Обогащение с использованием эффекта взаимодействия кусков
разделяемых компонентов с рабочей поверхностью сепаратора
( трения, упругости, формы)
Обогащение по трени ю и форм е зерен основано на различной скорости частицы на наклонной плоскости в зависимости от состояния наклонной поверхности, поверхности самих частиц, их формы, влажности, плотности, размера и характера движения (скольжение или кочение).
Эти процессы могут осуществляться в аппаратах с неподвижной, подвижной или вибрирующей поверхностью.
Обогащение по трени ю используется для разделения минералов с различным коэффициентом трения.
Плоскостной сепаратор для обогащения по трению
Центробежный сепаратор для обогащения по форме, трению, скорости движения разделяемых частиц
Обогащение по упругости основано на взаимодействии тел разной упругости с рабочей поверхностью сепаратора.
Обогащение на основе селективного изменения размера кусков компонентов полезного ископаемого
(Селективное дробление, избирательное измельчение, декрипитация)
Селективн ое дробление используется для разделения компонентов с разной прочностью (уголь, асбест, железняк).
Схема дробилки избирательного дробления
Обогащение с использованием селективного характера фазовых переходов компонентов полезного ископаемого
Примером может быть сернокислое выщелачивание урановых руд:
UО3 + H2SO4 = UО2 SO4 + H2О
Оксид урана, который находится в твердом состоянии, переводится в жидкое фазовое состояние UО2 SO4, из которого урановый компонент легко извлекается.
Селективная масляная агрегация (агломерация, коагуляция, флокуляция)
Масляная агрегация – это процесс структурирования дисперсных гидрофобных материалов, в частности угля, в водной среде апополярными реагентами. Используется для обогащения и облагораживания минералов. Различают масляную грануляцию (зерна 3-5 мм), агломерация (0,3 мм), флокуляцию (зерна 0,1-0,2 мм и менее).
Селективна я пол и мерна я флокуляц и я
Процессы селективной полимерной флокуляции полимерами могут осуществляться как водорастворимыми, так и нерастворимыми полимерными флокулянтами.
Селективная электролитная коагуляция
Процессы селективной агрегации электролитами связаны с изменением состояния двойного электрического слоя угля или минеральных частиц суспензии. Введение в суспензию коагулянта приводит к сжатию электрического двойного слоя, уменьшения поверхностного потенциала угольных частиц, что обеспечивает возможность их сближения на расстояние действия сил притяжения.
Концентрация на носителях
Обогащение адгезии представляет собой набор физико-химических методов, основанных на избирательном прилипании частиц обогащаемого минерала на жировой поверхности.
Современные процессы адгезии:
· обогащение на жировых поверхностях (используется для обогащения алмазов).| Гидрофильные минералы кварц, кальцит не прилипают к жировой поверхности, а гидрофобные алмазы – твердо прилипают и удерживаются);
· агломерация «уголь-золото» -| процесс компании "Бритиш ойл энд минералз| |": Руда подвергается грохочению, измельчению, затем кондиционируют руду поверхностно-активными веществами, перемешивают с угле-нефтяными гранулами. В этом случае золото извлекается в гранулы, они отделяются от пустой породы, обжигаются и оплавляются
· Процесс "карбед": руда и угольно-масляные |гранулы, изготовленные на основе связующих нефтепродуктов, движутся в противоточном режиме. Гранулы-носители насыщаются зернами золота, а затем обрабатываются с помощью органического растворителя|. Гранулят центрифугируется. Золотоносный концентрат отправляется на повторную переплавку. Процесс «карбед» имеет несколько аналогов, в том числе разработанный Донецким национальным техническим университетом.
Флокуляционная концентрация
Это процесс обогащения минералов путем многократного разрушения флокул и нового цикла флокуляции из других фрагментов, который сопровождается удалением из флокул хвостов и накоплением в них полезного компонента. Этот процесс был изобретен и впервые применен в промышленности в Криворожском железорудном бассейне.
Бактер и альн о е в ыщелачивание
Основано на извлечении химических элементов из руд, концентратов и горных пород с помощью бактерий. При бактериальном выщелачивании руд цветных металлов широко применяются тионовые бактерии, которые непосредственно окисляют сульфидные минералы, серу и железо и образуют химический окислитель и серную кислоту.
Выщелачивание проводят из отвалов бедной руды (кучное) или непосредственно из рудного тела (подземное). Применяется для извлечения меди, золота, урана и других металлов.
Вопросы для самоконтроля:
1. Обоснуйте необходимость применения специальных методов обогащения полезных ископаемых
2. На каких физических свойствах минералов основывается сортировка?
3. Какие виды сортировки вы запомнили?
4. Начертите схему радиометрического сепаратора
5. Для обогащения каких минералов применяется селективная масляная агломерация?
6. Кратко охарактеризуйте процессы адгезии на жировых поверхностях, «уголь-золото», «Карбед»
7. Приведите схему сепаратора для обогащения по трению
8. На чем основана флокуляционная концентрация?
9. Что такое бактериальное выщелачивание?
10. Для каких типов минерального сырья целесообразно его использовать?
11. В чем состоит механизм действия бактерий?