Verrijking van mineralen: basismethoden, technologieën en apparatuur. Methoden en processen voor de verwerking van mineralen, toepassingsgebied Verwerking en verrijking van mineralen
Voorbereidende processen voor minerale verwerking
Invoering
Doel van minerale verwerking
De gewonnen rotsmassa is een mengsel van stukjes mineraalcomplex, vergroeiingen van mineralen met verschillende fysische, fysisch-chemische en chemische eigenschappen. Om eindproducten te verkrijgen (concentraten van metalen, cokes, bouwmaterialen, chemische meststoffen, enz.), moet het worden onderworpen aan een aantal verwerkingsprocessen: mechanisch, thermisch, chemisch.
De verwerking van mineralen in de concentrator omvat een aantal bewerkingen, waardoor de scheiding van nuttige componenten van onzuiverheden wordt bereikt, die. het mineraal op een kwaliteit brengen die geschikt is voor latere verwerking, het is bijvoorbeeld noodzakelijk om het gehalte te verhogen van: ijzer van 30-50% naar 60-70%; mangaan van 15-25% tot 35-45%, koper van 0,5-1,5% tot 45-60%, wolfraam van 0,02-0,1% tot 60-65%.
Volgens hun doel zijn de processen voor het verwerken van mineralen onderverdeeld in: voorbereidend, hoofd(verrijking) en ondersteuning.
Voorbereidende processen zijn ontworpen om korrels van nuttige componenten (mineralen) waaruit mineralen, en verdeel ze in grootteklassen, voldoen aan de technologische vereisten van latere verrijkingsprocessen.
De voorbereidende processen omvatten breken, malen, zeven en classificeren.
Verrijking van mineralen is een reeks processen van mechanische verwerking van minerale grondstoffen, die het mogelijk maken om nuttige mineralen (concentraat) te scheiden van afvalgesteente.
Concentratie-ingenieurs moeten de volgende taken oplossen:
Geïntegreerde ontwikkeling minerale bronnen;
Gebruik van verwerkte producten;
Creëren van nieuwe processen van niet-afvaltechnologie voor het scheiden van mineralen tot verhandelbare eindproducten voor gebruik in de industrie;
Milieubescherming.
Scheiding van mengsels van mineralen wordt uitgevoerd op basis van verschillen in fysische, fysisch-chemische en chemische eigenschappen om een aantal producten te verkrijgen met een hoog gehalte aan waardevolle componenten (concentraten) , laag (tussenproducten) en onbeduidend (afval, residuen) .
Het verrijkingsproces is niet alleen gericht op het verhogen van het gehalte aan een waardevolle component in het concentraat, maar ook op het verwijderen van schadelijke onzuiverheden:
zwavel in de hoek fosfor in mangaanconcentraat, arseen- in bruin ijzererts en sulfide polymetaalertsen. Deze onzuiverheden, die in gietijzer en vervolgens in staal terechtkomen, verergeren het mechanische. metalen eigenschappen.
Korte informatie over mineralen
mineralen ertsen genoemd, niet-metalen en brandbare fossiele materialen die worden gebruikt bij industriële productie in natuurlijke of verwerkte vorm.
Tot ertsen bevatten mineralen die waardevolle componenten bevatten in een hoeveelheid die voldoende is om de winning ervan economisch levensvatbaar te maken.
Ertsen worden ingedeeld in: metalen en niet-metalen.
metaalertsen- grondstoffen voor de productie van ferro, non-ferro, zeldzame, edele en andere metalen - wolfraam-molybdeen, lood-zink, mangaan, ijzer, kobalt, nikkel, chromiet, goudhoudend;
niet-metaalhoudende ertsen- asbest, bariet, apatiet, fosforiet, grafiet, talk, antimoon, enz.
Niet-metalen mineralen - grondstoffen voor de productie van bouwmaterialen (zand, klei, grind, bouwsteen, portlandcement, bouwgips, kalksteen, enz.)
brandbare mineralen - vaste brandstof, olie en brandbaar gas.
mineralen bestaan uit mineralen die verschillen in hun waarde, fysische en chemische eigenschappen (hardheid, dichtheid, magnetische permeabiliteit, bevochtigbaarheid, elektrische geleidbaarheid, radioactiviteit, enz.).
mineralen- worden inheems genoemd (d.w.z. voorkomend in de natuur in Zuivere vorm) elementen en natuurlijke chemische verbindingen.
Nuttig mineraal (of component)- ze noemen een element of zijn natuurlijke verbinding, om te verkrijgen dat de winning en verwerking van een mineraal wordt uitgevoerd. Bijvoorbeeld: in ijzererts zijn bruikbare mineralen magnetiet Fe 3 O 4, hematiet Fe 2 O 3.
Nuttige onzuiverheden- mineralen (elementen) genoemd, waarvan het gehalte in kleine hoeveelheden leidt tot een verbetering van de kwaliteit van producten die zijn verkregen uit nuttige mineralen. Bijvoorbeeld onzuiverheden vanadium, wolfraam, mangaan, chroom in ijzererts een positieve invloed hebben op de kwaliteit van het metaal dat eruit wordt gesmolten.
Schadelijke onzuiverheden- mineralen (elementen) genoemd, waarvan het gehalte in kleine hoeveelheden leidt tot een verslechtering van de kwaliteit van producten die zijn verkregen uit nuttige mineralen. Bijvoorbeeld onzuiverheden zwavel, fosfor, arseen het staalproductieproces nadelig beïnvloeden.
Begeleidende elementen de componenten genoemd in het mineraal in kleine hoeveelheden, die vrijkomen tijdens het verrijkingsproces tot individuele producten of het product van het hoofdbestanddeel. Door verdere metallurgische of chemische verwerking van satellietelementen kunnen ze worden geëxtraheerd tot een afzonderlijk product.
Mineralen van afvalgesteente- componenten noemen die geen industriële waarde hebben. In ijzererts kunnen deze Si02, A1203 omvatten.
Afhankelijk van de structuur worden mineralen onderscheiden afgewisseld en solide, bijvoorbeeld in verspreide - individuele kleine korrels van een nuttig mineraal zijn verspreid tussen korrels van afvalgesteente; in vast - korrels van een nuttig mineraal worden voornamelijk weergegeven door een continue massa, en mineralen van afvalgesteente in de vorm van tussenlagen, insluitsels.
7. Wat wordt bedoeld met de termen chemische en radiometrische verrijking?
8. Wat wordt wrijvingsverrijking, decripitatie genoemd?
9. Wat zijn de formules voor technologische indicatoren van verrijking?
10. Wat is de formule voor de mate van contractie?
11. Hoe de mate van verrijking van erts berekenen?
Seminar onderwerpen:
Het belangrijkste kenmerk van verrijkingsmethoden.
De belangrijkste verschillen met de voorbereidings-, hulp- en hoofdverrijkingsmethoden.
een korte beschrijving van belangrijkste methoden van verrijking.
Korte beschrijving van voorbereidende en aanvullende verrijkingsmethoden.
De mate van monsterreductie, de hoofdrol van deze methode bij de verwerking van mineralen.
Huiswerk :
Bestudeer de voorwaarden, regels en basismethoden van verrijking, consolideer de kennis die u in het seminar hebt opgedaan zelf.
LEZING №3.
SOORTEN EN REGELINGEN VAN VERRIJKING EN HUN TOEPASSING.
Doel: De studenten de belangrijkste soorten en schema's van verrijking uitleggen en de toepassing van dergelijke schema's in de productie. Geef het concept van methoden en processen van minerale verwerking.
Plan:
Methoden en processen van minerale verwerking, hun reikwijdte.
Verwerkingsinstallaties en hun industriële betekenis. De belangrijkste soorten technologische schema's.
Trefwoorden: hoofdprocessen, hulpprocessen, voorbereidingsmethoden, toepassing van processen, schema, technologisch schema, kwantitatief, kwalitatief, kwalitatief-kwantitatief, waterslurry, schakelschema apparaten.
1. In concentrerende fabrieken worden mineralen onderworpen aan opeenvolgende verwerkingsprocessen, die, afhankelijk van hun doel, in de technologische cyclus van de fabriek zijn onderverdeeld in voorbereidende, concentrerende en hulpprocessen.
naar voorbereidend bewerkingen omvatten gewoonlijk breken, malen, zeven en classificeren, d.w.z. processen, waardoor de openbaarmaking van de minerale samenstelling wordt bereikt, geschikt voor hun latere scheiding in het verrijkingsproces, evenals de bewerkingen van het middelen van mineralen, die kunnen worden uitgevoerd in mijnen, steengroeven, mijnen en concentratie-installaties. Tijdens het breken en malen wordt een vermindering van de grootte van ertsstukken en de onthulling van mineralen bereikt als gevolg van de vernietiging van vergroeiingen van bruikbare mineralen met afvalgesteente (of vergroeiingen van sommige waardevolle mineralen met andere). Screening en classificatie worden gebruikt voor het scheiden van de grootte van mechanische mengsels die zijn verkregen tijdens het breken en malen. De taak van de voorbereidende processen is om de minerale grondstoffen op de maat te brengen die nodig is voor latere verrijking.
naar de belangrijkste verrijkingsoperaties omvatten de fysische en fysisch-chemische processen van scheiding van mineralen, waarbij nuttige mineralen worden gescheiden in concentraten, en afvalgesteente in residuen. De belangrijkste verrijkingsprocessen omvatten de processen van scheiding van mineralen volgens fysische en fysisch-chemische eigenschappen ( door vorm, dichtheid, magnetische gevoeligheid, elektrische geleidbaarheid, bevochtigbaarheid, radioactiviteit, enz.): sorteren, zwaartekracht, magnetische en elektrische verrijking, flotatie, radiometrische verrijking, enz. Als resultaat van de hoofdprocessen worden concentraten en staarten verkregen. Het gebruik van een of andere methode van verrijking hangt af van de mineralogische samenstelling van het erts.
helpen processen omvatten procedures voor het verwijderen van vocht uit verrijkingsproducten. Dergelijke processen worden uitdroging genoemd, die wordt uitgevoerd om het vochtgehalte van producten op de vastgestelde normen te brengen.
In de verwerkingsfabriek ondergaat de grondstof tijdens de verwerking een reeks opeenvolgende technologische bewerkingen. Een grafische weergave van het geheel en de volgorde van deze bewerkingen wordt ook wel technologisch verrijkingsschema.
Bij het verrijken van mineralen wordt gebruik gemaakt van verschillen in hun fysische en fysisch-chemische eigenschappen, waarvan de belangrijkste zijn kleur, glans, hardheid, dichtheid, splitsing, breuk, etc.
Kleur mineralen gevarieerd . Het kleurverschil wordt gebruikt bij het handmatig sorteren of bemonsteren van kolen en andere vormen van verwerking.
Schijnen mineralen wordt bepaald door de aard van hun oppervlakken. Het verschil in glans kan, zoals in het vorige geval, worden gebruikt bij het handmatig sorteren van kolen of bemonsteren van kolen en andere soorten verwerking.
Hardheid mineralen, die deel uitmaken van mineralen, zijn belangrijk bij het kiezen van methoden voor het breken en verrijken van sommige ertsen, evenals kolen.
Dikte mineralen lopen sterk uiteen. Het verschil in de dichtheid van bruikbare mineralen en afvalgesteente wordt veel gebruikt bij de verwerking van mineralen.
Decollete mineralen ligt in hun vermogen om te splitsen van inslagen in een strikt gedefinieerde richting en gladde oppervlakken langs de gespleten vlakken te vormen.
knik is van aanzienlijk praktisch belang bij de verrijkingsprocessen, aangezien de aard van het oppervlak van het mineraal verkregen door pletten en malen de verrijking door elektrische en andere methoden beïnvloedt.
2. Minerale verwerkingstechnologie bestaat uit een reeks opeenvolgende bewerkingen die worden uitgevoerd in verwerkingsfabrieken.
planten bewerken industriële ondernemingen worden genoemd, waarin mineralen worden verwerkt door verrijkingsmethoden en een of meer commerciële producten met een hoog gehalte aan waardevolle componenten en een laag gehalte aan schadelijke onzuiverheden daaruit worden geïsoleerd. Een moderne concentratiefabriek is een sterk gemechaniseerde onderneming met een complex technologisch schema voor het verwerken van mineralen.
Het geheel en de volgorde van bewerkingen die erts tijdens de verwerking ondergaat, vormen verrijkingsschema's, die meestal grafisch worden weergegeven.
Technologie systeem bevat informatie over de volgorde van technologische bewerkingen voor de verwerking van mineralen in de verwerkingsfabriek.
Kwalitatief schema bevat informatie over de kwalitatieve metingen van een mineraal tijdens zijn verwerking, evenals gegevens over de wijze van individuele technologische bewerkingen. Kwalitatief schema(Fig. 1.) geeft een idee van de geaccepteerde ertsverwerkingstechnologie, de volgorde van processen en bewerkingen die erts ondergaat tijdens verrijking.
rijst. 1. Kwalitatieve verrijkingsregeling
kwantitatief schema bevat kwantitatieve gegevens over de verdeling van het mineraal over individuele technologische bewerkingen en de opbrengst van de resulterende producten.
Kwalitatief-kwantitatief schema combineert de gegevens van kwalitatieve en kwantitatieve verrijkingsschema's.
Als het schema gegevens bevat over de hoeveelheid water in individuele bewerkingen en verrijkingsproducten, over de hoeveelheid water die aan het proces wordt toegevoegd, dan wordt het schema een slibschema genoemd. De verdeling van vaste stof en water door bewerkingen en producten wordt aangegeven als een verhouding van vast tot vloeibaar T: W, bijvoorbeeld T: W \u003d 1: 3, of als een percentage vaste stof, bijvoorbeeld 70% vast. De verhouding T:W is numeriek gelijk aan de hoeveelheid water (m³) per 1 ton vaste stof. De hoeveelheid water die aan afzonderlijke bewerkingen wordt toegevoegd, wordt uitgedrukt in kubieke meter per dag of kubieke meter per uur. Vaak worden dit soort schema's gecombineerd en dan wordt het schema kwalitatief-kwantitatief slijm genoemd.
Inleidend slibschema bevat gegevens over de verhouding van water en vaste stoffen in de verrijkingsproducten.
Apparaat schakelschema:- een grafische weergave van het bewegingspad van mineralen en verrijkingsproducten door het apparaat. In dergelijke diagrammen, apparaten, machines en voertuigen zijn voorwaardelijk afgebeeld en hun aantal, type en maat zijn aangegeven. De verplaatsing van producten van unit naar unit wordt aangegeven met pijlen (zie Fig. 2):
Rijst. 2. Schema van het circuit van apparaten:
1.9 - bunker; 2, 5, 8, 10, 11 - transportband; 3, 6 - schermen;
4 - kaakbreker; 7 - kegelbreker; 12 - classificatie;
13 - molen; 14 - drijfmachine; 15 - verdikkingsmiddel; 16 - filter
Het schema in de figuur laat in detail zien hoe het erts een volledige verrijking ondergaat, inclusief voorbereidende en hoofdverrijkingsprocessen.
Als onafhankelijke processen worden meestal flotatie-, zwaartekracht- en magnetische verrijkingsmethoden gebruikt. Van de twee mogelijke methoden, die dezelfde verrijkingswaarden geven, kiezen meestal voor de meest economische en milieuvriendelijke methode.
conclusies:
Verrijkingsprocessen zijn onderverdeeld in voorbereidende, basishulpmiddelen.
Bij het verrijken van mineralen wordt gebruik gemaakt van verschillen in hun fysische en fysisch-chemische eigenschappen, waarbij kleur, glans, hardheid, dichtheid, splitsing, breuk, etc. van groot belang zijn.
Het geheel en de volgorde van bewerkingen die erts tijdens de verwerking ondergaat, vormen verrijkingsschema's, die meestal grafisch worden weergegeven. Afhankelijk van het doel kunnen schema's kwalitatief, kwantitatief, slib zijn. Naast deze schema's worden meestal schakelschema's van apparaten opgesteld.
In het kwalitatieve schema van verrijking wordt het pad van beweging van erts en verrijkingsproducten sequentieel door bewerkingen weergegeven, waarbij enkele gegevens worden aangegeven over kwalitatieve veranderingen in erts en verrijkingsproducten, bijvoorbeeld de grootte. Het kwalitatieve schema geeft een idee van de processtappen, het aantal reinigingshandelingen van concentraten en controlereiniging van residuen, het type proces, de wijze van verwerking van tussenproducten en de hoeveelheid eindproducten van verrijking.
Als het kwalitatieve schema de hoeveelheid verwerkt erts, de bij individuele bewerkingen verkregen producten en de inhoud van waardevolle componenten daarin aangeeft, wordt het schema al kwantitatief of kwalitatief-kwantitatief genoemd.
De reeks schema's geeft ons een volledig begrip van het lopende proces van verrijking en verwerking van mineralen.
1. Wat verwijst naar de voorbereidings-, hoofd- en hulpverrijkingsprocessen?
2. Welke verschillen in minerale eigenschappen worden gebruikt bij de verwerking van mineralen?
3. Wat zijn concentratiefabrieken? Wat is hun toepassing?
4. Welke soorten technologische schema's ken je?
5. Wat is een schakelschema van apparaten.
6. Wat betekent een kwaliteitsstroomschema?
7. Hoe kun je het kwalitatief-kwantitatieve verrijkingsschema karakteriseren?
8. Wat houdt het water-slurryschema in?
9. Welke kenmerken kunnen worden verkregen door technologische schema's te volgen?
Bij gecombineerde methoden, naast traditionele verrijkingsmethoden, worden pyro- of hydrometallurgische bewerkingen gebruikt, wat leidt tot een verandering in de chemische samenstelling van de grondstof. Gebruikte pyrometallurgische bewerkingen: roosteren, smelten, omzetten; hydrometallurgisch: uitloging, precipitatie, extractie, sorptie.
Zo wordt roosteren gebruikt om de magnetische eigenschappen van zwak magnetische ijzermineralen (carbonaten, oxiden, hydroxiden) te veranderen. Bij verhitting tot 600 - 800 ° C wordt hematiet (rood ijzererts Fe 2 O 3) gereduceerd door gasvormige of vaste reductiemiddelen (koolmonoxide, waterstof, natuurlijk gas, steenkool, enz.) tot hoogmagnetisch magnetiet (Fe 3 O 4). Dit proces wordt soms reductievuren genoemd. Geroosterd erts wordt verrijkt in magnetische scheiders met zwakke magnetisch veld vergelijkbaar met de verrijking van natuurlijke magnetietertsen.
Hydrometallurgische bewerkingen (chemische verrijking) worden gebruikt voor ertsen met een complexe samenstelling. De basis van chemische verrijking is het selectief oplossen van mineralen en de daaropvolgende extractie van waardevolle componenten uit oplossingen. In dit geval wordt het verschillende vermogen van de gescheiden mineralen om op te lossen gebruikt.
De processen van selectieve ontbinding van minerale mineralen met hun daaropvolgende extractie uit oplossingen worden uitloging genoemd. Het oplossen gebeurt ondergronds direct in het ertslichaam - ondergrondse uitloging; op het aardoppervlak in een grote hoop gemaakt van verrijkte grondstoffen (erts, stortplaatsen) - hoopuitloging en in speciale apparaten (vaten) - vatuitloging. Mineralen worden uit oplossingen gewonnen door cementering, extractie, ionische flotatie.
Koper wordt bijvoorbeeld uit de oplossing geëxtraheerd door ijzercementering of vloeistofextractie met organische oplosmiddelen, en uranium wordt geëxtraheerd door ionenflotatie, sorptie en extractie. Uitloging wordt gebruikt om bepaalde metalen te extraheren uit slechte stortplaatsen en ertsen die niet in balans zijn, verrijking van koper- en uraniumertsen, afwerking van wolfraam, tin, kalium en andere concentraten. Bij de verwerking van uraniumerts is uitloging het belangrijkste verrijkingsproces.
3 Hulpverrijkingsprocessen
De taak van hulpprocessen is om de verrijkingsproducten op de gewenste condities te brengen en te zorgen voor een optimale doorstroming van de hoofdprocessen. Deze omvatten ontwatering, ontstoffing en stofopvang, afvalwaterzuivering, monstername, controle en automatisering.
3.1. Uitdroging van verrijkingsproducten
In de meeste gevallen bevatten de verkregen verrijkingsproducten een aanzienlijke hoeveelheid water en zijn ze niet geschikt voor transport en metallurgische verwerking. Om water (vocht) uit de verrijkingsproducten te verwijderen, worden een aantal bewerkingen toegepast, in het algemeen dehydratie genoemd. In bredere zin, onder uitdroging het proces van het scheiden van de vloeibare fase van de vaste stof begrijpen.
Materiaal vocht wordt gedefinieerd als de verhouding van de massa water in het product tot de totale massa van het natte materiaal en wordt gewoonlijk uitgedrukt als een percentage:
W = (Q 1 Q 2)100/Q 1 ,
waar Q 1 - gewicht van nat materiaal; Q 2 - massa droog materiaal.
Verdunning wordt vaak gebruikt om verrijkingsproducten te karakteriseren. R, die de verhouding van de massa vloeistof in het product tot de massa vaste stof bepaalt. Het vochtgehalte van het product in procenten wordt bepaald door de verdunning door de uitdrukking
W = R 100/(R + 1).
De producten die in fabrieken worden verkregen tijdens de verrijking van ertsen, worden in de regel vertegenwoordigd door vloeibare pulp. Het in de producten aanwezige vocht is verdeeld in inwendig en uitwendig.
Inwendig vocht verwijst naar het vocht in het kristalrooster van het mineraal. Het wordt kristallisatie genoemd als het aanwezig is in de vorm van H 2 O-moleculen (bijvoorbeeld CuSO 4 5H 2 O), of constitutioneel als het aanwezig is in de vorm van OH , H +, H 3 O + -ionen (voor bijvoorbeeld Cu (OH) 2). Het kan worden verwijderd door het materiaal te bakken of te calcineren.
Uitwendig vocht is verdeeld in zwaartekracht, capillair, film en hygroscopisch:
vrij (zwaartekracht) wordt verwijderd onder invloed van de zwaartekracht; verrijkingsproducten zijn suspensies;
capillair wordt vastgehouden door de krachten van capillaire druk en verwijderd door externe krachten; producten worden nat (nat) genoemd;
film wordt op het oppervlak van deeltjes vastgehouden door krachten van moleculaire aantrekkingskracht tussen watermoleculen en deeltjes; producten worden luchtdroog genoemd;
hygroscopisch zit in droge producten en wordt vastgehouden op het oppervlak van deeltjes door adsorptiekrachten in de vorm van monomoleculaire films.
Afhankelijk van het vochtgehalte worden producten onderverdeeld in vloeibaar (waterig), nat, vochtig, luchtdroog, droog en gecalcineerd.
Vloeibare producten worden gekenmerkt door een hoge vloeibaarheid en vloeibaarheid. Ze bevatten minimaal 40% vocht.Dergelijke producten worden goed getransporteerd.
Nat voedsel bevat minder water (15-20 tot 40%) dan vloeibaar voedsel. Als dergelijke producten worden vertegenwoordigd door fijn materiaal, verspreiden ze zich, een deel van het water komt vrij tijdens transport, herladen en kortdurende opslag. Vloeibare en natte producten kenmerken zich door de aanwezigheid van alle soorten vocht.
Natte producten liggen tussen nat en luchtdroog in. Het vochtgehalte daarin varieert van 5-6 tot 15-20%. Ze zijn niet-vloeibaar. Vochtige producten bevatten hygroscopisch, film, een deel van het capillair en inwendig vocht.
Luchtdroge producten zijn bulkmaterialen waarvan het oppervlak vanwege de hygroscopiciteit enigszins wordt bevochtigd door waterdamp in de lucht. Soms worden luchtdroge producten producten genoemd met een vochtgehalte van enkele procenten. Ze bevatten inwendig en hygroscopisch vocht.
Droogvoer bevat geen uitwendig vocht.
Gecalcineerde producten zijn producten waaruit chemisch gebonden water thermisch is verwijderd.
Het proces van het verwijderen van vocht uit verrijkingsproducten wordt uitdroging genoemd. Afhankelijk van de grootte van het materiaal en het vochtgehalte, verschillende methoden uitdroging.
Afhankelijk van de grootte van het materiaal en het vochtgehalte worden verschillende ontwateringsmethoden gebruikt: voor relatief grote deeltjes - drainage, soms centrifugeren; voor kleine deeltjes - verdikking en filtering. Vaak worden meerdere dehydratiemethoden achter elkaar gebruikt. Drogen is de laatste dehydratatiestap. Hoe fijner het materiaal en hoe hoger het vochtgehalte, hoe moeilijker (en duurder) het is om dit vocht te verwijderen. Om bijvoorbeeld vocht uit grote klassen kolen (-150 + 13 mm) te verwijderen, wordt alleen drainage gebruikt, vanaf middelgrote klassen (-13 + 1 mm) drainage en centrifugatie, van kleine klassen (-1 mm) - verdikking, filtering en drogen.
De eenvoudigste methode van uitdroging is drainage. Drainage is een uitdrogingsproces gebaseerd op de natuurlijke filtratie van vloeistof door de spleten tussen vaste deeltjes (stukjes) onder invloed van de zwaartekracht. Soms, om de filtratie van vloeistof te versnellen, wordt de filterlaag beïnvloed door mechanische trillingen. Drainage wordt uitgevoerd in een stationaire toestand en in beweging. Het proces wordt meestal gebruikt voor grote en middelgrote deeltjes. Voor drainage worden verschillende technieken en apparaten gebruikt. Uitdroging in stapels. Het product wordt geladen in een container of op een vlakke ondergrond met een drainagesysteem. Water onder invloed van de zwaartekracht sijpelt tussen afzonderlijke korrels en wordt opgevangen in speciale putten, van waaruit het periodiek wordt weggepompt. Deze methode van uitdroging vereist een lange tijd. Classifiers, schermen, liften worden gebruikt als dehydraterende drainage-apparaten in beweging. Op deze apparaten wordt in de regel zwaartekrachtvocht gescheiden.
Centrifugatie is de bewerking van het dehydrateren van kleine natte verrijkingsproducten en het scheiden van de suspensie in vloeibare en vaste fasen onder inwerking van centrifugale krachten. Het proces wordt meestal gebruikt voor dehydratatie van middelgrote kolen en voor minerale zouten. Centrifugatie wordt uitgevoerd in centrifugale machines - centrifuges, dit zijn cilindrische of conische rotoren die met hoge snelheid rond hun as draaien met geperforeerde of massieve wanden. Maak onderscheid tussen filteren en sedimentatiecentrifugatie. In het eerste geval het te drogen materiaal wordt in de geperforeerde centrifugerotor geladen en draait mee. Onder invloed van centrifugale kracht wordt het water in het product gedwongen om te filteren door het sediment van vaste deeltjes die zijn afgezet op de wanden van de rotor en het geperforeerde oppervlak. De vloeibare fase die door het geperforeerde oppervlak van de rotor is gegaan, wordt centraat genoemd en de vaste fase die langs de rotor beweegt, wordt sediment (afgewerkt gedehydrateerd product) genoemd. Geperforeerde rotorcentrifuges worden genoemd: filteren.
Precipitatie centrifugeren wordt uitgevoerd in centrifuges met een vaste rotor. Onder invloed van centrifugale krachten bezinken vaste deeltjes op de wanden van de rotor en worden verdicht, water wordt uit de ruimten tussen de deeltjes geperst en in de vorm van een centrifuge door de afvoervensters van de rotor afgevoerd. Sediment op de wanden van de rotor wordt door de schroef naar het uiteinde van de rotor verplaatst en door de gaten eruit verwijderd. Wanneer het sediment door de boor wordt verplaatst, wordt het water eruit geperst en stroomt het naar de afvoervensters.
Verdikking is het proces van het bezinken van de vaste fase en het scheiden van de vloeibare fase van de pulp, als gevolg van het bezinken van vaste deeltjes daarin onder invloed van de zwaartekracht of centrifugale krachten (zwaartekracht of centrifugaal). In dit geval betekent de term "verdikking" het verkrijgen van een verdicht (gecondenseerd) eindproduct (zand). Het indikkingsproces gaat gepaard met een klaringsproces, d.w.z. het verkrijgen van een vloeistof vrij van de vaste fase - afvoer. Verdikking wordt meestal toegepast op slurries die een vaste fase bevatten in de vorm van fijne deeltjes met een grootte< 0,5 мм.Основным аппаратом, применяемым для сгущения, является радиальный сгуститель, представляющий собой цилиндр диаметром 2,5 – 100 м и более и высотой 1,5 – 10 м (высота увеличивается с увеличением диаметра) с коническим днищем, образующая которого наклонена под небольшим углом к горизонтальной плоскости. Загрузка пульпы происходит через центральный патрубок, разгрузка продуктов – через отверстие в центре дна сгустителя (сгущенный продукт) и желоб у края цилиндра (слив). Для улучшения разгрузки сгущенного продукта около дна сгустителя установлены грабли, вращающиеся с периферической скоростью 3-12 м/мин. Для улучшения показателей сгущения в пульпу добавляют коагулянты и флокулянты.
Filtratie is een proces waarbij de vloeibare en vaste fasen van de pulp worden gescheiden met behulp van een poreuze scheidingswand onder invloed van een drukverschil aan beide zijden van de scheidingswand, gecreëerd door luchtverdunning (vacuümfilters) of overdruk (persfilters). De filterpartitie in industriële filters kan zijn: filterstof (katoen, metaal, synthetische materialen) of poreuze keramiek.
Onder vacuüm werkende filters zijn onderverdeeld in trommelfilters met een uitwendig en inwendig filteroppervlak, schijffilters en bandfilters. Trommel- en schijffilters werken goed voor het filteren van relatief fijne producten, bandfilters voor groter materiaal. De vochtigheid van de gefilterde producten ligt gewoonlijk in het bereik van 20 - 40%.
Het schijvenfilter (Fig. 3.1) bestaat uit een holle as waarop schijven zijn bevestigd, bestaande uit afzonderlijke holle sectoren. De sectoren hebben een geribbeld oppervlak met gaten, waarop het filterdoek is gespannen. Stroom wordt geleverd via een pijp door sproeiers naar het bad, gevuld tot aan het overloopvenster. De schijven langs de omtrek zijn ook verdeeld in zones: filtering; drogen; overgang van vacuüm naar blazen, "dood" blazen genoemd; "dood" - de overgang van druk naar vacuüm. Om het na het blazen achtergebleven sediment te verwijderen, zijn messen geïnstalleerd. De luchttoevoer en het creëren van vacuüm in de sectoren gebeurt via de kanalen die beschikbaar zijn in de roterende as, met behulp van een verdeelkop.
Bij een trommelfilter met uitwendig filteroppervlak (Fig. 3.2) wordt het uitgangsproduct via een leiding in het bad geladen en met een roerder in zwevende toestand gehouden. De holle trommel heeft verschillende sectoren die hem in zones verdelen: bezinken, drogen, blazen en blazen van de stof. Het gehele cilindrische oppervlak van de trommel is bedekt met een filterdoek of gaas. Een speciaal mes is gemonteerd om het sediment te verwijderen. De centrale as van de trommel, die is voorzien van speciale gaten, verbindt de zones voor het verzamelen en drogen van slib met een vacuümsysteem en het blazen en blazen met een blaassysteem. In vergelijking met schijfvacuümfilters zorgen trommelvacuümfilters voor een wat drogere cake (met 1-2%), maar hebben ze een lagere specifieke productiviteit.
Bandfilters (Fig. 3.3) worden geproduceerd met een convergerende baan en een baan die aan de riem is bevestigd. Het principe van hun werk is hetzelfde. Ze verschillen alleen doordat voor filters met een aflopende baan het filterdoek op de stationaire tak wordt gescheiden van de band en beter wordt gewassen. Het gefilterde materiaal wordt via de invoerlade op het oppervlak van het filterdoek geladen, dat op een golfband met gaten in het midden ligt. Door de rotatie van de aandrijftrommel beweegt de band samen met het filterdoek en het product erop. De gaten op de tape zijn uitgelijnd met de gaten in de vacuümkamer. De vacuümkamer creëert een vacuüm waardoor het filtraat door het filterdoek wordt gezogen, dat via de pijpleiding wordt afgevoerd; het bezinksel wordt met een mes aan het einde van het filter afgevoerd. De zijkanten van het filter voorkomen morsen van sediment aan de zijkanten. Sprays worden gebruikt om de stof te wassen.
Persfilters maken het mogelijk om een droger product te verkrijgen dan vacuümfilters (in sommige gevallen met geconditioneerde vochtigheid om verder drogen te voorkomen), maar ze hebben een lagere productiviteit en zijn duurder.
Drogen is de bewerking van het dehydrateren van natte verrijkingsproducten, gebaseerd op de verdamping van het daarin aanwezige vocht in de gas- (lucht)omgeving die hen omringt wanneer het gedroogde product wordt verwarmd.
Apparaten die voor het drogen worden gebruikt, worden drogers genoemd. Afhankelijk van de uitvoering zijn er trommel-, haard-, transportband-, pijpdrogers en wervelbeddrogers. In de praktijk van minerale verwerking worden trommel-, pijpdrogers en wervelbeddrogers het meest gebruikt. Trommeldrogers (Figuur 3.4) zijn een roterende schuine trommel, aan één zijde wordt materiaal geladen en worden hete gassen uit de oven aangevoerd. Door speciale sproeiers in de trommel stijgt het materiaal constant tot een bepaalde hoogte en wordt het gestort. Hete gassen gaan door dit vallende materiaal door de verdunning die wordt veroorzaakt door rookafzuigers. Trommeldrogers worden vervaardigd met een diameter van 1000 - 3500 mm en een lengte van 4000 - 27000 mm. De verblijftijd van het materiaal in de trommel is afhankelijk van de eigenschappen van het te drogen product, het aanvankelijke en uiteindelijke vochtgehalte en is 29-40 minuten. Het vochtgehalte van het gedroogde materiaal is 4 - 6% en in sommige gevallen 0,5 - 1,5%.
In de pijpdroger wordt het materiaal in suspensie gedroogd. De installatie voor het drogen van materiaal in een droogleiding (Fig. 3.5) bestaat uit een oven met een mengkamer en een verticaal opgestelde leiding. Het materiaal uit de bunker wordt met behulp van een transportband naar de feeder gevoerd. De caster voert het materiaal in de buis, waardoor het door hete gassen omhoog wordt getransporteerd. De beweging van heet gas van de oven naar boven wordt verzorgd door het vacuüm dat wordt gecreëerd door de ventilator - rookafzuiger. Het bovenste uiteinde van de buis komt in een cycloonvormige container. Omdat het volume van de container is toegenomen in vergelijking met de pijp, valt het vacuüm erin en bezinkt het materiaal, van waaruit het periodiek wordt gelost met behulp van een knipperende sluiter. Bewegend in een stroom heet gas, worden de deeltjes van het materiaal gedroogd.
Wervelbeddrogers werken volgens het principe van fluïdisatie van bulkmateriaal met een stroom heet gas, dat wordt verkregen door de verbranding van brandstof in een oven.
De processen voor het verwerken van mineralen volgens hun beoogde doel in de technologische cyclus van de fabriek zijn onderverdeeld in: voorbereidende, feitelijke verrijking en hulp.
Tot voorbereidend operaties omvatten het breken, malen, zeven en classificeren, evenals het middelen van mineralen, die kunnen worden uitgevoerd in mijnen, steengroeven, mijnen en verwerkingsfabrieken.
Tot belangrijkste verrijking processen omvatten die fysische en fysisch-chemische processen van scheiding van mineralen, waarbij nuttige mineralen vrijkomen in concentraten, en afvalgesteente in afval.
Tot extra processen omvatten de processen van het verwijderen van vocht uit verrijkingsproducten. Dergelijke processen worden uitdroging genoemd, die wordt uitgevoerd om het vochtgehalte van producten op de vastgestelde normen te brengen. Hulpprocessen omvatten de behandeling van industrieel afvalwater (voor hergebruik of lozing in waterlichamen) en stofopvangprocessen.
Bij het verrijken van mineralen wordt gebruik gemaakt van verschillen in hun fysische en fysisch-chemische eigenschappen, waarvan kleur, glans, hardheid, dichtheid, splitsing, breuk, magnetische, elektrische en enkele andere eigenschappen essentieel zijn.
Kleur mineralen zijn gevarieerd. Het verschil in kleur wordt gebruikt bij handmatige ertssortering of steenbemonstering van kolen en andere soorten verwerking.
Schijnen mineralen wordt bepaald door de aard van hun oppervlakken. Het verschil in glans kan, zoals in het vorige geval, worden gebruikt bij het handmatig plukken of het bemonsteren van stenen uit kolen of bij andere soorten verwerking.
Hardheid mineralen, die deel uitmaken van mineralen, zijn belangrijk bij het kiezen van methoden voor het breken en verrijken van sommige ertsen, evenals kolen. Mineralen met een lagere hardheid worden sneller gebroken en gemalen dan mineralen met een grotere hardheid. Door selectief breken of malen toe te passen, is het mogelijk om dergelijke mineralen achteraf op een zeef te scheiden.
Dikte mineralen lopen sterk uiteen. Het verschil in de dichtheid van bruikbare mineralen en afvalgesteente wordt veel gebruikt bij de verrijking van ertsen en kolen.
Decollete mineralen ligt in hun vermogen om te splitsen van inslagen in strikt gedefinieerde richtingen en gladde oppervlakken langs de gespleten vlakken te vormen. Splitsing is belangrijk voor de keuze van de breek- en maalmethode, evenals de verwijdering van gebroken materialen uit verrijkingsproducten door middel van zeven en classificatie.
knik is van aanzienlijk praktisch belang bij de verrijkingsprocessen, aangezien de aard van het oppervlak van het mineraal verkregen door pletten en malen de verrijking door elektrische en andere methoden beïnvloedt.
Magnetische eigenschappen mineralen worden gebruikt bij de verrijking van mineralen met verschillende magnetische gevoeligheid in een magnetisch veld van verschillende intensiteit.
Elektrisch eigen De eigenschappen van mineralen worden gebruikt in elektrische verrijkingsmethoden die verband houden met een andere verhouding van minerale deeltjes tot de werking van elektrische en mechanische krachten wanneer ze in een elektrisch veld bewegen.
Fysiochemische eigenschappen oppervlakken van minerale deeltjes worden gebruikt in flotatieprocessen, die bestaan uit hun verschillende verhouding tot aquatisch milieu en blootstelling aan chemicaliën (reagentia.
In de verwerkingsfabriek ondergaat de grondstof tijdens de verwerking een reeks opeenvolgende technologische bewerkingen. Een grafische weergave van het geheel en de volgorde van deze bewerkingen heet technologisch schema van verrijking.
De materiële samenstelling van mineralen.
De materiële samenstelling van mineralen is een reeks gegevens over het gehalte aan nuttige componenten en onzuiverheden, minerale manifestaties en de aard van graanvergroeiing. essentiële elementen, hun kristalchemische en fysische eigenschappen.
Chemische samenstelling
De chemische samenstelling van mineralen kenmerkt het gehalte aan de belangrijkste en bijbehorende mineralen, evenals nuttige en schadelijke onzuiverheden.
Een bruikbare component is opgenomen in de p.i. in industriële concentraties, het bepalen van hun belangrijkste waarde, doel en naam. Bijvoorbeeld ijzer Ijzer ertsen.
Bijbehorende nuttige componenten zijn de samenstellende delen van p.i. waarvan de winning alleen economisch haalbaar is in combinatie met de hoofdp.c. bijvoorbeeld goud en zilver in semi-metaalhoudende sulfide-ertsen.
Nuttige onzuiverheden worden waardevolle elementen genoemd in de SP, die kunnen worden geïsoleerd en gebruikt in combinatie met de hoofdSP, waardoor de kwaliteit ervan wordt verbeterd. Bijvoorbeeld. Chroom en wolfraam in ijzererts, enz.
Schadelijke onzuiverheden worden elementen genoemd die aanwezig zijn in de p.i. samen met de belangrijkste nuttige component en verslechtering van de kwaliteiten ervan. Bijvoorbeeld zwavel en fosfor in ijzererts, zwavel in kolen.
Chemische samenstelling van p.i. bepaald door spectrale, chemische analyse, kernfysica, activering en andere soorten analyse.
Mineralogische samenstelling.
De mineralogische samenstelling kenmerkt de minerale vormen van manifestatie van de elementen waaruit mineralen bestaan.
In overeenstemming met de minerale vormen van manifestatie van de belangrijkste waardevolle componenten van non-ferro metaalertsen, worden non-ferro metaalertsen onderscheiden als sulfide, geoxideerd, gemengd.
IJzerertsen: magnetiet, titanomagnetiet, hematiet-martiet, bruine ijzersteen, sideriet.
Mangaanerts: browniet, psilomelanovad, pyrolusiet, gemengd complex.
Mijnbouw en chemische grondstoffen: apatiet, apatiet - nefelien, fosforiet, sylviniet-ertsen.
1.1.3. Weefsel en structurele kenmerken.
Weefsel- en structurele kenmerken in de structuur van een mineraal worden gekenmerkt door grootte, vorm, ruimtelijke verdeling van minerale insluitsels en aggregaten.
De belangrijkste vormen van minerale korrels zijn idiomorf (begrensd door de randen van het kristal), allotriomorf (begrensd door de vorm van de te vullen ruimte), colloïdaal, emulsie, lamellair - relikwie-residu, fragmenten en fragmenten.
Afhankelijk van de heersende grootte van minerale excreties, zijn er grote (20-2 mm), kleine (2-0,2 mm), dunne (0,2-0,02 mm), zeer dunne of emulsie (0,02-0,002 mm), submicroscopische (0,002- 0,0002 mm) en colloïd-gedispergeerde (minder dan 0,0002 mm) verspreiding van mineralen.
De textuur van het erts kenmerkt de onderlinge rangschikking van minerale aggregaten en kan zeer divers zijn. In gestreepte en gelaagde structuren bijvoorbeeld, grenzen de aggregaten aan elkaar; in knobbeltjes - bevinden zich in elkaar; in een lus - elkaar wederzijds doordringen; in kokardes grenzen ze achtereenvolgens aan andere met enkele minerale aggregaten.
Kenmerken van minerale afzettingen vormen de basis voor de ontwikkeling van technologie en voorspellingsindicatoren voor minerale verwerking.
Hoe groter de verspreiding van mineralen en hoe perfecter de vorm van hun segregatie, hoe eenvoudiger de technologie en hoe hoger de verrijkingsgraad van de mineralen.
Fysieke eigenschappen
Elk ertsmineraal heeft een specifieke chemische samenstelling en heeft een karakteristieke structuur. Dit leidt tot nogal constante en individuele fysieke eigenschappen mineralen: kleur; dikte; elektrische geleiding; magnetische gevoeligheid, enz.
Door op een bepaalde manier de omstandigheden te creëren waaronder bepaalde eigenschappen van mineralen het meest contrasteren, is het mogelijk om ze van elkaar te scheiden, inclusief het scheiden van waardevolle mineralen uit de totale massa. .",. ,
Als tekenen van de scheiding van minerale componenten tijdens minerale verwerking, worden hun fysische en chemische eigenschappen gebruikt, waarvan de belangrijkste zijn: mechanische sterkte; dikte; magnetische permeabiliteit; elektrische geleidbaarheid en diëlektrische constante; verschillende soorten straling; bevochtigbaarheid; oplosbaarheid, enz.
Mechanische kracht(hardheid) van ertsen en kolen wordt gekenmerkt door breekbaarheid, brosheid, hardheid, abrasiviteit, tijdelijke weerstand tegen compressie en bepaalt de energiekosten tijdens het breken en malen, evenals de keuze van breek-slijp- en verrijkingsapparatuur.
De kernfysische eigenschappen van mineralen komen tot uiting wanneer ze interageren met elektromagnetische straling (luminescentie, foto-elektrisch effect, Compton-effect, fluorescentie, enz.).
De scheiding van mineralen is gebaseerd op het verschil in de intensiteit van de emissie of demping van straling door hen.
De magnetische eigenschappen van mineralen ontstaan en manifesteren zich in een magnetisch veld. De maatstaf voor het beoordelen van de magnetische eigenschappen van mineralen is hun magnetische permeabiliteit en de bijbehorende magnetische gevoeligheid, gelijk aan 1/|1m. Magnetische eigenschappen worden voornamelijk bepaald door de chemische samenstelling en deels door de structuur van mineralen. Verhoogde magnetische gevoeligheid is kenmerkend voor mineralen, waaronder ijzer, nikkel, mangaan, chroom, vanadium, titanium.
Steenkoolstof is diamagnetisch en minerale onzuiverheden daarin zijn paramagnetisch.
Verschillen in magnetische eigenschappen mineralen worden gebruikt om ze te scheiden met behulp van magnetische verrijkingsmethoden.
De elektrische eigenschappen van mineralen worden bepaald door elektrische geleidbaarheid en diëlektrische constante.
Verschillen in de elektrische eigenschappen van mineralen worden gebruikt om ze te scheiden met behulp van elektrische verrijkingsmethoden.
Bevochtiging is een manifestatie van intermoleculaire interactie op de grens van contact tussen fasen - een vaste stof, vloeistof en gas, wat tot uiting komt in de verspreiding van een vloeistof over het oppervlak van een vaste stof.
Verschillen in de bevochtigbaarheid van het oppervlak van fijn verdeelde minerale deeltjes worden gebruikt voor hun scheiding door flotatieverrijkingsmethoden.
Oplosbaarheid van mineralen - het vermogen van mineralen om op te lossen in anorganische en organische oplosmiddelen. De overdracht van de vaste fase naar de vloeibare toestand kan worden uitgevoerd door oplossing als gevolg van diffusie en intermoleculaire interactie of door chemische reacties.
Echte oplosbaarheid vaste stoffen empirisch bepaald. Verschillen in de oplosbaarheid van minerale componenten worden gebruikt in chemische methoden voor ertsdressing.
kenmerk materiaal composities weergegeven in figuur 1.
Fig 1. Kenmerken van de materiaalsamenstelling.
Classificatie van methoden en processen van verrijking.
Bij de verwerkingsbedrijven p.i. worden onderworpen aan een reeks opeenvolgende verwerkingsprocessen, die, afhankelijk van hun doel, zijn onderverdeeld in:
voorbereidend
Hoofdverrijking
Hulp- en productieserviceprocessen
voorbereidende processen. Voorbereidende processen omvatten: verpletteren en malen, waarin de opening van mineralen wordt bereikt als gevolg van de vernietiging van vergroeiingen van nuttige mineralen met afvalgesteente (of vergroeiingen van sommige nuttige mineralen met andere) met de vorming van een mechanisch mengsel van deeltjes en stukjes van verschillende minerale samenstelling, evenals als processen screening en classificatie, gebruikt voor het scheiden van de grootte van mechanische mengsels die zijn verkregen tijdens het breken en malen. De taak van de voorbereidende processen is om de minerale grondstoffen op de maat te brengen die nodig is voor latere verrijking en in sommige gevallen om de genadeslag van een bepaalde deeltjesgrootteverdeling te krijgen voor direct gebruik in de nationale economie (sortering van ertsen en kolen) .
- Normen en snip van gastoevoer Wat voor soort gasleiding voor woongebouwen?
- Strijdkrachten van de Russische Federatie: huurders van een appartementencomplex hebben niet het recht om de gastenparkeerplaats op de binnenplaats van het huis te gebruiken voor het permanent parkeren van hun auto's
- Gevorderde opleiding in huisvesting en gemeentelijke diensten Cursussen in huisvesting en gemeentelijke diensten
- Laten we het kind kennis laten maken met kleding in het Engels