci rūdai un bagātināšanas produktiem, t.i., metāla daudzums rūdā ir vienāds ar tā daudzumu summu koncentrātā un atsārņošanā.

Šeit sākotnējās rūdas iznākums procentos tiek pieņemts kā 100. Līdz ar to koncentrāta izvade

Metāla reģenerāciju koncentrātā var aprēķināt, izmantojot formulu

Ja koncentrāta iznākums nav zināms, tad

Piemēram, bagātinot svina rūdu, kas satur 2,5% svina, tika iegūts koncentrāts, kas satur 55% svina, un atliekas, kas satur 0,25% svina. Aizvietojot ķīmisko analīžu rezultātus iepriekš minētajās formulās, mēs iegūstam:

koncentrāta raža

ekstrakcija koncentrātā

sārņu izeja

bagātināšanas pakāpe:

Kvalitatīvie un kvantitatīvie bagātināšanas rādītāji raksturo tehnoloģiskā procesa tehnisko pilnību rūpnīcā.

Gala bagātināšanas produktu kvalitātei jāatbilst patērētāju izvirzītajām prasībām attiecībā uz to ķīmisko sastāvu. Kvalitātes prasības koncentrātiem sauc par standartiem, un tās regulē GOST, tehniskās specifikācijas(TU) vai pagaidu standartiem un tiek izstrādāti, ņemot vērā dotās izejvielas un tā īpašību apstrādes tehnoloģiju un ekonomiku. Standarti nosaka minimālo vai maksimālo pieļaujamo dažādu minerālu komponentu saturu gala bagātināšanas produktos. Ja produktu kvalitāte atbilst standartiem, tad šos produktus sauc par standartiem.

Secinājumi:

Pārstrādes rūpnīca ir starpposms starp raktuvi (raktuvi) un metalurģijas rūpnīcu. Pārstrādes rūpnīcā tiek pārstrādāta dažāda lieluma rūda, kas nāk no raktuvēm. dažādi procesi, kuras pēc to mērķa var iedalīt sagatavošanas, faktiski bagātināšanas un palīgdarbībās.

Sagatavošanas procesu mērķis ir sagatavot rūdu bagātināšanai. Sagatavošana, pirmkārt, ietver rūdas gabalu izmēra samazināšanas darbības - drupināšanu un malšanu un ar to saistīto rūdas klasifikāciju uz sietiem, klasifikatoriem un hidrocikloniem. Galīgo slīpēšanas izmēru nosaka minerālu izkliedes lielums, jo slīpēšanas laikā ir nepieciešams pēc iespējas vairāk atvērt zemi

(lekciju piezīmes)

V.B.Kuskovs

SANKTPETERBURGA

IEVADS 2

1. sagatavošanas procesi 8

1.1.

GRANULOMETRISKAIS SASTĀVS 8

1.2. SPRIEŠANA 10

1.3.

seanss 14

1.4.

Smalcēšana 17

1.5.

HIDRAULISKĀ KLASIFIKĀCIJA 20

2. GALVENIE BAGĀTINĀŠANAS PROCESI 23

2.1.

BAGĀTINĀŠANAS METODE, GRAVITĀCIJA 23

2.3.

MAGNĒTISKĀ BAGĀTINĀŠANAS METODE 35

2.4.

ELEKTRISKĀ BAGĀTINĀŠANA 39

2.5.

speciālās BAGĀTINĀŠANAS METODES 43

2.6. KOMBINĒTAS BAGĀTINĀŠANAS METODES 48 3 PALĪGPROCESI 49 3.1. BAGĀTINĀŠANAS LĪDZEKĻU DEHIDRĀCIJA 49 3.2.

Savukārt cietos minerālus (rūdas) iedala degošajos (kūdra, slāneklis, akmeņogles) un nedegošajos, kas ir: agronomiskie (apatīts un fosforīts u.c.), nemetāliski (kvarcs, barīts u.c.) un. metāls (melno un krāsaino metālu rūdas). Konkrēta minerāla izmantošanas efektivitāte, pirmkārt, ir atkarīga no vērtīgās sastāvdaļas satura un kaitīgo piemaisījumu klātbūtnes. Minerāla tieša metalurģiskā vai ķīmiskā apstrāde ir ieteicama (tehniski un ekonomiski izdevīga) tikai tad, ja lietderīgās sastāvdaļas saturs tajā nav zemāks par noteiktu robežu, ko nosaka tehnoloģijas un tehnoloģijas attīstības līmenis (un nepieciešamība pēc šīs izejvielas). materiāls) pašlaik. Vairumā gadījumu iegūtās iežu masas tieša izmantošana vai tās apstrāde (metalurģiskā, ķīmiskā u.c.) nav ekonomiski iespējama un dažkārt arī tehniski neiespējama, jo tiešai apstrādei piemēroti minerāli dabā ir reti sastopami, vairumā gadījumu tie tiek pakļauti īpašai apstrādei – bagātināšanai.

Minerālu bagātināšana minerālo izejvielu mehāniskās apstrādes procesu kopums, lai iegūtu noderīgus (vērtīgus) komponentus un noņemtu atkritumiežus un kaitīgos piemaisījumus. Bagātināšanas rezultātā no rūdas tiek iegūts koncentrāts(i) un atliekas.

Koncentrēties- tas ir produkts, kurā izdalās (koncentrējas) lielākā daļa derīgo minerālu (un neliels daudzums atkritumiežu minerālu). Koncentrāta kvalitāti galvenokārt raksturo vērtīgas sastāvdaļas saturs ( tas vienmēr ir augstāks nekā rūdā, koncentrāts ir bagātāks ar vērtīgām sastāvdaļām, līdz ar to arī nosaukums - bagātināšana), kā arī ar noderīgu un kaitīgu piemaisījumu saturu, mitrumu un granulometriskām īpašībām.

Astes- produkts, kurā izdalīsies lielākā daļa atkritumiežu minerālu, kaitīgie piemaisījumi un neliels daudzums derīgo komponentu (vērtīgo komponentu saturs atsārņojumos ir mazāks nekā koncentrātos un rūdā).

Papildus koncentrātam un atsārņiem ir iespējams iegūt rūpnieciskie izstrādājumi, t.i. produkti, kam raksturīgs mazāks derīgo komponentu saturs salīdzinājumā ar koncentrātiem un lielāks derīgo komponentu saturs salīdzinājumā ar atliekām.

Noderīga(vērtīgās) sastāvdaļas ir ķīmiskie elementi vai dabiskie savienojumi, kuru iegūšanai tiek iegūts un apstrādāts attiecīgais minerāls. Parasti vērtīgā sastāvdaļa rūdā ir minerāla veidā (dabā ir maz vietējo elementu: varš, zelts, sudrabs, platīns, sērs, grafīts).

Noderīgi piemaisījumi ir ķīmiskie elementi vai dabiskie savienojumi, kas nelielos daudzumos ietilpst minerālā un uzlabo gatavā produkta kvalitāti (vai izdalās tālākas apstrādes laikā). Piemēram, noderīgi piemaisījumi dzelzs rūdās ir leģējošās piedevas, piemēram, hroms, volframs, vanādijs, mangāns utt.

Kaitīgi piemaisījumi attiecas uz atsevišķiem elementiem un dabīgiem ķīmiskiem savienojumiem, ko minerālos satur nelielos daudzumos un kas negatīvi ietekmē gatavā produkta kvalitāti. Piemēram, kaitīgie piemaisījumi dzelzsrūdās ir sērs, arsēns, fosfors, koksa oglēs - sērs, fosfors, termiskās oglēs - sērs u.c.

Minerālu bagātināšana ļauj palielināt to turpmākās apstrādes ekonomiskā efektivitāte, arī atsevišķos gadījumos bez bagātināšanas stadijas turpmāka apstrāde kļūst pilnīgi neiespējama. Piemēram, vara rūdas (kurās parasti ir ļoti maz vara) nevar tieši kausēt metāliskā varā, jo kausējot varš pārvēršas par izdedžiem. Turklāt minerālu apstrāde ļauj:

 palielināt rūpnieciskās izejvielu rezerves, izmantojot nabadzīgu derīgo izrakteņu atradnes ar zemu vērtīgo komponentu saturu;

 palielināt kalnrūpniecības uzņēmumu darba ražīgumu un samazināt ieguves rūdas izmaksas, mehanizējot ieguves darbības un nepārtraukti iegūstot derīgos izrakteņus, nevis veicot selektīvus;

 vispusīga minerālu izmantošana, jo iepriekšēja bagātināšana ļauj iegūt ne tikai galvenās derīgās sastāvdaļas, bet arī pavadošās sastāvdaļas, kas ir nelielos daudzumos;

 samazināt izmaksas par bagātāku produktu transportēšanu patērētājiem, nevis visu iegūto derīgo izrakteņu apjomu;

 izolēt no minerālajām izejvielām kaitīgos piemaisījumus, kas turpmākās pārstrādes laikā var piesārņot vidi un tādējādi apdraud cilvēku veselību un pasliktina galaprodukta kvalitāti.

Bagātināšanas metodes var izmantot arī cieto sadzīves atkritumu pārstrādē (uz cilvēku rodas 350–400 kg/gadā).

Minerāli pārstrādes rūpnīcās tiek pakļauti virknei secīgu darbību, kā rezultātā derīgās sastāvdaļas tiek atdalītas no piemaisījumiem. Minerālu bagātināšanas procesi pēc to mērķa tiek iedalīti sagatavošanās, palīglīdzekļu un galvenajos.

UZ sagatavošanās ietver drupināšanas, malšanas, sijāšanas un klasifikācijas procesus. Viņu uzdevums ir atdalīt derīgos minerālus un atkritumiežus (“atvērt” šuves) un izveidot apstrādājamo izejvielu vēlamos granulometriskos raksturlielumus.

Uzdevums galvenais bagātināšanas procesi - lai atdalītu derīgos minerālus un atkritumiežus. Minerālu atdalīšanai izmanto atdalāmo minerālu fizikālo īpašību atšķirības. Tie ietver:

Bagātināšanas metodes nosaukums	Atdalīšanai izmantotās fizikālās īpašības	Galvenie minerālu veidi, kas bagātināti ar šo metodi
Gravitācijas bagātināšanas metode	Blīvums (ņemot vērā izmēru un formu)	Ogles (+1 mm), slānekļi, zeltu saturošas, alvas rūdas...
Flotācijas bagātināšanas metode	Virsmas mitrināmība	Krāsaino metālu rūdas, apatīts, fosforīts, fluorīta rūdas...
Magnētiskās bagātināšanas metode	Specifiskā magnētiskā jutība	Dzelzs rūdas...
Elektriskā bagātināšanas metode	Elektriskās īpašības (elektriskā vadītspēja, tribolādiņš, dielektriskā konstante, pirolādiņš)	Dimantu rūdu, reto metālu apdare: titāns-cirkonijs, tantals-niobijs, alva-volframs, retzeme (monazīts-ksenotīms). Stikla smiltis, elektronikas lūžņi...
Rūdas šķirošana: Rūdas demontāža Radiometriskā bagātināšana	Ārējās zīmes: krāsa, spīdums, forma Daļiņu spēja izstarot, atspoguļot un absorbēt dažāda veida enerģiju	Dārgakmeņi, vizlas loksnes, garšķiedras azbests Melno un krāsaino metālu rūdas, dimantus saturošas, fluorīta un citas rūdas
Selektīva drupināšana	Spēka atšķirība	Fosforīta rūdas, ogles un slāneklis
Bagātināšana pēc formas
Kombinētās metodes	Papildus tradicionālajiem bagātināšanas procesiem (kas neietekmē izejvielas ķīmisko sastāvu) shēmā ir iekļautas piro- vai hidrometalurģiskas darbības, kas maina izejmateriāla ķīmisko sastāvu.	Urāns, zeltu saturošas (sakņu) rūdas, vara-niķeļa rūdas...

Papildus uzskaitītajām ir arī citas bagātināšanas metodes. Tāpat dažkārt aglomerācijas procesi (materiālu izmēra palielināšana) tiek klasificēti kā bagātināšanas procesi.

UZ palīgierīce ietver atūdeņošanu, putekļu savākšanu, tīrīšanu notekūdeņi, testēšana, kontrole un automatizācija. Šo procesu uzdevums ir nodrošināt optimālu galveno procesu plūsmu un nogādāt separācijas produktus vajadzīgajos apstākļos.

Tiek saukts secīgu tehnoloģiskās apstrādes darbību kopums, kurām minerālvielas tiek pakļautas pārstrādes rūpnīcās bagātināšanas shēma. Atkarībā no bagātināšanas shēmā ietvertās informācijas rakstura to sauc par tehnoloģisko, kvalitatīvo, kvantitatīvo, kvalitatīvi kvantitatīvo, ūdens-dūņu un aparātu ķēdes diagrammu.

Bagātināšanu, tāpat kā jebkuru citu tehnoloģisko procesu, raksturo rādītāji. Galvenie bagātināšanas tehnoloģiskie rādītāji ir šādi:

 J produkta masa (ražīgums); P – izstrādājumā esošās konstrukcijas sastāvdaļas masa (veiktspēja). . Tos parasti izsaka tonnās stundā, tonnās dienā utt.;

 aprēķina sastāvdaļas saturs produktā – ,  ir aprēķina sastāvdaļas masas attiecība produktā pret izstrādājuma masu; Dažādu komponentu saturu minerālā un iegūtajos produktos parasti aprēķina procentos (dažkārt saturu izejmateriālā apzīmē ar , koncentrātā - , atsārņos - ). Noderīgo komponentu saturs iegūtajās izejvielās (rūdas) var svārstīties no procentu frakcijām (varš, niķelis, kobalts u.c.) līdz vairākiem procentiem (svins, cinks u.c.) un vairākiem desmitiem procentu (dzelzs, mangāns). , fosilās ogles un daži citi nemetāliski minerāli);

 produkta iznākums –  un,  līdz,  xv  ir produkta masas attiecība pret sākotnējās rūdas masu; jebkura bagātināšanas produkta iznākumu izsaka procentos, retāk vienības daļās;

 vērtīgas sastāvdaļas ieguve – i,  k,  xv  ir produktā esošās aprēķinātās sastāvdaļas masas attiecība pret tās pašas sastāvdaļas masu sākotnējā rūdā; ieguve tiek izteikta procentos, retāk kā vienības daļa.

Iziet i– reizinājumu aprēķina pēc formulas:

 i = (J i /J ref)100,%

Arī, sadalot divos produktos - koncentrātā un atsārņotos, to iznākumu var noteikt pēc satura, izmantojot šādas formulas:

 k = 100,%;  xv =
100,%;

Koncentrāta un atsārņu ražas summa ir:

 k +  xv = 100%.

Ir skaidrs, ka

J con + J xv = J ref.;

R con + R xv = R ref.

 1 +  2 +…+  n = 100%.

Tāpat par J un R.

(Benfificējot minerālvielas, parasti tiek iegūti tikai divi produkti - koncentrāts un atliekas, bet ne vienmēr, dažkārt produktu var būt arī vairāk).

Praksē saturu parasti nosaka ar ķīmisko analīzi.

Noderīgā komponenta izvilkšana i- produkts:

i = 100 % vai  i = %.

Koncentrāta un sārņu reģenerācijas summa ir:

 k +  xv = 100%.

Šī formula ir derīga jebkuram produktu skaitam:

 1 +  2 +…  n = 100%.

Lai atrastu jaukta produkta saturu, varat izmantot tā saukto līdzsvara vienādojumu (gadījumam, ja sadalīšana divos produktos):

 uz  con +  xv  con =  out  out.

Vienādojums ir spēkā arī jebkuram produktu skaitam:

 1  1 +  2  2 +…+ n  n =  ārā  ārā.

Jāņem vērā, ka  out = 100%.

Piemērs. Rūda tiek sadalīta divos produktos (1.1. att.) – koncentrātā un atsārņojumos. Rūdas produktivitāte Jārā = 200 t/h, koncentrātam – J con = 50 t/h. Veiktspēja pēc aprēķina komponentes Rārā = 45 t/h, komponentam koncentrātā R con = 40 t/h.

J xv = J ref – J con = 200 – 50 = 150 t/h;

 con = ( J con/ J out)100 = (50/200)100 = 25%;

 xv =  ārā –  k = 100 – 25 = 75%,

vai  xv = ( J xv/ J out)100 =(150/200) . 100=75%;

tas ir skaidrs J xv = ( xv  Jārā)/100 = (75200)/100 = 150 t/h;

=
=
= 22,5 %;

=
=
= 80 %;

R xv = R ref – R con = 45–40 = 5,

Tad
=
=
=3,33 %.

Vai arī, izmantojot bilances vienādojumu, mums ir:

 uz  con +  xv  con =  out  out,

 xv =
=
= 3,33 %.

Aplūkojot komerciāli vērtīgus derīgos izrakteņus, pamatoti rodas jautājums, kā no primārās rūdas vai fosilijas var izgatavot tik pievilcīgu rotaslietu. Īpaši ņemot vērā to, ka iežu apstrāde kā tāda ir ja ne viens no gala, tad vismaz attīrīšanas process, kas notiek pirms pēdējā posma. Atbilde uz jautājumu būs bagātināšana, kuras laikā notiek iežu pamata apstrāde, kas ietver vērtīgo minerālu atdalīšanu no tukšām barotnēm.

Vispārējā bagātināšanas tehnoloģija

Vērtīgo derīgo izrakteņu pārstrāde tiek veikta īpašās bagātināšanas rūpnīcās. Process ietver vairākas darbības, tostarp sagatavošanu, tiešu iežu sadalīšanu un atdalīšanu ar piemaisījumiem. Bagātināšanas laikā tiek iegūti dažādi minerāli, tai skaitā grafīts, azbests, volframa, rūdas materiāli u.c.. Tiem nav obligāti jābūt vērtīgiem iežiem – ir daudz rūpnīcu, kas pārstrādā izejvielas, kuras vēlāk izmanto celtniecībā. Tā vai citādi derīgo izrakteņu pārstrādes pamati balstās uz minerālu īpašību analīzi, kas nosaka arī atdalīšanas principus. Starp citu, nepieciešamība nogriezt dažādas struktūras rodas ne tikai ar mērķi iegūt vienu tīru minerālu. Tā ir ierasta prakse, ka no vienas struktūras tiek izaudzētas vairākas vērtīgas šķirnes.

Akmeņu drupināšana

Šajā posmā materiāls tiek sasmalcināts atsevišķās daļiņās. Sasmalcināšanas procesā tiek izmantoti mehāniski spēki, lai pārvarētu iekšējos saķeres mehānismus.

Rezultātā iezis sadalās mazās cietās daļiņās, kurām ir viendabīga struktūra. Ir vērts atšķirt tiešās drupināšanas un slīpēšanas paņēmienus. Pirmajā gadījumā minerālu izejvielai tiek veikta mazāk dziļa struktūras atdalīšana, kuras laikā veidojas daļiņas, kuru frakcija ir lielāka par 5 mm. Savukārt slīpēšana nodrošina tādu elementu veidošanos, kuru diametrs ir mazāks par 5 mm, lai gan šis rādītājs ir atkarīgs no tā, ar kādu iezi jums ir darīšana. Abos gadījumos mērķis ir maksimāli palielināt graudu šķelšanu noderīga viela lai izdalītos tīrs komponents bez maisījuma, tas ir, atkritumiem, piemaisījumiem utt.

Skrīninga process

Pēc drupināšanas procesa pabeigšanas novāktās izejvielas tiek pakļautas citai tehnoloģiskai ietekmei, kas var būt vai nu sijāšana, vai laikapstākļi. Sijāšana būtībā ir metode iegūto graudu klasificēšanai pēc to lieluma īpašībām. Tradicionālais veidsŠī posma īstenošana ietver sieta un sieta izmantošanu, kas nodrošināta ar iespēju kalibrēt šūnas. Skrīninga procesā tiek atdalītas virsrežģa un zemrežģa daļiņas. Zināmā veidā minerālu bagātināšana sākas šajā posmā, jo daži piemaisījumi un maisījumi tiek atdalīti. Mazās frakcijas, kuru izmērs ir mazāks par 1 mm, tiek izsijātas, izmantojot gaisa vide- laikapstākļi. Masu, kas atgādina smalkas smiltis, mākslīgās gaisa plūsmas paceļ un pēc tam nosēžas.

Pēc tam daļiņas, kas nosēžas lēnāk, tiek atdalītas no ļoti maziem putekļu elementiem, kas paliek gaisā. Šādas skrīninga atvasinājumu tālākai savākšanai izmanto ūdeni.

Bagātināšanas procesi

Bagātināšanas procesa mērķis ir atdalīt minerālu daļiņas no izejvielām. Šādu procedūru laikā tiek izolētas vairākas elementu grupas - derīgs koncentrāts, atkritumu atliekas un citi produkti. Šo daļiņu atdalīšanas princips ir balstīts uz atšķirībām starp derīgo minerālu un atkritumiežu īpašībām. Šādas īpašības var būt: blīvums, mitrināmība, magnētiskā jutība, izmērs, elektrovadītspēja, forma utt. Tādējādi bagātināšanas procesos, kuros izmanto blīvuma atšķirības, tiek izmantotas gravitācijas atdalīšanas metodes. Šo pieeju izmanto rūdas un nemetāla izejvielām. Ļoti izplatīta ir arī bagātināšana, kuras pamatā ir komponentu mitrināmības raksturlielumi. Šajā gadījumā tiek izmantota flotācijas metode, kuras iezīme ir spēja atdalīt smalkus graudus.

Tiek izmantota arī minerālu magnētiskā bagātināšana, kas ļauj atdalīt dzelzs piemaisījumus no talka un grafīta materiāliem, kā arī attīrīt volframu, titānu, dzelzi un citas rūdas. Šīs metodes pamatā ir ietekmes atšķirība magnētiskais lauks uz fosilajām daļiņām. Izmantotais aprīkojums ir speciāli separatori, kurus izmanto arī magnetīta suspensiju atgūšanai.

Bagātināšanas pēdējie posmi

Galvenie šī posma procesi ietver dehidratāciju, celulozes sabiezēšanu un iegūto daļiņu žāvēšanu. Dehidratācijas iekārtu izvēle balstās uz minerāla ķīmiskajām un fizikālajām īpašībām. Kā likums, šī procedūra veikta vairākās sesijās. Tomēr nepieciešamība to īstenot ne vienmēr rodas. Piemēram, ja bagātināšanas procesā tika izmantota elektriskā atdalīšana, tad atūdeņošana nav nepieciešama. Papildus bagātināšanas produkta sagatavošanai turpmākie procesi pārstrādei, ir jānodrošina atbilstoša infrastruktūra minerālu daļiņu apstrādei. Jo īpaši rūpnīca organizē atbilstošus ražošanas pakalpojumus. Veikala iekšienē transportlīdzekļiem, tiek organizēta ūdens, siltuma un elektrības piegāde.

Bagātināšanas aprīkojums

Slīpēšanas un drupināšanas stadijās tiek izmantotas īpašas iekārtas. Tās ir mehāniskas vienības, kas ar dažādu virzošo spēku palīdzību iedarbojas postoši uz iezi. Tālāk sijāšanas procesā tiek izmantots siets un siets, kurā tiek nodrošināta caurumu kalibrēšanas iespēja. Sijāšanai izmanto arī sarežģītākas mašīnas, ko sauc par sietiem. Tiešo bagātināšanu veic ar elektriskiem, gravitācijas un magnētiskiem separatoriem, kurus izmanto saskaņā ar specifisko struktūru atdalīšanas principu. Pēc tam atūdeņošanai tiek izmantotas drenāžas tehnoloģijas, kuru realizācijā var izmantot tos pašus sietus, liftus, centrifūgas un filtrēšanas iekārtas. Pēdējais posms, kā likums, ietver līdzekļu izmantošanu termiskā apstrāde un žāvēšana.

Atkritumi no bagātināšanas procesa

Bagātināšanas procesa rezultātā veidojas vairākas produktu kategorijas, kuras var iedalīt divos veidos - lietderīgais koncentrāts un atkritumi. Turklāt vērtīgai vielai nav obligāti jāatspoguļo viens un tas pats iezis. Nevar arī teikt, ka atkritumi ir nevajadzīgs materiāls. Šādi produkti var saturēt vērtīgu koncentrātu, bet minimālos daudzumos. Tajā pašā laikā atkritumu struktūrā esošo derīgo izrakteņu tālāka bagātināšana bieži vien nav tehnoloģiski un finansiāli pamatota, tāpēc šādas apstrādes sekundārie procesi tiek veikti reti.

Optimāla bagātināšana

Atkarībā no bagātināšanas apstākļiem, izejmateriāla īpašībām un pašas metodes galaprodukta kvalitāte var atšķirties. Jo lielāks ir vērtīgo komponentu saturs un mazāk piemaisījumu tajā, jo labāk. Ideāla rūdas bagātināšana, piemēram, ietver pilnīga prombūtne atkritumi produktā. Tas nozīmē, ka sasmalcinot un sijājot iegūtā maisījuma bagātināšanas procesā atkritumiežu daļiņas tika pilnībā izslēgtas no kopējās masas. Tomēr ne vienmēr ir iespējams panākt šādu efektu.

Daļēja minerālvielu bagātināšana

Daļēja bagātināšana attiecas uz fosilijas izmēra klases atdalīšanu vai viegli atdalāmas piemaisījumu daļas atdalīšanu no produkta. Tas ir, šīs procedūras mērķis nav pilnībā attīrīt produktu no piemaisījumiem un atkritumiem, bet tikai palielina izejmateriāla vērtību, palielinot noderīgo daļiņu koncentrāciju. Šādu minerālo izejvielu pārstrādi var izmantot, piemēram, lai samazinātu pelnu saturu oglās. Bagātināšanas procesā tiek izolēta liela elementu klase, tālāk sajaucot nebagātinātu sijātu koncentrātu ar smalko frakciju.

Vērtīgo iežu zuduma problēma bagātināšanas laikā

Tāpat kā noderīgā koncentrāta masā paliek nevajadzīgi piemaisījumi, kopā ar atkritumiem var tikt noņemts arī vērtīgais iezis. Lai ņemtu vērā šādus zaudējumus, mēs izmantojam īpašiem līdzekļiem, ļaujot aprēķināt to pieļaujamo līmeni katram no tehnoloģiskajiem procesiem. Tas ir, visām atdalīšanas metodēm tiek izstrādāti individuāli pieļaujamo zudumu standarti. Pieļaujamais procents tiek ņemts vērā pārstrādāto produktu bilancē, lai segtu mitruma koeficienta un mehānisko zudumu aprēķina neatbilstības. Šāda uzskaite ir īpaši svarīga, ja tiek plānota rūdas bagātināšana, kuras laikā tiek izmantota dziļa drupināšana. Attiecīgi palielinās risks zaudēt vērtīgo koncentrātu. Un tomēr vairumā gadījumu derīgo iežu zudums notiek tehnoloģiskā procesa pārkāpumu dēļ.

Secinājums

Par pēdējā laikā vērtīgo iežu bagātināšanas tehnoloģijas ir spērušas manāmu soli to attīstībā. Tiek pilnveidoti gan atsevišķi apstrādes procesi, gan vispārējās atdalīšanas shēmas. Viens no daudzsološajiem virzieniem turpmākai attīstībai ir kombinēto pārstrādes shēmu izmantošana, kas uzlabo koncentrātu kvalitātes īpašības. Jo īpaši tiek apvienoti magnētiskie separatori, kā rezultātā tiek optimizēts bagātināšanas process. Jaunas šāda veida metodes ietver magnetohidrodinamisko un magnetohidrostatisko atdalīšanu. Tajā pašā laikā ir arī vispārēja rūdas iežu bojāšanās tendence, kas var neietekmēt iegūtā produkta kvalitāti. Piemaisījumu līmeņa paaugstināšanos var apkarot, aktīvi izmantojot daļēju bagātināšanu, taču kopumā apstrādes sesiju palielināšanās padara tehnoloģiju neefektīvu.