Metoda obróbki minerałów
Co to jest przetwarzanie minerałów?
Przeróbka minerałów, znana również jako wzbogacanie minerałów, odnosi się do procesu oddzielania cennych minerałów od minerałów płonnych w rudzie i wzbogacania cennych minerałów poprzez wykorzystanie różnic we właściwościach fizycznych i fizykochemicznych minerałów za pomocą różnych urządzeń do przetwarzania.
Nauka o przeróbce minerałów jest dyscypliną skupiającą się na separacji minerałów oraz nauką techniczną zajmującą się separacją, wzbogacaniem i kompleksowym wykorzystaniem surowców mineralnych. W produktach przetworzonych te zawierające skoncentrowane cenne składniki nazywane są koncentratami; te bogate w bezużyteczne składniki to odpady poflotacyjne; i śruta zawierają cenne składniki pomiędzy koncentratami i odpadami poflotacyjnymi i wymagają dalszego przetwarzania.
Koncentraty minerałów metalicznych stosowane są głównie jako surowce do wytapiania i ekstrakcji metali. Koncentraty minerałów niemetalicznych- służą jako surowce dla innych gałęzi przemysłu. Oczyszczonym produktem węglowym jest czysty węgiel.
Cele i znaczenie przetwórstwa minerałów
Celem przetwarzania minerałów jest usunięcie z rudy dużych ilości skał płonnych i szkodliwych pierwiastków, wzbogacenie cennych minerałów lub oddzielenie od siebie powiązanych cennych minerałów w celu uzyskania koncentratów jednego lub większej liczby użytecznych minerałów.
Ogólnie rzecz biorąc, ruda-z kopalni-nie może być bezpośrednio wykorzystywana do produkcji metali ani do innych zastosowań i musi zostać poddana obróbce mineralnej. Na przykład ruda żelaza-wydobywana-z kopalni ma zwykle niską zawartość. Przed dalszym wytopem i przetwarzaniem należy go przetworzyć na koncentraty żelaza o zawartości powyżej 65%. Dlatego też przetwórstwo minerałów ma ogromne znaczenie dla pełnego i racjonalnego wykorzystania surowców mineralnych oraz rozwoju gospodarki narodowej.
Z jakich podstawowych operacji składa się zazwyczaj proces przetwarzania minerałów?
Proces przetwarzania minerałów zazwyczaj składa się z-przygotowania rudy przed obróbką, operacji separacji i operacji odwadniania-po obróbce.
(1) Operacje-wstępnej obróbki rudy obejmują kruszenie i przesiewanie rudy, mielenie i klasyfikację, które są ogólnie znane jako rozdrabnianie. Ich celem jest uwolnienie cennych minerałów z minerałów skał płonnych lub rozdzielenie różnych cennych minerałów na pojedyncze ziarna i zapewnienie, że wielkość cząstek materiałów spełnia wymagania operacji separacji.
(2) W operacjach separacji stosuje się jedną lub więcej metod przetwarzania minerałów w celu oddzielenia uwolnionych cennych minerałów od minerałów skał płonnych, a także różnych rodzajów cennych minerałów od siebie.
(3) Operacje odwadniania-po obróbce obejmują zagęszczanie, filtrację i suszenie koncentratów. Przeznaczone są do usuwania wilgoci z koncentratów w celu ułatwienia przechowywania, transportu i sprzedaży.
Jakie są powszechnie stosowane metody przetwarzania minerałów?
Typowe metody przetwarzania minerałów obejmują głównie separację grawitacyjną, separację magnetyczną, separację elektrostatyczną, flotację, wzbogacanie chemiczne, sortowanie ręczne, wzbogacanie mikrobiologiczne, wzbogacanie kompozytowym polem siłowym i specjalne metody wzbogacania itp.
Co to jest separacja grawitacyjna?
Separacja grawitacyjna, znana również jako zagęszczanie grawitacyjne, jest metodą przetwarzania minerałów. Oddziela cząstki mineralne według gęstości w oparciu o różnice w ich gęstości, ponieważ cząstki poddawane są zmiennej grawitacji, sile płynu i innym siłom mechanicznym w poruszającym się ośrodku. Metoda ta jest szeroko stosowana do oddzielania metali żelaznych,-metali nieżelaznych, metali rzadkich i węgla.
Co to jest separacja magnetyczna?
Separacja magnetyczna to metoda przetwarzania minerałów, która oddziela różne minerały ze względu na ich różnice magnetyczne w niejednorodnym polu magnetycznym. Stosowany jest głównie do oddzielania metali żelaznych i metali rzadkich. Może także usuwać zanieczyszczenia żelazem z-niemetalicznych surowców mineralnych, oczyszczać wodę przemysłową i domową oraz odzyskiwać magnetyt z systemów separacji ciężkiego-średniego węgla.
Co to jest separacja elektryczna?
Separacja elektryczna to fizyczna metoda przetwarzania minerałów, która sortuje minerały i materiały na podstawie ich różnic we właściwościach elektrycznych. Można go stosować do separacji rud metali nieżelaznych, rud metali rzadkich, rud metali żelaznych (żelaza, manganu, chromu), a także rud nie-metali, w tym proszku węglowego, diamentu, grafitu, azbestu, kaolinu i talku.
Co to jest flotacja?
Flotacja, znana również jako flotacja pianowa, to proces oddzielania minerałów, który oddziela minerały od pulpy dzięki wyporowi pęcherzyków w oparciu o różnice we właściwościach fizykochemicznych powierzchni minerałów. Jest to proces zatężania polegający na wytrącaniu stałych minerałów z zawiesin wodnych (powszechnie nazywanych pulpą rudową) i selektywny proces separacji zachodzący na trójfazowej granicy faz gaz-ciecz-stałe-stałe.
Flotacja, będąca najpowszechniej stosowaną metodą przetwarzania minerałów, ma zastosowanie do prawie wszystkich rodzajów rud. Stosowany jest do oddzielania minerałów siarczkowych, takich jak ruda złota, ruda srebra, galena, sfaleryt, chalkopiryt, chalkocyt i molibdenit, pentlandyt, a także minerałów tlenkowych, w tym malachit, cerusyt, smithsonit, hemimorfit, hematyt, kasyteryt, wolframit, ilmenit, beryl, spodumen, minerały ziem rzadkich i ruda uranu.
Na czym polega chemiczne przetwarzanie minerałów?
Chemiczna obróbka minerałów to metoda separacji wykorzystująca techniki chemiczne lub fizykochemiczne w celu ekstrakcji i odzyskiwania cennych składników z surowej rudy lub śruty, w oparciu o różnice we właściwościach chemicznych pomiędzy cennymi minerałami a minerałami skał płonnych. Jest to skuteczna metoda przetwarzania nisko-drobno-ziarnistych i złożonych ogniotrwałych materiałów mineralnych, a także usuwania zanieczyszczeń z trudnych--obróbki surowych koncentratów.
Podstawowe procedury obejmują prażenie, ługowanie materiałów mineralnych, oddzielanie substancji stałych-cieczy, oczyszczanie odcieków i wytwarzanie produktów końcowych. Metoda ta charakteryzuje się dużymi możliwościami adaptacji i doskonałą wydajnością separacji, jednak wiąże się ze stosunkowo wysokimi kosztami produkcji.
Co to jest sortowanie?
Sortowanie to metoda przetwarzania minerałów. Wykorzystuje różnice we właściwościach optycznych rud, przewodności elektrycznej, magnetyzmie, radioaktywności, a także ich właściwościach odbicia i absorpcji pod wpływem napromieniowania różnymi promieniami (takimi jak promienie gamma, promienie neutronowe, promienie beta, promienie-, promienie ultrafioletowe, promienie podczerwone i fale radiowe). Cząsteczki ułożone w pojedynczą warstwę lub linię są wykrywane jedna po drugiej. Uzyskane sygnały są wzmacniane i analizowane, a następnie do oddzielania cennych rud od skały płonnej (skały płonnej) wykorzystywane są siłowniki, w tym sterowanie ręczne, przegrody elektromagnetyczne lub powietrze pod wysokim ciśnieniem.
Metodę tę stosuje się do separacji materiałów bryłowych i ziarnistych. Jest powszechnie stosowany do wstępnego{{1}zatężania, obróbki zgrubnej i czyszczenia rud. Obecnie sortowanie stosuje się do przetwarzania metali żelaznych,-metali nieżelaznych, metali rzadkich, metali szlachetnych, rud nie-metali, rud radioaktywnych, węgla, materiałów budowlanych, nasion, żywności i innych materiałów.
Na czym polega mikrobiologiczna obróbka minerałów?
Mikrobiologiczna obróbka minerałów, znana również jako bakteryjna obróbka minerałów, wykorzystuje głównie mikroorganizmy, takie jak bakterie utleniające-żelazo, bakterie utleniające-siarkę i bakterie krzemianowe, do usuwania żelaza, siarki, krzemu i innych substancji z minerałów. Bakterie-utleniające żelazo mogą utleniać żelazo, bakterie-utleniające siarkę mogą utleniać siarkę, a bakterie krzemianowe mogą usuwać krzem z boksytu poprzez rozkład. Oprócz odsiarczania, odżelaziania i odkrzemiania, metodą tą można również odzyskać miedź, uran, kobalt, mangan, złoto i inne metale.
Na czym polega przetwarzanie minerałów w połączonym polu siłowym?
Łączone przetwarzanie minerałów w polu siłowym to metoda separacji minerałów, która integruje pole magnetyczne, pole grawitacyjne, siłę van der Waalsa, siłę elektrostatyczną, interakcję hydrofobową i flotację. Stosuje jednocześnie dwie lub więcej zasad separacji. Główne techniki obejmują magnetyczną separację płynów, separację w złożu fluidalnym z gęstym powietrzem, separację przez aglomerację magnetyczną, separację przez aglomerację oleju, separację za pomocą magnetycznej-flotacji maszynowej, separację flotacyjną-grawitacyjną, separację flotacyjną-grawitacyjną-magnetyczną i flotację cyklonową.
Na czym polega specjalna obróbka minerałów?
Specjalna obróbka minerałów odnosi się do metod przetwarzania minerałów innych niż separacja grawitacyjna, separacja magnetyczna, separacja elektryczna, flotacja, chemiczne przetwarzanie minerałów, sortowanie, mikrobiologiczne przetwarzanie minerałów i kombinowane przetwarzanie minerałów w polu siłowym, a także ich łączone technologie.
Główne specjalne techniki przetwarzania minerałów obejmują flotację sterowaną elektrochemicznie, flotację rzutową, selektywną separację flokulacyjną, separację aglomeracyjną, flotację nośnikową, flotację mikropęcherzykową, separację tarcia-i-odbicia, separację prądami wirowymi, flotację powierzchniową, separację oleju i flotację aerozolową.
Wskaźniki przerobu minerałów
Jakie są powszechnie stosowane wskaźniki przerobu minerałów?
Wskaźniki przerobu minerałów służą do oceny efektywności separacji i zdolności przerobowej operacji przeróbki minerałów. W schematach przetwarzania minerałów powszechnie przyjęte wskaźniki obejmują wydajność, gatunek, stopień odzysku, współczynnik stężenia i stopień wzbogacenia. Laboratoria stosują głównie trzy pierwsze wskaźniki, aby odzwierciedlić cechy ilościowe i jakościowe rud w procesie przeróbki, aby określić ich potencjał do wykorzystania przemysłowego.
Co to jest plon?
Wydajność odnosi się do stosunku masy produktu do masy surowej rudy, zwykle oznaczonego symbolem .
W przetwórstwie minerałów masę surowca wprowadzanego do procesu można zmierzyć za pomocą wag taśmowych lub innych urządzeń pomiarowych, natomiast bezpośrednie ważenie koncentratu jest raczej trudne. Ogólnie rzecz biorąc, koncentratory uzyskują stopień surowej rudy (a), stopień koncentratu ( ) i gatunek odpadów poflotacyjnych (θ) poprzez pobieranie próbek i oznaczanie, a następnie obliczają uzysk koncentratu korzystając z poniższego wzoru.
Co to jest ocena?
Stopień odnosi się do stosunku masy metali lub cennych składników produktu do całkowitej masy produktu, zwykle wyrażanej w procentach. Ogólnie, oznacza klasę rudy run-of-mine, dla gatunku koncentratu iθdla gatunku odpadów poflotacyjnych.
Co to jest stopa zwrotu?
Stopień odzysku odnosi się do stosunku masy cennych składników w koncentracie do masy w urobku-rudy kopalnianej. Ogólnie oznacza się to przezε. Stopę odzysku można obliczyć według następującego wzoru:
Stopień odzysku cennych składników jest kluczowym wskaźnikiem oceny efektywności procesów (lub operacji) separacji. Wyższy stopień odzysku oznacza, że podczas przetwarzania minerałów odzyskiwane są cenniejsze składniki. Dlatego też, wychodząc z założenia zapewnienia jakości koncentratu, należy dołożyć wszelkich starań, aby w procesie przeróbki minerałów podnieść stopień odzysku cennych składników.
Jaki jest współczynnik stężenia?
Stosunek stężenia odnosi się do stosunku masy surowej rudy do masy koncentratu. Służy do obliczenia tonażu surowej rudy potrzebnej do wyprodukowania jednej tony koncentratu. Jest to powszechnie oznaczone symbolemK.
Jaki jest stopień wzbogacenia?
Stopień wzbogacenia odnosi się do stosunku gatunku koncentratu do gatunku surowej rudy, powszechnie oznaczanego przezE. Wyrażane jakoE = / wskazuje, ile razy wzrosła zawartość cennych składników w koncentracie w stosunku do zawartości w rudzie surowej, czyli stopień wzbogacenia w cenne składniki podczas przeróbki minerału.
Jaki jest przerób rudy surowej?
Przerób rudy surowej odnosi się do ilości rudy surowej wprowadzonej do zakładu przetwórstwa minerałów. Mechaniczne wagi taśmowe i elektroniczne wagi taśmowe są powszechnie stosowane do pomiaru przepustowości surowej rudy. Niektóre zakłady regularnie pobierają stałą ilość rudy z wagi taśmowej za pomocą skrobaków w celu ważenia i obliczeń. Ponieważ w niektórych zakładach przed separacją stosuje się wstępne-sortowanie, mycie, odszlamianie i inne procesy, przy obliczaniu przerobu rudy surowej należy uwzględnić tonaż skały płonnej z-sortowania wstępnego, kwalifikowanej rudy i nadmiaru z odszlamiania.
Jaka jest dzienna zdolność przerobu rudy?
Średnią ilość przerobionej rudy surowej w ciągu dnia roboczego zakładu przeróbki minerałów definiuje się jako dzienną zdolność przerobu rudy (t/d). Jest to wskaźnik odzwierciedlający możliwości przerobowe zakładu. Wzór obliczeniowy jest następujący:
Jaka jest ogólna wydajność pracy fizycznej zakładu przetwórstwa minerałów?
Ogólna wydajność pracy fizycznej zakładu przetwórstwa minerałów, mierzona wton na osobę na miesiąc (kwartał lub rok), oznacza średnią ilość surowca przetworzonego przez każdego pracownika zakładu w okresie statystycznym. Jest to kompleksowy wskaźnik odzwierciedlający poziom mechanizacji i wydajności pracy zakładu przeróbki minerałów. Konkretna metoda obliczeń jest następująca:
Jaka jest wydajność pracy fizycznej pracowników przetwórstwa minerałów?
Mierzona w tonach na osobę na miesiąc (kwartał lub rok) wydajność pracy fizycznej pracowników przetwórstwa minerałów odnosi się do średniej ilości surowej rudy przetworzonej przez każdego pracownika produkcyjnego w zakładzie przetwórstwa minerałów w okresie statystycznym. Jest to kompleksowy wskaźnik odzwierciedlający poziom wyposażenia zakładu i wydajność pracy pracowników przetwórstwa minerałów. Wzór obliczeniowy jest następujący:
Jak klasyfikuje się skalę zakładu przeróbki minerałów?
Skalę zakładu przeróbki minerałów klasyfikuje się ogólnie według przerobu rudy surowej. Standardy klasyfikacji różnią się nieznacznie w przypadku zakładów przetwórstwa metali nieżelaznych i minerałów żelaznych. Klasyfikację i rodzaje łusek roślinnych przedstawiono w tabeli 1-1.
