Arricchimento minerale: metodi, tecnologie e attrezzature di base

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Quando si osservano minerali preziosi in commercio, sorge giustamente la domanda su come si possa ottenere un gioiello così attraente da minerali primari o fossili. Soprattutto tenendo conto del fatto che la lavorazione della razza in quanto tale è, se non una delle finali, almeno il processo di affinamento che precede la fase finale. La risposta alla domanda sarà l'arricchimento dei minerali, durante il quale avviene la lavorazione di base della roccia, che prevede la separazione di un minerale pregiato dal mezzo vuoto.

Tecnologia di arricchimento generale

La lavorazione di minerali preziosi viene effettuata presso speciali imprese di arricchimento. Il processo prevede l'esecuzione di diverse operazioni, tra cui la preparazione, la scissione diretta e la separazione delle rocce con impurità. Nel corso dell'arricchimento si ottengono vari minerali, tra cui grafite, amianto, tungsteno, materiali minerali, ecc. Non devono essere rocce preziose: ci sono molte fabbriche che elaborano materie prime, che vengono successivamente utilizzate nelle costruzioni. In un modo o nell' altro, le basi della lavorazione dei minerali si basano sull'analisi delle proprietà dei minerali, che determinano anche i principi di separazione. PerIn una parola, la necessità di tagliare strutture diverse sorge non solo per ottenere un minerale puro. È pratica comune quando diverse razze pregiate derivano da un'unica struttura.

Schiacciare le rocce

In questa fase, il materiale viene frantumato in singole particelle. Il processo di frantumazione utilizza forze meccaniche per superare i meccanismi di coesione interna.

Di conseguenza, la roccia è divisa in piccole particelle solide che hanno una struttura omogenea. In questo caso vale la pena distinguere tra frantumazione diretta e tecnica di macinazione. Nel primo caso, la materia prima minerale subisce una separazione meno profonda della struttura, durante la quale si formano particelle con una frazione superiore a 5 mm. A sua volta, la molatura garantisce la formazione di elementi con un diametro inferiore a 5 mm, sebbene questa cifra dipenda anche dal tipo di roccia che si deve affrontare. In entrambi i casi, il compito è massimizzare la scissione dei grani di una sostanza utile in modo che un componente puro venga rilasciato senza una miscela, cioè roccia di scarto, impurità, ecc.

Processo di screening

Al termine del processo di frantumazione, la materia prima raccolta è soggetta a un altro impatto tecnologico, che può essere sia la vagliatura che l'invecchiamento. La vagliatura in sostanza è un modo per classificare i grani ottenuti in base alla caratteristica dimensionale. La modalità tradizionale di realizzazione di questa fase prevede l'utilizzo di un setaccio e di un setaccio dotati della possibilità di calibrare le celle. Durante il processo di screening, si separanoparticelle sopralattice e sottoreticolo. In qualche modo, l'arricchimento dei minerali inizia già in questa fase, poiché alcune delle impurità e dei materiali misti vengono separati. La frazione fine di dimensioni inferiori a 1 mm viene schermata e con l'aiuto dell'aria - dagli agenti atmosferici. Una massa simile a sabbia fine viene sollevata da correnti d'aria artificiale, dopodiché si deposita.

In futuro, le particelle che si depositano più lentamente vengono separate dagli elementi di polvere molto piccoli che permangono nell'aria. Per l'ulteriore raccolta di derivati di tale screening, viene utilizzata l'acqua.

Processi di arricchimento

Il processo di arricchimento mira a isolare le particelle minerali dalla materia prima. Nel corso di tali procedure, si distinguono diversi gruppi di elementi: concentrato utile, sterili e altri prodotti. Il principio di separazione di queste particelle si basa sulle differenze tra le proprietà dei minerali utili e le rocce di scarto. Tali proprietà possono essere le seguenti: densità, bagnabilità, suscettibilità magnetica, dimensioni, conduttività elettrica, forma, ecc. Pertanto, i processi di arricchimento che utilizzano la differenza di densità implicano metodi di separazione gravitazionale. Questo approccio è utilizzato nella lavorazione di carbone, minerali e materie prime non metalliche. Abbastanza comune è anche l'arricchimento in base alle caratteristiche di bagnabilità dei componenti. In questo caso viene utilizzato il metodo della flottazione, la cui caratteristica è la possibilità di separare i grani sottili.

Utilizza anche l'elaborazione minerale magnetica, checonsente di isolare le impurità ferruginose dai mezzi di talco e grafite, nonché di purificare tungsteno, titanio, ferro e altri minerali. Questa tecnica si basa sulla differenza nell'effetto di un campo magnetico sulle particelle fossili. Come attrezzatura vengono utilizzati separatori speciali, utilizzati anche per ripristinare le sospensioni di magnetite.

Stadi finali di arricchimento

I processi principali di questa fase includono la disidratazione, l'ispessimento della polpa e l'essiccazione delle particelle risultanti. La selezione delle apparecchiature per la disidratazione viene effettuata sulla base delle caratteristiche chimiche e fisiche del minerale. Di norma, questa procedura viene eseguita in più sessioni. Tuttavia, non è sempre necessario farlo. Ad esempio, se nel processo di arricchimento è stata utilizzata la separazione elettrica, la disidratazione non è necessaria. Oltre ai processi tecnologici per la preparazione del prodotto di arricchimento per ulteriori processi di lavorazione, dovrebbe essere fornita anche un'infrastruttura adeguata per la manipolazione delle particelle minerali. In particolare, in stabilimento viene organizzato l'apposito servizio di produzione. Vengono introdotti i veicoli in negozio e vengono organizzate forniture di acqua, calore ed elettricità.

Attrezzature per l'arricchimento

Nelle fasi di macinazione e frantumazione, sono coinvolte installazioni speciali. Si tratta di unità meccaniche che, con l'aiuto di varie forze motrici, hanno un effetto distruttivo sulla roccia. Inoltre, nel processo di vagliatura, vengono utilizzati un setaccio e un setaccio, che fornisconola possibilità di calibrare i fori. Inoltre, per lo screening vengono utilizzate macchine più complesse, che sono chiamate schermi. L'arricchimento diretto viene effettuato da separatori elettrici, a gravità e magnetici, che vengono utilizzati secondo il principio specifico della separazione delle strutture. Successivamente, per la disidratazione vengono utilizzate tecnologie di drenaggio, nella cui implementazione possono essere utilizzati gli stessi schermi, ascensori, centrifughe e dispositivi di filtrazione. Il passaggio finale di solito prevede l'uso del trattamento termico e dell'essiccazione.

Rifiuti del processo di arricchimento

Come risultato del processo di arricchimento, si formano diverse categorie di prodotti, che possono essere divise in due tipi: concentrato utile e rifiuto. Inoltre, una sostanza preziosa non deve necessariamente rappresentare la stessa razza. Inoltre non si può dire che i rifiuti siano un materiale non necessario. Tali prodotti possono contenere concentrato prezioso, ma in quantità minime. Allo stesso tempo, l'ulteriore arricchimento dei minerali che si trovano nella struttura dei rifiuti spesso non si giustifica tecnologicamente e finanziariamente, quindi i processi secondari di tale trattamento vengono eseguiti raramente.

Arricchimento ottimale

A seconda delle condizioni di arricchimento, delle caratteristiche del materiale di partenza e del metodo stesso, la qualità del prodotto finale può variare. Maggiore è il contenuto di un componente prezioso in esso e meno impurità, meglio è. L'arricchimento ideale del minerale, ad esempio, prevede la completa assenza di scarti nel prodotto. Ciò significa che nel processo di arricchimento della miscela ottenuta mediante frantumazione e vagliatura, le particelle di lettiera provenienti da rocce sterili sono state completamente escluse dalla massa totale. Tuttavia, non è sempre possibile ottenere un tale effetto.

Trattamento minerale parziale

Per parziale arricchimento si intende la separazione della classe dimensionale del fossile o il taglio della parte facilmente separabile delle impurità dal prodotto. Cioè, questa procedura non mira a purificare completamente il prodotto da impurità e rifiuti, ma aumenta solo il valore del materiale di partenza aumentando la concentrazione di particelle utili. Tale lavorazione di materie prime minerali può essere utilizzata, ad esempio, per ridurre il contenuto di ceneri del carbone. Nel processo di arricchimento, un'ampia classe di elementi viene isolata con un'ulteriore miscelazione del concentrato schermante non arricchito con una frazione fine.

Problema di perdita di roccia preziosa durante l'arricchimento

Poiché nella massa di concentrato utile rimangono impurità non necessarie, insieme ai rifiuti è possibile rimuovere rocce preziose. Per tenere conto di tali perdite, vengono utilizzati strumenti speciali per calcolare il livello consentito di queste per ciascuno dei processi tecnologici. Cioè, per tutti i metodi di separazione, vengono sviluppate norme individuali sulle perdite consentite. La percentuale ammissibile viene presa in considerazione nel bilancio dei prodotti trasformati al fine di coprire le discrepanze nel calcolo del coefficiente di umidità e delle perdite meccaniche. Questa contabilità è particolarmente importante se si pianifica l'arricchimento del minerale, durante il quale viene utilizzata la frantumazione profonda. Di conseguenza, il rischio di perdere preziosoconcentrato. Eppure, nella maggior parte dei casi, la perdita di roccia utile è dovuta a violazioni nel processo tecnologico.

Conclusione

Di recente, preziose tecnologie di arricchimento delle rocce hanno fatto un passo significativo nel loro sviluppo. Sono in corso di miglioramento sia i singoli processi di elaborazione che gli schemi generali per l'attuazione del dipartimento. Una delle direzioni promettenti per ulteriori progressi è l'uso di schemi di elaborazione combinati che migliorano le caratteristiche qualitative dei concentrati. In particolare, vengono combinati separatori magnetici, per cui viene ottimizzato il processo di arricchimento. Nuovi metodi di questo tipo includono la separazione magnetoidrodinamica e magnetoidrostatica. Allo stesso tempo, vi è una tendenza generale al deterioramento delle rocce minerali, che non può che influire sulla qualità del prodotto risultante. Un aumento del livello delle impurità può essere contrastato mediante l'uso attivo dell'arricchimento parziale, ma in generale un aumento delle sessioni di elaborazione rende la tecnologia inefficiente.