EntrataArricchimento minerale. Processi preparatori all'arricchimento Metodi per l'arricchimento dei minerali
Quando si considerano minerali di valore commerciale, sorge giustamente la domanda su come si possa ottenere un prodotto così attraente da un minerale primario o da un fossile. gioiello. Soprattutto considerando il fatto che la lavorazione della roccia in quanto tale rappresenta, se non uno dei processi finali, almeno un processo di raffinazione che precede la fase finale. La risposta alla domanda sarà l'arricchimento, durante il quale avviene la lavorazione di base della roccia, che comporta la separazione dei minerali preziosi dai mezzi vuoti.
Tecnologia generale di arricchimento
La lavorazione di minerali preziosi viene effettuata in speciali impianti di arricchimento. Il processo prevede l'esecuzione di diverse operazioni, tra cui la preparazione, la spaccatura diretta e la separazione della roccia con impurità. Durante l'arricchimento si ottengono vari minerali, tra cui grafite, amianto, tungsteno, materiali minerali, ecc. Non devono necessariamente essere rocce preziose: ci sono molte fabbriche che trattano materie prime, che vengono successivamente utilizzate nella costruzione. In un modo o nell'altro, le basi della lavorazione dei minerali si basano sull'analisi delle proprietà dei minerali, che determinano anche i principi di separazione. A proposito, la necessità di tagliare strutture diverse nasce non solo allo scopo di ottenere un minerale puro. È una pratica comune ricavarne diversi da una struttura. specie pregiate.
Frantumazione di rocce
In questa fase, il materiale viene frantumato in singole particelle. Durante il processo di frantumazione, vengono utilizzate forze meccaniche per superare meccanismi interni frizione.
Di conseguenza, la roccia viene divisa in piccole particelle solide che hanno una struttura omogenea. Vale la pena distinguere tra tecniche di frantumazione diretta e tecniche di macinazione. Nel primo caso, la materia prima minerale subisce una separazione meno profonda della struttura, durante la quale si formano particelle con una frazione superiore a 5 mm. A sua volta, la macinazione garantisce la formazione di elementi con un diametro inferiore a 5 mm, sebbene questo indicatore dipenda dal tipo di roccia con cui si ha a che fare. In entrambi i casi il compito è quello di massimizzare la scissione dei grani della sostanza utile in modo che venga rilasciato un componente puro senza miscela, cioè roccia di scarto, impurità, ecc.
Processo di screening
Dopo il completamento del processo di frantumazione, le materie prime raccolte vengono sottoposte ad un altro impatto tecnologico, che può essere la setacciatura o l'esposizione agli agenti atmosferici. Lo screening è essenzialmente un metodo per classificare i grani risultanti in base alle loro caratteristiche dimensionali. Modo tradizionale La realizzazione di questa fase prevede l'utilizzo di un setaccio e di un vaglio, dotati della possibilità di calibrare le celle. Durante il processo di vagliatura, le particelle sopra e sotto la griglia vengono separate. In qualche modo, l'arricchimento dei minerali inizia in questa fase, poiché alcune impurità e miscele vengono separate. Anche le piccole frazioni di dimensioni inferiori a 1 mm vengono setacciate con l'aiuto dell'aria, mediante agenti atmosferici. La massa, che ricorda la sabbia fine, viene sollevata dalle correnti d'aria artificiali e poi si deposita.
Successivamente le particelle che si depositano più lentamente vengono separate dai piccolissimi elementi polverosi che permangono nell'aria. Per l'ulteriore raccolta dei derivati di tale screening viene utilizzata l'acqua.
Processi di arricchimento
Il processo di arricchimento mira a separare le particelle minerali dalla materia prima. Durante tali procedure, vengono isolati diversi gruppi di elementi: concentrato utile, sterili e altri prodotti. Il principio di separazione di queste particelle si basa sulle differenze tra le proprietà minerali utili e roccia desolata. Tali proprietà possono essere le seguenti: densità, bagnabilità, suscettibilità magnetica, dimensione, conduttività elettrica, forma, ecc. Pertanto, i processi di arricchimento che utilizzano differenze di densità utilizzano metodi di separazione gravitazionale. Questo approccio viene utilizzato per minerali e materie prime non metalliche. Molto diffuso è anche l'arricchimento basato sulle caratteristiche di bagnabilità dei componenti. In questo caso viene utilizzato il metodo della flottazione, la cui caratteristica è la capacità di separare i grani fini.
Viene utilizzato anche l'arricchimento magnetico dei minerali, che consente di separare le impurità ferrose dai mezzi di talco e grafite, nonché di purificare tungsteno, titanio, ferro e altri minerali. Questa tecnica si basa sulla differenza nell'effetto del campo magnetico sulle particelle fossili. Le attrezzature utilizzate sono appositi separatori, utilizzati anche per il recupero delle sospensioni di magnetite.
Fasi finali dell'arricchimento
I principali processi di questa fase comprendono la disidratazione, l'ispessimento della polpa e l'essiccazione delle particelle risultanti. La scelta dell'attrezzatura per la disidratazione si basa sulle caratteristiche chimico-fisiche del minerale. Di norma, questa procedura viene eseguita in più sessioni. Tuttavia, non sempre si presenta la necessità della sua attuazione. Ad esempio, se nel processo di arricchimento è stata utilizzata la separazione elettrica, la disidratazione non è necessaria. Oltre a preparare il prodotto di arricchimento per ulteriori processi di lavorazione, è necessario fornire un'infrastruttura adeguata per la manipolazione delle particelle minerali. In particolare, lo stabilimento organizza adeguati servizi produttivi. Intra-negozio veicoli, è organizzata la fornitura di acqua, calore ed elettricità.
Attrezzature di beneficienza
Nelle fasi di macinazione e frantumazione vengono utilizzati impianti speciali. Si tratta di unità meccaniche che, con l'ausilio di varie forze motrici, hanno un effetto distruttivo sulla roccia. Successivamente, nel processo di vagliatura, vengono utilizzati un setaccio e un setaccio, in cui viene fornita la possibilità di calibrare i fori. Per la vagliatura vengono utilizzate anche macchine più complesse chiamate vagli. L'arricchimento diretto viene effettuato mediante separatori elettrici, gravitazionali e magnetici, utilizzati secondo il principio specifico della separazione strutturale. Successivamente, per la disidratazione vengono utilizzate tecnologie di drenaggio, nella cui implementazione possono essere utilizzati gli stessi schermi, ascensori, centrifughe e dispositivi di filtrazione. Fase finale, di norma, prevede l'uso di trattamenti termici e agenti essiccanti.
Rifiuti del processo di arricchimento
Come risultato del processo di arricchimento, si formano diverse categorie di prodotti, che possono essere suddivisi in due tipologie: concentrato utile e rifiuti. Inoltre una sostanza pregiata non deve necessariamente rappresentare la stessa roccia. Inoltre, non si può dire che i rifiuti siano materiali non necessari. Tali prodotti possono contenere concentrati preziosi, ma in quantità minime. Allo stesso tempo, un ulteriore arricchimento dei minerali presenti nella struttura dei rifiuti spesso non è giustificato dal punto di vista tecnologico e finanziario, quindi i processi secondari di tale trattamento vengono raramente eseguiti.
Arricchimento ottimale
A seconda delle condizioni di arricchimento, delle caratteristiche del materiale di partenza e del metodo stesso, la qualità del prodotto finale può variare. Maggiore è il contenuto di componenti preziosi e minore è il numero di impurità, meglio è. L'arricchimento ideale del minerale, ad esempio, comporta la completa assenza di rifiuti nel prodotto. Ciò significa che nel processo di arricchimento della miscela ottenuta mediante frantumazione e vagliatura, le particelle di detriti provenienti dalla roccia di scarto sono state completamente escluse dalla massa totale. Tuttavia, non è sempre possibile ottenere un tale effetto.
Arricchimento parziale dei minerali
L'arricchimento parziale si riferisce alla separazione della classe dimensionale del fossile o al taglio di una parte facilmente separabile delle impurità dal prodotto. Cioè, questa procedura non mira a pulire completamente il prodotto da impurità e rifiuti, ma solo ad aumentare il valore del materiale di partenza aumentando la concentrazione di particelle utili. Tale lavorazione di materie prime minerali può essere utilizzata, ad esempio, per ridurre il contenuto di ceneri del carbone. Durante il processo di arricchimento, un'ampia classe di elementi viene isolata dopo l'ulteriore miscelazione del concentrato di grigliati non arricchiti con la frazione fine.
Il problema della perdita di roccia preziosa durante l'arricchimento
Proprio come nella massa del concentrato utile rimangono impurità inutili, insieme ai rifiuti è possibile rimuovere anche la roccia preziosa. Per tenere conto di tali perdite, vengono utilizzati strumenti speciali per calcolare il livello consentito per ciascuno dei processi tecnologici. Cioè, per tutti i metodi di separazione, standard individuali perdite accettabili. La percentuale accettabile viene presa in considerazione nel bilancio dei prodotti trasformati per coprire le discrepanze nel calcolo del coefficiente di umidità e delle perdite meccaniche. Tale contabilità è particolarmente importante se è previsto l'arricchimento del minerale, durante il quale viene utilizzata la frantumazione profonda. Di conseguenza aumenta il rischio di perdere preziosi concentrati. Eppure, nella maggior parte dei casi, la perdita di roccia utile avviene a causa di violazioni del processo tecnologico.
Conclusione
Per ultimamente le tecnologie per l'arricchimento di rocce preziose hanno fatto un passo notevole nel loro sviluppo. Entrambi i singoli processi di lavorazione e schemi generali attuazione del dipartimento. Uno di direzioni promettenti Un ulteriore progresso è l'uso di schemi di lavorazione combinati che migliorano le caratteristiche di qualità dei concentrati. In particolare, i separatori magnetici vengono combinati, ottenendo un processo di arricchimento ottimizzato. Nuove tecniche di questo tipo includono la separazione magnetoidrodinamica e magnetoidrostatica. Allo stesso tempo, c'è anche una tendenza generale al deterioramento delle rocce minerali, che non può che incidere sulla qualità del prodotto risultante. Un aumento del livello di impurità può essere contrastato mediante l'uso attivo dell'arricchimento parziale, ma in generale un aumento delle sessioni di lavorazione rende la tecnologia inefficace.
(appunti delle lezioni)
V.B.Kuskov
SAN PIETROBURGO
INTRODUZIONE 2
1. processi preparatori 8
1.1.
COMPOSIZIONE GRANULOMETRICA 8
1.2 FRANTUMAZIONE 10
1.3.
proiezione 14
2. PRINCIPALI PROCESSI DI ARRICCHIMENTO 23
2.1.
METODO DI ARRICCHIMENTO PER GRAVITÀ 23
2.3.
2.5. METODO DI ARRICCHIMENTO MAGNETICO 35 2.4.
ARRICCHIMENTO ELETTRICO 39
METODI speciali
ARRICCHIMENTO 43
2.6.
METODI DI ARRICCHIMENTO COMBINATO 48
3 PROCESSI AUSILIARI 49
3.1.
DISIDRATAZIONE DEI PRODOTTI DI ARRICCHIMENTO 49
3.2. RACCOLTA POLVERI 53 3.3. TRATTAMENTO DELLE ACQUE REFLUE 54 3.3 COLLAUDO, CONTROLLO E AUTOMAZIONE 55 4. IMPIANTO DI ARRICCHIMENTO 55
Mantenere Minerali- formazioni minerali naturali della crosta terrestre,
composizione chimica e le cui proprietà fisiche ne consentono un utilizzo efficace nel campo della produzione materiale.
Campo- questo è il prodotto in cui vengono rilasciati (concentrati) la maggior parte dei minerali utili (e una piccola quantità di minerali di roccia di scarto). La qualità del concentrato è caratterizzata principalmente dal contenuto di un componente prezioso ( è sempre più alto che nel minerale, il concentrato è più ricco di componenti preziosi, da cui il nome - arricchimento), nonché nel contenuto di impurità utili e dannose, umidità e caratteristiche granulometriche.
Code- un prodotto in cui verranno rilasciati la maggior parte dei minerali di roccia di scarto, le impurità nocive e una piccola quantità di componenti utili (il contenuto di componenti preziosi negli sterili è inferiore rispetto a concentrati e minerali).
Oltre al concentrato e agli sterili, è possibile ottenere prodotti industriali, cioè. prodotti caratterizzati da un contenuto inferiore di componenti utili rispetto ai concentrati e da un contenuto maggiore di componenti utili rispetto agli sterili.
Utile I componenti (di valore) sono elementi chimici o composti naturali per la produzione dei quali un determinato minerale viene estratto e lavorato. Di norma, la componente preziosa del minerale è sotto forma di minerale (ci sono pochi elementi nativi in natura: rame, oro, argento, platino, zolfo, grafite).
Impurità utili chiamato elementi chimici o composti naturali che fanno parte del minerale in piccole quantità e ne migliorano la qualità prodotti finiti(o vengono rilasciati durante l'ulteriore elaborazione). Ad esempio, impurità utili nei minerali di ferro sono gli additivi leganti come cromo, tungsteno, vanadio, manganese, ecc.
Impurità nocive si riferisce a singoli elementi e composti chimici naturali contenuti nei minerali in piccole quantità e che hanno un impatto negativo sulla qualità del prodotto finito. Ad esempio, le impurità nocive nei minerali di ferro sono zolfo, arsenico, fosforo, nei carboni da coke - zolfo, fosforo, nei carboni termici - zolfo, ecc.
L'arricchimento minerale consente di aumentare efficienza economica della loro ulteriore lavorazione inoltre, in alcuni casi, senza una fase di arricchimento, un'ulteriore lavorazione diventa del tutto impossibile. Ad esempio, i minerali di rame (che di solito contengono pochissimo rame) non possono essere fusi direttamente in rame metallico, poiché il rame si trasforma in scorie una volta fuso. Inoltre, la lavorazione dei minerali consente:
aumentare le riserve industriali di materie prime attraverso l'utilizzo di giacimenti di risorse minerarie povere con un basso contenuto di componenti preziosi;
aumentare la produttività del lavoro nelle imprese minerarie e ridurre il costo del minerale estratto attraverso la meccanizzazione operazioni minerarie e l'estrazione continua di minerali invece che selettiva;
uso completo dei minerali, poiché l'arricchimento preliminare consente di estrarre non solo i principali componenti utili, ma anche quelli accompagnatori contenuti in piccole quantità;
ridurre il costo di trasporto dei prodotti più ricchi ai consumatori, piuttosto che l'intero volume dei minerali estratti;
isolare dalle materie prime minerali quelle impurità nocive che, durante le lavorazioni successive, possono inquinare ambiente e quindi minacciano la salute umana e degradano la qualità del prodotto finale.
I metodi di arricchimento possono essere utilizzati anche nel trattamento dei rifiuti solidi domestici (vengono generati 350–400 kg/anno per persona).
I minerali negli impianti di lavorazione subiscono una serie di operazioni sequenziali, a seguito delle quali i componenti utili vengono separati dalle impurità. I processi di arricchimento minerale in base al loro scopo sono suddivisi in preparatori, ausiliari e principali.
A preparatorio comprendono i processi di frantumazione, macinazione, vagliatura e classificazione. Il loro compito è quello di separare il minerale utile e la roccia di scarto (“aprire” i giunti) e creare le caratteristiche granulometriche desiderate delle materie prime lavorate.
Compito principale processi di arricchimento - per separare minerali utili e rocce di scarto. Per separare i minerali, vengono utilizzate le differenze nelle proprietà fisiche dei minerali da separare. Questi includono:
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Nome del metodo di arricchimento |
Proprietà fisiche utilizzate per la separazione |
Principali tipologie di minerali arricchiti con questo metodo |
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Metodo di arricchimento per gravità |
Densità (tenendo conto delle dimensioni e della forma) |
Carboni (+1 mm), scisti, giacimenti auriferi, minerali di stagno... |
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Metodo di arricchimento per flottazione |
Bagnabilità superficiale |
Minerali metallici non ferrosi, apatite, fosforite, minerali di fluorite... |
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Metodo dell'arricchimento magnetico |
Suscettibilità magnetica specifica | |
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Metodo di arricchimento elettrico |
Proprietà elettriche (conduttività elettrica, tribocarica, costante dielettrica, pirocarica) |
Finitura di minerali diamantiferi, metalli rari: titanio-zirconio, tantalio-niobio, stagno-tungsteno, terre rare (monazite-xenotime). Sabbie di vetro, rottami elettronici... |
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Smistamento del minerale: Smantellamento del minerale Arricchimento radiometrico |
Segni esterni: colore, lucentezza, forma La capacità delle particelle di emettere, riflettere e assorbire vari tipi energia |
Pietre preziose, fogli di mica, amianto a fibra lunga Minerali di metalli ferrosi e non ferrosi, contenenti diamanti, fluorite e altri minerali |
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Frantumazione selettiva |
Differenza di forza |
Minerali fosforitici, carboni e scisti |
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Arricchimento per forma | ||
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Metodi combinati |
Oltre ai tradizionali processi di arricchimento (che non influiscono sulla composizione chimica della materia prima), lo schema prevede operazioni piro- o idrometallurgiche che modificano la composizione chimica della materia prima. |
Uranio, minerali contenenti oro (radice), minerali di rame-nichel... |
Oltre a quelli elencati, esistono altri metodi di arricchimento. Inoltre, a volte i processi di agglomerazione (aumento delle dimensioni dei materiali) sono classificati come processi di arricchimento.
A ausiliario comprendono la disidratazione, la raccolta delle polveri e la pulizia acque reflue, test, controllo e automazione. Il compito di questi processi è quello di garantire il flusso ottimale dei processi principali e di portare i prodotti della separazione alle condizioni richieste.
Viene chiamato l'insieme delle operazioni tecnologiche sequenziali di lavorazione a cui sono sottoposti i minerali negli impianti di lavorazione schema di arricchimento. A seconda della natura delle informazioni contenute nello schema di arricchimento, viene chiamato diagramma di catena tecnologico, qualitativo, quantitativo, qualitativo-quantitativo, acque-fanghi e apparati.
L'arricchimento, come qualsiasi altro processo tecnologico, è caratterizzato da indicatori. I principali indicatori tecnologici di arricchimento sono i seguenti:
Q massa del prodotto (produttività); P – massa (prestazione) del componente di progettazione nel prodotto . Solitamente sono espressi in tonnellate all'ora, tonnellate al giorno, ecc.;
contenuto del componente calcolato nel prodotto – , è il rapporto tra la massa del componente calcolato nel prodotto e la massa del prodotto; Il contenuto di vari componenti nel minerale e nei prodotti risultanti viene solitamente calcolato in percentuale (a volte il contenuto nel materiale di partenza è indicato con , nel concentrato - , negli sterili - ). Il contenuto di componenti utili nelle materie prime estratte (minerali) può variare da frazioni percentuali (rame, nichel, cobalto, ecc.) a diverse percentuali (piombo, zinco, ecc.) e diverse decine di percentuali (ferro, manganese , carbone fossile e alcuni altri minerali non metallici);
resa del prodotto – e, da a, xv è il rapporto tra la massa del prodotto e la massa del minerale originale; la resa di qualsiasi prodotto di arricchimento è espressa in percentuale, meno spesso in frazioni di unità;
estrazione di un componente prezioso – i, k, xv è il rapporto tra la massa del componente calcolato nel prodotto e la massa dello stesso componente nel minerale originale; l'estrazione è espressa in percentuale, meno spesso come frazione di unità.
Uscita io– il prodotto è calcolato con la formula:
io = (Q io /Q rif)100,%
Inoltre, nel caso della separazione in due prodotti - concentrato e sterili, la loro resa può essere determinata attraverso il contenuto utilizzando le seguenti formule:
k = 100,%; xv= 
100,%;
La somma delle rese di concentrato e sterili è:
k + xv = 100%.
E' ovvio
Q con + Q xv= Q rif.;
R con + R xv= R rif.
1 + 2 +…+ n = 100%.
Allo stesso modo per Q e R.
(Quando si arricchiscono i minerali, di norma si ottengono solo due prodotti: concentrato e sterili, ma non sempre, a volte potrebbero esserci più prodotti).
.
In pratica, il contenuto viene solitamente determinato mediante analisi chimica.
Estrazione del componente utile in io– prodotto:
io
=
100% o io = 
%.
La somma dei recuperi di concentrato e sterili è:
k + xv = 100%.
Questa formula è valida per qualsiasi numero di prodotti:
1 + 2 +… n = 100%.
Per trovare il contenuto di un prodotto misto, è possibile utilizzare la cosiddetta equazione di bilancio (per il caso di separazione in due prodotti):
a con + xv con = out out.
L'equazione è valida anche per un numero qualsiasi di prodotti:
1 1 + 2 2 +…+ n n = fuori fuori.
Va notato che out = 100%.
Esempio. Il minerale è diviso in due prodotti (Fig. 1.1): concentrato e sterili. Produttività del minerale Q out = 200 t/h, per concentrato – Q con = 50 t/h. Prestazioni per componente di calcolo R out = 45 t/h, per componente in concentrato R con = 40 t/h.
Q xv = Q rif – Q con = 200 – 50 = 150 t/h;
con = ( Q contro/ Q uscita)100 = (50/200)100 = 25%;
xv = fuori – k = 100 – 25 = 75%,
oppure xv = ( Q xv/ Q fuori)100 =(150/200) . 100=75%;
è ovvio che Q xv = (xv Q uscita)/100 = (75200)/100 = 150 t/h;
=
=
=
22,5 %;
=
=
=
80 %;
R xv= R rif – R con = 45 – 40 = 5,
Poi 
=
=
=3,33 %.
Oppure, utilizzando l’equazione di bilancio, abbiamo:
a con + xv con = out out,
xv = 
=
=
3,33 %.
In base alla tipologia di ambiente in cui viene effettuato l'arricchimento si distingue l'arricchimento:
arricchimento a secco (in aria e aerosospensione),
bagnato (in acqua, mezzi pesanti),
in un campo gravitazionale,
nel campo delle forze centrifughe,
in un campo magnetico,
in un campo elettrico.
I metodi di arricchimento per gravità si basano sulla differenza di densità, dimensione e velocità di movimento dei pezzi di roccia nell'acqua o ambiente aereo. Quando si effettua la separazione in mezzi pesanti, la differenza nella densità dei componenti separati è di primaria importanza.
Per arricchire le particelle più piccole viene utilizzato il metodo della flottazione, basato sulla differenza nelle proprietà superficiali dei componenti (bagnabilità selettiva con acqua, adesione delle particelle minerali alle bolle d'aria).
Prodotti per la lavorazione dei minerali
Come risultato dell'arricchimento, il minerale viene suddiviso in diversi prodotti: concentrato (uno o più) e rifiuti. Inoltre, durante il processo di arricchimento si possono ottenere prodotti intermedi.
Si concentra
I concentrati sono prodotti di arricchimento in cui è concentrata la quantità principale di un componente prezioso. I concentrati, rispetto al materiale arricchito, sono caratterizzati da un valore significativamente maggiore alto contenuto componenti utili e minor contenuto di roccia di scarto e impurità nocive.
I rifiuti sono prodotti con un basso contenuto di componenti preziosi, la cui ulteriore estrazione è tecnicamente impossibile o economicamente impraticabile. (Questo termine è equivalente al termine usato in precedenza per le discariche, ma non al termine sterili che, a differenza dei rifiuti, sono presenti in quasi tutte le operazioni di arricchimento)
Intermedi
I prodotti intermedi (farinetta) sono una miscela meccanica di aggregati a grani aperti di componenti utili e roccia di scarto. I prodotti industriali sono caratterizzati da un contenuto inferiore di componenti utili rispetto ai concentrati e da un contenuto maggiore di componenti utili rispetto ai rifiuti.
Qualità dell'arricchimento
La qualità dei minerali e dei prodotti di arricchimento è determinata dal contenuto di componenti preziosi, impurità, elementi di accompagnamento, nonché dall'umidità e dalla dimensione delle particelle.
L'arricchimento minerale è l'ideale
L'arricchimento ideale dei minerali (separazione ideale) si riferisce al processo di separazione di una miscela minerale in componenti, in cui non vi è assolutamente alcuna contaminazione di ciascun prodotto con particelle ad esso estranee. L'efficienza della lavorazione minerale ideale è del 100% secondo qualsiasi criterio.
Arricchimento parziale dei minerali
L'arricchimento parziale è l'arricchimento di una classe dimensionale separata di un minerale, o la separazione della parte più facilmente separabile delle impurità intasanti dal prodotto finale al fine di aumentare la concentrazione del componente utile in esso. Viene utilizzato, ad esempio, per ridurre il contenuto di ceneri del carbone termico non classificato isolando e arricchendo la classe grande con un'ulteriore miscelazione del concentrato risultante e della vagliatura fine non arricchita.
Perdite di minerali durante l'arricchimento
La perdita di un minerale durante l'arricchimento si riferisce alla quantità di un componente utile adatto all'arricchimento che viene perso con gli scarti di arricchimento a causa di imperfezioni nel processo o di una violazione del regime tecnologico.
Sono stati stabiliti standard accettabili per la contaminazione reciproca dei prodotti di arricchimento per vari processi tecnologici, in particolare per l'arricchimento del carbone. La percentuale ammissibile di perdite minerali viene ripristinata dal bilancio dei prodotti di arricchimento per coprire le discrepanze quando si tiene conto della massa di umidità, della rimozione di minerali con i gas di scarico dagli impianti di essiccazione e delle perdite meccaniche.
Confine di arricchimento minerale
Il limite di arricchimento minerale è il più piccolo e dimensioni più grandi particelle di minerale e carbone, effettivamente arricchite in una macchina di arricchimento.
Profondità di arricchimento
La profondità di arricchimento è il limite inferiore della dimensione del materiale da arricchire.
Quando si arricchisce il carbone, vengono utilizzati schemi tecnologici con limiti di arricchimento pari a 13; 6; 1; 0,5 e 0 mm. Di conseguenza, vengono separati grigliati non arricchiti con una dimensione delle particelle di 0-13 o 0-6 mm oppure fanghi con una dimensione delle particelle di 0-1 o 0-0,5 mm. Un limite di arricchimento di 0 mm significa che tutte le classi dimensionali sono soggette ad arricchimento.
informazioni generali
Durante l'arricchimento è possibile ottenere sia prodotti finali commerciali (calcare, amianto, grafite, ecc.) che concentrati adatti ad ulteriori lavorazioni chimiche o metallurgiche. L'arricchimento è l'anello intermedio più importante tra l'estrazione dei minerali e l'utilizzo delle sostanze estratte. La teoria dell'arricchimento si basa sull'analisi delle proprietà dei minerali e sulla loro interazione nei processi di separazione - mineralurgia.
L'arricchimento consente di aumentare significativamente la concentrazione di componenti preziosi. Il contenuto di importanti metalli non ferrosi - rame, piombo, zinco - nei minerali è dello 0,3-2% e nei loro concentrati - 20-70%. La concentrazione di molibdeno aumenta dallo 0,1-0,05% al 47-50%, tungsteno - dallo 0,1-0,2% al 45-65%, il contenuto di ceneri del carbone diminuisce dal 25-35% al 2-15%. Il compito dell'arricchimento comprende anche la rimozione delle impurità minerali dannose (arsenico, zolfo, silicio, ecc.). Il recupero di componenti preziosi nel concentrato durante i processi di arricchimento varia dal 60 al 95%.
Le operazioni di lavorazione a cui viene sottoposto l'ammasso roccioso presso un impianto di lavorazione si dividono in: fondamentali (operazioni di lavorazione); preparatorio e ausiliario.
Tutto metodi esistenti gli arricchimenti si basano su differenze fisiche o proprietà fisiche e chimiche ah singoli componenti del minerale. Esistono, ad esempio, metodi gravitazionali, magnetici, elettrici, di flottazione, batterici e altri metodi di arricchimento.
Effetto tecnologico dell'arricchimento
L’arricchimento preliminare dei minerali consente:
- aumentare le riserve industriali di materie prime minerali attraverso l'utilizzo di depositi di risorse minerali povere con un basso contenuto di componenti utili;
- aumentare la produttività del lavoro nelle imprese minerarie e ridurre il costo del minerale estratto attraverso la meccanizzazione delle operazioni minerarie e l'estrazione continua di minerali anziché selettiva;
- aumentare gli indicatori tecnici ed economici delle imprese metallurgiche e chimiche durante la lavorazione di materie prime arricchite riducendo i costi di carburante, elettricità, fondenti, reagenti chimici, migliorando la qualità dei prodotti finiti e riducendo le perdite di componenti utili con i rifiuti;
- effettuare l'uso integrato dei minerali, poiché l'arricchimento preliminare consente di estrarre da essi non solo i principali componenti utili, ma anche quelli accompagnatori, che sono contenuti in piccole quantità;
- ridurre i costi di trasporto dei prodotti minerari ai consumatori trasportando prodotti più ricchi e non l'intero volume dell'ammasso roccioso estratto contenente minerali;
- isolare le impurità nocive dalle materie prime minerali che, durante l'ulteriore lavorazione, possono deteriorare la qualità del prodotto finale, inquinare l'ambiente e minacciare la salute umana.
La lavorazione dei minerali viene effettuata negli stabilimenti di lavorazione, che oggi sono imprese potenti e altamente meccanizzate con processi tecnologici complessi.
Classificazione dei processi di arricchimento
La lavorazione dei minerali negli impianti di lavorazione comprende una serie di operazioni sequenziali, a seguito delle quali si ottiene la separazione dei componenti utili dalle impurità. In base al loro scopo, i processi di lavorazione dei minerali sono suddivisi in preparatori, principali (concentrazione) e ausiliari (finali).
Processi preparatori
I processi preparatori sono progettati per aprire o aprire i grani di componenti utili (minerali) che compongono il minerale e dividerlo in classi dimensionali che soddisfano requisiti tecnologici successivi processi di arricchimento. I processi preparatori comprendono la frantumazione, la macinazione, la vagliatura e la classificazione.
Frantumazione e macinazione
Frantumazione e macinazione- il processo di distruzione e riduzione delle dimensioni di pezzi di materie prime minerali (risorse minerali) sotto l'influenza di forze meccaniche, termiche ed elettriche esterne volte a superare forze interne adesione che collega tra loro le particelle di un corpo solido.
Secondo la fisica del processo non esiste alcuna differenza fondamentale tra frantumazione e macinazione. È convenzionalmente accettato che la frantumazione produca particelle più grandi di 5 mm e la macinazione produca particelle più piccole di 5 mm. La dimensione dei grani più grandi a cui è necessario frantumare o macinare un minerale quando lo si prepara per l'arricchimento dipende dalla dimensione delle inclusioni dei componenti principali che compongono il minerale e dalle capacità tecniche dell'attrezzatura su cui si trova il minerale. si prevede che venga eseguita la successiva operazione di lavorazione del prodotto frantumato (frantumato).
Apertura dei grani dei componenti utili - frantumazione e/o macinazione degli inerti fino alla completa liberazione dei grani del componente utile e ottenimento di una miscela meccanica dei grani del componente utile e della roccia di scarto (mista). Apertura dei grani dei componenti utili: frantumazione e/o macinazione degli aggregati fino al rilascio di parte della superficie del componente utile, che consente l'accesso al reagente.
La frantumazione viene effettuata in appositi impianti di frantumazione. La frantumazione è il processo di distruzione solidi con una riduzione della dimensione dei pezzi ad una dimensione determinata, attraverso l'azione di forze esterne che vincono le forze di adesione interne che collegano le particelle di materia solida.
Screening e classificazione
Screening e classificazione vengono utilizzati per separare i minerali in prodotti di diverse dimensioni - classi dimensionali. La vagliatura viene effettuata disperdendo i minerali su setacci e setacci con fori calibrati in prodotto piccolo (sottovaglio) e grande (sopravaglio). La vagliatura viene utilizzata per separare i minerali in base alle dimensioni sulle superfici di vagliatura (vagliatura), con dimensioni dei fori che vanno da un millimetro a diverse centinaia di millimetri.
Viene effettuato lo screening macchine speciali- con schermi.
La classificazione del materiale in base alle dimensioni viene effettuata in un ambiente acquoso o aereo e si basa sull'utilizzo delle differenze nelle velocità di sedimentazione di particelle di diverse dimensioni. Le particelle grandi si depositano più velocemente e si concentrano nella parte inferiore del classificatore, le particelle piccole si depositano più lentamente e vengono portate fuori dall'apparecchio dal flusso d'acqua o d'aria. I prodotti grandi ottenuti durante la classificazione sono chiamati sabbie, mentre quelli piccoli sono chiamati drenanti (per la classificazione idraulica) o prodotti fini (per la classificazione pneumatica). La classificazione viene utilizzata per separare i prodotti piccoli e fini in base alla granulometria non superiore a 1 mm.
Processi di base (arricchimento).
I processi di base (concentrazione) sono progettati per separare le materie prime minerali iniziali con grani aperti o esposti del componente utile nei prodotti corrispondenti. Come risultato dei processi principali, i componenti utili vengono isolati sotto forma di concentrati e i minerali di roccia vengono rimossi come rifiuti, che vengono inviati in una discarica. Nei processi di arricchimento vengono utilizzate le differenze tra i minerali del componente utile e la roccia di scarto in termini di densità, suscettibilità magnetica, bagnabilità, conduttività elettrica, dimensione, forma dei grani, proprietà chimiche, ecc.
Le differenze nella densità dei grani minerali vengono utilizzate nell'arricchimento dei minerali utilizzando il metodo della gravità. È ampiamente utilizzato nell'arricchimento di carbone, minerali e materie prime non metalliche.
I minerali, i cui componenti presentano differenze nella conduttività elettrica o hanno la capacità, sotto l'influenza di determinati fattori, di acquisire cariche elettriche di diversa grandezza e segno, possono essere arricchiti con il metodo della separazione elettrica. Tali minerali includono apatite, tungsteno, stagno e altri minerali.
L'arricchimento per dimensione viene utilizzato nei casi in cui i componenti utili sono rappresentati da grani più grandi o, al contrario, più piccoli rispetto ai granelli di roccia di scarto. Nei placer, i componenti utili si trovano sotto forma di piccole particelle, quindi la separazione di grandi classi consente di eliminare una parte significativa delle impurità della roccia.
Le differenze nella forma dei grani e nel coefficiente di attrito consentono di separare particelle di mica piatte e squamose o aggregati fibrosi di amianto da particelle di roccia di forma arrotondata. Durante la guida piano inclinato le particelle fibrose e piatte scivolano e i grani arrotondati rotolano giù. Il coefficiente di attrito volvente è sempre inferiore al coefficiente di attrito radente, quindi le particelle piatte e rotonde si muovono lungo un piano inclinato con a velocità diverse e lungo traiettorie diverse, il che crea le condizioni per la loro separazione.
Le differenze nelle proprietà ottiche dei componenti vengono utilizzate nell'arricchimento dei minerali mediante separazione fotometrica. Questo metodo effettua la separazione meccanica dei grani aventi colore diverso e lucentezza (ad esempio, separando i grani di diamante dai grani di ganga).
Le principali operazioni finali sono l'ispessimento della pasta, la disidratazione e l'essiccazione dei prodotti di arricchimento. La scelta del metodo di disidratazione dipende dalle caratteristiche del materiale da disidratare (contenuto di umidità iniziale, dimensione delle particelle e composizione mineralogica) e dai requisiti per il contenuto di umidità finale. Spesso è difficile ottenere il contenuto di umidità finale richiesto in una sola fase, quindi in pratica per alcuni prodotti di arricchimento vengono utilizzate operazioni di disidratazione in modi diversi in più fasi.
Fondazione Wikimedia.
7. 2010.
8. Cosa si intende con i termini arricchimento chimico e radiometrico?
9. Cosa si chiama arricchimento per attrito, decripitazione?
10. Quali sono le formule per gli indicatori tecnologici di arricchimento?
11. Qual è la formula per il grado di riduzione?
Come calcolare il grado di arricchimento del minerale?
Argomenti del seminario:
Principali caratteristiche dei metodi di arricchimento.
Principali differenze rispetto ai metodi preparatori, ausiliari e di arricchimento principale. Breve descrizione
principali metodi di arricchimento.
Breve descrizione dei metodi di arricchimento preparatori e ausiliari.
Compiti a casa
Studia i termini, le regole e i metodi di arricchimento di base, consolida da solo le conoscenze acquisite in una lezione seminariale.
LEZIONE N. 3.
TIPI E SCHEMI DI ARRICCHIMENTO E LORO APPLICAZIONE.
Scopo: spiegare agli studenti i principali tipi e schemi di arricchimento e l'applicazione di tali schemi nella produzione. Dare un'idea dei metodi e dei processi di lavorazione dei minerali.
Piano:
Metodi e processi di lavorazione dei minerali, loro ambito.
Le fabbriche concentrate e il loro significato industriale. Tipi base di schemi tecnologici. Parole chiave
1. : processi principali, processi ausiliari, metodi preparatori, applicazione dei processi, diagramma, schema tecnologico, quantitativo, qualitativo, qualitativo-quantitativo, acqua-liquame, schema elettrico dell'apparato.
Per preparatorio le operazioni solitamente comprendono la frantumazione, la macinazione, la vagliatura e la classificazione, vale a dire processi che comportano la divulgazione della composizione minerale, idonea alla loro successiva separazione durante il processo di arricchimento, nonché operazioni di mediazione dei minerali, che possono essere effettuate in miniere, cave, miniere e impianti di lavorazione. Durante la frantumazione e la macinazione, si ottiene una riduzione delle dimensioni dei pezzi di minerale e dell'apertura dei minerali a seguito della distruzione delle concrezioni di minerali utili con la roccia di scarto (o delle concrezioni di alcuni minerali preziosi con altri). La vagliatura e la classificazione servono a separare per dimensione le miscele meccaniche ottenute dalla frantumazione e dalla macinazione. Il compito dei processi preparatori è quello di portare le materie prime minerali alla dimensione necessaria per il successivo arricchimento.
Al principale le operazioni di arricchimento comprendono quei processi fisici e fisico-chimici di separazione dei minerali, in cui i minerali utili vengono separati in concentrati e le rocce di scarto in sterili. I principali processi di arricchimento comprendono processi di separazione dei minerali in base alle proprietà fisiche e fisico-chimiche (by forma, densità, suscettibilità magnetica, conducibilità elettrica, bagnabilità, radioattività, ecc.): cernita, gravità, arricchimento magnetico ed elettrico, flottazione, arricchimento radiometrico, ecc. Come risultato dei processi principali si ottengono concentrati e sterili. L'uso dell'uno o dell'altro metodo di arricchimento dipende dalla composizione mineralogica del minerale.
Ad ausiliario i processi includono procedure per rimuovere l'umidità dai prodotti di arricchimento. Tali processi sono chiamati disidratazione e vengono eseguiti per portare il contenuto di umidità dei prodotti a standard stabiliti.
Nell'impianto di lavorazione, la materia prima durante la lavorazione è sottoposta a una serie di operazioni tecnologiche sequenziali. Viene anche chiamata una rappresentazione grafica della totalità e della sequenza di queste operazioni schema tecnologico di arricchimento.
Quando si apportano benefici ai minerali, vengono utilizzate le differenze nelle loro proprietà fisiche e fisico-chimiche, di cui è di notevole importanza colore, lucentezza, durezza, densità, sfaldatura, frattura, ecc.
Colore i minerali sono vari . La differenza di colore viene utilizzata nell'estrazione manuale o nel campionamento dei carboni e in altri tipi di lavorazione.
Splendore minerali è determinato dalla natura delle loro superfici. La differenza di brillantezza può essere utilizzata, come nel caso precedente, per la raccolta manuale del minerale dai carboni o per il campionamento dei carboni e altri tipi di lavorazione.
Durezza minerali che compongono i minerali, ha importante nella scelta dei metodi per la frantumazione e l'arricchimento di alcuni minerali, nonché dei carboni.
Densità i minerali variano ampiamente. La differenza di densità tra minerali utili e rocce di scarto è ampiamente utilizzata nella lavorazione dei minerali.
Scollatura i minerali risiedono nella loro capacità di separarsi dagli impatti in una direzione strettamente definita e formare superfici lisce lungo i piani di divisione.
Kinky ha significativo significato pratico nei processi di arricchimento, poiché la natura della superficie del minerale ottenuto durante la frantumazione e la macinazione ha un impatto durante l'arricchimento mediante metodi elettrici e di altro tipo.
2. La tecnologia di lavorazione dei minerali consiste in una serie di operazioni sequenziali eseguite negli impianti di lavorazione.
Impianti di lavorazione chiamato imprese industriali, in cui le risorse minerali vengono trattate utilizzando metodi di arricchimento e da esse vengono isolati uno o più prodotti commerciali contenuto aumentato componenti preziosi e ridotto contenuto di impurità nocive. Un moderno impianto di lavorazione è un'impresa altamente meccanizzata con un complesso schema tecnologico per la lavorazione dei minerali.
L'insieme e la sequenza delle operazioni a cui è sottoposto il minerale durante la lavorazione costituiscono schemi di arricchimento, solitamente rappresentati graficamente
Schema tecnologico include informazioni sulla sequenza delle operazioni tecnologiche per la lavorazione dei minerali in un impianto di lavorazione.
Schema qualitativo contiene informazioni sulle misurazioni qualitative del minerale durante la sua lavorazione, nonché dati sulla modalità delle singole operazioni tecnologiche. Schema qualitativo(Fig. 1.) dà un'idea della tecnologia di lavorazione del minerale adottata, della sequenza di processi e operazioni a cui il minerale è sottoposto durante l'arricchimento.
riso. 1. Schema di arricchimento di alta qualità
Schema quantitativo include dati quantitativi sulla distribuzione dei minerali tra le singole operazioni tecnologiche e la resa dei prodotti risultanti.
Schema quali-quantitativo combina i dati provenienti da schemi di arricchimento qualitativo e quantitativo.
Se lo schema contiene dati sulla quantità di acqua nelle singole operazioni e nei prodotti di arricchimento e sulla quantità di acqua aggiunta al processo, lo schema viene chiamato liquame. La distribuzione di solidi e acqua tra operazioni e prodotti viene riportata come rapporto solido/liquido S:L, ad esempio S:L = 1:3, o come percentuale di solidi, ad esempio 70% di solidi. Il rapporto T:W è numericamente uguale alla quantità di acqua (m³) per 1 tonnellata di solidi. La quantità di acqua aggiunta alle singole operazioni è espressa in metri cubi al giorno o metri cubi all'ora. Spesso questi tipi di schemi vengono combinati e quindi lo schema viene chiamato liquame quali-quantitativo.
Schema introduttivo ai fanghi contiene dati sul rapporto tra acqua e solidi nei prodotti di arricchimento.
Schema elettrico del dispositivo– una rappresentazione grafica del percorso di movimento dei minerali e dei prodotti di arricchimento attraverso l'apparato. In tali schemi, dispositivi, macchine e veicoli sono rappresentati in modo convenzionale e sono indicati il loro numero, tipo e dimensione. Il movimento dei prodotti da un'unità all'altra è indicato dalle frecce (vedi Fig. 2):
Riso. 2. Schema elettrico del dispositivo:
1.9- bunker; 2, 5, 8, 10, 11 - trasportatore; 3, 6 - schermi;
4 - frantoio a mascelle; 7 - frantoio a cono; 12 - classificatore;
13 - mulino; 14 - macchina per la flottazione; 15 - addensante; 16 - filtro
Il diagramma in figura mostra in dettaglio come il minerale subisce l'arricchimento completo, compresi i processi preparatori e principali di arricchimento.
I metodi di flottazione, gravitazionale e arricchimento magnetico sono spesso utilizzati come processi indipendenti. Dei due metodi possibili, a parità di tasso di arricchimento, viene solitamente scelto il metodo più economico ed ecologico.
Conclusioni:
I processi di arricchimento sono suddivisi in ausiliari preparatori e di base.
Quando si arricchiscono i minerali, vengono utilizzate le differenze nelle loro proprietà fisiche e fisico-chimiche, di cui sono essenziali il colore, la lucentezza, la durezza, la densità, la sfaldatura, la frattura, ecc.
L'insieme e la sequenza delle operazioni a cui è sottoposto il minerale durante la lavorazione costituiscono schemi di arricchimento, solitamente rappresentati graficamente. A seconda dello scopo, gli schemi possono essere qualitativi, quantitativi o con liquami. Oltre agli schemi indicati, vengono solitamente redatti gli schemi elettrici dei dispositivi.
Uno schema di arricchimento qualitativo descrive il percorso di movimento del minerale e dei prodotti di arricchimento in sequenza attraverso le operazioni, indicando alcuni dati sui cambiamenti qualitativi nel minerale e nei prodotti di arricchimento, ad esempio le dimensioni. Uno schema qualitativo dà un'idea delle fasi del processo, del numero di operazioni di pulizia dei concentrati e della pulizia di controllo degli sterili, del tipo di processo, del metodo di lavorazione della crusca e del numero di prodotti finali di arricchimento.
Se uno schema qualitativo indica la quantità di minerale lavorato, i prodotti ottenuti nelle singole operazioni e il contenuto di componenti preziosi in essi contenuti, lo schema sarà già chiamato quantitativo o qualitativo-quantitativo.
L'insieme dei diagrammi ci fornisce una comprensione completa del processo in corso di arricchimento e lavorazione dei minerali.
1. Cosa si riferisce ai processi preparatori, principali e ausiliari di arricchimento?
2. Quali differenze nelle proprietà minerali vengono utilizzate nella lavorazione dei minerali?
3. Come si chiamano le fabbriche a concentrazione? Quali sono i loro usi?
4. Quali tipi di diagrammi di flusso di processo conosci?
5. Cos'è uno schema elettrico dei dispositivi.
6. Cosa significa un diagramma di qualità? processo tecnologico?
7. Come si può caratterizzare lo schema di arricchimento quali-quantitativo?
8. Cosa significa lo schema dei liquami?
9. Quali caratteristiche si possono ottenere seguendo schemi tecnologici?