Тема 7. Обогащение на основе селективно направленного изменения размеров кусков компонентов полезного ископаемого
7.1 Обогащение на основе селективного изменения размера куска
Ряд горных пород обладает свойством контрастного изменения размеров составляющих компонентов при разрушении. Например, при дроблении этих горных пород происходит не только раскрытие зерен компонентов, образующих горную породу. Одновременно размеры частиц полезного компонента оказываются существенно отличными от размеров частиц других компонентов (пустой породы). Для таких горных пород обогащение может быть сведено к разделению по размерам частиц. Размер частиц становится косвенным признаком их вещественного состава.
Избирательное дробление применимо для полезных ископаемых, имеющих крупные агрегаты ценного компонента, которые отличаются по прочности от вмещающих пород. К таким полезным ископаемым следует отнести угли, бурожелезняковые руды, железные руды КМА, асбестсодержащие руды, калийные руды и некоторые другие.
Эффективное дробление кусков полезного ископаемого начинается с энергии, превышающей работу упругой деформации куска. Минимальную скорость, при которой кусок начинает разрушаться при ударе о преграду, называют критической.
Избирательное разрушение идет при условии
vk1>vm>vk2, (6)
где vk1, vk2 – критические скорости разрушения компонентов полезного ископаемого;
vm – скорость соударения материала с рабочим органом дробилки.
7.2 Декрипитация
Декрипитация – избирательное раскрытие, основанное на способности отдельных материалов разрушаться по плоскостям спайности при нагревании и последующем быстром охлаждение или только при нагревании.
Процесс декрипитационного разрушения объясняется наличием кристаллизованной воды, газово-жидких включений, низкой теплопроводностью отдельных минералов, ярковыраженной спайностью.
К минералам, растрескивающимся при нагревании, относят альбит, барит, кальцит, каменная соль, кианит, силлиманит, сподумен, флюорит, некоторые виды слюд. Температура растрескивания различна и лежит в пределах 400-1100 °С.
Наиболее широкое применение процесс декрипитационного разрушения получил при переработке сподуменовых руд.
В литиевых рудах ряда месторождений ценный компонент представлен α-сподуменом, который при обжиге при температуре 110-1200 °С переходит в β-сподумен с изменением плотности от 3,15 до 2,4 г/см3. При этом он рассыпается в порошок крупностью до 0,15 мм, породообразующие минералы (кварц, полевой шпат, слюда) таких изменений не претерпевают.