Mineralų sodrinimas: pagrindiniai metodai, technologijos ir įranga

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Žvelgiant į komercinius vertingus mineralus, pagrįstai kyla klausimas, kaip tokį patrauklų papuošalą galima gauti iš pirminės rūdos ar fosilijos. Ypač atsižvelgiant į tai, kad pačios veislės apdorojimas yra jei ne galutinis, tai bent jau rafinavimo procesas prieš galutinį etapą. Atsakymas į klausimą bus mineralų sodrinimas, kurio metu vyksta pagrindinis uolienų apdorojimas, numatantis vertingo mineralo atskyrimą nuo tuščių terpių.

Bendroji sodrinimo technologija

Vertingų naudingųjų iškasenų perdirbimas vykdomas specialiose sodrinimo įmonėse. Procesas apima kelių operacijų atlikimą, įskaitant paruošimą, tiesioginį uolienų skaidymą ir atskyrimą nuo priemaišų. Sodrinimo metu gaunami įvairūs mineralai, tarp jų grafitas, asbestas, volframas, rūdos medžiagos ir kt. Tai nebūtinai turi būti vertingos uolienos – yra daug gamyklų, kurios apdoroja žaliavas, kurios vėliau panaudojamos statybose. Vienaip ar kitaip, mineralų apdirbimo pagrindai yra pagrįsti naudingųjų iškasenų savybių analize, kuri lemia ir atskyrimo principus. ĮŽodžiu, poreikis nupjauti skirtingas struktūras kyla ne tik norint gauti vieną gryną mineralą. Įprasta praktika, kai iš vienos struktūros išvedamos kelios vertingos veislės.

Uolienų trupinimas

Šiame etape medžiaga susmulkinama į atskiras daleles. Smulkinimo procese naudojamos mechaninės jėgos, kad įveiktų vidinės sanglaudos mechanizmus.

Dėl to uoliena suskaidoma į mažas kietas daleles, kurios turi vienalytę struktūrą. Šiuo atveju verta atskirti tiesioginio smulkinimo ir šlifavimo techniką. Pirmuoju atveju mineralinėje žaliavoje vyksta ne toks gilus struktūros atskyrimas, kurio metu susidaro dalelės, kurių frakcija didesnė nei 5 mm. Savo ruožtu šlifavimas užtikrina mažesnio nei 5 mm skersmens elementų susidarymą, nors šis skaičius priklauso ir nuo to, su kokia uoliena tenka susidurti. Abiem atvejais užduotis yra maksimaliai suskaidyti naudingos medžiagos grūdelius, kad būtų išleistas grynas komponentas be mišinio, ty uolienų atliekų, priemaišų ir kt.

Atrankos procesas

Pabaigus smulkinimo procesą, nuimta žaliava patiria kitą technologinį poveikį, kuris gali būti ir sijojimas, ir atmosferos poveikis. Sijavimas iš esmės yra gautų grūdų klasifikavimo pagal dydžio charakteristikas būdas. Tradicinis šio etapo įgyvendinimo būdas apima sieto ir sieto su galimybe kalibruoti ląsteles naudojimą. Atrankos proceso metu jie atsiskiriaviršgardelės ir subgardelės dalelės. Tam tikru būdu mineralų sodrinimas prasideda jau šiame etape, nes kai kurios priemaišos ir mišrios medžiagos yra atskiriamos. Smulkioji frakcija, mažesnė nei 1 mm, yra atsijota ir oro pagalba - veikiant oro sąlygoms. Smulkų smėlį primenančią masę dirbtinės oro srovės pakelia, o po to ji nusėda.

Ateityje dalelės, kurios nusėda lėčiau, bus atskirtos nuo labai mažų dulkių elementų, tvyrančių ore. Tolesniam tokio patikrinimo dariniams rinkti naudojamas vanduo.

Sodrinimo procesai

Sodrinimo procesu siekiama išskirti mineralines daleles iš žaliavos. Tokių procedūrų metu išskiriamos kelios elementų grupės – naudingas koncentratas, atliekos ir kiti produktai. Šių dalelių atskyrimo principas pagrįstas naudingųjų mineralų ir atliekų uolienų savybių skirtumais. Tokios savybės gali būti šios: tankis, drėkinamumas, magnetinis jautrumas, dydis, elektrinis laidumas, forma ir kt. Taigi sodrinimo procesai, kuriuose naudojamas tankio skirtumas, apima gravitacinio atskyrimo metodus. Šis metodas naudojamas apdorojant anglį, rūdą ir nemetalines žaliavas. Taip pat gana dažnas yra sodrinimas, pagrįstas komponentų drėkinamumo charakteristikomis. Šiuo atveju naudojamas flotacijos metodas, kurio ypatybė yra galimybė atskirti plonus grūdelius.

Taip pat naudojamas magnetinis mineralų apdorojimas, kurisleidžia išskirti geležies turinčias priemaišas iš talko ir grafito terpių, taip pat išvalyti volframą, titaną, geležį ir kitas rūdas. Šis metodas pagrįstas magnetinio lauko poveikio iškastinėms dalelėms skirtumu. Kaip įranga naudojami specialūs separatoriai, kurie taip pat naudojami magnetito suspensijoms atkurti.

Paskutiniai sodrinimo etapai

Pagrindiniai šio etapo procesai apima dehidrataciją, minkštimo tirštėjimą ir susidariusių dalelių džiovinimą. Dehidratacijos įranga parenkama atsižvelgiant į mineralo chemines ir fizines savybes. Paprastai ši procedūra atliekama keliais seansais. Tačiau tai daryti ne visada būtina. Pavyzdžiui, jei sodrinimo procese buvo naudojamas elektrinis atskyrimas, tada dehidratuoti nereikia. Be technologinių procesų, skirtų sodrinimo produkto paruošimui tolesniems perdirbimo procesams, taip pat turėtų būti numatyta tinkama mineralinių dalelių tvarkymo infrastruktūra. Visų pirma, gamykloje organizuojama atitinkama gamybos paslauga. Parduotuvėse pristatomos transporto priemonės, organizuojamas vandens, šilumos ir elektros tiekimas.

Sodrinimo įranga

Šlifavimo ir smulkinimo etapuose naudojami specialūs įrenginiai. Tai mechaniniai agregatai, kurie įvairių varomųjų jėgų pagalba uolieną veikia destruktyviai. Be to, sijojimo procese naudojamas sietelis ir sietelis, kurie suteikiagalimybė kalibruoti skyles. Taip pat atrankai naudojamos sudėtingesnės mašinos, kurios vadinamos ekranais. Tiesioginis sodrinimas atliekamas elektriniais, gravitacijos ir magnetiniais separatoriais, kurie naudojami pagal specifinį struktūrų atskyrimo principą. Po to dehidratacijai naudojamos drenažo technologijos, kurias įgyvendinant gali būti naudojami tie patys sietai, liftai, centrifugos ir filtravimo įrenginiai. Paskutiniame etape paprastai naudojamas terminis apdorojimas ir džiovinimas.

Sodrinimo proceso atliekos

Sodrinimo proceso rezultate susidaro kelios produktų kategorijos, kurias galima suskirstyti į dvi rūšis – naudingą koncentratą ir atliekas. Be to, vertinga medžiaga nebūtinai turi atstovauti tai pačiai veislei. Taip pat negalima sakyti, kad atliekos yra nereikalinga medžiaga. Tokiuose produktuose gali būti vertingo koncentrato, bet minimaliais kiekiais. Tuo pačiu metu tolesnis mineralų, esančių atliekų struktūroje, sodrinimas dažnai nepasiteisina technologiškai ir finansiškai, todėl antriniai tokio apdorojimo procesai atliekami retai.

Optimalus sodrinimas

Priklausomai nuo sodrinimo sąlygų, pradinės medžiagos savybių ir paties metodo, galutinio produkto kokybė gali skirtis. Kuo didesnis vertingo komponento kiekis jame ir kuo mažiau priemaišų, tuo geriau. Pavyzdžiui, idealus rūdos sodrinimas užtikrina visišką atliekų nebuvimą produkte. Tai reiškia, kad sodrinant mišinį, gautą smulkinant ir sijojant, kraiko dalelės iš nevaisingų uolienų buvo visiškai neįtrauktos į bendrą masę. Tačiau ne visada įmanoma pasiekti tokį efektą.

Dalinis mineralų apdorojimas

Dalininis sodrinimas reiškia fosilijos dydžio klasės atskyrimą arba lengvai atskiriamos priemaišų dalies pašalinimą iš produkto. Tai yra, šia procedūra nesiekiama visiškai išvalyti gaminio nuo priemaišų ir atliekų, o tik padidina pradinės medžiagos vertę, padidindama naudingų dalelių koncentraciją. Toks mineralinių žaliavų perdirbimas gali būti naudojamas, pavyzdžiui, anglies pelenų kiekiui sumažinti. Sodrinimo procese didelė elementų klasė išskiriama toliau maišant neprisodrintą filtravimo koncentratą su smulkia frakcija.

Problema dėl vertingų uolienų praradimo sodrinimo metu

Kadangi naudingo koncentrato masėje lieka nereikalingų priemaišų, kartu su atliekomis gali būti pašalintos ir vertingos uolienos. Tokiems nuostoliams apskaičiuoti naudojami specialūs įrankiai kiekvienam technologiniam procesui leistinam jų lygiui apskaičiuoti. Tai yra, visiems atskyrimo būdams sukuriamos individualios leistinų nuostolių normos. Perdirbtų produktų balanse atsižvelgiama į leistiną procentą, siekiant padengti drėgmės koeficiento ir mechaninių nuostolių skaičiavimo neatitikimus. Ši apskaita ypač svarbi, jei planuojamas rūdos sodrinimas, kurio metu naudojamas giluminis smulkinimas. Atitinkamai, rizika prarasti vertingąsusikoncentruoti. Tačiau daugeliu atvejų naudingos uolienos prarandamos dėl technologinio proceso pažeidimų.

Išvada

Pastaruoju metu vertingos uolienų sodrinimo technologijos žengė reikšmingą žingsnį plėtojant. Tobulinami tiek atskiri apdorojimo procesai, tiek bendros skyriaus įgyvendinimo schemos. Viena iš perspektyvių tolesnio tobulėjimo krypčių – kombinuotų perdirbimo schemų, gerinančių koncentratų kokybės charakteristikas, naudojimas. Visų pirma, derinami magnetiniai separatoriai, dėl kurių optimizuojamas sodrinimo procesas. Nauji šio tipo metodai apima magnetohidrodinaminį ir magnetohidrostatinį atskyrimą. Tuo pačiu metu pastebima bendra rūdos uolienų blogėjimo tendencija, o tai gali turėti įtakos gauto produkto kokybei. Su priemaišų kiekio padidėjimu galima kovoti aktyviai naudojant dalinį sodrinimą, tačiau apskritai padidėjus apdorojimo seansams technologija tampa neefektyvi.