Спеціальні методи збагачення корисних копалин
Спеціальні методи збагачення корисних копалин основані на відмінності корисного компонента і пустої породи за:
- кольором та блиском;
- радіоактивним випромінюванням;
- твердістю;
- пружністю;
- формою зерен;
- коефіцієнтом тертя;
- характером зміни грудок матеріалу при термічному впливі (декрипітація);
- характером переведення компонентів твердих корисних копалин в інші фазові стани (вилуговування);
- за електрокінетичними властивостями поверхні мінералів і породи, їх адгезійними властивостями, ліофільністю, намагнічуваністю та ін.
Загальна характеристика
Спеціальні методи збагачення базуються на використанні різниці у зовнішньому вигляді розділюваних мінералів (колір, блиск, форма зерен), а також на використанні специфічних властивостей деяких мінералів (радіоактивність, здатність до люмінесценції).
Розрізняють такі способи радіометричного збагачення:
– авторадіометричний — базується на використанні випромінювання (головним чином γ-випромінювання) природно радіоактивних хімічних елементів; застосовується при збагаченні уранових руд;
– фотонейтронний — оснований на використанні відмінностей в інтенсивності нейтронного випромінювання, що випускається мінералами, при опроміненні руди γ-променями; застосовується при збагаченні берилієвих руд, так як ядра берилію випускають нейтрони при опроміненні γ-променями;
– люмінесцентний — оснований на використанні відмінностей в інтенсивності люмінесценції мінералів під дією рентгенівського або ультрафіолетового випромінювання. Здатністю до люмінесценції володіють кальцит, шеєліт і інші мінерали; в промисловому масштабі цей процес застосовують при збагаченні алмазів;
– фотометричний — оснований на використанні відмінностей мінералів відбивати, пропускати або заломлювати світло; застосовується для збагачення кварцу, крейди, магнетиту, золотовмісних руд;
– нейтронно-активаційний — оснований на використанні відмінностей в інтенсивності випромінювання радіоактивних ізотопів, що утворюються при опроміненні руди потоком нейтронів; застосовується при сортуванні флюоритових руд;
– гамма-абсорбційний — оснований на використанні відмінностей мінералів в здатності поглинати рентгенівські або γ-промені; застосовується при збагаченні залізних руд;
– нейтронно-абсорбційний — оснований на використанні відмінностей мінералів послаблювати потік нейтронів внаслідок їх захоплення ядрами хімічних елементів; застосовується при збагаченні руд бору.
Основні задачі сортування полягають у наступному:
– виділення чистих мінералів або мінералів, придатних для використання без подальшого збагачення. Дана технологія використовується при вибірці коштовного, напівкоштовного і виробного каміння;
– попередня концентрація цінного компонента. При попередньому збагаченні кондиційних руд метою цієї операції є підвищення продуктивності збагачувальної фабрики і зниження собівартості продукції. При попередньому збагаченні некондиційних руд метою попередньої концентрації є отримання максимального виходу концентрату з мінімально допустимим вмістом цінного компонента;
– розділення корисної копалини на окремі технологічні типи, які відрізняються за властивостями і речовинним складом. Головна мета операції — підвищення селективності розділення;
– отримання крупногрудкових концентратів для хімічної і металургійної переробки;
— доводка чорнових концентратів, отриманих іншими способами.
Область застосування спеціальних методів збагачення
Потрібно зазначити, що область застосування спеціальних методів збагачення значно менша, ніж традиційних. У більшості випадків спеціальні методи застосовуються в комбінації з гравітаційними, флотаційними, магнітними методами збагачення або один з одним. У таблиці наведено властивості мінералів і методи їх збагачення.
Властивості мінералів | Методи збагачення | Приклади застосування |
---|---|---|
1. Колір, блиск, радіоактивне випромінювання | породовибірка, рудорозбірка, радіометричне сортування | ручне збагачення, оптична сепарація |
2. Твердість | збагачення за твердістю | вибіркове дроблення |
3. Пружність | збагачення за пружністю | збагачення гравію |
4. Форма зерен | збагачення за формою | грохочення за формою |
5. Коефіцієнт тертя | збагачення за тертям | збагачення азбестових руд |
6. Здатність розчинятися в неорганічних сполуках | хімічне вилуговування | збагачення уранових та ін. руд |
7. Змочуваність (ліофільність) | селективна масляна агрегація | збагачення тонких гідрофобних мінералів (вугілля, сульфідних руд тощо) |
8. Змочуваність (ліофільність) | селективна полімерна флокуляція | збагачення тонкодисперсного вугілля |
9. Електрокінетичні властивості поверхні | селективна електролітна коагуляція | збагачення тонкодисперсного вугілля |
10. Адгезія та сорбція | концентрація на носіях | адгезійне і сорбційне збагачення золота та алмазів |
11. Намагнічуваність | флокуляційна концентрація | збагачення шлаків сталеплавильного виробництвамідний концентрат |
12. Властивості взаємодіяти з бактеріями або їх метаболітами | бактеріальне вилуговування | збагачення руд різних металів |
Класифікація спеціальних методів збагачення
Спеціальні методи можна класифікувати на такі види:
- сортування;
- збагачення з використанням ефектів взаємодії зерен компонентів, що розділяються, з робочою поверхнею сепаратора;
- збагачення з використанням ефектів взаємодії зерен компонентів, що розділяються, між собою;
- збагачення на основі селективно направленої зміни розмірів зерен компонентів корисної копалини;
- збагачення з використанням вибіркового характеру фазових переходів компонентів корисної копалини (комбіновані методи збагачення);
- збагачення на основі різних поверхневих властивостей компонентів, що розділяються.
Див. також
- Спеціальні методи дроблення
- Методи збагачення корисних копалин
- Термоадгезійний метод збагачення
- Масляна агломерація
- Флокуляційна концентрація
- Адгезійне збагачення золота
- Вилуговування
- Фотонейтронний метод збагачення
- Електричне збагачення корисних копалин
- Сорбційне збагачення золота
- Відтирання корисних копалин
Література
- Самилін В., Білецький В. Спеціальні методи збагачення корисних копалин (курс лекцій). — Донецьк: Східний видавничий дім, 2003. — 116 с. [1]
- В. В. Кармазин. Магнитные, электрические и специальные методы обогащения полезных ископаемых. — М. — 2002.
- Б. Н. Кравец. Специальные и комбинированные методы обогащения. М. — 1986.
- Білецький В. С. Наукова школа «Спеціальні методи збагачення, зневоднення і грудкування тонко- і дрібнодисперсного вугілля»/ Вісті Донецького гірничого інституту. № 30 (1) 2012. С. 363—374.
- Білецький В. С., Олійник Т. А., Смирнов В. О., Скляр Л. В. Основи техніки та технології збагачення корисних копалин: навчальний посібник. — К.: Ліра-К 2020. — 634 с.
![]() | Ця стаття не має інтервікі-посилань. |