Procese pregătitoare pentru prelucrarea mineralelor

Introducere

Scopul prelucrării mineralelor

Masa de rocă extrasă este un amestec de bucăți de complexe minerale, agregate minerale cu proprietăți fizice, fizico-chimice și chimice diferite. Pentru a obține produse finale (concentrate metalice, cocs, materiale de constructii, chimic. îngrăşăminte etc.) trebuie supus unui număr de procese de prelucrare: mecanice, termice, chimice.

Prelucrarea mineralelor într-o fabrică de procesare include o serie de operațiuni, în urma cărora se realizează separarea componentelor utile de impurități, aceste. aducerea mineralului la o calitate adecvată pentru prelucrarea ulterioară, de exemplu, este necesar să se mărească conținutul: fier de la 30-50% la 60-70%; mangan de la 15-25% la 35-45%, cupru de la 0,5-1,5% la 45-60%, wolfram de la 0,02-0,1% la 60-65%.

În funcție de scopul lor, procesele de prelucrare a mineralelor sunt împărțite în pregătitoare, de bază(îmbogăţire) și auxiliare.

Procesele pregătitoare sunt concepute pentru a deschide sau deschide boabele componentelor utile (minerale) care alcătuiesc mineralele, și împărțirea lor în clase de mărime, satisfacerea cerintelor tehnologice ale proceselor de imbogatire ulterioare.

Procesele pregătitoare includ zdrobirea, măcinarea, cernuirea și clasificarea.

Beneficierea minerală este un set de procese de prelucrare mecanică a materiilor prime minerale, care face posibilă separarea mineralelor utile (concentrat) de gangă.

Inginerii de specialitate în îmbogățire trebuie să rezolve următoarele sarcini:

Dezvoltarea integrată a resurselor minerale;

Eliminarea produselor prelucrate;

Crearea de noi procese de tehnologie fără deșeuri pentru separarea mineralelor în produse finale comercializabile pentru utilizarea lor în industrie;

Protecția mediului.

Amestecurile de minerale sunt separate în funcție de diferențeîn fizice, fizico-chimice şi proprietăți chimice ah cu producția unui număr de produse cu un conținut ridicat de componente valoroase (concentrate) , scăzut (produse industriale) si nesemnificativ (deșeuri, deșeuri) .

Procesul de îmbogățire are ca scop nu numai creșterea conținutului de componentă valoroasă din concentrat, ci și îndepărtarea impurităților dăunătoare:

sulfîn cărbune fosforîn concentrat de mangan, arsenicîn minereu de fier brun și minereuri polimetalice sulfurate. Aceste impurități, pătrunzând în fontă și apoi în oțel, înrăutățesc proprietățile mecanice. proprietățile metalului.

Informații scurte despre minerale

Minerale sunt minereurile, materialele fosile nemetalice și combustibile utilizate în producția industrială sub formă naturală sau prelucrată.

LA minereuri se referă la minerale care conțin componente valoroase în cantități suficiente pentru a face extracția lor rentabilă din punct de vedere economic.

Minereurile sunt împărțite în metal și nemetal.

Minereuri metalice- materii prime pentru producerea de metale feroase, neferoase, rare, prețioase și alte metale - wolfram-molibden, plumb-zinc, mangan, fier, cobalt, nichel, cromit, aur;

minereuri nemetalice- azbest, barit, apatit, fosforit, grafit, talc, antimoniu etc.

Minerale nemetalice - materii prime pentru producerea materialelor de constructii (nisip, argila, pietris, piatra de constructii, ciment Portland, gips de constructii, calcar etc.)

Minerale combustibile - combustibil solid, ulei și gaz inflamabil.

Minerale constau din minerale care diferă ca valoare, proprietăți fizice și chimice (duritate, densitate, permeabilitate magnetică, umectabilitate, conductivitate electrică, radioactivitate etc.).

Minerale- numite elemente native (adică găsite în natură în forma sa pură) și compuși chimici naturali.

Mineral (sau component) util- numit element sau compusul său natural, în scopul obținerii căruia se efectuează extracția și prelucrarea unui mineral. De exemplu: în minereul de fier, mineralele utile sunt magnetita Fe 3 O 4, hematita Fe 2 O 3.

Impurități utile- se numesc minerale (elemente), al caror continut in cantitati mici conduce la o imbunatatire a calitatii produselor obtinute din minerale utile. De exemplu, impurități vanadiu, wolfram, mangan, crom în minereu de fier au un efect pozitiv asupra calității metalului topit din acesta.

Impurități nocive- se numesc minerale (elemente), al caror continut in cantitati mici duce la o deteriorare a calitatii produselor obtinute din minerale utile. De exemplu, impurități sulf, fosfor, arsenic afectează negativ procesul de fabricare a oțelului.

Elemente de satelit sunt componente conținute într-un mineral în cantități mici, eliberate în timpul procesului de îmbogățire în produse separate sau produsul componentului principal. Prelucrarea metalurgică sau chimică ulterioară a elementelor satelit permite extragerea acestora într-un produs separat.

Minerale de bande- se numesc componente care nu au valoare industriala. În minereul de fier, acestea pot include SiO2, Al2O3.

În funcție de structură, mineralele se disting intercalate și solide, de exemplu, în diseminat - boabe mici individuale ale unui mineral util sunt împrăștiate printre boabele de rocă sterilă; în solid - boabele de mineral util sunt prezentate în principal ca o masă solidă, iar mineralele sterile sunt sub formă de straturi intermediare și incluziuni.

Informații generale

În timpul îmbogățirii, este posibil să se obțină atât produse finale comerciale (calcar, azbest, grafit, etc.) cât și concentrate adecvate pentru prelucrarea chimică sau metalurgică ulterioară. Beneficiul este cea mai importantă legătură intermediară între extracția mineralelor și utilizarea substanțelor extrase. Teoria îmbogățirii se bazează pe analiza proprietăților mineralelor și a interacțiunii lor în procesele de separare – mineralurgie.

Îmbogățirea vă permite să creșteți semnificativ concentrația de componente valoroase. Conținutul de metale neferoase importante - cupru, plumb, zinc - în minereuri este de 0,3-2%, iar în concentratele acestora - 20-70%. Concentrația de molibden crește de la 0,1-0,05% la 47-50%, wolfram - de la 0,1-0,2% la 45-65%, conținutul de cenușă al cărbunelui scade de la 25-35% la 2-15%. Sarcina de îmbogățire include și îndepărtarea impurităților minerale dăunătoare (arsen, sulf, siliciu etc.). Recuperarea componentelor valoroase în concentrat în timpul proceselor de îmbogățire variază de la 60 la 95%.

Operatiile de prelucrare la care este supus masa de roca la o instalatie de prelucrare se impart in: de baza (operatii de prelucrare); pregătitoare și auxiliare.

Toate metodele de îmbogățire existente se bazează pe diferențele dintre proprietățile fizice sau fizico-chimice ale componentelor individuale ale mineralului. Există, de exemplu, metode gravitaționale, magnetice, electrice, de flotație, bacteriene și alte metode de îmbogățire.

Efectul tehnologic al îmbogățirii

Îmbogățirea preliminară a mineralelor permite:

• creșterea rezervelor industriale de materii prime minerale prin utilizarea zăcămintelor de resurse minerale sărace cu un conținut scăzut de componente utile;
• creșterea productivității muncii la întreprinderile miniere și reducerea costului minereului extras prin mecanizarea operațiunilor miniere și extragerea continuă a mineralelor în locul celor selective;
• creșterea indicatorilor tehnici și economici ai întreprinderilor metalurgice și chimice la prelucrarea materiilor prime îmbogățite prin reducerea costurilor cu combustibil, electricitate, fluxuri, reactivi chimici, îmbunătățirea calității produselor finite și reducerea pierderii componentelor utile cu deșeuri;
• efectuați utilizarea integrată a mineralelor, deoarece îmbogățirea preliminară face posibilă extragerea din acestea nu numai a principalelor componente utile, ci și a celor însoțitoare, care sunt conținute în cantități mici;
• reducerea costurilor de transport a produselor miniere către consumatori prin transportul de produse mai bogate, și nu întregul volum de masă de rocă extrasă care conține minerale;
• izola impuritățile dăunătoare din materiile prime minerale, care, în timpul prelucrării lor ulterioare, pot deteriora calitatea produsului final și pot polua mediuși amenință sănătatea umană.

Prelucrarea mineralelor se realizează în fabrici de prelucrare, care astăzi sunt întreprinderi puternice, foarte mecanizate, cu procese tehnologice complexe.

Clasificarea proceselor de îmbogățire

Prelucrarea mineralelor la uzinele de prelucrare include o serie de operațiuni succesive, în urma cărora se realizează separarea componentelor utile de impurități. În funcție de scopul lor, procesele de prelucrare a mineralelor sunt împărțite în pregătitoare, principale (concentrație) și auxiliare (finale).

Procese pregătitoare

Procesele pregătitoare sunt concepute pentru a deschide sau deschide boabele componentelor utile (minerale) care alcătuiesc mineralul și împărțirea acestuia în clase de mărime care satisfac cerințele tehnologice ale proceselor de îmbogățire ulterioare. Procesele pregătitoare includ zdrobirea, măcinarea, cernuirea și clasificarea.

Zdrobirea și măcinarea

Zdrobirea și măcinarea- procesul de distrugere și reducere a dimensiunii bucăților de materii prime minerale (resurse minerale) sub influența forțelor mecanice, termice, electrice externe care vizează depășirea forțelor interne de adeziune care leagă particulele unui corp solid.

Conform fizicii procesului, nu există nicio diferență fundamentală între zdrobire și măcinare. Este convențional acceptat că zdrobirea produce particule mai mari de 5 mm, iar măcinarea produce particule mai mici de 5 mm. Mărimea celor mai mari boabe la care este necesar să zdrobiți sau să măcinați un mineral atunci când îl pregătiți pentru îmbogățire depinde de dimensiunea incluziunilor principalelor componente care alcătuiesc mineralul și de capacitățile tehnice ale echipamentului pe care următoarea operație de prelucrare a produsului zdrobit (zdrobit) ar trebui să fie efectuată .

Deschiderea boabelor componentelor utile - zdrobirea și/sau măcinarea agregatelor până la eliberarea completă a boabelor componentei utile și obținerea unui amestec mecanic de boabe a componentei utile și roca sterilă (amestecată). Deschiderea boabelor componentelor utile - zdrobirea și/sau măcinarea agregatelor până când o parte din suprafața componentei utile este eliberată, ceea ce oferă acces la reactiv.

Zdrobirea se realizează în instalații speciale de concasare. Zdrobirea este procesul de distrugere a solidelor cu reducerea dimensiunii pieselor la o dimensiune dată, prin acțiunea unor forțe externe care înving forțele interne de adeziune care leagă particulele substanței solide.

Screening și clasificare

Screening și clasificare sunt folosite pentru a separa mineralele în produse de diferite dimensiuni - clase de mărime. Cererea se realizează prin dispersarea mineralelor pe site și site cu orificii calibrate în produse mici (sub sită) și mari (supra sită). Screeningul este folosit pentru a separa mineralele după dimensiune pe suprafețele de screening (screening), cu dimensiuni ale găurilor variind de la un milimetru la câteva sute de milimetri.

Cererea este efectuată de mașini speciale - ecrane.

Clasificarea materialului după dimensiune se realizează într-un mediu apos sau aerian și se bazează pe utilizarea diferențelor în ratele de decantare ale particulelor de diferite dimensiuni. Particulele mari se depun mai repede și sunt concentrate în partea inferioară a clasificatorului, particulele mici se depun mai lent și sunt scoase din aparat prin fluxul de apă sau aer. Produsele mari obtinute in timpul clasificarii se numesc nisipuri, iar cele mici se numesc scurgere (cu clasificare hidraulica) sau produse fine (cu clasificare pneumatica). Clasificarea este utilizată pentru a separa produsele mici și cele fine după dimensiunea granulelor de cel mult 1 mm.

Procese de bază (de îmbogățire).

Procesele de bază (de concentrare) sunt concepute pentru a separa materiile prime minerale inițiale cu boabe deschise sau expuse ale componentului util în produsele corespunzătoare. Ca urmare a proceselor principale, componentele utile sunt izolate sub formă de concentrate, iar mineralele de rocă sunt îndepărtate ca deșeuri, care sunt trimise la o groapă. În procesele de îmbogățire se folosesc diferențele dintre mineralele componentei utile și roca sterilă în densitate, susceptibilitate magnetică, umectare, conductivitate electrică, mărime, forma granulelor, proprietăți chimice etc.

Diferențele de densitate a boabelor minerale sunt utilizate în ameliorarea mineralelor prin metoda gravitațională. Este utilizat pe scară largă în valorificarea cărbunelui, minereurilor și a materiilor prime nemetalice.

Mineralele, ale căror componente au diferențe de conductivitate electrică sau au capacitatea, sub influența anumitor factori, de a dobândi sarcini electrice de diferite mărimi și semne, pot fi îmbogățite prin metoda separării electrice. Astfel de minerale includ apatită, wolfram, staniu și alte minereuri.

Îmbogățirea după mărime este utilizată în cazurile în care componentele utile sunt reprezentate de boabe mai mari sau, dimpotrivă, mai mici în comparație cu boabe de rocă sterilă. În plasoare, componentele utile se găsesc sub formă de particule mici, astfel încât separarea claselor mari face posibilă eliminarea unei părți semnificative a impurităților de rocă.

Diferențele de formă a boabelor și coeficientul de frecare fac posibilă separarea particulelor plate, solzoase de mică sau agregatelor fibroase de azbest de particulele de rocă care au o formă rotunjită. Când se deplasează de-a lungul unui plan înclinat, particulele fibroase și plate alunecă, iar boabele rotunjite se rostogolesc în jos. Coeficientul de frecare de rulare este întotdeauna mai mic decât coeficientul de frecare de alunecare, astfel încât particulele plate și rotunde se deplasează de-a lungul unui plan înclinat la viteze diferite și de-a lungul traiectoriilor diferite, ceea ce creează condiții pentru separarea lor.

Diferențele în proprietățile optice ale componentelor sunt utilizate în valorificarea mineralelor prin separare fotometrică. Această metodă realizează separarea mecanică a boabelor având culoare diferităși strălucire (de exemplu, separarea boabelor de diamant de boabele gang).

Principalele operațiuni finale sunt îngroșarea celulozei, deshidratarea și uscarea produselor de îmbogățire. Alegerea metodei de deshidratare depinde de caracteristicile materialului care este deshidratat (conținutul inițial de umiditate, dimensiunea particulelor și compoziția mineralogică) și cerințele pentru conținutul final de umiditate. Adesea, conținutul final de umiditate necesar este dificil de atins într-o singură etapă, așa că în practică se folosesc operațiuni de deshidratare pentru unele produse de îmbogățire. în moduri diferiteîn mai multe etape.

Fundația Wikimedia.

2010.

Compoziția materială a mineralelor.

Compoziția materială a mineralelor este un set de date privind conținutul de componente și impurități utile, formele minerale de manifestare și natura fuziunii boabelor celor mai importante elemente, proprietățile lor cristalochimice și fizice.

Compoziția chimică

Compoziția chimică a mineralelor caracterizează conținutul de minerale principale și asociate, precum și impuritățile utile și dăunătoare. Componentă utilă – cuprinsă în p.i. în concentrări industriale, determinându-se valoarea de bază, scopul și denumirea acestora. De exemplu, călcați.

minereuri de fier

Componente utile înrudite - componente ale p.i. a cărui extragere este fezabilă economic numai în legătură cu p.c. principal. de exemplu aurul și argintul în minereurile sulfurate semimetalice.

Impuritățile benefice sunt elementele valoroase conținute în p.i., care pot fi izolate și utilizate împreună cu p.c. principal, îmbunătățindu-i calitățile. De exemplu. Crom și wolfram în minereurile de fier etc.

Impuritățile nocive sunt elementele prezente în p.i. împreună cu principala componentă utilă şi deteriorarea calităţilor acesteia. De exemplu, sulf și fosfor în minereurile de fier, sulf în cărbuni.

Compoziția chimică a p.i. determinat prin analiză spectrală, chimică, fizică nucleară, activare și alte tipuri de analiză.

Compoziția minerală.

Compoziția minerală caracterizează formele minerale de manifestare a elementelor care alcătuiesc mineralele

În conformitate cu formele minerale de manifestare a principalelor componente valoroase ale minereurilor de metale neferoase, minereurile de metale neferoase se disting ca sulfuri, oxidate, mixte.

Minereuri de fier: magnetit, titanomagnetit, hematitomartit, minereu de fier brun, siderit.

Minereuri de mangan: braunit, psilomelanovod, piroluzit, complex mixt.

Materii prime chimice miniere: apatită, apatită - nefelină, fosforit, minereuri de silvinit.

Caracteristicile texturale și structurale din structura unui mineral sunt caracterizate prin mărime, formă și distribuția spațială a incluziunilor și agregatelor minerale.

Principalele forme de boabe minerale sunt euedrice (limitate de fețele cristaline), alotriomorfe (limitate de forma spațiului umplut), coloidale, emulsii, lamelare - relicte-reziduale, fragmente și fragmente.

În funcție de dimensiunea predominantă a zăcămintelor minerale, acestea disting între mari (20-2 mm), mici (2-0,2 mm), subțiri (0,2-0,02 mm), foarte subțiri sau emulsii (0,02-0,002 mm), submicroscopice ( 0,002-0,0002 mm) și dispersarea coloidală (mai puțin de 0,0002 mm) a mineralelor.

Textura minereului caracterizează poziție relativă agregate minerale și pot fi foarte diverse. De exemplu, în structurile în bandă și în straturi, agregatele sunt adiacente unul altuia; în cele concrete - situate una în interiorul celeilalte; în bucle - se pătrund reciproc; în cocarde, acestea sunt mărginite secvenţial de un agregat mineral şi altul.

Caracteristicile evacuărilor minerale stau la baza dezvoltării tehnologiei și a prognozării performanței de prelucrare a mineralelor.

Cu cât diseminarea mineralelor este mai mare și formă mai perfectă secrețiile lor, cu atât tehnologia este mai simplă și ratele de îmbogățire cu minerale sunt mai mari.

Proprietăți fizice

Fiecare mineral de minereu are un specific compozitia chimicași are o structură caracteristică acestuia. Acest lucru duce la destul de constantă și individuală proprietăți fizice minerale: culoare; densitate; conductivitate electrică; susceptibilitate magnetică etc.

Prin crearea într-un anumit fel a condițiilor în care anumite proprietăți ale mineralelor apar cel mai contrastant, este posibil să le separăm unele de altele, inclusiv izolarea mineralelor valoroase din masa totală. ",.,

Ca semne de separare a componentelor minerale în timpul prelucrării mineralelor, se folosesc proprietățile lor fizice și chimice, dintre care cele mai importante sunt: ​​rezistența mecanică; densitate; permeabilitatea magnetică; conductivitate electrică și constantă dielectrică; diverse tipuri radiații; umectare; solubilitate etc.

Rezistența mecanică (rezistența) minereurilor și cărbunilor se caracterizează prin zdrobire, fragilitate, duritate, abrazivitate, rezistență temporară la compresiune și determină costurile energetice în timpul mărunțirii și măcinarii acestora, precum și alegerea echipamentelor de zdrobire, măcinare și prelucrare.

Proprietățile fizice nucleare ale mineralelor se manifestă atunci când interacționează cu radiația electromagnetică (luminiscență, efect fotoelectric, efect Compton, fluorescență etc.).

Separarea mineralelor se bazează pe diferențele de intensitate a emisiei sau atenuarea radiațiilor de către acestea.

Proprietățile magnetice ale mineralelor apar și se manifestă într-un câmp magnetic. O măsură de evaluare a proprietăților magnetice ale mineralelor este permeabilitatea lor magnetică și susceptibilitatea magnetică asociată, egală cu 1/|1m. Proprietățile magnetice sunt determinate în principal de compoziția chimică și parțial de structura mineralelor. Susceptibilitatea magnetică crescută este caracteristică mineralelor care conțin fier, nichel, mangan, crom, vanadiu și titan.

Substanța cărbunelui este diamagnetică, iar impuritățile minerale din ea sunt paramagnetice.

Diferențele în proprietățile magnetice ale mineralelor sunt folosite pentru a le separa folosind metode de îmbogățire magnetică.

Proprietățile electrice ale mineralelor sunt determinate de conductivitatea electrică și constanta dielectrică.

Diferențele în proprietățile electrice ale mineralelor sunt folosite pentru a le separa folosind metode de îmbogățire electrică.

Umidificarea este o manifestare a interacțiunii intermoleculare la interfața de contact dintre faze - solid, lichid și gaz, exprimată prin răspândirea lichidului pe suprafața unui solid.

Diferențele de umectare a suprafeței particulelor minerale fin măcinate sunt folosite pentru a le separa prin metode de flotație.

Solubilitatea minerală este capacitatea mineralelor de a se dizolva în solvenți anorganici și organici. Trecerea fazei solide la starea lichidă poate fi realizată prin dizolvare ca urmare a difuziei și interacțiunii intermoleculare sau prin reacții chimice.

Solubilitatea reală a solidelor este determinată empiric. Diferențele în solubilitatea componentelor minerale sunt utilizate în metodele chimice de ameliorare a minereului.

Caracteristicile compozițiilor materialelor sunt prezentate în Figura 1.

Figura 1. Caracteristicile compoziției materialului.

Clasificarea metodelor și proceselor de îmbogățire.

La uzinele de îmbogățire p.i. sunt supuse unui număr de procese de prelucrare secvențială, care, în funcție de scopul lor, se împart în:

pregătitoare

Îmbogățirea de bază

Procese de asistență și servicii de producție

Procese pregătitoare. Procesele pregătitoare includ zdrobire și măcinare,în care deschiderea mineralelor se realizează ca urmare a distrugerii intercreșterilor de minerale utile cu rocă sterilă (sau intercreșteri ale unor minerale utile cu altele) cu formarea unui amestec mecanic de particule și bucăți de compoziție minerală diferită, precum și ca procese screening și clasificare, folosit pentru separarea după mărime a amestecurilor mecanice obţinute la mărunţire şi măcinare. Sarcina proceselor pregătitoare este de a aduce materiile prime minerale la dimensiunea necesară pentru îmbogățirea ulterioară și, în unele cazuri, de a obține produsul final dintr-o compoziție granulometrică dată pentru utilizare directă în economie nationala, (sortarea minereurilor și cărbunilor).

Procese de bază (de îmbogățire).

Procesele de bază (de concentrare) sunt concepute pentru a separa materiile prime minerale inițiale cu boabe deschise sau expuse ale componentului util în produsele corespunzătoare. Ca urmare a proceselor principale, componentele utile sunt izolate sub formă de concentrate, iar mineralele de rocă sunt îndepărtate sub formă de deșeuri, care sunt trimise la o groapă. În procesele de îmbogățire se folosesc diferențele dintre mineralele componentei utile și roca sterilă în densitate, susceptibilitate magnetică, umectare, conductivitate electrică, mărime, forma granulelor, proprietăți chimice etc.

Diferențele de densitate a boabelor minerale sunt utilizate în ameliorarea mineralelor prin metoda gravitațională. Este utilizat pe scară largă în valorificarea cărbunelui, minereurilor și a materiilor prime nemetalice.

Îmbogățirea magnetică a mineralelor se bazează pe influența inegală a câmpului magnetic asupra particulelor minerale cu susceptibilitate magnetică diferită și pe acțiunea forței coercitive. Fierul, manganul, titanul, tungstenul și alte minereuri sunt îmbogățite cu ajutorul separatoarelor magnetice. În plus, această metodă este folosită pentru a izola impuritățile feroase din grafit, talc și alte minerale și pentru a le folosi pentru regenerarea suspensiilor de magnetit.

Diferențele de umectabilitate a componentelor cu apă sunt utilizate în îmbogățirea mineralelor prin flotație. O caracteristică specială a metodei de flotație este posibilitatea de a regla individual umiditatea și de a separa boabele minerale foarte fine. Datorită acestor caracteristici, metoda de flotație este una dintre cele mai universale, este utilizată pentru îmbogățirea unei varietăți de minerale fin diseminate.

Diferențele de umectabilitate a componentelor sunt, de asemenea, utilizate într-o serie de procese speciale pentru ameliorarea mineralelor hidrofobe - în aglomerarea uleiului, granularea uleiului, polimer (latex) și flocularea uleiului.

Mineralele, ale căror componente au diferențe de conductivitate electrică sau au capacitatea, sub influența anumitor factori, de a dobândi sarcini electrice de diferite mărimi și semne, pot fi îmbogățite prin metoda separării electrice. Astfel de minerale includ apatită, wolfram, staniu și alte minereuri.

Îmbogățirea după mărime este utilizată în cazurile în care componentele utile sunt reprezentate de boabe mai mari sau, dimpotrivă, mai mici în comparație cu boabe de rocă sterilă. În plasoare, componentele utile se găsesc sub formă de particule mici, astfel încât separarea claselor mari face posibilă eliminarea unei părți semnificative a impurităților de rocă.

Diferențele de formă a boabelor și coeficientul de frecare fac posibilă separarea particulelor plate, solzoase de mică sau agregatelor fibroase de azbest de particulele de rocă care au o formă rotunjită. Când se deplasează de-a lungul unui plan înclinat, particulele fibroase și plate alunecă, iar boabele rotunjite se rostogolesc în jos. Coeficientul de frecare de rulare este întotdeauna mai mic decât coeficientul de frecare de alunecare, astfel încât particulele plate și rotunde se deplasează de-a lungul unui plan înclinat la viteze diferite și de-a lungul traiectoriilor diferite, ceea ce creează condiții pentru separarea lor.

Diferențele în proprietățile optice ale componentelor sunt utilizate în îmbogățirea mineralelor prin separare fotometrică. Această metodă este folosită pentru a separa mecanic boabele de minereu care au culori și strălucire diferite (de exemplu, separarea boabelor de diamant de boabele de roci sterile).

Diferențele dintre proprietățile adezive și de sorbție ale mineralelor componentei utile și ale rocii sterile stau la baza metodelor de adeziv și sorbție de îmbogățire cu aur și îmbogățire cu adeziv a diamantelor (metodele aparțin metodelor speciale de îmbogățire).

Diferitele proprietăți ale componentelor minerale de a interacționa cu reactivii chimici, bacteriile și (sau) metaboliții acestora determină principiul de funcționare al leșierii chimice și bacteriene a unui număr de minerale (aur, cupru, nichel).

Solubilitățile diferite ale mineralelor stau la baza proceselor complexe (combinate) moderne, cum ar fi „extracția și îmbogățirea” (dizolvarea sărurilor prin foraj cu evaporarea ulterioară a soluției).

Utilizarea uneia sau a alteia metode de îmbogățire depinde de compoziția minerală a mineralelor, de proprietățile fizice și chimice ale componentelor separate.

Pe baza tipului de mediu în care se realizează îmbogățirea, îmbogățirea se distinge:

îmbogățire uscată (în aer și aerosuspensie),

umed (în apă, medii grele),

într-un câmp gravitațional,

în domeniul forțelor centrifuge,

într-un câmp magnetic,

într-un câmp electric.

Metodele de îmbogățire gravitațională se bazează pe diferența de densitate, dimensiune și viteză de mișcare a pieselor de rocă într-un mediu de apă sau aer. La separarea în medii grele, diferența de densitate a componentelor separate este de importanță primordială.

Pentru îmbogățirea celor mai mici particule se folosește o metodă de flotație, bazată pe diferența dintre proprietățile de suprafață ale componentelor (umectabilitate selectivă cu apă, aderența particulelor minerale la bulele de aer).

Produse de prelucrare a mineralelor

Ca urmare a îmbogățirii, mineralul este împărțit în mai multe produse: concentrat (unul sau mai multe) și deșeuri. În plus, în timpul procesului de îmbogățire se pot obține produse intermediare.

Concentrate

Concentratele sunt produse de îmbogățire în care se concentrează cantitatea principală dintr-un component valoros. Concentratele, în comparație cu materialul îmbogățit, se caracterizează printr-un conținut semnificativ mai mare de componente utile și un conținut mai scăzut de roci sterile și impurități nocive.

Deșeurile sunt un produs cu un conținut scăzut de componente valoroase, a căror extracție ulterioară este imposibilă din punct de vedere tehnic sau nepractică din punct de vedere economic. ( Acest termen este echivalent cu termenul folosit anterior de steril, dar nu și termenul de steril, care, spre deosebire de deșeuri, sunt prezente în aproape fiecare operațiune de îmbogățire)

Intermediari

Produsele intermediare (middles) sunt un amestec mecanic de agregate cu granule deschise de componente utile și roci sterile. Produsele industriale se caracterizează printr-un conținut mai mic de componente utile în comparație cu concentratele și un conținut mai mare de componente utile în comparație cu deșeurile.

Calitatea îmbogățirii

Calitatea mineralelor și a produselor de îmbogățire este determinată de conținutul de componente valoroase, impurități, elemente însoțitoare, precum și de umiditate și dimensiunea particulelor.

Beneficierea mineralelor este ideală

Îmbogățirea ideală a mineralelor (separarea ideală) se referă la procesul de separare a unui amestec mineral în componente, în care nu există absolut nicio contaminare a fiecărui produs cu particule străine acestuia. Eficiența prelucrării minerale ideale este de 100% după orice criteriu.

Valorificarea parțială a mineralelor

Îmbogățirea parțială este îmbogățirea unei clase de mărime separate a unui mineral sau separarea celei mai ușor de separat părți a impurităților de înfundare din produsul final pentru a crește concentrația componentului util din acesta. Este utilizat, de exemplu, pentru a reduce conținutul de cenușă al cărbunelui termic neclasificat prin izolarea și îmbogățirea clasei mari cu amestecarea suplimentară a concentratului rezultat și a ecranelor fine neîmbogățite.

Pierderi de minerale în timpul valorificării

Pierderea unui mineral în timpul îmbogățirii se referă la cantitatea de componentă utilă adecvată îmbogățirii care se pierde cu deșeurile de îmbogățire din cauza unor imperfecțiuni ale procesului sau a unei încălcări a regimului tehnologic.

Au fost stabilite standarde permise pentru contaminarea reciprocă a produselor de îmbogățire pentru diferite procese tehnologice, în special, pentru îmbogățirea cărbunelui. Procentul admisibil de pierderi de minerale este resetat din soldul produselor de îmbogățire pentru a acoperi discrepanțe atunci când se ia în considerare masa de umiditate, îndepărtarea mineralelor cu gazele de ardere din instalațiile de uscare și pierderile mecanice.

Limita de beneficii minerale

Limita de îmbogățire în minerale este cea mai mică și dimensiunile cele mai mari particule de minereu și cărbune, îmbogățite eficient într-o mașină de concentrare.

Adâncime de îmbogățire

Adâncimea de îmbogățire este limita inferioară a dimensiunii materialului de îmbogățit.

La spălarea cărbunelui folosesc scheme tehnologice cu limite de îmbogățire 13; 6; 1; 0,5 și 0 mm. În consecință, ecranele neîmbogățite cu o dimensiune a particulelor de 0-13 sau 0-6 mm, sau nămolul cu o dimensiune a particulei de 0-1 sau 0-0,5 mm, sunt separate. O limită de îmbogățire de 0 mm înseamnă că toate clasele de mărime sunt supuse îmbogățirii.