Обогащение руды: различия между версиями

Интерактивная навигация по истории

[непроверенная версия]

[отпатрулированная версия]

← Предыдущая правка

Содержимое удалено Содержимое добавлено

ВизуальныйВики-текст

Линейный

Текущая версия от 05:45, 5 мая 2024

Обогаще́ние руды́ — совокупность методов разделения минералов друг от друга по разнице их физических и/или химических свойств. Химический состав компонентов руды при этом не изменяется^[1].

История

В России первый труд по обогащению руд был написан М. В. Ломоносовым.

Назначение

Большая часть руд в естественном состоянии не пригодна для непосредственного металлургического передела. При добыче железной руды вследствие низкого содержания железа и высокого пустой породы при плавке получается большое количество шлака, требующего повышенного расхода топлива; при этом работа доменных печей характеризуется низкой производительностью. Повышение концентрации железа в рудах дает существенный экономический эффект. При увеличении содержания железа в руде на 1 % удельный расход кокса в среднем снижается на 1,4—2,0 %, а производительность доменной печи повышается на 2,5—3,0 %. Этот эффект значительно превышает расходы на обогащение. Поэтому почти все руды перед металлургическим переделом подвергаются обогащению.

Обогащение является операцией, в результате которой повышается концентрация полезного элемента (железа, марганца и др.) за счёт удаления максимально возможного количества пустой породы. Иногда при обогащении руды с пустой породой удаляется часть вредных примесей.

По своему существу обогащение — это механический процесс разделения частичек руды, представляющих либо полезный минерал, либо пустую породу. Для этого используют различия по каким-либо различающимся свойствам полезного минерала и пустой породы: по плотности, смачиваемости, цвету, блеску, твердости, оптическим, электрическим, магнитным и другим свойствам^[2].

Технология

Под технологией обогащения руд подразумевается совокупность отдельных процессов (операций) — подготовительных, основных и вспомогательных.

Подготовительные процессы (операции) предназначены для подготовки руды к обогащению: приведение крупности кусков руды к требуемой, раскрытие сростков рудных и нерудных минералов, направленное изменение каких-либо свойств отдельных групп минералов и др. К подготовительным процессам относятся дробление и измельчение руды, грохочение, гидравлическая классификация, магнетизирующий обжиг.
Основными являются процессы собственно обогащения руды. Они основаны на использовании различий в физических и физико-химических свойствах разделяемых при обогащении компонентов (минералов и/или их сростков) руды — цвете и блеске, форме, промывистости, плотности, магнитной восприимчивости, смачиваемости поверхности и др. Различают следующие методы обогащения руд: рудоразборка, гравитационное обогащение, магнитная сепарация и флотация, радиометрическое обогащение.
Вспомогательные процессы применяются для обработки продуктов, получаемых в результате обогащения. К ним относятся фильтрация, сгущение и сушка^[3].

Полученные при обогащении руд продукты классифицируются на два и более существенно различающихся классов, более богатый ценным компонентом продукт называют концентратом, самый бедный — хвостами, продукты со средним содержанием называют промежуточными (промпродуктами), они обычно возвращаются на переработку. Для перерабатываемых сегодня руд цветных, редкоземельных и радиоактивных металлов отходы процессов обогащения полезных ископаемых (хвосты) составляют от 90 до 99 % исходной руды. Процесс рудоподготовки вносит от 50 до 60 % затрат в стоимость переработки руды, где используется дорогое, энергоёмкое и быстроизнашивающееся оборудование.

При обогащении руд чёрных металлов используют три способа разделения минералов и их сростков:

сортировку кусковых фракций (+ 10 мм) — обычно используют как рудоподготовительную операцию на пришахтных дробильно-сортировочных фабриках, например для выборки породы или кусков мартеновских и карбонатных руд;
сепарацию потока минеральных зерен или их флокул с помощью конкурирующих силовых полей, перемещающих фракции в водной или воздушной среде — используется для основных операций обогащения кусковатой и измельченной бедной руды и промпродуктов. Он осуществляется путем погружения или притяжения и удерживания крупнозернистых частиц рудных минералов, когда равнодействующая конкурирующих сил, участвующих в разделении, направлена вниз. При обработке мелкозернистых руд используют извлечение рудных зерен или всплывание их, когда эта сила направлена вверх. Удерживание обычно обеспечивает большой выход, а извлечение — более высокое качество концентрата;
сепарацию потока шламов с помощью особых переносчиков рудных частиц (воздушных пузырьков при флотации, магнитных носителей при высокоградиентной сепарации) — используется при флотационном обогащении слабомагнитных тонковкрапленных руд, а в последнее время при обогащении их методом подиградиентной сепарации путем ввода и вывода из рудной пульпы индукционных магнитов-носителей с притянувшимися к ним частицами слабомагнитных рудных минералов.

В урановой промышленности используют обогащение руды по удельному весу и химические и физико-химические методы. Обычно используется цепочка дробление — измельчение — доводка. Также используется радиометрическое обогащение.

Показатели, характеризующие процесс

Показатель склонности минеральных смесей к разделению на соответствующие продукты в процессе обогащения называется обогатимостью^[4].

Выход концентрата γ рассчитывается по формуле:

$\gamma ={\frac {\alpha -\vartheta }{\beta -\vartheta }}100,\%,$

где $\alpha$ — содержание ценного компонента, %; $\beta$ — содержание ценного компонента в концентрате, %; $\vartheta$ — содержание ценного компонента в хвостах, %.

Извлечение ценного компонента в концентрат рассчитывается по формуле:

$\varepsilon ={\frac {\beta (\alpha -\vartheta )}{\alpha (\beta -\vartheta )}}100={\frac {\gamma \beta }{\alpha }}100,\%.$ ^[5]

См. также

Обогащение полезных ископаемых

Примечания

↑ Шинкоренко, 1980, с. 12.
↑ Шумаков, 2007, с. 226.
↑ Шинкоренко, 1980, с. 12—13.
↑ Кармазин, 1982, с. 30.
↑ Шинкоренко, 1980, с. 13.

Литература

Шинкоренко С. Ф., Белецкий Е. П., Ширяев А. А. Справочник по обогащению руд черных металлов / под ред. С. Ф. Шинкоренко. — Москва: Недра, 1980. — 527 с.
Кармазин В. И. Обогащение руд черных металлов. Учебник для вузов. — Москва: Недра, 1982. — 216 с.
Шумаков Н. С., Дмитриев А. Н., Гараева О. Г. Сырые материалы и топливо доменной плавки. — Екатеринбург: Институт металлургии УрО РАН, 2007. — 392 с. — ISBN 5-7691-1833-4.
Адамов Э. В. Технология руд цветных металлов. Учебник для вузов. — Москва, 1982. — 527 с.

Ссылки

Руды обогащение // Энциклопедия Кольера. — Открытое общество (рус.). — 2000. — статья из «Энциклопедии Кольера»
Журнал «Обогащение руд»

[_59a834f1303761d0-1] Шинкоренко, 1980, с. 12.

[_0042bcb90f28bf50-2] Шумаков, 2007, с. 226.

[_3fbc41543905d21a-3] Шинкоренко, 1980, с. 12—13.

[_4bd541b68a8a28e5-4] Кармазин, 1982, с. 30.

[_59a834f1303761d1-5] Шинкоренко, 1980, с. 13.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

Обогащение руды: различия между версиями

Текущая версия от 05:45, 5 мая 2024

Содержание

История

Назначение

Технология

Показатели, характеризующие процесс

См. также

Примечания

Литература

Ссылки

Навигация

@@ Строка 1: / Строка 1: @@
+[[Файл:Goslar - UNESCO-Weltkulturerbe Rammelsberg Erzaufbereitung (Haus A) (04-2).jpg|мини|На обогатительной фабрике Раммельсберг]]
-'''Обогащение руды''' — совокупность методов разделения [[Металлы|металлов]] и [[минерал]]ов друг от друга по разнице в их физических и/или химических свойств. Природное минеральное сырьё, которое представляет собой естественную смесь ценных компонентов и пустой породы, перерабатывается с целью получения концентратов, существенно обогащенных одним или несколькими ценными компонентами. Обогащение руды является сложным процессом, который может включать такие операции как [[Дробление (технология)|дробление]], [[измельчение]], [[флотация]], обезвоживание, другие физико-химические методы, и т. д.. Полученные продукты классифицируются на два и более классов отличных по качеству, более богатый продукт называют концентратом, самый бедный — хвостами, продукты со средним содержанием называют промежуточными, они обычно возвращаются на переработку.
+'''Обогаще́ние руды́''' — совокупность методов разделения [[минерал]]ов друг от друга по разнице их физических и/или химических свойств. Химический состав компонентов руды при этом не изменяется{{Sfn|Шинкоренко|1980|c=12}}.
+== История ==
-Для современных руд цветных, [[Редкоземельные элементы|редкоземельных]] и [[Радиоактивный элемент|радиоактивных]] элементов отходы процессов обогащения полезных ископаемых (хвосты) составляет от 90 до 99 % исходной руды.
+В [[Россия|России]] первый труд по обогащению [[Руда|руд]] был написан [[Ломоносов, Михаил Васильевич|М. В. Ломоносовым]].
+== Назначение ==
-Процесс рудоподготовки вносит от 50 до 60 % затрат в стоимость переработки руды, где используется дорогое и быстроизнашивающееся оборудование.
+Большая часть руд в естественном состоянии не пригодна для непосредственного [[Передел (металлургия)|металлургического передела]]. При добыче [[железная руда|железной руды]] вследствие низкого содержания [[железо|железа]] и высокого пустой породы при плавке получается большое количество [[шлак]]а, требующего повышенного расхода топлива; при этом работа [[доменная печь|доменных печей]] характеризуется низкой производительностью. Повышение концентрации железа в рудах дает существенный экономический эффект. При увеличении содержания железа в руде на 1 % удельный расход [[каменноугольный кокс|кокса]] в среднем снижается на 1,4—2,0 %, а производительность доменной печи повышается на 2,5—3,0 %. Этот эффект значительно превышает расходы на обогащение. Поэтому почти все руды перед металлургическим переделом подвергаются обогащению.
+Обогащение является операцией, в результате которой повышается концентрация полезного элемента (железа, марганца и др.) за счёт удаления максимально возможного количества пустой породы. Иногда при обогащении руды с пустой породой удаляется часть вредных примесей.
-Показателем способности [[Полезные ископаемые|полезных ископаемых]] к разделению на соответствующие продукты при их обогащении называется [[обогатимость]]ю.
+По своему существу обогащение — это механический процесс разделения частичек руды, представляющих либо полезный минерал, либо пустую породу. Для этого используют различия по каким-либо различающимся свойствам полезного минерала и пустой породы: по плотности, смачиваемости, цвету, блеску, твердости, оптическим, электрическим, магнитным и другим свойствам{{Sfn|Шумаков|2007|c=226}}.
-== Исторические сведения об обогащении руд ==
-Исторически обстоятельства сложились таким образом, что обогащение полезных ископаемых началось с обогащения руд; в связи с необходимостью дальнейшей переработки концентратов, полученных в результате обогащения руд, а также другого природного сырья, которое приобрело промышленную значимость, появились и другие отрасли горного дела. Первоначальные процессы обогащения руды заключались в промывке россыпных месторождений золота и дроблении крупных глыб горных пород, обогащенных самородными металлами, такими, как золото, серебро и медь. Г.Агрикола в своем труде О горном деле (De re metallica, 1556) цитирует записи, свидетельствующие о промывке россыпного золота раньше 4000 до н.э. Добыча золота из жил путем дробления и промывки производилась уже в 2400 до н.э. Сильное нагревание свинцово-серебряных руд практиковалось в Греции в 3–2 в. до н.э. Агрикола описал сложную переработку руд благородных и цветных металлов посредством методов, элементы которых включает и современная гравитационная концентрация.
+== Технология ==
-В [[Россия|России]] первый труд по обогащению [[Руда|руд]] был написан [[Ломоносов, Михаил Васильевич|М. В. Ломоносовым]].
+Под технологией обогащения руд подразумевается совокупность отдельных процессов (операций) — подготовительных, основных и вспомогательных.
+* Подготовительные процессы (операции) предназначены для подготовки руды к обогащению: приведение крупности кусков руды к требуемой, раскрытие сростков рудных и нерудных минералов, направленное изменение каких-либо свойств отдельных групп минералов и др. К подготовительным процессам относятся [[Дробление (технология)|дробление]] и [[Обогащение полезных ископаемых#Дробление и измельчение|измельчение]] руды, [[грохочение]], гидравлическая [[классификация (технология)|классификация]], магнетизирующий обжиг.
-== ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ОБОГАЩЕНИЯ ==
+* Основными являются процессы собственно обогащения руды. Они основаны на использовании различий в физических и физико-химических свойствах разделяемых при обогащении компонентов (минералов и/или их сростков) руды — цвете и блеске, форме, промывистости, [[плотность|плотности]], [[Магнитная восприимчивость|магнитной восприимчивости]], [[смачиваемость|смачиваемости]] поверхности и др. Различают следующие методы обогащения руд: рудоразборка, гравитационное обогащение, [[магнитная сепарация]] и [[флотация]], радиометрическое обогащение.
-К главным процессам обогащения руды относятся измельчение руды и выделение концентрата. Измельчение заключается в дроблении природного материала, обычно механическими методами, с получением смеси частиц ценных и ненужных компонентов. Дробление может также дополняться химическим разложением молекул компонентов для освобождения полезных атомов. Выделение, или концентрация, состоит в обособлении полезных частиц одного или нескольких продуктов, называемых концентратами, и исключении ненужных частиц пустой породы (хвостов, или отходов). Частицы, которые не попали ни в концентрат, ни в отходы, называются промежуточным продуктом и обычно требуют дальнейшей переработки.
+* Вспомогательные процессы применяются для обработки продуктов, получаемых в результате обогащения. К ним относятся фильтрация, сгущение и сушка{{Sfn|Шинкоренко|1980|c=12—13}}.
+Полученные при обогащении руд продукты классифицируются на два и более существенно различающихся классов, более богатый ценным компонентом продукт называют [[металлургический концентрат|концентратом]], самый бедный — [[хвосты (в горном деле)|хвостами]], продукты со средним содержанием называют промежуточными (промпродуктами), они обычно возвращаются на переработку. Для перерабатываемых сегодня руд цветных, [[Редкоземельные элементы|редкоземельных]] и [[Радиоактивный элемент|радиоактивных]] металлов отходы процессов обогащения полезных ископаемых (хвосты) составляют от 90 до 99 % исходной руды. Процесс рудоподготовки вносит от 50 до 60 % затрат в стоимость переработки руды, где используется дорогое, энергоёмкое и быстроизнашивающееся оборудование.
-=== Дробление ===
-К дроблению относятся механические процессы, посредством которых добытая в руднике порода разбивается до размеров, подходящих для дальнейшего измельчения посредством размалывания. Устройства, которые разбивают добытое в руднике сырье, относятся к первичным дробилкам; дробилки щекового и конусного типов среди них являются основными. Вторичное дробление осуществляется в один, два, реже в три этапа.
+При обогащении руд [[чёрные металлы|чёрных металлов]] используют три способа разделения минералов и их сростков:
-=== Размалывание ===
+* сортировку кусковых [[фракция (в горном деле)|фракций]] (+ 10 мм) — обычно используют как рудоподготовительную операцию на [[шахта|пришахтных]] дробильно-сортировочных фабриках, например для выборки породы или кусков мартеновских и карбонатных руд;
-Размалывание представляет собой конечный этап механического отделения полезных минералов от пустой породы. Обычно оно производится в водной среде посредством машин, в которых порода измельчается при помощи чугунных или стальных шаров, кремневой гальки, а также гальки, образующейся из твердых кусков руды или вмещающей породы.
+* [[сепарация|сепарацию]] потока минеральных зерен или их флокул с помощью конкурирующих силовых полей, перемещающих фракции в водной или воздушной среде — используется для основных операций обогащения кусковатой и измельченной бедной руды и промпродуктов. Он осуществляется путем погружения или притяжения и удерживания крупнозернистых частиц рудных минералов, когда равнодействующая конкурирующих сил, участвующих в разделении, направлена вниз. При обработке мелкозернистых руд используют извлечение рудных зерен или всплывание их, когда эта сила направлена вверх. Удерживание обычно обеспечивает большой выход, а извлечение — более высокое качество концентрата;
+* сепарацию потока [[шлам]]ов с помощью особых переносчиков рудных частиц (воздушных пузырьков при [[флотация|флотации]], магнитных носителей при высокоградиентной сепарации) — используется при флотационном обогащении слабомагнитных тонковкрапленных руд, а в последнее время при обогащении их методом подиградиентной сепарации путем ввода и вывода из рудной пульпы индукционных магнитов-носителей с притянувшимися к ним частицами слабомагнитных рудных минералов.
+В [[уран (элемент)|урановой]] промышленности используют обогащение руды по удельному весу и химические и физико-химические методы. Обычно используется цепочка дробление — измельчение — доводка. Также используется [[радиометрическое обогащение руды|радиометрическое обогащение]].
-=== Грохочение ===
-Грохочение применяется для приготовления материала определенной размерности, поступающего на концентрирование. Грохотами обычно разделяют зерна, размер которых превышает 3–5 мм; механические классификаторы используются для более тонкой сепарации мокрого материала.
+== Показатели, характеризующие процесс ==
- ===== Грохота =====
+Показатель склонности минеральных смесей к разделению на соответствующие продукты в процессе обогащения называется [[обогатимость]]ю{{Sfn|Кармазин|1982|c=30}}.
- Большинство грохотов относится к вибрационному типу. Их главным элементом является сито,
- пластина с отверстиями или какая-либо другая плоская перфорированная конструкция
- (обычно устанавливаемая наклонно под углом 20–40°), которой придается вибрация с
- частотой 500–3600 циклов в минуту.
+'''Выход концентрата''' γ рассчитывается по формуле:
- ===== Механические классификаторы =====
- Механические классификаторы представляют собой прямоугольные лотки с наклонным дном,
- которым сообщается встряхивающее и возвратно-поступательное движение. Материал,
- подлежащий разделению по крупности зерен, смешивается с водой, подается на верхний край
- классификатора и перемещается под действием силы тяжести в углубление на нижнем крае
- лотка. Там более тяжелые и крупные частицы оседают на дно и забираются конвейером.
- Более легкие и мелкие частички выносятся потоком воды.
+<math>\gamma = \frac{\alpha-\vartheta}{\beta-\vartheta} 100, \%,</math>
-  ===== Центробежные конусные классификаторы =====
- В центробежных конусных классификаторах для выделения рудных частиц используются
- центробежные силы в водной среде. Процесс разделения в таких классификаторах позволяет
- получить мелкозернистую песчано-шламовую фракцию, пригодную для дальнейшего
- концентрирования методом флотации.
+где <math>\alpha</math> — содержание ценного компонента, %; <math>\beta</math> — содержание ценного компонента в концентрате, %; <math>\vartheta</math> — содержание ценного компонента в хвостах, %.
-== МЕХАНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБОГАЩЕНИЯ ==
-Механические методы обогащения позволяют отделить ценные рудные частицы от частиц пустой породы с использованием чисто физических процессов, без химических превращений.
+'''Извлечение ценного компонента в концентрат''' рассчитывается по формуле:
-=== Гравитационная концентрация ===
-Гравитационная концентрация основана на использовании разной плотности различных минералов. Частицы разной плотности вводятся в жидкую среду, плотность которой имеет промежуточное значение между плотностями минералов, подлежащих разделению. Этот принцип можно проиллюстрировать отделением песка от опилок, когда их бросают в воду; опилки всплывают, а песок тонет в воде.
+<math>\varepsilon = \frac{\beta (\alpha-\vartheta)}{\alpha (\beta-\vartheta)} 100 = \frac{\gamma \beta}{\alpha} 100, \%.</math>{{Sfn|Шинкоренко|1980|c=13}}
-=== Обогащение в тяжелой среде ===
-Метод обогащения в тяжелой среде основан на использовании суспензии, состоящей, помимо частиц руды, из воды и твердого компонента. Плотность суспензии варьируется от 2,5 до 3,5 в зависимости от свойств разделяемых минералов. При этом используются конические или пирамидальные емкости.
+== См. также ==
- ===== Отсадочные машины =====
+* [[Обогащение полезных ископаемых]]
- Отсадочная машина – это один из видов гравитационного концентратора, в котором
- суспензия состоит из воды и рудных частиц.
- В отсадочных машинах непрерывного действия имеются по крайней мере два отделения. Тяжелые
- частицы, попавшие в приемное отделение, скапливаются на дне; более легкие частицы всплывают.
- Подаваемый материал захватывается текущей водой и поступает в поверхностный слой на нижней
- части уклона, который стремится выплеснуться через край. Однако тяжелый материал проседает
- через более легкий и оказывается в придонном слое. Легкий материал смешивается с верхним
- слоем, и поперечный поток воды сносит его через перегородку в соседнее отделение, где
- происходит аналогичная сепарация. Автоматические разгрузочные устройства удаляют придонный
- слой с такой скоростью, чтобы он сохранял необходимую толщину.
+== Примечания ==
- ===== Концентрационные столы =====
+{{Примечания}}
- Концентрационные столы представляют собой гравитационные концентраторы, приспособленные
- для переработки материала песчаной фракции с размером зерна менее 2,5 мм. Главный их элемент
- – это покрытая линолеумом прямоугольная дека шириной 1,2–1,5 м и длиной около 4,8 м. Она
- устанавливается с небольшим регулируемым поперечным уклоном и испытывает возвратно-
- поступательное движение вдоль длинной стороны с частотой 175–300 циклов в минуту и
- амплитудой от 6 до 25 мм.
- Дека имеет рифленую поверхность; при этом высота ее гребней уменьшается в направлении
- диагонали деки от края стола, где производится подача материала, к его выгрузочному концу.
- Водная суспензия попадает в бороздки и там расслаивается: более тяжелый материал оседает
- на дно, а более легкий оказывается наверху. Под воздействием возвратно-поступательного
- движения легкий материал передвигается по деке. Поскольку высота гребней к выгрузочному
- концу стола уменьшается, верхний слой смывается потоком воды, идущим поперек стола, и
- уносится вниз к его боковой стороне, тогда как более тяжелый материал переносится к
- выгрузочному концу.
+== Литература ==
- ===== Шлюзы =====
+* {{Книга|автор=Шинкоренко С. Ф., Белецкий Е. П., Ширяев А. А.|заглавие=Справочник по обогащению руд черных металлов|ответственный=под ред. С. Ф. Шинкоренко|издание=|место=Москва|издательство=Недра|год=1980|страницы=|страниц=527|isbn=|isbn2=|ref=Шинкоренко}}
- Концентрационный шлюз представляет собой наклонный желоб с шероховатым дном, вдоль которого
+* {{Книга|автор=Кармазин В. И.|заглавие=Обогащение руд черных металлов. Учебник для вузов|ответственный=|издание=|место=Москва|издательство=Недра|год=1982|страницы=|страниц=216|isbn=|isbn2=|ref=Кармазин}}
- перемещается гравий россыпи (золотоносной или оловоносной), увлекаемый потоком воды; при
+* {{Книга|автор=Шумаков Н. С., Дмитриев А. Н., Гараева О. Г.|заглавие=Сырые материалы и топливо доменной плавки|ответственный=|издание=|место=Екатеринбург|издательство=Институт металлургии УрО РАН|год=2007|страницы=|страниц=392|isbn=5-7691-1833-4|isbn2=|ref=Шумаков}}
- этом тяжелые минералы оседают на дне углублений и удерживаются там, тогда как легкие выносятся.
+* {{Книга|автор=Адамов Э. В.|заглавие=Технология руд цветных металлов. Учебник для вузов|место=Москва|год=1982|страниц=527|ссылка=https://rostov.bvb-alyans.ru/media/other/tekhnologiya_rud_cvetnyh_metallov.pdf}}
- Шероховатость дна создается деревянными брусками, рейками, рифленой резиной, небольшими
- жердями и даже железнодорожными рельсами, устанавливаемыми вдоль или поперек желоба. Для
- переработки мелкозернистого песка и шлама дно шлюза покрывают мешковиной, брезентом или другим
- подобным материалом, который обычно прикрепляется металлической решеткой или грубой проволочной
- сеткой. При переработке золотоносного гравия для сепарации довольно часто используется ртуть
- благодаря ее способности прилипать к мелким частичкам золота и удерживать их в потоке воды.
- Ширина шлюза составляет от 0,5 до 2 м, а длина – от 3–6 м до 1,5 км и более. Наклон варьируют
- в пределах 2,0–12,5 см/м; при этом в нижней части шлюза преобладает тонкозернистый материал
- с большим количеством воды, а в верхней части – более грубозернистый с меньшим количеством воды.
- Периодически подачу материала прекращают и создают легкий поток воды, рифли снимают, начиная
- с выходного конца, осевший песок переворачивают лопатами для отмывки легкого песка, а оставшуюся
- часть сгребают в бадьи. Очищенный золотоносный продукт затем обрабатывается в промывочном лотке
- (диаметром 0,45 м и глубиной 5–8 см) с наклонными под углом 45° стенками. Когда песок вместе
- с водой в лотке встряхивается, тяжелый материал оседает, а легкие отходы смываются через край.
-=== Флотация ===
+== Ссылки ==
+* {{книга|заглавие=Энциклопедия Кольера. — Открытое общество|часть=Руды обогащение|год=2000|автор=|язык=ru}} — статья из «Энциклопедии Кольера»
-Флотация основана на различиях физико-химических свойств поверхности минералов в зависимости от их состава, что вызывает селективное прилипание частиц к пузырькам воздуха в воде. Агрегаты, состоящие из пузырьков и прилипших частичек, всплывают на поверхность воды, тогда как не прилипшие к пузырькам частицы оседают, в результате чего происходит разделение минералов.
+* [https://web.archive.org/web/20100623102308/http://www.rudmet.ru/ru/products/?sid=51 Журнал «Обогащение руд»]
-Прилипание к пузырькам усиливается при селективном покрытии частиц одного из минералов поверхностно-активным веществом. Примером такого вещества может служить парафин. Погрузите покрытую парафином частицу в газированную воду, и пузырьки выделившегося углекислого газа прилипнут к нему. Если частица достаточно маленькая, то она всплывет. Углеводородные ионы, в которых химически активная группа представлена производными тиокислот (ксантогенаты, тиофосфаты, меркаптаны и подобные им соединения), взаимодействуют предпочтительно с ионами тяжелых металлов.
+{{Внешние ссылки}}
-Флотация обеспечивает получение высокосортных концентратов. При этом флотационные реагенты составляют главную статью расходов. Этот процесс позволяет разделить практически любые два минерала, которые содержат существенно разные химические элементы или ионные группы.
-Электрическая и магнитная сепарация.
-Сепарация такого рода основана на различной поверхностной проводимости или магнитной восприимчивости разных минералов.
-=== Магнитная сепарация ===
-Магнитная сепарация применяется для обогащения руд, содержащих минералы с относительно высокой магнитной восприимчивостью. К ним относятся магнетит, франклинит, ильменит и пирротин, а также некоторые другие минералы железа, поверхности которых могут быть приданы нужные свойства путем низкотемпературного обжига. Сепарация производится как в водной, так и в сухой среде. Сухая сепарация больше подходит для крупных зерен, мокрая – для тонкозернистых песков и шламов. Обычный магнитный сепаратор представляет собой устройство, в котором слой руды толщиной в несколько зерен перемещается непрерывно в магнитном поле. Магнитные частицы вытягиваются из потока зерен лентой и собираются для дальнейшей переработки; немагнитные частицы остаются в потоке.
-=== Электростатическая сепарация ===
-Электростатическая сепарация основана на различной способности минералов пропускать электроны по своей поверхности, когда они находятся под поляризующим воздействием электрического поля. В результате частицы разного состава заряжаются в разной степени при определенных значениях напряженности этого поля и времени его воздействия и, как следствие, по разному реагируют на одновременно действующие на них электрические и другие силы, обычно гравитационные. Если таким заряженным частицам предоставить возможность свободно перемещаться, то направления их движения будут различаться, что и используется для разделения.
-== ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБОГАЩЕНИЯ ==
-Химические методы обогащения включают, в качестве предварительного этапа, измельчение руды, которое открывает доступ химическим реагентам к ценным компонентам руды, после чего облегчается извлечение этих компонентов. Химические методы могут быть применены как непосредственно к рудам, так и к концентратам, полученным в результате обогащения руд механическими методами. Терминология методов химического обогащения до некоторой степени запутана. В рамках этой статьи разделение в расплаве относится к процессу плавления, а разделение путем селективных химических реакций – к процессу выщелачивания.
-=== Плавление ===
-Плавление – это химический процесс, происходящий при высоких температурах, в ходе которого ценный металл и пустая порода переходят в расплавленное состояние. Поскольку металл имеет более высокую плотность и нерастворим в расплавленной пустой породе, он отделяется от последней и погружается на дно. Метод плавления имеет свои специфические особенности для каждого металла. Например, свинцовый концентрат смешивается с твердыми реагентами в определенных соотношениях, чтобы получить загрузку печи такого состава, которая при нагревании до достаточно высоких температур приводит к образованию за счет пустой породы сложных силикатов (шлака), остающихся на поверхности расплавленного металлического свинца. При выпускании металла со дна печи получается черновой свинец. При наличии в свинцовом концентрате меди образуются три слоя: нижний слой свинца, средний слой сульфида меди (штейн) и верхний слой шлака. Они выпускаются из печи раздельно. Штейн затем перерабатывается в другой печи (конвертере), через которую продувают воздух для удаления серы, получая в результате черновую (пористую) медь.
-=== Обжиг ===
-Обжиг в ходе подготовки к выщелачиванию применяется либо для изменения химического состава полезных составляющих, что делает их пригодными для выщелачивания, либо для удаления некоторых примесей, присутствие которых значительно затрудняет и удорожает процесс выщелачивания ценных компонентов. Например, некоторые руды золота, содержащие мышьяк и серу, перед выщелачиванием подвергают обжигу для удаления этих составляющих.
-=== Выщелачивание ===
-При выщелачивании ценные компоненты руды растворяются и отделяются от нерастворимого остатка посредством подходящего растворителя. В некоторых случаях для перевода ценного компонента в растворимую форму добавляется реагент. Эффективность (скорость и полнота протекания) процесса зависит от размера частиц, свойств реагентов, применяемых для выщелачивания, температуры и метода приведения в соприкосновение руды с растворителем или реагентами. Обычно чем меньше размер частиц, выше температура и концентрация выщелачивающих химических соединений, тем быстрее идет процесс.
-=== Методы непосредственного воздействия на руду выщелачивающих растворов ===
-К этим методам относятся кучное выщелачивание, выщелачивание при просачивании и выщелачивание при перемешивании. Эти методы могут применяться как в периодических, так и в непрерывных процессах. В свою очередь непрерывные процессы могут быть реализованы как прямоточные либо как противоточные. В прямоточном процессе выщелачивающий раствор движется вместе с рудой и пополняется по мере его истощения. В противоточном процессе выщелачивающий раствор движется навстречу потоку руды. При этом передовой фронт раствора, встречаемый свежей порцией руды, обеднен реагентами и насыщен экстрагированным материалом, а тыловые порции раствора, которые позже встречаются с рудой, представлены свежим выщелачивающим раствором.
-'''Кучное выщелачивание''' применяется для переработки руд, содержащих легко растворимые полезные компоненты; такие руды должны быть относительно пористыми и недорогими (обычно они добываются в открытых разработках). Иногда кучное выщелачивание используется для переработки отвалов, возникших в результате процессов предшествующей добычи и утилизации руды, когда затраты на добычу уже произведены. Для загрузки руды подготавливается слабо наклонная поверхность, непроницаемая для выщелачивающих растворов. Вдоль и поперек этой поверхности создаются водосборные углубления для дренажа. После загрузки руда заливается большим количеством выщелачивающего раствора, достаточным для того, чтобы пропитать всю ее толщу. Раствор проникает между частицами руды и производит растворение полезных компонентов. Через некоторый период времени материал высушивают и извлекают корку, образованную растворившимися ценными составляющими, а обработанную рыхлую породу смывают в дренажную систему.
-'''Выщелачивание путем просачивания''' используется при переработке руд, которые при дроблении измельчаются плохо и не содержат природного шлама или глины. Это довольно медленный процесс. Выщелачивание при просачивании осуществляется главным образом в баках, хорошо приспособленных для загрузки и разгрузки. Дно бака должно быть эффективным фильтром, позволяющим производить через него закачку и откачку раствора. Баки загружаются раздробленной рудой определенной фракции крупности; иногда в целях более плотной и равномерной загрузки она смачивается. Затем выщелачивающий раствор закачивается в бак и впитывается в руду. По истечении необходимого времени выдержки раствор с выщелоченными компонентами откачивается, а руда промывается для удаления остатков выщелачивающего раствора.
-'''Выщелачивание с перемешиванием''' обычно применяется при переработке высокосортных руд или концентратов с относительно небольшим объемом материала, подлежащего выщелачиванию, а также руд, содержащих тонкую рассеянную вкрапленность полезных компонентов либо измельченных до весьма мелкозернистой фракции. Выщелачивание с перемешиванием позволяет сократить время взаимодействия растворов с рудой до нескольких часов по сравнению с сутками, которые требуются для выщелачивания при просачивании.
-Извлечение ценных компонентов.
-Извлечение ценных компонентов из растворов после выщелачивания, содержащих растворенные полезные составляющие, может осуществляться путем химического осаждения, экстракции растворителем, ионообменным методом или электролизом.
-Для химического осаждения раствор после выщелачивания подвергается воздействию соответствующих химических реагентов, в результате чего ценные компоненты переходят в форму нерастворимых соединений, которые выпадают в осадок, а затем отделяются путем отсадки или фильтрования.
-Экстракция растворителем представляет собой сравнительно новый метод, предложенный для переработки урановых руд. Раствор, содержащий выщелоченные ценные компоненты (называемый водной фазой), взаимодействует с несмешивающимся органическим растворителем (называемым органической фазой), в результате чего полезная составляющая переходит из водной фазы в органическую. Затем органическая фаза, несущая ценные компоненты, отделяется и взаимодействует с другой водной фазой, куда компоненты и переходят; этот процесс называется десорбированием. Новая водная фаза с извлеченными ценными компонентами обрабатывается с целью их осаждения. Органической фазой служит какой-либо органический растворитель, например, трибутилфосфат, а в качестве разбавителя обычно используется керосин.
-Ионообменный процесс извлечения из руды ценных компонентов разработан сравнительно недавно. Он основан на том явлении, что синтетические смолы могут селективно экстрагировать нужные компоненты из содержащих их растворов. Ионообменные смолы синтезируются путем полимеризации с отщеплением воды. После полимеризации в смоле возникают функциональные группы, например, карбоксиловая (– COONa), сульфониловая (– SO3Na) или аминовая (– NH2ЧHCl). Первые два примера соответствуют катионообменной смоле, ион натрия (Na+1) которой обменивается на положительно заряженный ион, содержащий ценный компонент; отрицательно заряженный ион хлора (Cl–1) анионообменной смолы с аминовой группой обменивается на отрицательно заряженный ион, содержащий ценный компонент.
-== Об обогащении урана ==
-В [[уран]]овой промышленности используют обогащение руды по удельному весу и химические и физико-химические методы. Обычно используется цепочка /дробление измельчение/ -> (5) ->(6,7,8 — доводка). А также [[радиометрическое обогащение руды|радиометрическое обогащение]]
-== Ссылки ==
-* [http://www.rudmet.ru/ru/products/?sid=51 Журнал «Обогащение руд»]
-{{rq|img|sources|stub}}
 [[Категория:Химическая технология]]
-[[Категория:Ядерная химическая технология]]
+[[Категория:Металлургические процессы и операции]]
-[[Категория:Металлургия]]
+[[Категория:Обогащение руд]]
-[[Категория:Обогащение руд|*]]
-[[en:Mineral processing]]
-[[et:Maavarade rikastamine]]
-[[el:Εμπλουτισμός των μεταλλευμάτων]]
-[[fa:کانه‌آرایی]]
-[[fr:Minéralurgie]]
-[[hi:खनिज प्रसाधन]]
-[[hr:Oplemenjivanje mineralnih sirovina]][[hy:Հանքի հարստացման տեսակները]]
-[[ml:അയിരുസംസ്കരണം]]
-[[nl:Ertsveredeling]]
-[[pl:Wzbogacanie (górnictwo)]]
-[[fi:Rikastus]]
-[[sv:Anrikning]]
-[[tr:Cevher hazırlama]]
-[[uk:Збагачення корисних копалин]]

Обогащение руды: различия между версиями

Текущая версия от 05:45, 5 мая 2024

История

Назначение

Технология

Показатели, характеризующие процесс

См. также

Примечания

Литература

Ссылки

Навигация

Поиск