העשרה מינרלית: שיטות, טכנולוגיות וציוד בסיסיים

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

כאשר מסתכלים על מינרלים בעלי ערך מסחרי, עולה בצדק השאלה כיצד ניתן להשיג תכשיט כה אטרקטיבי מעפרה ראשונית או מאובנים. במיוחד בהתחשב בעובדה שעיבוד הגזע ככזה הוא, אם לא אחד מהסופי, אז לפחות תהליך הזיקוק שלפני השלב הסופי. התשובה לשאלה תהיה העשרת מינרלים, שבמהלכה מתבצע העיבוד הבסיסי של הסלע, המספק הפרדה של מינרל יקר ערך מאמצעי ריק.

טכנולוגיית העשרה כללית

עיבוד של מינרלים יקרי ערך מתבצע במפעלי העשרה מיוחדים. התהליך כולל ביצוע של מספר פעולות, כולל הכנה, פיצול ישיר והפרדה של סלע עם זיהומים. במהלך ההעשרה מתקבלים מינרלים שונים, ביניהם גרפיט, אסבסט, טונגסטן, חומרי עפרות ועוד. זה לא חייב להיות סלעים יקרי ערך - ישנם מפעלים רבים המעבדים חומרי גלם, המשמשים אחר כך בבנייה. כך או אחרת, יסודות עיבוד המינרלים מבוססים על ניתוח תכונות המינרלים, הקובעים גם את עקרונות ההפרדה. לבמילה אחת, הצורך לנתק מבנים שונים מתעורר לא רק כדי להשיג מינרל טהור אחד. זה נוהג מקובל כאשר מספר גזעים בעלי ערך נגזרים ממבנה אחד.

ריסוק סלע

בשלב זה, החומר נמחץ לחלקיקים בודדים. תהליך הריסוק משתמש בכוחות מכניים כדי להתגבר על מנגנוני לכידות פנימיים.

כתוצאה מכך, הסלע מחולק לחלקיקים מוצקים קטנים בעלי מבנה הומוגני. במקרה זה, כדאי להבחין בין ריסוק ישיר לטכניקת טחינה. במקרה הראשון, חומר הגלם המינרלי עובר הפרדה פחות עמוקה של המבנה, במהלכה נוצרים חלקיקים בעלי שבריר של יותר מ-5 מ"מ. בתורו, השחזה מבטיחה היווצרות של אלמנטים בקוטר של פחות מ-5 מ"מ, אם כי נתון זה תלוי גם באיזה סוג סלע אתה צריך להתמודד. בשני המקרים, המשימה היא למקסם את הפיצול של גרגירים של חומר שימושי כך שישתחרר רכיב טהור ללא תערובת, כלומר פסולת סלעים, זיהומים וכו'.

תהליך הקרנה

לאחר סיום תהליך הריסוק, חומר הגלם שנקטף נתון להשפעה טכנולוגית נוספת, שיכולה להיות גם סינון וגם בליה. הקרנה במהותה היא דרך לסווג את הדגנים המתקבלים לפי מאפיין הגודל. הדרך המסורתית ליישום שלב זה כרוכה בשימוש במסננת ובמסננת הניתנת עם אפשרות לכיול התאים. בתהליך המיון הם נפרדיםחלקיקים סופרלטיים ותת-סריגים. בדרך כלשהי, העשרת המינרלים מתחילה כבר בשלב זה, שכן חלק מהזיהומים והחומרים המעורבים מופרדים. חלק דק בגודל של פחות מ-1 מ מ מסונן החוצה ובעזרת האוויר - על ידי בליה. מסה הדומה לחול דק מורמת על ידי זרמי אוויר מלאכותיים, ולאחר מכן היא שוקעת.

בעתיד, חלקיקים השוקעים לאט יותר מופרדים מיסודות אבק קטנים מאוד המשהים באוויר. לאיסוף נוסף של נגזרות של הקרנה כזו, נעשה שימוש במים.

תהליכי העשרה

תהליך ההטבה נועד לבודד חלקיקי מינרלים מחומר הזינה. במהלך נהלים כאלה, נבדלות מספר קבוצות של אלמנטים - תרכיז שימושי, זנב ומוצרים אחרים. עקרון ההפרדה של חלקיקים אלה מבוסס על ההבדלים בין המאפיינים של מינרלים שימושיים וסלע פסולת. מאפיינים כאלה יכולים להיות: צפיפות, יכולת הרטבה, רגישות מגנטית, גודל, מוליכות חשמלית, צורה וכו'. לפיכך, תהליכי העשרה המשתמשים בהבדל בצפיפות כוללים שיטות הפרדה גרביטציונית. גישה זו משמשת בעיבוד של פחם, עפרות וחומרי גלם לא מתכתיים. העשרה המבוססת על מאפייני ההרטבה של הרכיבים היא גם די שכיחה. במקרה זה נעשה שימוש בשיטת הציפה, המאפיין בה אפשרות הפרדת גרגירים דקים.

משתמש גם בעיבוד מינרלים מגנטי, אשרמאפשר לך לבודד זיהומים פרוגיניים ממדיה טלק וגרפיט, כמו גם לטהר טונגסטן, טיטניום, ברזל ועפרות אחרות. טכניקה זו מבוססת על ההבדל בהשפעה של שדה מגנטי על חלקיקי מאובנים. מפרידים מיוחדים משמשים כציוד, המשמשים גם לשיקום מתלי מגנטיט.

שלבים אחרונים של העשרה

התהליכים העיקריים בשלב זה כוללים התייבשות, עיבוי עיבוי וייבוש של החלקיקים המתקבלים. בחירת ציוד להתייבשות מתבצעת על בסיס המאפיינים הכימיים והפיזיקליים של המינרל. ככלל, הליך זה מבוצע במספר פגישות. עם זאת, לא תמיד יש צורך לעשות זאת. לדוגמה, אם נעשה שימוש בהפרדה חשמלית בתהליך ההטבה, אין צורך בהתייבשות. בנוסף לתהליכים הטכנולוגיים להכנת מוצר ההעשרה להמשך תהליכי עיבוד, יש לספק גם תשתית מתאימה לטיפול בחלקיקי מינרלים. בפרט, שירות הייצור המתאים מאורגן במפעל. כלי רכב בחנות מוצגים, ואספקת מים, חום וחשמל מתארגנת.

ציוד להעשרה

בשלבי השחזה והריסוק מעורבים התקנות מיוחדות. מדובר ביחידות מכניות שבעזרת כוחות מניעים שונים יש השפעה הרסנית על הסלע. יתר על כן, בתהליך המיון, נעשה שימוש במסננת ומסננת, המספקיםאפשרות לכיול החורים. כמו כן, נעשה שימוש במכונות מורכבות יותר להקרנה, הנקראות מסכים. העשרה ישירה מתבצעת על ידי מפרידים חשמליים, כוח משיכה ומגנטים, המשמשים בהתאם לעיקרון הספציפי של הפרדת מבנים. לאחר מכן, נעשה שימוש בטכנולוגיות ניקוז להתייבשות, שבהטמעתם ניתן להשתמש באותם מסכים, מעליות, צנטריפוגות ומכשירי סינון. השלב האחרון כולל בדרך כלל שימוש בטיפול בחום וייבוש.

פסולת מתהליך ההעשרה

כתוצאה מתהליך ההעשרה נוצרות מספר קטגוריות של מוצרים, אותן ניתן לחלק לשני סוגים - תרכיז שימושי ופסולת. יתרה מכך, חומר בעל ערך אינו חייב בהכרח לייצג את אותו גזע. אי אפשר גם לומר שפסולת היא חומר מיותר. מוצרים כאלה עשויים להכיל תרכיז יקר ערך, אבל בכמויות מינימליות. יחד עם זאת, העשרה נוספת של מינרלים הנמצאים במבנה הפסולת לרוב אינה מצדיקה את עצמה מבחינה טכנולוגית וכלכלית, ולכן התהליכים המשניים של עיבוד כזה מבוצעים רק לעתים רחוקות.

העשרה אופטימלית

בהתאם לתנאי ההעשרה, מאפייני חומר המוצא והשיטה עצמה, איכות המוצר הסופי עשויה להשתנות. ככל שתכולת רכיב יקר ערך בו גבוהה יותר ופחות זיהומים, כך ייטב. הטבת העפר האידיאלית, למשל, מספקת היעדר מוחלט של פסולת במוצר.משמעות הדבר היא שבתהליך העשרת התערובת המתקבלת בריסוק והקרנה, חלקיקי פסולת מסלעים עקרים הוצאו לחלוטין מהמסה הכוללת. עם זאת, לא תמיד ניתן להשיג אפקט כזה.

עיבוד מינרלים חלקי

תחת העשרה חלקית הכוונה היא להפרדה של דרגת הגודל של המאובן או לחתוך את החלק המופרד בקלות של הזיהומים מהמוצר. כלומר, נוהל זה אינו נועד לטהר לחלוטין את המוצר מזיהומים ופסולת, אלא רק מגדיל את הערך של חומר המקור על ידי הגדלת ריכוז החלקיקים השימושיים. עיבוד כזה של חומרי גלם מינרלים יכול לשמש, למשל, כדי להפחית את תכולת האפר של פחם. בתהליך ההעשרה, מבודדת מחלקה גדולה של יסודות עם ערבוב נוסף של תרכיז ההקרנה הלא מועשר עם חלק דק.

בעיה של אובדן סלע יקר ערך במהלך העשרה

כפי שנשארים זיהומים מיותרים במסה של תרכיז שימושי, כך ניתן להסיר סלע יקר ערך יחד עם פסולת. כדי לתת את הדעת על הפסדים כאלה, נעשה שימוש בכלים מיוחדים לחישוב הרמה המותרת של אלה עבור כל אחד מהתהליכים הטכנולוגיים. כלומר, עבור כל שיטות ההפרדה, מפותחות נורמות אינדיבידואליות של הפסדים מותרים. האחוז המותר נלקח בחשבון ביתרת המוצרים המעובדים על מנת לכסות אי התאמות בחישוב מקדם הלחות וההפסדים המכניים. חשבונאות זו חשובה במיוחד אם מתוכננת העשרת עפרות, שבמהלכה נעשה שימוש בריסוק עמוק. בהתאם, הסיכון לאבד ערךלְהִתְרַכֵּז. ובכל זאת, ברוב המקרים, אובדן הסלע השימושי נובע מהפרות בתהליך הטכנולוגי.

מסקנה

לאחרונה, טכנולוגיות עשירות בסלע עשו צעד משמעותי בפיתוחן. הן תהליכי עיבוד אישיים והן תוכניות כלליות ליישום המחלקה משתפרים. אחד הכיוונים המבטיחים להתקדמות נוספת הוא השימוש בסכימות עיבוד משולבות המשפרות את מאפייני האיכות של תרכיזים. במיוחד משולבים מפרידים מגנטיים, וכתוצאה מכך תהליך ההעשרה עובר אופטימיזציה. שיטות חדשות מסוג זה כוללות הפרדה מגנטוהידרודינמית ומגנטוהידרוסטטית. יחד עם זאת, קיימת נטייה כללית להידרדרות של סלעי עפרות, אשר אינה יכולה אלא להשפיע על איכות המוצר המתקבל. ניתן להילחם בעלייה ברמת הזיהומים על ידי שימוש פעיל בהעשרה חלקית, אך באופן כללי, עלייה בשיעורי העיבוד הופכת את הטכנולוגיה ללא יעילה.