Minerallerin elektrikle işlenmesi, elektriksel ayırma

Minerallerin elektrikle zenginleştirilmesi - elektrofiziksel özelliklerde farklılık gösteren parçacıkları üzerinde bir alan olan bir elektrikçinin etkisine dayalı olarak değerli bileşenlerin atık kayadan ayrılması. Zenginleştirme için elektriksel ayırma yöntemleri kullanılır.

Bunlardan en uygulanabilir olanı, elektriksel iletkenlik, temas ve sürtünme üzerine elektrik yükleri elde etme yeteneği ve ayrılan minerallerin dielektrik sabitlerindeki farklılıklara dayanan yöntemlerdir. Tek kutuplu iletim, piroelektrik, piezoelektrik ve diğer fenomenlerin kullanımı yalnızca belirli durumlarda etkili olabilir.

İletkenlik zenginleştirmesi, mineral karışımının bileşenleri iletkenlikte önemli ölçüde farklılık gösteriyorsa başarılıdır.

Minerallerin ve kayaların elektriksel iletkenlikle elektriksel olarak ayrılma olasılığının özellikleri (N.F. Olofinsky'ye göre)

1. İyi İletken 2. Yarı İletken 3.Zayıf İletken Antrasit Antimonit Elmas Manyezit Arsenopirit Boksit Albit Monazit Galena Fırtına Demir Cevheri Anorit Muskovit Hemafit Bizmut Parlak Apatit Nefelin Altın Wolframit Baddeilite Olivin İlmenit Garnet (Demirli) Barit Hornblend Coveline Gubnerit Bastnesite Kükürt Kolumbit Kaolinit Beril Sillimant Manyetit Kassiterit Biyotit Spodumen Manyetik Cin nabar Valostanite Stavro lit Pirit Korindon Hipersten Turmalin Piroluzit Limonit Gpis Florit Pirotit Siderit Nar (hafif) Selestin (hafif demir) Platin Smithsonit Kalsit Şelit Rutil Sfalerit Kaya tuzu Spinel Gümüş Tungstit Karnalit Epidot Tantalit Faialit Kuvars Tetrahedrit Kromit Kiyanit Titanomagnetit Zirkon (yüksek demir) Ksenotime Kalkosin Kalkopirit

Birinci ve ikinci grup, üçüncü gruptan iyice ayrılmıştır. 1. grubun üyelerini ayırmak 2. gruba göre biraz daha zordur. Sadece elektriksel iletkenlikteki doğal farklılıklara dayanarak Grup 2 minerallerini Grup 3'ten veya aynı gruptan ayırmak neredeyse imkansızdır.

Bu durumda, elektriksel iletkenliklerindeki farklılıkları yapay olarak artırmak için özel bir malzeme hazırlığı kullanılır. En yaygın hazırlama yöntemi, minerallerin yüzey nem içeriğini değiştirmektir.

İletken olmayan ve yarı iletken minerallerin parçacıklarının toplam elektriksel iletkenliğini belirleyen ana faktör, yüzey iletkenliği... Bu nedenle, atmosferik hava, tanelerin yüzeyinde emilen nem miktarını içerdiğinden, elektrik iletkenliklerinin değerini keskin bir şekilde etkiler.

Adsorbe edilen nem miktarı ayarlanarak elektriksel ayırma işlemi kontrol edilebilir. Bu durumda, üç ana durum mümkündür:

• kuru havadaki iki mineralin içsel iletkenlikleri farklıdır (iki kat veya daha fazla farklılık gösterirler), ancak nemin havadaki normal nem ile adsorpsiyonu nedeniyle, elektrik iletkenliğindeki fark kaybolur;
• mineraller benzer doğal elektrik iletkenliklerine sahiptir, ancak yüzeylerinin eşit olmayan hidrofobiklik derecesi nedeniyle, canlılar nemli havada görünür, iletkenlik farkı;
• iletkenlik yakındır ve değişen nem ile değişmez.

İlk durumda, mineral karışımının elektrikle ayrılması kuru havada veya ön kurutmadan sonra yapılmalıdır. Aynı zamanda yüzey iletkenliğinin sabitliğini korumak için kısa bir süre için parçacıkların sadece yüzey kuruluğuna ihtiyaç vardır, varlıkların kendi iç nemleri önemli değildir.

İkinci durumda, daha hidrofilik bir mineralin elektrik iletkenliğini artırmak için ıslatma gerekir. En iyi sonuçlar, malzemeyi tutarak ve optimum nemde şartlandırılmış bir atmosferde bırakarak elde edilir.

Üçüncü durumda, minerallerden birinin hidrofobiklik derecesini yapay olarak değiştirmek gerekir (en etkili şekilde - yüzey aktif madde ile reaktif işlemiyle).

Mineraller, yüzeylerine seçici olarak sabitlenmiş organik reaktiflerle işlenebilir - hidrofoblaştırıcılar, mineralin yüzeyini hidrofilik hale getirebilen inorganik reaktifler ve bu reaktiflerin bir kombinasyonu (bu durumda, inorganik reaktifler, düzenleyicilerin rolünü oynayabilir) organik reaktiflerin sabitlenmesi).

Bir yüzey aktif madde tedavi rejimi seçerken, benzer minerallerin yüzdürülmesindeki kapsamlı deneyimin kullanılması tavsiye edilir. Ayrılan çiftin kendine özgü elektriksel iletkenliği yakınsa ve yüzey aktif maddelerle işleyerek yüzeylerinin hidrofobiklik derecesini seçici olarak değiştirmek mümkün değilse, o zaman hazırlama yöntemleri olarak kimyasal veya termal işlem veya ışınlama kullanılabilir.

İlki, minerallerin yüzeyinde yeni bir maddenin - kimyasal bir reaksiyonun ürünü - bir filminin oluşmasından oluşur. Kimyasal arıtma (sıvı veya gaz) için reaktifleri seçerken, bu minerallerin özelliği olan analitik kimya veya mineralojiden bilinen reaksiyonlar kullanılır: örneğin, silikat minerallerinin işlenmesi için - hidrojen florüre maruz kalma, sülfitlerin hazırlanması için - elementel kükürt ile sülfidizasyon işlemleri , bakır tuzları ile işleme vb.

Sekonder değişimler sürecinde minerallerin yüzeyinde, ayrılmadan önce temizlenmesi gereken çeşitli oluşum türlerinin yüzey filmleri göründüğünde, genellikle bunun tersi olur. Temizleme mekanik yöntemlerle (parçalama, ovma) veya ayrıca kimyasal yöntemlerle yapılır.

Isıl işlem sırasında, ısıtma, indirgeme veya oksidasyon ateşlemesi sırasında ve diğer etkiler kullanılarak minerallerin iletkenliğindeki eşit olmayan değişiklikler nedeniyle elektriksel iletkenlik farkı elde edilebilir.

Bazı minerallerin iletkenliği ultraviyole, kızılötesi, X-ışını veya radyoaktif ışınlarla değiştirilebilir (bkz. Elektromanyetik radyasyon türleri).

Minerallerin temas veya sürtünme üzerine farklı işaret veya büyüklükte elektrik yükleri elde etme kabiliyetine dayanan minerallerin elektriksel olarak zenginleştirilmesi, genellikle yarı iletken veya iletken olmayan özelliklere sahip mineralleri ayırmak için kullanılır.

Ayrılan minerallerin yüklerinin boyutundaki maksimum fark, temas halinde oldukları malzemenin seçimi ve ayrıca yükleme sırasında mineral karışımının hareketinin doğasındaki değişiklikler (titreşimler, yoğun öğütme) nedeniyle elde edilir. ve ayrılık).

Mineral yüzeylerin elektriksel özellikleri, yukarıda açıklanan yöntemlerle geniş çapta kontrol edilebilir.

Hazırlık işlemleri genellikle malzemenin kurutulması, boyutunun dar sınıflandırılması ve tozdan arındırılmasıdır.

Parçacık boyutu 0,15 mm'den küçük olan malzemelerin elektro-zenginleştirilmesi için, triboadhesive ayırma işlemi çok umut vericidir.

Farklılıklara dayalı elektriksel ayırma dielektrik sabitinde mineraller, mineralojik analiz pratiğinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Minerallerin elektriksel olarak ayrılması için çok çeşitli tip ve tasarıma sahip elektrikli ayırıcılar kullanılır.

Taneli malzemeler için ayırıcılar:

• Taç (tambur, hazne, boru, bant, konveyör, plaka);
• Elektrostatik (tambur, hazne, bant, kademeli, plaka);
• Kombine: korona-elektrostatik, korona-manyetik, triboadhezif (dram).

Toz toplayıcılar:

• Taç (üst ve alt beslemeli hazne, boru şeklinde);
• Kombine: korona-elektrostatik, korona-manyetik, tribo-yapışkan (hazne, disk, tambur).

Seçimleri, parçacıklarının boyutlarına göre ayrılması gereken malzemelerin elektrofiziksel özelliklerindeki farkın yanı sıra malzemenin bileşiminin özelliklerine (parçacık şekli, özgül ağırlık, vb.) Göre belirlenir.

Minerallerin elektriksel olarak zenginleştirilmesi, işlemin ekonomik ve yüksek verimliliği ile karakterize edilir, bu nedenle giderek daha fazla kullanılmaktadır.

Elektrik zenginleştirme yöntemleri kullanılarak işlenen ana mineraller ve malzemeler:

• Cevher yataklarının bulamaçları ve kompleks konsantreleri — altın, platin, kasiterit, volframit, monazit, zirkon, rutil ve diğer değerli bileşenleri içeren konsantrelerin ve kompleks konsantrelerin seçici olarak bitirilmesi;
• Elmas içeren cevherler - cevherlerin ve birincil konsantrelerin zenginleştirilmesi, dökme konsantrelerin bitirilmesi, elmas içeren atıkların yenilenmesi;
• Titanomagnetit cevherleri — cevherlerin zenginleştirilmesi, ara malzeme ve atıklar;
• Demir cevherleri — manyetit ve diğer cevher türlerinin zenginleştirilmesi, derin konsantreler elde edilmesi, çeşitli endüstriyel ürünlerin tozdan arındırılması ve sınıflandırılması;
• Manganez ve kromit cevherleri — maden cevherlerinin, endüstriyel ürünlerin ve işleme tesislerinden çıkan atıkların zenginleştirilmesi, toz giderme ve çeşitli ürünlerin sınıflandırılması;
• Kalay ve tungsten cevherleri — cevherlerin zenginleştirilmesi, standart dışı ürünlerin işlenmesi;
• Lityum cevherleri — spodumen, tsinwaldit ve lepidolit cevherlerinin zenginleştirilmesi;
• Grafit - cevherlerin zenginleştirilmesi, düşük kaliteli konsantrelerin rafine edilmesi ve sınıflandırılması;
• Asbest - cevherlerin, endüstriyel ürünlerin ve işleme tesislerinden çıkan atıkların zenginleştirilmesi, toz giderme ve ürün sınıflandırması;
• Seramik hammaddeleri — feldispat ve kuvars kayalarının zenginleştirilmesi, sınıflandırılması ve tozdan arındırılması;
• Kaolin, talk — ince fraksiyonların zenginleştirilmesi ve ayrılması;
• Tuzlar — zenginleştirme, sınıflandırma;
• Fosforitler — zenginleştirme, sınıflandırma;
• Bitümlü kömür — küçük kalitelerin zenginleştirilmesi, sınıflandırılması ve tozsuzlaştırılması.