Elektrinis mineralų apdorojimas, elektrinis atskyrimas

Mineralų gerinimas elektriniu būdu – vertingų komponentų atskyrimas iš atliekų uolienų, remiantis elektriko veikimu, laukas ant jų dalelių, kurios skiriasi elektrofizinėmis savybėmis. Sodrinimui naudojami elektrinio atskyrimo metodai.

Iš jų labiausiai taikytini yra metodai, pagrįsti elektros laidumo skirtumais, gebėjimu įgyti elektros krūvius kontakto ir trinties metu bei atskirtų mineralų dielektrinėmis konstantomis. Vienpolio laidumo, piroelektrinio, pjezoelektrinio ir kitų reiškinių naudojimas gali būti efektyvus tik tam tikrais atvejais.

Laidumo sodrinimas yra sėkmingas, jei mineralinio mišinio komponentai labai skiriasi laidumu.

Mineralų ir uolienų elektrinio atskyrimo pagal elektrinį laidumą charakteristikos (pagal N. F. Olofinskį)

1. Geras laidininkas 2. Puslaidininkis 3.Prastai laidus antracitas antimonitas deimantas magnezitas arsenopiritas boksitas albitas monazitas galena audra geležies rūda anoritas maskvietis hemafitas bismutas blizgesys apatitas nefelinas auksas volframitas baddeilitas olivinas ilmenitas granatas (geležies) baritas ragas, magnitas, magnitas, beritas, bazitas, kazilinas, gublinas rite Biotite Spodumene Magnetinis Cinabaras Valostanitas Stavro litas Piritas Korundas Hiperstenas Turmalinas Piroliutas Limonitas Gpis Fluoritas Pirotitas Sideritas Granatas (šviesus) Celestinas (Šviesioji geležis) Platina Smitsonitas Kalcitas Schelitas Rutilas Sfaleritas Akmens druska Spinelis Sidabras Volframas Karnalitas Epidotas Tantalitas Faialitas Chromas Kvarcas Kitraheditas Tikonas Kvarcas Magnetitas Tetraheditas lkozinas chalkopiritas

Pirmoji ir antroji grupės yra gerai atskirtos nuo trečiosios. 1-osios grupės narius atskirti šiek tiek sunkiau nei 2-osios. Iš esmės neįmanoma atskirti 2 grupės mineralų nuo 3 ar tos pačios grupės, remiantis tik natūraliais elektros laidumo skirtumais.

Šiuo atveju naudojamas specialus medžiagų paruošimas dirbtinai padidinti jų elektros laidumo skirtumus. Dažniausias paruošimo būdas – mineralų paviršiaus drėgmės kiekio keitimas.

Pagrindinis veiksnys, lemiantis suminį nelaidžių ir pusiau laidžių mineralų dalelių elektrinį laidumą, yra jų paviršiaus laidumas... Kadangi atmosferos ore yra, todėl drėgmės kiekis, pastaroji adsorbuota grūdelių paviršiuje, smarkiai įtakoja jų elektrinio laidumo vertę.

Reguliuojant adsorbuotos drėgmės kiekį galima valdyti elektrinio atskyrimo procesą. Šiuo atveju galimi trys pagrindiniai atvejai:

• abiejų mineralų savitasis laidumas sausame ore yra skirtingas (jie skiriasi dviem ar daugiau eilėmis), tačiau dėl drėgmės adsorbcijos normalios drėgmės ore elektros laidumo skirtumas išnyksta;
• mineralams būdingas panašus elektrinis laidumas, tačiau dėl nevienodo jų paviršių hidrofobiškumo laipsnio drėgname ore atsiranda būtybių, laidumo skirtumas;
• laidumas yra artimas ir nekinta kintant drėgmei.

Pirmuoju atveju mineralinio mišinio elektrinis atskyrimas turi būti atliekamas sausame ore arba po išankstinio džiovinimo. Tuo pačiu, norint išlaikyti paviršiaus laidumo pastovumą, trumpam reikia tik dalelių paviršiaus sausumo, jų pačių vidinė būtybių drėgmė neturi reikšmės.

Antruoju atveju, norint padidinti hidrofiliškesnio mineralo elektrinį laidumą, reikia drėkinti. Geriausi rezultatai pasiekiami laikant medžiagą ir išleidžiant ją į kondicionuotą atmosferą esant optimaliai drėgmei.

Trečiuoju atveju būtina dirbtinai pakeisti vieno iš mineralų hidrofobiškumo laipsnį (efektyviausia – apdorojant reagentu paviršinio aktyvumo medžiaga).

Mineralai gali būti apdorojami organiniais reagentais, selektyviai pritvirtintais prie jų paviršiaus – hidrofobizatoriais, neorganiniais reagentais, kurie gali padaryti mineralo paviršių hidrofilinį, ir šių reagentų deriniu (šiuo atveju neorganiniai reagentai gali atlikti reguliatorių, turinčių įtakos organinių reagentų fiksavimas).

Renkantis paviršinio aktyvumo medžiagų apdorojimo režimą, patartina pasinaudoti ilga panašių mineralų flotacijos patirtimi. Jei atskirtos poros būdingas elektrinis laidumas yra artimas ir nėra galimybės pasirinktinai keisti jų paviršiaus hidrofobiškumo laipsnio apdorojant paviršinio aktyvumo medžiagomis, tada kaip paruošimo metodus galima naudoti cheminį arba terminį apdorojimą arba švitinimą.

Pirmasis susideda iš naujos medžiagos plėvelės susidarymo ant mineralų paviršiaus - cheminės reakcijos produkto. Renkantis reagentus cheminiam apdorojimui (skystiems ar dujiniams), naudojamos iš analitinės chemijos ar mineralogijos žinomos, šiems mineralams būdingos reakcijos: pavyzdžiui, silikatiniams mineralams apdoroti - veikiant vandenilio fluoridu, gaminant sulfidus - sulfidinimo su elementine siera procesai, apdorojimas vario druskomis ir kt.

Dažnai būna priešingai, kai vykstant antriniams pokyčiams mineralų paviršiuje atsiranda įvairaus tipo darinių paviršinės plėvelės, kurias prieš atskyrimą būtina nuvalyti. Valymas atliekamas mechaniniais metodais (ardymo, šveitimo) arba cheminiais metodais.

Termiškai apdorojant elektros laidumo skirtumą galima pasiekti dėl nevienodų mineralų laidumo pokyčių kaitinant, redukuojant ar oksiduojant ir naudojant kitus efektus.

Kai kurių mineralų laidumą gali keisti ultravioletiniai, infraraudonieji, rentgeno ar radioaktyvieji spinduliai (žr Elektromagnetinės spinduliuotės rūšys).

Elektrinis mineralų sodrinimas, pagrįstas mineralų gebėjimu įgyti skirtingo ženklo ar dydžio elektros krūvius susilietus arba trinties metu, dažniausiai naudojamas mineralams, turintiems puslaidininkių arba nelaidžių savybių, atskirti.

Didžiausias atskirtų mineralų įkrovų dydžio skirtumas pasiekiamas dėl medžiagos, su kuria jie liečiasi, pasirinkimo, taip pat dėl ​​mineralinio mišinio judėjimo pobūdžio pokyčių įkrovimo metu (vibracijos, intensyvus šlifavimas). ir atskyrimas).

Mineralinių paviršių elektrines savybes galima plačiai kontroliuoti aukščiau aprašytais metodais.

Parengiamieji darbai dažniausiai yra medžiagos džiovinimas, siauras jos dydžio klasifikavimas ir dulkių pašalinimas.

Medžiagų, kurių dalelių dydis yra mažesnis nei 0,15 mm, elektrosodrinimui, triboadhezinis atskyrimo procesas yra labai perspektyvus.

Elektrinis atskyrimas pagal skirtumus dielektrine konstanta mineralai plačiai naudojami mineraloginės analizės praktikoje.

Elektriniam mineralų atskyrimui naudojami įvairiausių tipų ir konstrukcijų elektriniai separatoriai.

Granuliuotų medžiagų separatoriai:

• Karūnėlė (būgnas, kamera, vamzdinis, juostinis, konvejeris, plokštelė);
• Elektrostatinis (būgnas, kamera, juosta, kaskada, plokštė);
• Kombinuotas: korona-elektrostatinis, korona-magnetinis, triboadhezinis (būgnas).

Dulkių surinkėjai:

• Karūnėlė (kameros su viršutiniu ir apatiniu padavimu, vamzdinė);
• Kombinuotas: korona-elektrostatinis, korona-magnetinis, triboadhezinis (kameros, disko, būgno).

Jų pasirinkimą lemia medžiagų elektrofizinių savybių skirtumas, kurios turi būti atskirtos pagal jų dalelių dydį, taip pat medžiagos sudėties ypatumai (dalelių forma, savitasis svoris ir kt.).

Mineralų sodrinimas elektriniu būdu pasižymi ekonomišku ir dideliu proceso efektyvumu, todėl vis dažniau naudojamas.

Pagrindiniai mineralai ir medžiagos, apdorotos naudojant elektrinio sodrinimo metodus:

• Rūdos telkinių srutos ir kompleksiniai koncentratai - koncentratų ir kompleksinių koncentratų, kurių sudėtyje yra aukso, platinos, kasiterito, volframito, monazito, cirkonio, rutilo ir kitų vertingų komponentų, selektyvus apdaila;
• Deimantinės rūdos - rūdų ir pirminių koncentratų sodrinimas, birių koncentratų apdaila, deimantų turinčių atliekų regeneravimas;
• Titanomagnetito rūdos – rūdų, tarpinių medžiagų ir atliekų sodrinimas;
• Geležies rūdos – magnetito ir kitų rūšių rūdų sodrinimas, giluminių koncentratų gavimas, dulkių valymas ir įvairių pramonės gaminių klasifikavimas;
• Mangano ir chromo rūdos – rūdų, pramonės produktų ir perdirbimo įmonių atliekų sodrinimas, dulkių šalinimas ir įvairių produktų klasifikavimas;
• Alavo ir volframo rūdos – rūdų sodrinimas, nestandartinių gaminių apdaila;
• Ličio rūdos – spodumeno, cinvaldito ir lepidolito rūdų sodrinimas;
• Grafitas – rūdų sodrinimas, žemos kokybės koncentratų rafinavimas ir klasifikavimas;
• Asbestas – rūdų, pramonės produktų ir perdirbimo įmonių atliekų sodrinimas, dulkių šalinimas ir produktų klasifikavimas;
• Keramikos žaliavos – lauko špato ir kvarco uolienų sodrinimas, klasifikavimas ir dulkių pašalinimas;
• Kaolinas, talkas – sodrinimas ir smulkių frakcijų atskyrimas;
• Druskos – sodrinimas, klasifikavimas;
• Fosforitai – gerinimas, klasifikavimas;
• Bituminės akmens anglys – smulkių rūšių sodrinimas, klasifikavimas ir dulkių valymas.