Električna obdelava mineralov, električna separacija

Električno bogatenje mineralov - ločevanje dragocenih komponent iz odpadnih kamnin, ki temelji na delovanju električarja, polja na njihove delce, ki se razlikujejo po elektrofizikalnih lastnostih. Za obogatitev se uporabljajo metode električnega ločevanja.

Od teh so najbolj uporabne metode, ki temeljijo na razlikah v električni prevodnosti, v sposobnosti pridobivanja električnega naboja ob stiku in trenju ter v dielektričnih konstantah izločenih mineralov. Uporaba unipolarne prevodnosti, piroelektričnih, piezoelektričnih in drugih pojavov je lahko učinkovita le v določenih primerih.

Prevodnostna obogatitev je uspešna, če se komponente mineralne mešanice po prevodnosti bistveno razlikujejo.

Značilnosti možnosti električnega ločevanja mineralov in kamnin z električno prevodnostjo (po N.F. Olofinskem)

1. Dober prevodnik 2. Polprevodnik 3.Slabo prevodni antracit antimonit diamant magnezit arsenopirit boksit albit monacit galenit viharna železova ruda anorit muskovit hemafit bizmut sijaj apatit nefelin zlato volframit baddeilit olivin ilmenit granat (železov) barit hornblenda kovelin gubnerit bastnezit žveplo kolumbit kaolinit beril silimant magnetit kasiterit biotit Spodumene Magnetic Cinnaber Valostanite Stavro lit Pirit Korund Hipersten Turmalin Piroluzit Limonit Gpis Fluorit Pirotin Siderit Granatno jabolko (lahko) Celestin (lahko železo) Platina Smithsonit Kalcit Šeelit Rutil Sfalerit Kamena sol Spinel Srebro Tungstit Karnalit Epidot Tantalit Fajalit Kremen Tetraedrit Kromit Kianit Titanomagnetit Cirkon (visoka vsebnost železa) Xenotime Cha lkozin halkopirit

Prva in druga skupina sta dobro ločeni od tretje. Pripadniki 1. skupine so nekoliko težje ločljivi kot 2. Skoraj nemogoče je ločiti minerale skupine 2 od skupine 3 ali iste skupine samo na podlagi naravnih razlik v električni prevodnosti.

V tem primeru se s posebno pripravo materialov umetno povečajo razlike v njihovi električni prevodnosti. Najpogostejši način priprave je spreminjanje vsebnosti površinske vlage v mineralih.

Glavni dejavnik, ki določa skupno električno prevodnost delcev neprevodnih in polprevodnih mineralov, je njihova površinska prevodnost... Ker atmosferski zrak vsebuje torej količina vlage, ki se adsorbira na površini zrn, močno vpliva na vrednost njihove električne prevodnosti.

S prilagajanjem količine adsorbirane vlage je mogoče nadzorovati proces električnega ločevanja. V tem primeru so možni trije glavni primeri:

• intrinzični prevodnosti obeh mineralov v suhem zraku sta različni (razlikujeta se za dva reda velikosti ali več), vendar zaradi adsorpcije vlage v zraku z normalno vlažnostjo razlika v električni prevodnosti izgine;
• minerali imajo podobno inherentno električno prevodnost, vendar se zaradi neenakomerne stopnje hidrofobnosti njihovih površin v vlažnem zraku pojavijo bitja, razlika v prevodnosti;
• prevodnost je blizu in se ne spreminja s spreminjanjem vlažnosti.

V prvem primeru je treba električno ločitev mineralne mešanice izvesti na suhem zraku ali po predhodnem sušenju. Hkrati je za ohranitev konstantnosti površinske prevodnosti za kratek čas potrebna le suhost površine delcev, lastna notranja vlažnost bitij ni pomembna.

V drugem primeru je vlaženje potrebno za povečanje električne prevodnosti bolj hidrofilnega minerala. Najboljše rezultate dosežemo, če material zadržimo in sprostimo v klimatiziranem ozračju z optimalno vlažnostjo.

V tretjem primeru je potrebno umetno spremeniti stopnjo hidrofobnosti enega od mineralov (najbolj učinkovito - z reagentno obdelavo s površinsko aktivnim sredstvom).

Minerale lahko obdelamo z organskimi reagenti, ki so selektivno fiksirani na njihovi površini - hidrofobizatorji, anorganskimi reagenti, ki lahko naredijo površino minerala hidrofilno, in kombinacijo teh reagentov (v tem primeru imajo lahko anorganski reagenti vlogo regulatorjev, ki vplivajo na fiksacija organskih reagentov).

Pri izbiri režima obdelave površinsko aktivnih snovi je priporočljivo uporabiti bogate izkušnje pri flotaciji podobnih mineralov. Če ima ločeni par tesno intrinzično električno prevodnost in ni možnosti selektivnega spreminjanja stopnje hidrofobnosti njihove površine z obdelavo s površinsko aktivnimi snovmi, se lahko kot metode priprave uporabi kemična ali toplotna obdelava ali obsevanje.

Prvi je sestavljen iz tvorbe filma nove snovi na površini mineralov - produkta kemične reakcije. Pri izbiri reagentov za kemično obdelavo (tekoče ali plinaste) se uporabljajo reakcije, znane iz analizne kemije ali mineralogije, značilne za te minerale: na primer za obdelavo silikatnih mineralov - izpostavljenost fluorovodiku, za pripravo sulfidov - postopki sulfidizacije z elementarnim žveplom, obdelava z bakrovimi solmi itd.

Pogosto je nasprotno, ko se na površini mineralov v procesu sekundarnih sprememb pojavijo površinski filmi različnih tvorb, ki jih je treba pred separacijo očistiti. Čiščenje poteka z mehanskimi metodami (razpadanje, drgnjenje) ali tudi s kemičnimi metodami.

Pri toplotni obdelavi lahko dosežemo razliko v električni prevodnosti zaradi neenakomernih sprememb prevodnosti mineralov pri segrevanju, pri redukcijskem ali oksidacijskem žganju ter z uporabo drugih učinkov.

Prevodnost nekaterih mineralov lahko spremenijo ultravijolični, infrardeči, rentgenski ali radioaktivni žarki (glej Vrste elektromagnetnega sevanja).

Električno oplemenitenje mineralov, ki temelji na sposobnosti mineralov, da ob stiku ali trenju pridobijo električne naboje različnih predznakov ali velikosti, se običajno uporablja za ločevanje mineralov s polprevodniškimi ali neprevodniškimi lastnostmi.

Največja razlika v velikosti nabojev ločenih mineralov je dosežena zaradi izbire materiala, s katerim so v stiku, pa tudi zaradi sprememb v naravi gibanja mineralne mešanice med polnjenjem (vibracije, intenzivno mletje). in ločitev).

Električne lastnosti mineralnih površin je mogoče v veliki meri nadzorovati z zgoraj opisanimi metodami.

Pripravljalni postopki so običajno sušenje materiala, ozka klasifikacija po velikosti in odpraševanje.

Za elektroobogatitev materiala z velikostjo delcev manj kot 0,15 mm je zelo obetaven postopek triboadhezivne separacije.

Električna ločitev na podlagi razlik v dielektrični konstanti Minerali se pogosto uporabljajo v praksi mineraloške analize.

Za električno ločevanje mineralov se uporabljajo električni separatorji najrazličnejših tipov in izvedb.

Separatorji za zrnate materiale:

• Krona (boben, komora, cevasta, trak, transporter, plošča);
• Elektrostatični (boben, komora, trak, kaskada, plošča);
• Kombinirano: korona-elektrostatično, korona-magnetno, triboadhezivno (boben).

Zbiralniki prahu:

• Krona (komora z zgornjim in spodnjim dovodom, cevasta);
• Kombinirano: korona-elektrostatično, korona-magnetno, triboadhezivno (komora, disk, boben).

Njihovo izbiro določa razlika v elektrofizikalnih lastnostih materialov, ki jih je treba ločiti po velikosti njihovih delcev, pa tudi po posebnostih sestave materiala (oblika delcev, specifična teža itd.).

Za električno bogatenje mineralov je značilna ekonomičnost in visoka učinkovitost postopka, zato se vse bolj uporablja.

Glavni minerali in materiali, obdelani z metodami električnega obogatitve:

• Gošče in kompleksni koncentrati rudnih nahajališč — selektivna dodelava koncentratov in kompleksnih koncentratov, ki vsebujejo zlato, platino, kasiterit, volframit, monacit, cirkon, rutil in druge dragocene sestavine;
• Rude, ki vsebujejo diamante - bogatenje rud in primarnih koncentratov, dodelava koncentratov v razsutem stanju, regeneracija odpadkov, ki vsebujejo diamante;
• Titanomagnetitne rude — bogatenje rud, vmesnega materiala in jalovine;
• Železove rude — bogatenje magnetita in drugih vrst rud, pridobivanje globokih koncentratov, odpraševanje in razvrščanje različnih industrijskih izdelkov;
• Manganove in kromitne rude — bogatenje rud, industrijskih proizvodov in odpadkov iz predelovalnih obratov, odpraševanje in razvrščanje različnih proizvodov;
• Kositrne in volframove rude — bogatenje rud, dodelava nestandardnih izdelkov;
• Litijeve rude — bogatenje spodumenskih, cinvalditnih in lepidolitnih rud;
• Grafit - bogatenje rud, rafinacija in razvrščanje nekakovostnih koncentratov;
• Azbest - bogatenje rud, industrijskih izdelkov in odpadkov iz predelovalnih obratov, odpraševanje in klasifikacija izdelkov;
• Keramične surovine — plemenitenje, razvrščanje in odstranjevanje prahu glinenca in kremena;
• Kaolin, smukec - obogatitev in ločevanje drobnih frakcij;
• Soli — oplemenitenje, razvrščanje;
• Fosforiti — bogatenje, klasifikacija;
• Bitumenski premog — bogatenje, razvrščanje in odpraševanje majhnih premogov.