Quais processos de beneficiamento utilizam a molhabilidade dos minerais. Enriquecimento de minerais. Suscetibilidade magnética específica

A tarefa dos principais processos de enriquecimento é separar o mineral útil e o estéril. Eles são baseados em diferenças físicas e físico propriedades quimicas Oh minerais compartilhados.

Na maioria das vezes, na prática de enriquecimento, são utilizados métodos de enriquecimento por gravidade, flotação e enriquecimento magnético.

2.1. Método de enriquecimento gravitacional

Método de enriquecimento gravitacional assim denominado, em que a separação de partículas minerais, diferindo em densidade, tamanho e forma, se deve à diferença na natureza e velocidade de seu movimento em meios fluidos sob a ação da gravidade e das forças de resistência. O método de gravidade ocupa uma posição de liderança entre outros métodos de enriquecimento. O método gravitacional é representado por uma série de processos. Eles podem ser gravitacionais propriamente ditos (separação no campo da gravidade - geralmente para partículas relativamente grandes) e centrífugos (separação em um campo centrífugo - para pequenas partículas). Se a separação ocorre no ar, os processos são chamados de pneumáticos; em outros casos - hidráulico. Os mais difundidos no enriquecimento são, na verdade, os processos gravitacionais realizados na água.

De acordo com o tipo de aparelho utilizado, os processos por gravidade podem ser divididos em jigging, enriquecimento em meios pesados, concentração em mesas, enriquecimento em eclusas, em chutes, separadores de parafuso, enriquecimento em concentradores centrífugos, separadores de contracorrente, etc. processos de gravidade geralmente referido como rubor.

Os processos de gravidade são usados ​​no enriquecimento de carvão e xisto, minérios de ouro e platina, minérios de estanho, ferro oxidado e minérios de manganês, cromo, volframita e minérios metais raros, materiais de construção e alguns outros tipos de matérias-primas.

As principais vantagens do método gravitacional são economia e respeito pelo meio ambiente. Além disso, as vantagens incluem alta produtividade, característica da maioria dos processos. A principal desvantagem é a dificuldade de enriquecer efetivamente turmas pequenas.

Os processos de gravidade são usados ​​independentemente e em combinação com outros métodos de enriquecimento.

O método mais comum de enriquecimento por gravidade é o jigging. jiggingé o processo de separação de partículas minerais por densidade em meio aquoso ou ar, pulsando em relação à mistura sendo separada na direção vertical.

Este método pode enriquecer materiais com tamanho de partícula de 0,1 a 400 mm. Jigging é usado no enriquecimento de carvão, xisto, ferro oxidado, manganês, cromita, cassiterita, volframita e outros minérios, bem como rochas contendo ouro.

Durante o processo de jigging (Fig. 2.1), o material colocado na peneira da máquina de jigging é periodicamente solto e compactado. Nesse caso, os grãos do material enriquecido, sob a influência de forças atuantes em um fluxo pulsante, são redistribuídos de forma que as partículas de densidade máxima se concentrem na parte inferior do leito, e as de densidade mínima se concentrem na a parte superior (o tamanho e a forma das partículas também afetam o processo de delaminação).

Ao enriquecer material fino, coloca-se na peneira um leito artificial de material (por exemplo, no enriquecimento de carvão, utiliza-se um leito de pegmatito), cuja densidade é maior que a densidade de um mineral leve, mas menor que a densidade de um pesado. o tamanho da cama é 5-6 vezes maior que o tamanho da peça máxima do minério original e várias vezes maior que os furos na peneira da máquina de jigging. Partículas mais densas passam pelo leito e peneira e são descarregadas através de um bocal especial no fundo da câmara da máquina de jigging.

Ao enriquecer material grande, o leito não é especialmente colocado na peneira, ele é formado por si só a partir do material enriquecido e é chamado de natural (o material enriquecido é maior que as aberturas da peneira). Partículas densas passam pelo leito, passam pela peneira e são descarregadas por uma abertura especial de descarga na peneira e, posteriormente, pelo elevador da câmara da máquina.

E, finalmente, ao enriquecer um material amplamente classificado (existem partículas pequenas e grandes), as partículas pequenas e densas são descarregadas por meio de uma peneira, as partículas grandes e densas por uma abertura de descarga (Fig. 2.1).

Atualmente, são conhecidos cerca de 100 projetos de máquinas de jigging. As máquinas podem ser classificadas da seguinte forma: de acordo com o tipo de meio de separação - hidráulico e pneumático; de acordo com o método de criação de pulsações - pistão com peneira móvel, diafragma, sem pistão ou pulsação de ar (Fig. 2.2). Além disso, as máquinas podem ser para o enriquecimento de turmas pequenas, turmas grandes, material amplamente classificado. O mais comum é o jigging hidráulico. E entre as máquinas, as sem pistão são as mais usadas.

As máquinas de jigging de pistão podem ser usadas para jigging de material com tamanho de partícula de 30 + 0 mm. As vibrações da água são criadas pelo movimento do pistão, cujo curso é regulado por um mecanismo excêntrico. Atualmente, as máquinas de jigging de pistão não são produzidas e, na verdade, foram completamente substituídas por outros tipos de máquinas.

As máquinas de jigging de diafragma são usadas para jigging de ferro, minérios de manganês e minérios de metais raros e nobres com tamanho de partícula.As máquinas de jigging de diafragma são usadas para enriquecimento de minérios com tamanho de partícula de 30 a 0,5 (0,1) mm. Eles são fabricados com vários arranjos de diafragma.

As máquinas de diafragma de abertura horizontal geralmente têm duas ou três câmaras. As oscilações da água nas câmaras são criadas pelos movimentos de subida e descida dos fundos cônicos proporcionados por um ou mais (dependendo do tipo de máquina) mecanismos de acionamento excêntrico. O curso do fundo cônico é controlado girando a luva excêntrica em relação ao eixo e apertando as porcas, e a frequência de suas oscilações é controlada pela troca da polia no eixo do motor. O corpo da máquina em cada câmara é conectado ao fundo cônico por manguitos de borracha (diafragmas).

As máquinas de jigging de diafragma com diafragma vertical possuem duas ou quatro câmaras com fundos piramidais separados por uma divisória vertical, na parede da qual é montado um diafragma de metal conectado de forma flexível a ele, fazendo movimentos alternativos.

Máquinas de jigging com peneira móvel são usadas na prática doméstica para o enriquecimento de minérios de manganês com tamanho de partícula de 3 a 40 mm. As máquinas não são produzidas em massa. O mecanismo da manivela da peneira está localizado acima do corpo da máquina. A peneira faz movimentos arqueados, nos quais o material se solta e se move ao longo da peneira. As máquinas possuem peneiras de duas, três e quatro seções com área de 2,9-4 m 2 . Produtos pesados ​​são descarregados pela abertura lateral ou central. Na prática estrangeira, são utilizadas máquinas de jigging com peneira móvel, que possibilitam o enriquecimento de material com granulometria de até 400 mm. Por exemplo, a máquina Humboldt-Vedag permite enriquecer material com tamanho de partícula de -400 + 30 mm. Uma característica distintiva desta máquina é que uma extremidade da peneira é fixada no eixo e, portanto, não se move na direção vertical. Os produtos da separação são descarregados por meio de uma roda elevadora. O carro difere em alta lucratividade no trabalho.

As máquinas de jigging de pulsação de ar (sem pistão) (Fig. 3.3) diferem das outras por usar ar comprimido para criar vibrações de água no compartimento de jigging. As máquinas possuem um compartimento de ar e jigging e são equipadas com um acionamento universal que fornece ciclos de jigging simétricos e assimétricos e a capacidade de controlar o suprimento de ar para as câmaras. A principal vantagem das máquinas sem pistão é a capacidade de controlar o ciclo de jigging e obter alta precisão de separação com maior altura do leito. Essas máquinas são usadas principalmente para o enriquecimento de carvão, menos freqüentemente minérios de metais ferrosos. As máquinas podem ter câmaras de ar laterais (Fig. 2.3), câmaras de ar sob a tela, câmaras de ar sob a tela do ramal.

Com a disposição lateral das câmaras de ar, a uniformidade das pulsações da água no compartimento de jigging é mantida com uma largura de câmara não superior a 2 m. Para garantir uma distribuição uniforme do campo de velocidade do fluxo pulsante na área de a peneira de jigging, designs modernos de máquinas de jigging usam carenagens hidráulicas no final da divisória entre os compartimentos de ar e jigging.

O ar comprimido entra no compartimento de ar periodicamente através de vários tipos de pulsadores (rotativo, válvula, etc.), instalados um para cada câmara; também periodicamente o ar é liberado do compartimento de ar para a atmosfera. Quando o ar é admitido, o nível da água no compartimento de ar diminui, e no compartimento de jigging, claro, sobe (porque são “vasos comunicantes”); quando o ar é liberado, ocorre o inverso. Devido a isso, movimentos oscilatórios são feitos no compartimento de jigging.

Enriquecimento mineral em ambientes pesados com base na separação da mistura mineral por densidade. O processo ocorre de acordo com a lei de Arquimedes em meios com uma densidade intermediária entre a densidade de um determinado mineral leve e específico pesado. Os minerais especificamente leves flutuam e os pesados ​​específicos afundam no fundo do aparelho. O enriquecimento em meio pesado é amplamente utilizado como processo principal para carvões de categorias de lavabilidade difícil e média, bem como xisto, cromita, manganês, minérios de sulfeto de metais não ferrosos, etc. A eficiência de separação em meio pesado é maior do que a eficiência de enriquecimento em máquinas de jigging (este é o processo de gravidade mais eficiente).

Líquidos pesados ​​e suspensões pesadas são usados ​​como meios pesados. Há uma diferença fundamental entre eles. Um líquido pesado é homogêneo (monofásico), uma suspensão pesada é não homogênea (consiste em água e partículas suspensas nela - um agente espessante). Portanto, o enriquecimento em um líquido pesado é, em princípio, aceitável para partículas de qualquer tamanho.

Uma suspensão pesada pode ser considerada um pseudofluido com uma certa densidade apenas para partículas suficientemente grandes (em comparação com o tamanho das partículas do agente espessante). Além disso, devido ao movimento geral das partículas do agente espessante em uma determinada direção sob a influência do campo de força no qual o enriquecimento é realizado (gravitacional ou centrífugo), a fim de obter uma suspensão de densidade uniforme no aparelho, é necessário misturá-lo. Este último afeta inevitavelmente as partículas submetidas ao enriquecimento. Portanto, o limite inferior do tamanho da partícula, enriquecido em suspensão pesada, é limitado e é: em processos de gravidade - para minérios 2-4 mm, para carvões - 4-6 mm; em processos centrífugos para minérios - 0,25-0,5 mm, para carvões 0,5-1 mm.

Como meio pesado industrial, são utilizadas suspensões pesadas, ou seja, uma suspensão de partículas pesadas específicas finas (agente de peso) em um meio, que geralmente é água. (Fluidos pesados ​​não são usados ​​na indústria devido ao seu alto custo e toxicidade) As pastas hidráulicas são simplesmente chamadas de pastas. Os agentes de peso mais comumente usados ​​são magnetita, ferrosilício e galena. O tamanho de partícula do agente de ponderação é geralmente de 0,15 mm. A densidade da suspensão é determinada pela expressão:

 c \u003d C ( y - 1) + 1, g / cm 3,

onde: C é a concentração do agente espessante, d.u.,  y é a densidade do agente espessante, g / cm 3. Assim, alterando a concentração do agente espessante, é possível preparar uma suspensão com a densidade necessária.

O enriquecimento em suspensões pesadas de material de médio e grande porte é feito em separadores por gravidade (em separadores com condições de separação estática). O enriquecimento de material de grão fino é realizado em separadores centrífugos (separadores com condições de separação dinâmica) - hidrociclones. Outros tipos de separadores de meios pesados ​​(aerosuspensão, vibração) raramente são usados.

Os separadores de gravidade média-pesada podem ser divididos em três tipos principais - roda, cone e tambor. Separadores de rodas (Fig. 2.4) são usados ​​para enriquecer material com tamanho de partícula de 400-6 mm, na prática doméstica principalmente para carvão e xisto. O SKV mais comumente usado é um separador de roda com uma roda elevadora vertical.

Em separadores de suspensão cônica (Fig. 2.5), a fração pesada é geralmente descarregada por um transporte de ar interno ou externo. Esses separadores são usados ​​para beneficiamento de material de minério com tamanho de –80(100)+6(2) mm

Separadores cônicos com elevador de ar externo (Fig. 2.5) consistem em uma parte cilíndrica superior e uma parte cônica inferior. A parte cônica inferior termina com um cotovelo de transição conectando o cone com um elevador de ar que eleva as partículas sedimentadas. O ar comprimido é fornecido ao tubo de elevação de ar através de bicos a uma pressão de cerca de 3-4 10 5 Pa. O diâmetro do tubo de transporte de ar é considerado igual a pelo menos três tamanhos do maior pedaço de minério. O produto flutuante, juntamente com a suspensão, é drenado para o chute, e o produto pesado é alimentado por um airlift na câmara de descarga.

O separador de tambor (Fig. 2.6) é usado para enriquecer material de minério com tamanho de partícula de 150 + 3 (5) mm, com alta densidade material enriquecido.

Os hidrociclones de enriquecimento de meio pesado são estruturalmente semelhantes aos classificadores. O material enriquecido é alimentado tangencialmente através do tubo de alimentação junto com a pasta pesada. Sob a ação da força centrífuga (muitas vezes maior que a força da gravidade), o material é estratificado: as partículas densas se aproximam das paredes do aparelho e são transportadas pelo “vórtice externo” até o bocal de descarga (areia), leve as partículas se aproximam do eixo do aparelho e são transportadas pelo “vórtice interno” até o bocal de escoamento.

Os esquemas tecnológicos de enriquecimento em suspensões pesadas são praticamente os mesmos para a maioria das plantas em operação. O processo consiste nas seguintes operações: preparação de suspensão pesada, preparação de minério para separação, separação de minério em suspensão em frações densidade diferente, drenagem da suspensão de trabalho e lavagem dos produtos de separação, regeneração do agente espessante.

O enriquecimento de fluxos em superfícies inclinadas é realizado em mesas de concentração, eclusas, em calhas e separadores de parafuso. O movimento da polpa nesses dispositivos ocorre ao longo de uma superfície inclinada sob a ação da gravidade em uma espessura de fluxo pequena (em comparação com a largura e o comprimento). Geralmente excede o tamanho do grão máximo em 2-6 vezes.

Concentração(enriquecimento) sobre tabelas- é o processo de separação por densidade em uma fina camada de água que flui ao longo de um plano ligeiramente inclinado (deck), fazendo movimentos alternativos assimétricos em um plano horizontal perpendicular à direção do movimento da água. A concentração da tabela é utilizada para o enriquecimento de classes pequenas - 3 + 0,01 mm para minérios e -6 (12) + 0,5 mm para carvões. Este processo utilizado no enriquecimento de minérios de estanho, tungstênio, metais raros, nobres e ferrosos, etc.; para o enriquecimento de pequenas classes de carvão, principalmente para sua dessulfuração. A mesa de concentração (Fig. 2.7) consiste em um deck (plano) com ripas estreitas (ondulações); dispositivo de suporte; mecanismo de acionamento. Ângulo de inclinação do convés  = 410. Para partículas leves, as forças turbulentas hidrodinâmicas e de elevação são predominantes, de modo que as partículas leves são arrastadas em uma direção perpendicular ao convés. Partículas de densidade intermediária ficam entre partículas pesadas e leves.

Porta de entrada(Fig. 2.8) é uma calha retangular inclinada com lados paralelos, no fundo da qual são colocados revestimentos de retenção (estênceis duros ou tapetes macios), projetados para reter partículas sedimentadas de minerais pesados. As fechaduras são usadas para enriquecer ouro, platina, cassiterita de placers e outros materiais, cujos componentes enriquecidos variam significativamente em densidade. Os gateways são caracterizados por um alto grau de concentração. O material é alimentado continuamente à eclusa até que as células dos estênceis sejam preenchidas predominantemente com partículas de minerais densos. Depois disso, o carregamento do material é interrompido e a eclusa é enxaguada.

rampa de jato(Figura 2.9) tem fundo plano e lados convergentes em um determinado ângulo. A polpa é carregada na extremidade superior larga da calha. No final da calha, as partículas de maior densidade estão localizadas nas camadas inferiores e as partículas de menor densidade estão localizadas nas camadas superiores. Ao final do chute, o material é separado por separadores especiais em concentrado, farelo e rejeito. Calhas afuniladas são usadas no enriquecimento de minérios aluviais. Aparelhos como chutes cônicos são divididos em dois grupos: 1) aparelhos que consistem em um conjunto de chutes individuais em várias configurações; 2) separadores cônicos, constituídos por um ou mais cones, cada um dos quais é como um conjunto de calhas cônicas instaladas radialmente com um fundo comum.

No separadores de parafuso uma calha lisa inclinada fixa é feita na forma de uma espiral com um eixo vertical (Fig. 2.10), eles são usados ​​para separar material com tamanho de partícula de 0,1 a 3 mm. Ao se mover em um fluxo turbulento, além das forças gravitacionais e hidrodinâmicas usuais que atuam sobre os grãos, desenvolvem-se forças centrífugas. Os minerais pesados ​​estão concentrados no lado interno da calha, enquanto os minerais leves estão concentrados no lado externo. Em seguida, os produtos da separação são descarregados do separador usando divisores localizados no final da calha.

Em concentradores centrífugos a força centrífuga que atua no corpo é muitas vezes maior que a força da gravidade e o material é separado pela força centrífuga (a gravidade tem apenas um pequeno efeito). Nesses casos, se a força centrífuga e a gravidade são comensuráveis ​​e a separação ocorre sob a ação de ambas as forças, o enriquecimento é geralmente chamado centrífugo-gravitacional (separadores de parafuso).

A criação de um campo centrífugo em concentradores centrífugos pode, em princípio, ser realizada de duas maneiras: alimentação tangencial de um fluxo sob pressão em um recipiente cilíndrico fechado e estacionário; girando um fluxo fornecido livremente em um vaso rotativo aberto e, consequentemente, os concentradores centrífugos podem ser fundamentalmente divididos em dois tipos: aparelho de ciclone de pressão; centrífugas sem pressão.

De acordo com o princípio de operação, os concentradores centrífugos do tipo ciclone têm muito em comum com os hidrociclones, mas diferem em um ângulo de conicidade significativamente maior (até 140). Devido a isso, um “leito” de material enriquecido é formado no aparelho, que desempenha o papel de suspensão pesada em ciclones de enriquecimento de meio pesado. E a divisão é a mesma. Comparados aos hidrociclones médio-pesados, estes são muito mais econômicos em operação, mas apresentam pior desempenho tecnológico.

A operação dos concentradores do segundo tipo assemelha-se à operação de uma centrífuga convencional. Concentradores centrífugos deste tipo são usados ​​para enriquecer areias grossas, na exploração de depósitos aluviais com ouro e na extração de ouro fino livre de vários produtos. O aparelho é uma tigela hemisférica forrada com uma inserção de borracha corrugada. A tigela é fixada em uma plataforma especial (plataforma), que recebe a rotação de um motor elétrico por meio de uma correia em V. A polpa do material enriquecido é carregada no aparelho, as partículas leves junto com a água se fundem pelas laterais, as pesadas ficam presas nas ranhuras. Para descarregar o concentrado retido pela superfície de borracha corrugada, o bojo é parado e é feito um enxágue (existem também desenhos que permitem descarregamento contínuo). Ao trabalhar em areias grossas contendo ouro, o concentrador fornece um grau muito alto de redução - até 1000 vezes ou mais com alta (até 96-98%) recuperação de ouro.

Separação de água em contracorrente usado na prática doméstica para o processamento de energia e carvões diluídos. Os aparelhos para enriquecimento por este método são separadores de parafuso e de inclinação acentuada. Parafusos horizontais e verticais são usados ​​​​para enriquecimento de carvão com tamanho de partícula de 6 - 25 mm e 13 - 100 mm, bem como para enriquecimento de peneiras e lodo de granulação grossa. Separadores fortemente inclinados são usados ​​para enriquecimento de carvões diluídos de até 150 mm de tamanho. A vantagem dos separadores de contracorrente é a simplicidade do esquema tecnológico. Em todos os separadores de contrafluxo, o material é separado em dois produtos: concentrado e resíduo. Os fluxos de contratransporte de produtos de separação formados durante o processo de separação se movem dentro da área de trabalho com uma dada resistência hidráulica ao seu movimento relativo, enquanto o fluxo de frações leves está associado ao fluxo do meio de separação e o fluxo de frações pesadas é contador. As zonas de trabalho dos separadores são canais fechados, equipados com um sistema do mesmo tipo de elementos, agilizados pelo fluxo e provocando a formação de um sistema de fluxos secundários e vórtices organizados de uma determinada maneira. Como regra, em tais sistemas, o material de origem é separado a uma densidade muito maior do que a densidade do meio de separação.

Uma condição necessária para a preparação de areias de depósitos aluviais e minérios de origem sedimentar para enriquecimento é a sua liberação da argila. As partículas minerais nesses minérios e areias não são ligadas por intercrescimento mútuo, mas são cimentadas em uma massa densa por uma substância de argila macia e viscosa.

O processo de desintegração (afrouxamento, dispersão) de material argiloso, cimentação de grãos de areia ou minério, com sua separação simultânea das partículas de minério com a ajuda de água e os mecanismos correspondentes é chamado rubor. A desintegração geralmente ocorre na água. Ao mesmo tempo, a argila incha na água, o que facilita sua destruição. Como resultado da lavagem, obtém-se material lavado (minério ou areia) e lodo contendo partículas de argila de grão fino dispersas em água. A lavagem é amplamente utilizada no enriquecimento de minérios de metais ferrosos (ferro, manganês), areias de depósitos aluviais de metais raros e preciosos, matérias-primas de construção, matérias-primas de caulim, fosforitos e outros minerais. A lavagem pode ser de importância independente se resultar em um produto comercializável. Mais frequentemente, é usado como uma operação preparatória para preparar o material para posterior enriquecimento. Para a lavagem, utilizam-se: telas, buchas, lavadoras, lavadoras-lavadoras, lavadoras de cubas, vibrolavadoras e outros aparelhos.

processos pneumáticos o beneficiamento baseia-se no princípio de separar os minerais por tamanho (classificação pneumática) e densidade (concentração pneumática) em uma corrente de ar ascendente ou pulsante. É utilizado no enriquecimento de carvão, amianto e outros minerais de baixa densidade; na classificação de fosforitos, minérios de ferro, minium e outros minerais nos ciclos de britagem e moagem a seco, bem como no despoeiramento de correntes de ar nas oficinas das fábricas de concentração. O uso do método de enriquecimento pneumático é conveniente em casos graves condições climáticas regiões do norte e leste da Sibéria ou em áreas onde há falta de água, bem como para o processamento de minerais contendo rocha facilmente encharcada que se forma um grande número de limos que violam a clareza da separação. As vantagens dos processos pneumáticos estão em sua eficiência, simplicidade e conveniência de disposição de rejeitos, a principal desvantagem está na eficiência de separação relativamente baixa, razão pela qual esses processos são usados ​​muito raramente.

enriquecimento de minerais- um conjunto de processos para o processamento primário de matérias-primas minerais, que tem como objetivo a separação de todos os minerais valiosos do estéril, bem como a separação mútua de minerais valiosos.

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informações gerais

Durante o enriquecimento, é possível obter tanto produtos comerciais finais (amianto, grafite, etc.) quanto concentrados adequados para posterior processamento químico ou metalúrgico. O enriquecimento é o elo intermediário mais importante entre a extração de minerais e o uso de substâncias extraídas. A teoria do enriquecimento baseia-se na análise das propriedades dos minerais e sua interação nos processos de separação - mineralurgia.

O enriquecimento permite aumentar significativamente a concentração de componentes valiosos. O teor de metais não ferrosos importantes - cobre, chumbo, zinco - nos minérios é de 0,3-2% e em seus concentrados - 20-70%. A concentração de molibdênio aumenta de 0,1-0,05% para 47-50%, tungstênio - de 0,1-0,2% para 45-65%, o teor de cinzas do carvão diminui de 25-35% para 2-15%. A tarefa de enriquecimento também inclui a remoção de impurezas nocivas de minerais (arsênico, enxofre, silício, etc.). A extração de componentes valiosos no concentrado nos processos de enriquecimento varia de 60 a 95%.

As operações de beneficiamento a que é submetido o maciço rochoso na fábrica de concentração dividem-se em: principal (realmente concentrador); preparatório e auxiliar.

Todos métodos existentes os beneficiamentos são baseados em diferenças nas propriedades físicas ou físico-químicas dos componentes individuais do mineral. Existem, por exemplo, métodos de enriquecimento gravitacional, magnético, elétrico, de flotação, bacteriano e outros.

Efeito tecnológico do enriquecimento

O enriquecimento preliminar de minerais permite:

  • aumentar as reservas industriais de matérias-primas minerais através da utilização de jazidas de minerais pobres com baixo teor de componentes úteis;
  • aumentar a produtividade do trabalho nas empresas de mineração e reduzir o custo do minério extraído devido à mecanização das operações de mineração e à extração contínua de minerais em vez de seletiva;
  • melhorar os indicadores técnicos e econômicos das empresas metalúrgicas e químicas no processamento de matérias-primas enriquecidas, reduzindo o custo de combustível, eletricidade, fundentes, reagentes químicos, melhorando a qualidade dos produtos acabados e reduzindo a perda de componentes úteis com resíduos;
  • realizar o uso complexo de minerais, pois o enriquecimento preliminar permite extrair deles não apenas os principais componentes úteis, mas também os acompanhantes, contidos em pequenas quantidades;
  • reduzir o custo de transporte de produtos de mineração para os consumidores, transportando produtos mais ricos, e não todo o volume de maciço rochoso extraído contendo minerais;
  • isolar impurezas nocivas de matérias-primas minerais, que, durante seu processamento posterior, podem degradar a qualidade do produto final, poluir ambiente e colocam em risco a saúde humana.

O beneficiamento dos minerais é feito em fábricas concentradoras, que hoje são poderosas empresas altamente mecanizadas e com processos tecnológicos complexos.

Classificação dos processos de enriquecimento

O processamento de minerais em plantas de processamento inclui uma série de operações sequenciais, como resultado da separação de componentes úteis de impurezas. De acordo com sua finalidade, os processos de processamento de minerais são divididos em preparatórios, principais (enriquecimento) e auxiliares (final).

Processos preparatórios

Os processos preparatórios são projetados para abrir ou abrir os grãos de componentes úteis (minerais) que compõem o mineral e dividi-lo em classes de tamanho que satisfaçam requisitos tecnológicos subsequentes processos de enriquecimento. Os processos preparatórios incluem britagem, moagem, peneiramento e classificação.

Trituração e moagem

Trituração e moagem- o processo de destruição e redução do tamanho de pedaços de matérias-primas minerais (minerais) sob a ação de forças mecânicas, térmicas e elétricas externas destinadas a superar forças internas coesão que une as partículas de um corpo sólido.

De acordo com a física do processo, não há diferença fundamental entre britagem e moagem. Convencionalmente, considera-se que na britagem obtêm-se partículas maiores que 5 mm e na britagem partículas menores que 5 mm. O tamanho dos grãos maiores, aos quais é necessário triturar ou triturar o mineral em sua preparação para enriquecimento, depende do tamanho das inclusões dos principais componentes que compõem o mineral e do capacidades técnicas equipamento no qual deve realizar a próxima operação de processamento do produto triturado (triturado).

Abertura de grãos de componentes úteis - trituração e (e) moagem de intercrescimentos até que os grãos de um componente útil sejam completamente liberados e uma mistura mecânica de grãos de um componente útil e estéril (mistura) seja obtida. Grãos de abertura de componentes úteis - esmagamento e (e) moagem de intercrescimentos até que parte da superfície do componente útil seja liberada, o que fornece acesso ao reagente.

A britagem é realizada em plantas especiais de britagem. Esmagamento é o processo de destruição sólidos com redução do tamanho das peças a um dado finura, pela ação forças externas, superando as forças coesivas internas que unem as partículas de uma substância sólida.

Triagem e classificação

Triagem e classificação são usados ​​para separar um mineral em produtos de tamanhos diferentes - classes de tamanho. A triagem é realizada peneirando o mineral em uma peneira e peneiras com furos calibrados em um produto pequeno (sob a peneira) e um produto grande (sobre a peneira). A triagem é usada para separar minerais por tamanho em superfícies de triagem (peneiramento), com tamanhos de orifício de um milímetro a várias centenas de milímetros.

A triagem é realizada máquinas especiais- estrondos.

A classificação do material por tamanho é realizada em meio aquoso ou ar e baseia-se no uso de diferenças nas taxas de sedimentação de partículas de tamanhos diferentes. Partículas grandes sedimentam mais rapidamente e se concentram na parte inferior do classificador, partículas pequenas sedimentam mais lentamente e são transportadas para fora do aparelho por fluxo de água ou ar. Os produtos grandes obtidos durante a classificação são chamados de areias, e os pequenos são chamados de dreno (para classificação hidráulica) ou produto fino (para pneumoclassificação). A classificação é usada para separar produtos pequenos e finos por tamanhos de grão não maiores que 1 mm.

Processos básicos (enriquecimento)

Os principais processos de enriquecimento são projetados para isolar um ou mais componentes úteis das matérias-primas minerais originais. A matéria-prima é separada durante o processo de beneficiamento em produtos apropriados - concentrado(s), produtos industriais e rejeitos finais. Nos processos de enriquecimento, são utilizadas as diferenças entre os minerais do componente útil e o estéril em densidade, suscetibilidade magnética, molhabilidade, condutividade elétrica, tamanho, forma de grão, propriedades químicas, etc.

Diferenças na densidade de grãos minerais são usadas no enriquecimento de minerais pelo método gravitacional. É amplamente utilizado no enriquecimento de carvão, minérios e matérias-primas não metálicas.

Os minerais, cujos componentes têm diferenças na condutividade elétrica ou têm a capacidade, sob a influência de certos fatores, de adquirir cargas elétricas de diferentes magnitudes e sinais, podem ser enriquecidos pelo método de separação elétrica. Esses minerais incluem apatita, tungstênio, estanho e outros minérios.

O enriquecimento por finura é usado nos casos em que os componentes úteis são representados por grãos maiores ou, inversamente, menores em comparação com os grãos de estéril. Nos placers, os componentes úteis estão na forma de pequenas partículas, portanto, a separação de grandes classes permite que você se livre de uma parte significativa das impurezas da rocha.

As diferenças na forma do grão e no coeficiente de fricção tornam possível separar as partículas planas escamosas de mica ou agregados fibrosos de amianto das partículas de rocha que têm Forma redonda. Ao se mover ao longo de um plano inclinado, as partículas fibrosas e planas deslizam e os grãos arredondados rolam para baixo. O coeficiente de atrito de rolamento é sempre menor que o coeficiente de atrito de deslizamento, de modo que as partículas planas e arredondadas se movem ao longo de um plano inclinado em diferentes velocidades e em diferentes trajetórias, o que cria condições para sua separação.

Diferenças em propriedades ópticas componentes é usado no enriquecimento de minerais pelo método de separação fotométrica. Desta forma, a separação mecânica de minério de grãos com cor diferente e brilho (por exemplo, separação de grãos de diamante de grãos de ganga).

As principais operações finais são o espessamento da polpa, desidratação e secagem dos produtos de enriquecimento. A escolha do método de desidratação depende das características do material a ser desidratado (teor de umidade inicial, distribuição de tamanho de partícula e composição mineralógica) e dos requisitos de umidade final. Muitas vezes, o teor de umidade final necessário é difícil de atingir em uma única etapa, portanto, as operações de desidratação são usadas na prática para alguns produtos de beneficiamento. jeitos diferentes em várias etapas.

Para desidratação de produtos de enriquecimento, são utilizados métodos de drenagem (telas, elevadores), centrifugação (filtragem, decantação e centrífugas combinadas), espessamento (espessantes, hidrociclones), filtração (filtros a vácuo, filtros prensa) e secagem térmica.

Exceto processos tecnológicos, para o funcionamento normal da planta de processamento, devem ser fornecidos processos de serviço de produção: transporte intrashop de minerais e produtos de seu processamento, abastecimento da fábrica com água, eletricidade, calor, controle tecnológico de qualidade de matérias-primas e produtos processados.

Os principais métodos de processamento mineral

De acordo com o tipo de ambiente em que o enriquecimento é realizado, o enriquecimento é diferenciado:

  • enriquecimento seco (no ar e aerosuspensão),
  • molhado (em água, meios pesados),
  • no campo das forças centrífugas,

Os métodos de enriquecimento gravitacional são baseados na diferença de densidade, tamanho e velocidade de movimento de pedaços de rocha em um ambiente aquoso ou aéreo. Ao separar em meios pesados, a diferença na densidade dos componentes separados é de importância primária.

Para enriquecer as partículas menores, é utilizado o método de flotação, com base na diferença nas propriedades de superfície dos componentes (molhabilidade seletiva com água, adesão de partículas minerais a bolhas de ar).

Produtos de processamento de minerais

Como resultado do enriquecimento, o mineral é dividido em vários produtos: concentrado (um ou mais) e resíduo. Além disso, produtos intermediários podem ser obtidos durante o processo de enriquecimento.

concentra

Os concentrados são produtos de enriquecimento nos quais a quantidade principal de um componente valioso é concentrada. Os concentrados, em comparação com o material enriquecido, são caracterizados por um teor significativamente maior de componentes úteis e um menor teor de estéril e impurezas nocivas.

Desperdício

Resíduos - produtos com baixo teor de componentes valiosos, cuja extração posterior é tecnicamente impossível ou economicamente inconveniente. (Este termo é equivalente ao termo usado anteriormente rejeitos, mas não o termo caudas, que, ao contrário dos resíduos, estão presentes em quase todas as operações de enriquecimento)

Intermediários

Produtos intermediários (produtos intermediários) são uma mistura mecânica de intercrescimentos com grãos abertos de componentes úteis e estéril. Os intermediários são caracterizados por um menor teor de componentes úteis em comparação com os concentrados e um maior teor de componentes úteis em comparação com os resíduos.

qualidade de enriquecimento

A qualidade dos minerais e produtos de enriquecimento é determinada pelo conteúdo de um componente valioso, impurezas, elementos relacionados, bem como teor de umidade e finura.

O processamento mineral é ideal

Por enriquecimento ideal de minerais (separação ideal) entende-se o processo de separação da mistura mineral em componentes, no qual não há entupimento de cada produto com partículas estranhas a ele. A eficiência do processamento mineral ideal é de 100% por qualquer critério.

Processamento mineral parcial

O enriquecimento parcial é o enriquecimento de uma classe separada de tamanho de um mineral, ou a separação da parte mais facilmente separada das impurezas contaminantes do produto final, a fim de aumentar a concentração de um componente útil nele. Usado, por exemplo, para reduzir

À vista de minerais valiosos comerciais, surge a questão de como uma peça de joalheria tão atraente pode ser obtida de minério primário ou fóssil. Especialmente tendo em conta o fato de que o processamento da rocha como tal é, se não um dos finais, pelo menos o processo de refino que precede o estágio final. A resposta para a pergunta será o enriquecimento durante o qual ocorre o processamento básico da rocha, que prevê a separação de um mineral valioso de meios vazios.

Tecnologia de enriquecimento geral

O processamento de minerais valiosos é realizado em empresas especiais de enriquecimento. O processo envolve a realização de várias operações, incluindo preparação, separação direta e separação de rocha com impurezas. Durante o enriquecimento, são obtidos vários minerais, incluindo grafite, amianto, tungstênio, minérios, etc. Não precisa ser rochas valiosas - existem muitas fábricas que processam matérias-primas, que posteriormente são utilizadas na construção. De uma forma ou de outra, os fundamentos do processamento mineral são baseados na análise das propriedades dos minerais, que também determinam os princípios de separação. A propósito, a necessidade de cortar diferentes estruturas surge não apenas com o propósito de obter um mineral puro. É uma prática comum quando vários são derivados de uma estrutura. raças valiosas.

esmagamento de rocha

Nesta fase, o material é triturado em partículas individuais. Durante o processo de trituração, forças mecânicas, com a ajuda dos quais os mecanismos de coesão interna são superados.

Como resultado, a rocha é dividida em pequenas partículas sólidas que possuem uma estrutura homogênea. Neste caso, vale a pena distinguir entre britagem direta e técnica de moagem. No primeiro caso, a matéria-prima mineral é submetida a uma separação menos profunda da estrutura, durante a qual são formadas partículas com fração superior a 5 mm. Por sua vez, a retificação garante a formação de elementos com diâmetro inferior a 5 mm, embora esse valor também dependa do tipo de rocha com a qual você terá que lidar. Em ambos os casos, o problema da máxima divisão dos grãos é colocado substância benéfica para que seja liberado um componente puro sem mistura, ou seja, estéril, impurezas, etc.

Processo de triagem

Após a finalização do processo de britagem, a matéria-prima colhida sofre outro impacto tecnológico, que pode ser tanto o peneiramento quanto o intemperismo. A peneiração é essencialmente um método de classificação dos grãos obtidos de acordo com sua finura. A maneira tradicional a execução desta etapa envolve o uso de uma peneira e uma peneira com possibilidade de calibrar as células. Durante o processo de triagem, as partículas acima e abaixo da rede são separadas. De alguma forma, o enriquecimento de minerais começa já nesta etapa, pois algumas das impurezas e materiais misturados são separados. Uma fração fina menor que 1 mm é peneirada e com a ajuda de ambiente aéreo- intemperismo. Uma massa semelhante a areia de grão fino é levantada por correntes de ar, após o que se estabelece.

No futuro, as partículas que se depositam mais lentamente são separadas dos elementos de poeira muito pequenos que permanecem no ar. Para coleta adicional de derivados de tal triagem, a água é usada.

Processos de enriquecimento

O processo de beneficiamento visa isolar as partículas minerais da matéria-prima. No decorrer de tais procedimentos, vários grupos de elementos são distinguidos - concentrado útil, rejeitos e outros produtos. O princípio de separação dessas partículas é baseado nas diferenças entre as propriedades dos minerais úteis e do estéril. Tais propriedades podem ser as seguintes: densidade, molhabilidade, suscetibilidade magnética, tamanho, condutividade elétrica, forma, etc. Assim, os processos de enriquecimento que utilizam a diferença de densidade envolvem métodos de separação gravitacional. Essa abordagem é usada para minério e matérias-primas não metálicas. O enriquecimento baseado nas características de molhabilidade dos componentes também é bastante comum. Nesse caso, é utilizado o método de flotação, cuja característica é a possibilidade de separação de grãos finos.

Também é utilizado o enriquecimento magnético de minerais, que permite isolar impurezas ferruginosas de meios de talco e grafite, bem como purificar tungstênio, titânio, ferro e outros minérios. Esta técnica é baseada na diferença no impacto campo magnético sobre partículas fósseis. Separadores especiais são usados ​​como equipamentos, que também são usados ​​para restaurar suspensões de magnetita.

Etapas finais de enriquecimento

Os principais processos desta etapa incluem desidratação, espessamento da polpa e secagem das partículas obtidas. A seleção do equipamento para desidratação é realizada com base nas características químicas e físicas do mineral. Via de regra, esse procedimento é realizado em várias sessões. No entanto, nem sempre é necessário fazê-lo. Por exemplo, se a separação elétrica foi usada no processo de beneficiamento, a desidratação não é necessária. Além de preparar o produto de enriquecimento para outros processos de processamento, também deve ser fornecida uma infraestrutura adequada para o manuseio de partículas minerais. Em particular, o serviço de produção apropriado é organizado na fábrica. Intrashop veículos fornecimento de água, calor e eletricidade.

equipamento de enriquecimento

Nas fases de moagem e trituração, instalações especiais. São unidades mecânicas que, com a ajuda de várias forças motrizes, têm um efeito destrutivo na rocha. Além disso, no processo de peneiramento, são utilizadas uma peneira e uma peneira, nas quais é fornecida a possibilidade de calibrar os furos. Além disso, máquinas mais complexas são usadas para triagem, chamadas de telas. O enriquecimento direto é realizado por separadores elétricos, gravitacionais e magnéticos, que são utilizados de acordo com o princípio específico de separação da estrutura. Em seguida, são utilizadas tecnologias de drenagem para desidratação, em cuja implementação podem ser utilizadas as mesmas telas, elevadores, centrífugas e dispositivos de filtração. A etapa final, via de regra, envolve o uso de tratamento térmico e agentes de secagem.

Resíduos do processo de enriquecimento

Como resultado do processo de enriquecimento, são formadas várias categorias de produtos, que podem ser divididas em dois tipos - concentrado útil e resíduo. Além disso, uma substância valiosa não precisa necessariamente representar a mesma raça. Também não se pode dizer que o lixo é um material desnecessário. Esses produtos podem conter um concentrado valioso, mas volumes mínimos. Ao mesmo tempo, o enriquecimento adicional de minerais que estão na estrutura do resíduo muitas vezes não se justifica tecnologicamente e financeiramente, de modo que os processos secundários desse processamento raramente são realizados.

enriquecimento ideal

Dependendo das condições de enriquecimento, das características do material de partida e do próprio método, a qualidade do produto final pode variar. Quanto maior o conteúdo de um componente valioso e quanto menos impurezas, melhor. Um beneficiamento de minério ideal, por exemplo, prevê a total ausência de rejeitos no produto. Isso significa que, no processo de enriquecimento da mistura obtida por britagem e peneiramento, as partículas de serrapilheira de rochas estéreis foram totalmente excluídas da massa total. No entanto, esse efeito nem sempre é alcançado.

Processamento mineral parcial

O enriquecimento parcial é entendido como a separação da classe de tamanho do fóssil ou o corte da parte facilmente separada das impurezas do produto. Ou seja, este procedimento não visa purificar completamente o produto de impurezas e resíduos, mas apenas aumentar o valor do material de origem aumentando a concentração de partículas úteis. Esse processamento de matérias-primas minerais pode ser usado, por exemplo, para reduzir o teor de cinzas do carvão. No processo de enriquecimento, uma grande classe de elementos é isolada com posterior mistura do concentrado de triagem não enriquecido com uma fração fina.

O problema da perda de rochas valiosas durante o enriquecimento

Como impurezas desnecessárias permanecem na massa de concentrado útil, rochas valiosas podem ser removidas junto com os resíduos. Para contabilizar tais perdas, meios especiais, permitindo calcular nível permitido destes para cada um dos processos tecnológicos. Ou seja, para todos os métodos de separação, são desenvolvidas normas individuais de perdas admissíveis. A porcentagem permitida é levada em consideração no balanço de produtos processados ​​para cobrir discrepâncias no cálculo do coeficiente de umidade e perdas mecânicas. Essa conta é especialmente importante se o enriquecimento de minério for planejado, durante o qual a britagem profunda é usada. Consequentemente, o risco de perder concentrado valioso também aumenta. E ainda, na maioria das vezes, a perda de rocha útil ocorre devido a violações no processo tecnológico.

Conclusão

Atrás Ultimamente tecnologias para o enriquecimento de rochas valiosas deram um passo significativo em seu desenvolvimento. Tanto os processos individuais de processamento quanto os esquemas gerais para a implementação do departamento estão sendo aprimorados. Uma das direções promissoras para maior avanço é o uso de esquemas de processamento combinados que melhoram as características de qualidade dos concentrados. Em particular, os separadores magnéticos são combinados, o que otimiza o processo de enriquecimento. Novos métodos deste tipo incluem separação magnetohidrodinâmica e magnetohidrostática. Ao mesmo tempo, existe uma tendência geral para a deterioração das rochas de minério, o que não pode deixar de afetar a qualidade do produto resultante. Você pode combater o aumento do nível de impurezas uso ativo enriquecimento parcial, mas em geral, um aumento nas sessões de processamento torna a tecnologia ineficiente.

Processos básicos (enriquecimento)

Os principais processos (enriquecimento) são projetados para separar as matérias-primas minerais iniciais com grãos abertos ou abertos do componente útil nos produtos correspondentes. Como resultado dos principais processos, os componentes úteis são isolados na forma de concentrados e os minerais da rocha são removidos na forma de resíduos, que são enviados para o lixão. Nos processos de enriquecimento, são utilizadas as diferenças entre os minerais do componente útil e o estéril em densidade, suscetibilidade magnética, molhabilidade, condutividade elétrica, tamanho, forma de grão, propriedades químicas, etc.

Diferenças na densidade de grãos minerais são usadas no enriquecimento de minerais pelo método gravitacional. É amplamente utilizado no enriquecimento de carvão, minérios e matérias-primas não metálicas.

O enriquecimento magnético de minerais baseia-se no efeito desigual de um campo magnético sobre partículas minerais com diferentes suscetibilidades magnéticas e na ação de uma força coercitiva. Ferro, manganês, titânio, tungstênio e outros minérios são enriquecidos de forma magnética, utilizando separadores magnéticos. Além disso, este método isola impurezas ferruginosas de grafite, talco e outros minerais e é usado para regenerar suspensões de magnetita.

As diferenças na molhabilidade dos componentes com água são usadas no enriquecimento de minerais pelo método de flotação. Uma característica do método de flotação é a possibilidade de regulação da umidade e separação de grãos minerais muito finos. Devido a essas características, o método de flotação é um dos mais versáteis, sendo utilizado para enriquecer uma variedade de minerais finamente disseminados.

As diferenças na molhabilidade dos componentes também são usadas em vários processos especiais para o enriquecimento de minerais hidrofóbicos - na aglomeração de óleo, granulação de óleo, polímero (látex) e floculação de óleo.

Os minerais, cujos componentes têm diferenças na condutividade elétrica ou têm a capacidade, sob a influência de vários fatores, de adquirir cargas elétricas de diferentes magnitudes e sinais, podem ser enriquecidos pelo método de separação elétrica. Esses minerais incluem apatita, tungstênio, estanho e outros minérios.

O enriquecimento por finura é usado nos casos em que os componentes úteis são representados por grãos maiores ou, inversamente, menores em comparação com os grãos de estéril. Nos placers, os componentes úteis estão na forma de pequenas partículas, portanto, a separação de grandes classes permite que você se livre de uma parte significativa das impurezas da rocha.

As diferenças na forma do grão e no coeficiente de atrito permitem separar partículas planas escamosas de mica ou agregados fibrosos de amianto de partículas de rocha que têm uma forma arredondada. Ao se mover ao longo de um plano inclinado, as partículas fibrosas e planas deslizam e os grãos arredondados rolam para baixo. O coeficiente de atrito de rolamento é sempre menor que o coeficiente de atrito de deslizamento, de modo que as partículas planas e arredondadas se movem ao longo de um plano inclinado em diferentes velocidades e em diferentes trajetórias, o que cria condições para sua separação.

Diferenças nas propriedades ópticas dos componentes são usadas no enriquecimento de minerais pelo método de separação fotométrica. Este método é usado para separar mecanicamente grãos de diferentes cores e brilho (por exemplo, separar grãos de diamante de grãos de estéril).

As diferenças nas propriedades adesivas e de sorção dos minerais do componente útil e da rocha estéril fundamentam os métodos adesivos e sorção de enriquecimento de ouro e o enriquecimento adesivo de diamantes (métodos pertencem a maneiras especiais enriquecimento).

As diferentes propriedades dos componentes de um mineral para interagir com reagentes químicos, bactérias e (ou) seus metabólitos determinam o princípio de funcionamento da lixiviação química e bacteriana de uma série de minerais (ouro, cobre, níquel).

A diferente solubilidade dos minerais está na base de processos modernos complexos (combinados) do tipo “extração-enriquecimento” (dissolução de sais no poço com posterior evaporação da solução).

O uso de um ou outro método de enriquecimento depende da composição mineral dos minerais, propriedades físicas e químicas dos componentes separados.

O maciço rochoso subdivide-se em: principal (na verdade concentrador); preparatório e auxiliar.

Todos os métodos de enriquecimento existentes são baseados em diferenças nas propriedades físicas ou físico-químicas de componentes individuais de um mineral. Existem, por exemplo, métodos de enriquecimento gravitacional, magnético, elétrico, de flotação, bacteriano e outros.

Efeito tecnológico do enriquecimento

O enriquecimento preliminar de minerais permite:

  • aumentar as reservas industriais de matérias-primas minerais através da utilização de jazidas de minerais pobres com baixo teor de componentes úteis;
  • aumentar a produtividade do trabalho nas empresas de mineração e reduzir o custo do minério extraído devido à mecanização das operações de mineração e à extração contínua de minerais em vez de seletiva;
  • melhorar os indicadores técnicos e econômicos das empresas metalúrgicas e químicas no processamento de matérias-primas enriquecidas, reduzindo o custo de combustível, eletricidade, fundentes, reagentes químicos, melhorando a qualidade dos produtos acabados e reduzindo a perda de componentes úteis com resíduos;
  • realizar o uso complexo de minerais, pois o enriquecimento preliminar permite extrair deles não apenas os principais componentes úteis, mas também os acompanhantes, contidos em pequenas quantidades;
  • reduzir o custo de transporte de produtos de mineração para os consumidores, transportando produtos mais ricos, e não todo o volume de maciço rochoso extraído contendo minerais;
  • isolar impurezas nocivas de matérias-primas minerais, que, durante seu processamento posterior, podem degradar a qualidade do produto final, poluir o meio ambiente e ameaçar a saúde humana.

O processamento de minerais é realizado em plantas de processamento, que hoje são poderosas empresas altamente mecanizadas com processos tecnológicos complexos.

Classificação dos processos de enriquecimento

O processamento de minerais em plantas de processamento inclui uma série de operações sequenciais, como resultado da separação de componentes úteis de impurezas. De acordo com sua finalidade, os processos de processamento de minerais são divididos em preparatórios, principais (enriquecimento) e auxiliares (final).

Processos preparatórios

Os processos preparatórios são projetados para abrir ou abrir os grãos de componentes úteis (minerais) que compõem o mineral e dividi-lo em classes de tamanho que atendam aos requisitos tecnológicos dos processos de enriquecimento subsequentes. Os processos preparatórios incluem britagem, moagem, peneiramento e classificação.

Trituração e moagem

Trituração e moagem- o processo de destruição e redução do tamanho de pedaços de matérias-primas minerais (minerais) sob a ação de forças mecânicas, térmicas e elétricas externas destinadas a superar as forças coesivas internas que unem as partículas de um corpo sólido.

De acordo com a física do processo, não há diferença fundamental entre britagem e moagem. Convencionalmente, considera-se que na britagem obtêm-se partículas maiores que 5 mm e na britagem partículas menores que 5 mm. O tamanho dos grãos maiores, aos quais é necessário triturar ou moer o mineral em sua preparação para enriquecimento, depende do tamanho das inclusões dos principais componentes que compõem o mineral e das capacidades técnicas do equipamento em qual a próxima operação de processamento do produto triturado (triturado) deve ser realizada .

Abertura de grãos de componentes úteis - trituração e (e) moagem de intercrescimentos até que os grãos de um componente útil sejam completamente liberados e uma mistura mecânica de grãos de um componente útil e estéril (mistura) seja obtida. Grãos de abertura de componentes úteis - esmagamento e (e) moagem de intercrescimentos até que parte da superfície do componente útil seja liberada, o que fornece acesso ao reagente.

A britagem é realizada em plantas especiais de britagem. A trituração é o processo de destruição de sólidos com diminuição do tamanho das peças até uma dada finura, pela ação de forças externas que superam as forças coesivas internas que unem as partículas de uma substância sólida. A moagem do material triturado é realizada em moinhos especiais (geralmente bola ou haste).

Triagem e classificação

Triagem e classificação são usados ​​para separar um mineral em produtos de tamanhos diferentes - classes de tamanho. A triagem é realizada peneirando o mineral em uma peneira e peneiras com furos calibrados em um produto pequeno (sob a peneira) e um produto grande (sobre a peneira). A triagem é usada para separar minerais por tamanho em superfícies de triagem (peneiramento), com tamanhos de orifício de um milímetro a várias centenas de milímetros.

A triagem é realizada por máquinas especiais - telas.

Os minerais, cujos componentes têm diferenças na condutividade elétrica ou têm a capacidade, sob a influência de certos fatores, de adquirir cargas elétricas de diferentes magnitudes e sinais, podem ser enriquecidos pelo método de separação elétrica. Esses minerais incluem apatita, tungstênio, estanho e outros minérios.

O enriquecimento por finura é usado nos casos em que os componentes úteis são representados por grãos maiores ou, inversamente, menores em comparação com os grãos de estéril. Nos placers, os componentes úteis estão na forma de pequenas partículas, portanto, a separação de grandes classes permite que você se livre de uma parte significativa das impurezas da rocha.

As diferenças na forma do grão e no coeficiente de atrito tornam possível separar partículas planas e escamosas de mica ou agregados fibrosos de amianto de partículas de rocha que têm uma forma arredondada. Ao se mover ao longo de um plano inclinado, as partículas fibrosas e planas deslizam e os grãos arredondados rolam para baixo. O coeficiente de atrito de rolamento é sempre menor que o coeficiente de atrito de deslizamento, de modo que as partículas planas e arredondadas se movem ao longo de um plano inclinado em diferentes velocidades e em diferentes trajetórias, o que cria condições para sua separação.

Diferenças nas propriedades ópticas dos componentes são usadas no enriquecimento de minerais pelo método de separação fotométrica. Este método é usado para separar mecanicamente grãos de diferentes cores e brilho (por exemplo, separar grãos de diamante de grãos de estéril).

As principais operações finais são o espessamento da polpa, desidratação e secagem dos produtos de enriquecimento. A escolha do método de desidratação depende das características do material a ser desidratado (teor de umidade inicial, distribuição de tamanho de partícula e composição mineralógica) e dos requisitos de umidade final. Muitas vezes é difícil atingir a umidade final necessária em um estágio, portanto, na prática, para alguns produtos de enriquecimento, as operações de desidratação são usadas de várias maneiras em vários estágios.

Desperdício

Resíduos - produtos finais de enriquecimento com baixo teor de componentes valiosos, cuja extração posterior é tecnicamente impossível e / ou economicamente inconveniente. (Este termo é equivalente ao termo usado anteriormente rejeitos, mas não o termo caudas, que, ao contrário dos resíduos, é o produto esgotado de qualquer operação de enriquecimento).

Intermediários

Produtos intermediários (produtos intermediários) são uma mistura mecânica de intercrescimentos com grãos abertos de componentes úteis e estéril. Os intermediários são caracterizados por um menor teor de componentes úteis em comparação com os concentrados e um maior teor de componentes úteis em comparação com os resíduos.

qualidade de enriquecimento

A qualidade dos minerais e produtos de enriquecimento é determinada pelo conteúdo e extração de um componente valioso, impurezas, elementos relacionados, bem como teor de umidade e finura.

O processamento mineral é ideal

Por enriquecimento ideal de minerais (separação ideal) entende-se o processo de separação da mistura mineral em componentes, no qual não há entupimento de cada produto com partículas estranhas a ele. A eficiência do processamento mineral ideal é de 100% por qualquer critério.

Processamento mineral parcial

O enriquecimento parcial é o enriquecimento de uma classe separada de tamanho de um mineral, ou a separação da parte mais facilmente separada das impurezas contaminantes do produto final, a fim de aumentar a concentração de um componente útil nele. É usado, por exemplo, para reduzir o teor de cinzas do carvão térmico não classificado, separando e enriquecendo classe grande com mistura adicional do concentrado resultante e peneiras finas não enriquecidas.

Perdas de minerais durante o enriquecimento

A perda de um mineral durante o enriquecimento é entendida como a quantidade de um componente útil adequado para enriquecimento, que se perde com o resíduo do enriquecimento devido a imperfeições do processo ou violações do regime tecnológico.

Foram estabelecidas normas permissíveis para a intercontaminação de produtos de enriquecimento para vários processos tecnológicos, em particular, para enriquecimento de carvão. A porcentagem permitida de perdas minerais é redefinida do saldo de produtos de enriquecimento para cobrir discrepâncias ao levar em consideração a massa de umidade, a remoção de minerais de gases de combustão secagem, perdas mecânicas.

Limite de processamento mineral

O limite de processamento mineral é o menor e maiores dimensões partículas de minério, carvão, efetivamente enriquecidas na máquina de enriquecimento.

Profundidade de enriquecimento

A profundidade de enriquecimento é resultado final finura do material a ser enriquecido.

No enriquecimento do carvão, são utilizados esquemas tecnológicos com limites de enriquecimento 13; 6; 1; 0,5 e 0 mm. Consequentemente, as peneiras não enriquecidas com um tamanho de 0-13 ou 0-6 mm, ou lama com um tamanho de 0-1 ou 0-0,5 mm, são separadas. Um limite de enriquecimento de 0 mm significa que todas as classes de tamanho estão sujeitas a enriquecimento.

congressos internacionais

Desde 1952 existem congressos internacionais para processamento mineral. Abaixo está uma lista deles.

Congresso Ano Localização
EU 1952 Londres
II 1953 Paris
III 1954 goslar
4 1955 Estocolmo
V 1960 Londres
VI 1963 caen
VII 1964 Nova Iorque
VIII 1968 Leningrado
IX 1970 Praga
x 1973 Londres
XI 1975 cagliari
XII 1975 São Paulo
XIII 1979 Varsóvia
XIV 1982 Toronto
XV 1985 caen
XVI 1988 Estocolmo
XVII 1991 Dresden
XVIII 1993 Sidney
XIX 1995