Μέθοδοι και διαδικασίες επεξεργασίας ορυκτών, το πεδίο εφαρμογής τους. Ταξινόμηση διεργασιών εμπλουτισμού Επεξεργασία και εμπλουτισμός ορυκτών

διεργασίες διαχωρισμού ορυκτών, στις οποίες τα χρήσιμα ορυκτά διαχωρίζονται σε συμπυκνώματα και τα απόβλητα πετρώματα σε απορρίμματα.

Οι διεργασίες διαχωρισμού ορυκτών κατά τον εμπλουτισμό ορυκτών είναι πολυάριθμες και ταξινομούνται ανάλογα με την αναγωγή τους σε μια συγκεκριμένη μέθοδο εμπλουτισμού, το διαχωριστικό χαρακτηριστικό, τη φύση των διαχωριστικών δυνάμεων και τον σχεδιασμό της συσκευής.

Οι μέθοδοι εμπλουτισμού ταξινομούνται ανάλογα με το ποια ιδιότητα των ορυκτών χρησιμοποιείται ως διαχωριστικό χαρακτηριστικό και ποιες είναι οι κύριες δυνάμεις διαχωρισμού. Υπάρχουν οι ακόλουθες μέθοδοι εμπλουτισμού (Εικ. 2.1).

Η μέθοδος του βαρυτικού εμπλουτισμού (βαρυτικό εμπλουτισμό), που βασίζεται στη διαφορά στην πυκνότητα των διαχωρισμένων κόκκων ορυκτών, που πραγματοποιείται στο πεδίο των βαρυτικών δυνάμεων.

Η μέθοδος του μαγνητικού εμπλουτισμού (magnetic εμπλουτισμός), που βασίζεται στη διαφορά στη μαγνητική επιδεκτικότητα των διαχωρισμένων ορυκτών, πραγματοποιείται στο πεδίο των μαγνητικών δυνάμεων.

Η μέθοδος ηλεκτρικού εμπλουτισμού (ηλεκτρικός εμπλουτισμός), που βασίζεται στη διαφορά στην ηλεκτρική αγωγιμότητα των διαχωρισμένων ορυκτών, που πραγματοποιείται στο πεδίο των ηλεκτρικών δυνάμεων.

Η μέθοδος εμπλουτισμού επίπλευσης (flotation εμπλουτισμός, ή επίπλευση), με βάση τη διαφορά στις φυσικοχημικές ιδιότητες (διαβρεξιμότητα) των διαχωρισμένων ορυκτών.

Ειδικές Μέθοδοιεμπλουτισμός με βάση τη διαφορά στους συνδυασμούς ιδιοτήτων των διαχωρισμένων ορυκτών. Οι τελευταίες περιλαμβάνουν τη διαίρεση σύμφωνα με τη διαφορά στις ραδιοφασματοσκοπικές ιδιότητες, τη διαλυτότητα, τη μηχανική αντοχή, την απομάκρυνση, το σχήμα και την τριβή, την ελαστικότητα αναπήδησης κ.λπ. Υψηλότερη τιμήέχουν μεθόδους ραδιομετρικού και χημικού εμπλουτισμού.

Μέθοδος ραδιομετρικού εμπλουτισμού (ραδιομετρικός εμπλουτισμός), με βάση τη διαφορά στις ραδιοφασματοσκοπικές ιδιότητες των διαχωρισμένων ορυκτών, που πραγματοποιείται με μηχανικές δυνάμεις διαχωρισμού.

Μέθοδος χημικού εμπλουτισμού (χημικός εμπλουτισμός), με βάση τη διαφορά στις χημικές ιδιότητες (διαλυτότητα) των διαχωρισμένων ορυκτών ή επιβλαβών ακαθαρσιών.

Η μέθοδος μηχανικού εμπλουτισμού (μηχανικός εμπλουτισμός), που βασίζεται στη διαφορά στις φυσικές και μηχανικές ιδιότητες των ορυκτών (μηχανική αντοχή, σχήμα και τριβή, ελαστικότητα επαναφοράς κ.λπ.).

Οι διεργασίες εμπλουτισμού που σχετίζονται με τη μία ή την άλλη μέθοδο εμπλουτισμού διαφέρουν ως προς την ποικιλία των επιπλέον χρησιμοποιούμενων δυνάμεων διαχωρισμού, καθώς και στον σχεδιασμό μηχανών και συσκευών (βλ. Εικ. 2.1).

Βοηθητικές διαδικασίες. Οι βοηθητικές διεργασίες περιλαμβάνουν την αφυδάτωση των προϊόντων εμπλουτισμού (με πάχυνση, διήθηση και ξήρανση) για να αυξηθεί η περιεκτικότητά τους σε υγρασία στο καθορισμένο πρότυπο ή για να ληφθεί ανακυκλωμένο νερό. διεργασίες αναβάθμισης προϊόντων και προετοιμασίας τους για μεταλλουργική ή χημική επεξεργασία (συσσωμάτωση, σφαιροποίηση, μπρικετοποίηση κ.λπ.).

Διαδικασίες παραγωγής υπηρεσιών. Οι διαδικασίες παροχής υπηρεσιών παραγωγής περιλαμβάνουν λειτουργίες που διασφαλίζουν τη συνέχεια και τη σταθερότητα. τεχνολογικές διαδικασίες: ενδοεργοστασιακή μεταφορά πρώτων υλών και προϊόντων εμπλουτισμού, ύδρευση, ηλεκτροδότηση, παροχή πεπιεσμένου αέρα, μηχανοποίηση και αυτοματοποίηση, τεχνικός έλεγχος κ.λπ.

Εμπλουτισμός ορυκτών- ένα σύνολο διαδικασιών για την πρωτογενή επεξεργασία ορυκτών πρώτων υλών, που έχει ως στόχο τον διαχωρισμό όλων των πολύτιμων ορυκτών από τα απόβλητα πετρώματα, καθώς και τον αμοιβαίο διαχωρισμό πολύτιμων ορυκτών.

Εγκυκλοπαιδικό YouTube

1 / 5

09 03 Διάλεξη "Πώς γίνονται χρήσιμα τα απολιθώματα;"

Τμήμα Εμπλουτισμού Ορυκτών

Διάλεξη βίντεο Ταξινόμηση αντιδραστηρίων επίπλευσης

Πλύσιμο άνθρακα (εξομοιωτής)

Διάλεξη βίντεο Μηχανικές και επίπλευσης μηχανές

Υπότιτλοι

γενικές πληροφορίες

Κατά τον εμπλουτισμό, είναι δυνατή η λήψη τόσο τελικών εμπορικών προϊόντων (αμίαντος, γραφίτης κ.λπ.) όσο και συμπυκνώματα κατάλληλα για περαιτέρω χημική ή μεταλλουργική επεξεργασία. Ο εμπλουτισμός είναι ο σημαντικότερος ενδιάμεσος κρίκος μεταξύ της εξόρυξης ορυκτών και της χρήσης εξαγόμενων ουσιών. Η θεωρία του εμπλουτισμού βασίζεται στην ανάλυση των ιδιοτήτων των ορυκτών και της αλληλεπίδρασής τους στις διαδικασίες διαχωρισμού - ορυκτουργία.

Ο εμπλουτισμός σάς επιτρέπει να αυξήσετε σημαντικά τη συγκέντρωση πολύτιμων συστατικών. Η περιεκτικότητα σε σημαντικά μη σιδηρούχα μέταλλα - χαλκός, μόλυβδος, ψευδάργυρος - στα μεταλλεύματα είναι 0,3-2%, και στα συμπυκνώματα τους - 20-70%. Η συγκέντρωση του μολυβδαινίου αυξάνεται από 0,1-0,05% σε 47-50%, βολφράμιο - από 0,1-0,2% σε 45-65%, η περιεκτικότητα σε τέφρα του άνθρακα μειώνεται από 25-35% σε 2-15%. Το έργο του εμπλουτισμού περιλαμβάνει επίσης την αφαίρεση επιβλαβών ακαθαρσιών ορυκτών (αρσενικό, θείο, πυρίτιο κ.λπ.). Η εξαγωγή πολύτιμων συστατικών στο συμπύκνωμα στις διεργασίες εμπλουτισμού κυμαίνεται από 60 έως 95%.

Οι εργασίες επεξεργασίας στις οποίες υποβάλλεται η πετρώδης μάζα στο εργοστάσιο συμπύκνωσης χωρίζονται σε: κύριες (στην πραγματικότητα συμπυκνωτική). προπαρασκευαστική και βοηθητική.

Όλες οι υπάρχουσες μέθοδοι εμπλουτισμού βασίζονται σε διαφορές στις φυσικές ή φυσικοχημικές ιδιότητες μεμονωμένων συστατικών ενός ορυκτού. Υπάρχουν, για παράδειγμα, βαρυτικές, μαγνητικές, ηλεκτρικές, επίπλευσης, βακτηριακές και άλλες μέθοδοι εμπλουτισμού.

Τεχνολογική επίδραση του εμπλουτισμού

Ο προκαταρκτικός εμπλουτισμός ορυκτών επιτρέπει:

να αυξήσει τα βιομηχανικά αποθέματα ορυκτών πρώτων υλών μέσω της χρήσης κοιτασμάτων φτωχών ορυκτών με χαμηλή περιεκτικότητα σε χρήσιμα συστατικά·
αύξηση της παραγωγικότητας της εργασίας στις μεταλλευτικές επιχειρήσεις και μείωση του κόστους εξόρυξης μεταλλεύματος λόγω της μηχανοποίησης των εργασιών εξόρυξης και της συνεχούς εξόρυξης ορυκτών αντί της επιλεκτικής·
βελτίωση των τεχνικών και οικονομικών δεικτών των μεταλλουργικών και χημικών επιχειρήσεων στην επεξεργασία εμπλουτισμένων πρώτων υλών με μείωση του κόστους καυσίμων, ηλεκτρικής ενέργειας, ροών, χημικών αντιδραστηρίων, βελτίωση της ποιότητας των τελικών προϊόντων και μείωση της απώλειας χρήσιμων συστατικών με απόβλητα.
να πραγματοποιήσει τη σύνθετη χρήση ορυκτών, επειδή ο προκαταρκτικός εμπλουτισμός καθιστά δυνατή την εξαγωγή από αυτά όχι μόνο των κύριων χρήσιμων συστατικών, αλλά και των συνοδευτικών, τα οποία περιέχονται σε μικρές ποσότητες.
να μειώσει το κόστος μεταφοράς προϊόντων εξόρυξης στους καταναλωτές με τη μεταφορά πλουσιότερων προϊόντων και όχι ολόκληρου του όγκου της εξορυκτικής μάζας που περιέχει ορυκτά·
απομονώνουν επιβλαβείς ακαθαρσίες από ορυκτές πρώτες ύλες, οι οποίες, κατά την περαιτέρω επεξεργασία τους, μπορούν να υποβαθμίσουν την ποιότητα του τελικού προϊόντος, να μολύνουν περιβάλλονκαι θέτουν σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία.

Η επεξεργασία των ορυκτών πραγματοποιείται σε εργοστάσια συγκέντρωσης, τα οποία σήμερα είναι ισχυρές εξαιρετικά μηχανοποιημένες επιχειρήσεις με πολύπλοκες τεχνολογικές διαδικασίες.

Ταξινόμηση διαδικασιών εμπλουτισμού

Η επεξεργασία ορυκτών σε εργοστάσια επεξεργασίας περιλαμβάνει μια σειρά διαδοχικών εργασιών, ως αποτέλεσμα των οποίων επιτυγχάνεται ο διαχωρισμός των χρήσιμων συστατικών από τις ακαθαρσίες. Σύμφωνα με τον σκοπό τους, οι διεργασίες επεξεργασίας ορυκτών χωρίζονται σε προπαρασκευαστικές, κύριες (εμπλουτισμός) και βοηθητικές (τελικές).

Προπαρασκευαστικές διαδικασίες

Οι προπαρασκευαστικές διεργασίες έχουν σχεδιαστεί για να ανοίγουν ή να ανοίγουν τους κόκκους των χρήσιμων συστατικών (ορυκτά) που συνθέτουν το ορυκτό και να το χωρίζουν σε κατηγορίες μεγέθους που πληρούν τις τεχνολογικές απαιτήσεις των επόμενων διαδικασιών εμπλουτισμού. Οι προπαρασκευαστικές διαδικασίες περιλαμβάνουν σύνθλιψη, λείανση, κοσκίνισμα και ταξινόμηση.

Σύνθλιψη και άλεση

Σύνθλιψη και άλεση- η διαδικασία καταστροφής και μείωσης του μεγέθους τεμαχίων ορυκτών πρώτων υλών (ορυκτά) υπό τη δράση εξωτερικών μηχανικών, θερμικών, ηλεκτρικών δυνάμεων που στοχεύουν στην υπέρβαση των εσωτερικών συνεκτικών δυνάμεων που συνδέουν τα σωματίδια ενός στερεού σώματος μεταξύ τους.

Σύμφωνα με τη φυσική της διαδικασίας, δεν υπάρχει θεμελιώδης διαφορά μεταξύ σύνθλιψης και λείανσης. Συμβατικά, θεωρείται ότι κατά τη σύνθλιψη λαμβάνονται σωματίδια μεγαλύτερα από 5 mm και όταν συνθλίβονται τα σωματίδια είναι μικρότερα από 5 mm. Το μέγεθος των μεγαλύτερων κόκκων, στους οποίους είναι απαραίτητο να συνθλίβεται ή να αλέθεται το ορυκτό κατά την προετοιμασία του για εμπλουτισμό, εξαρτάται από το μέγεθος των εγκλεισμάτων των κύριων συστατικών που αποτελούν το ορυκτό και από τις τεχνικές δυνατότητες του εξοπλισμού. που υποτίθεται ότι θα πραγματοποιηθεί η επόμενη επέμβαση επεξεργασίας του θρυμματισμένου (θρυμματισμένου) προϊόντος .

Άνοιγμα κόκκων χρήσιμων συστατικών - σύνθλιψη και (και) άλεση των διαφύσεων έως ότου απελευθερωθούν πλήρως οι κόκκοι ενός χρήσιμου συστατικού και ληφθεί ένα μηχανικό μείγμα κόκκων ενός χρήσιμου συστατικού και απόβλητου πετρώματος (μίγμα). Άνοιγμα κόκκων χρήσιμων συστατικών - σύνθλιψη και (και) άλεση των διαφύσεων έως ότου απελευθερωθεί μέρος της επιφάνειας του χρήσιμου συστατικού, το οποίο παρέχει πρόσβαση στο αντιδραστήριο.

Η σύνθλιψη πραγματοποιείται σε ειδικές εγκαταστάσεις σύνθλιψης. Η σύνθλιψη είναι η διαδικασία καταστροφής των στερεών με μείωση του μεγέθους των τεμαχίων σε μια δεδομένη λεπτότητα, από τη δράση εξωτερικές δυνάμεις, ξεπερνώντας τις εσωτερικές συνεκτικές δυνάμεις που συνδέουν τα σωματίδια μιας στερεής ουσίας μεταξύ τους.

Έλεγχος και ταξινόμηση

Έλεγχος και ταξινόμησηχρησιμοποιούνται για τον διαχωρισμό ενός ορυκτού σε προϊόντα διαφορετικών μεγεθών - τάξεων μεγέθους. Το κοσκίνισμα πραγματοποιείται με κοσκίνισμα του ορυκτού σε κόσκινο και κόσκινα με βαθμονομημένες οπές σε ένα μικρό προϊόν (κάτω από το πλέγμα) και σε ένα μεγάλο (πάνω από την οθόνη) προϊόν. Το κοσκίνισμα χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό των ορυκτών ανά μέγεθος σε επιφάνειες κοσκινίσματος (κοσκίνισμα), με μεγέθη οπών από ένα χιλιοστό έως αρκετές εκατοντάδες χιλιοστά.

Ο έλεγχος πραγματοποιείται με ειδικά μηχανήματα - σίτες.

Η ταξινόμηση του υλικού κατά μέγεθος πραγματοποιείται σε υδατικό ή ατμοσφαιρικό περιβάλλον και βασίζεται στη χρήση διαφορών στους ρυθμούς καθίζησης σωματιδίων διαφορετικών μεγεθών. Τα μεγάλα σωματίδια καθιζάνουν πιο γρήγορα και συγκεντρώνονται στο κάτω μέρος του ταξινομητή, τα μικρά σωματίδια καθιζάνουν πιο αργά και απομακρύνονται από τη συσκευή με νερό ή ροή αέρα. Τα μεγάλα προϊόντα που λαμβάνονται κατά την ταξινόμηση ονομάζονται άμμος, και τα μικρά ονομάζονται αποχέτευση (για υδραυλική ταξινόμηση) ή λεπτό προϊόν (για πνευμονική ταξινόμηση). Η ταξινόμηση χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό μικρών και λεπτών προϊόντων με μεγέθη κόκκων όχι μεγαλύτερα από 1 mm.

Βασικές διαδικασίες (εμπλουτισμού).

Οι κύριες διαδικασίες εμπλουτισμού έχουν σχεδιαστεί για να απομονώνουν ένα ή περισσότερα χρήσιμα συστατικά από τις αρχικές ορυκτές πρώτες ύλες. Η πρώτη ύλη διαχωρίζεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εμπλουτισμού στα κατάλληλα προϊόντα - συμπυκνωμένο(α), βιομηχανικά προϊόντα και τελικά απορρίμματα. Στις διεργασίες εμπλουτισμού χρησιμοποιούνται οι διαφορές μεταξύ των ορυκτών του χρήσιμου συστατικού και των απορριμμάτων πετρωμάτων σε πυκνότητα, μαγνητική επιδεκτικότητα, διαβρεξιμότητα, ηλεκτρική αγωγιμότητα, μέγεθος, σχήμα κόκκου, χημικές ιδιότητες κ.λπ.

Οι διαφορές στην πυκνότητα των ορυκτών κόκκων χρησιμοποιούνται στον εμπλουτισμό των ορυκτών με τη βαρυτική μέθοδο. Χρησιμοποιείται ευρέως στον εμπλουτισμό άνθρακα, μεταλλευμάτων και μη μεταλλικών πρώτων υλών.

Ορυκτά, τα συστατικά των οποίων έχουν διαφορές στην ηλεκτρική αγωγιμότητα ή έχουν την ικανότητα, υπό την επίδραση ορισμένων παραγόντων, να αποκτούν ηλεκτρικά φορτία διαφορετικού μεγέθους και πρόσημου, μπορούν να εμπλουτιστούν με τη μέθοδο ηλεκτρικού διαχωρισμού. Τέτοια ορυκτά περιλαμβάνουν απατίτη, βολφράμιο, κασσίτερο και άλλα μεταλλεύματα.

Ο εμπλουτισμός με λεπτότητα χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις όπου τα χρήσιμα συστατικά αντιπροσωπεύονται από μεγαλύτερους ή, αντίθετα, μικρότερους κόκκους σε σύγκριση με κόκκους απορριμμάτων πετρωμάτων. Στους τοποθετητές, τα χρήσιμα συστατικά έχουν τη μορφή μικρών σωματιδίων, επομένως ο διαχωρισμός μεγάλων τάξεων σάς επιτρέπει να απαλλαγείτε από ένα σημαντικό μέρος των ακαθαρσιών πετρωμάτων.

Οι διαφορές στο σχήμα των κόκκων και στον συντελεστή τριβής καθιστούν δυνατό τον διαχωρισμό επίπεδων φολιδωτών σωματιδίων μαρμαρυγίας ή ινωδών συσσωματωμάτων αμιάντου από σωματίδια βράχου που έχουν στρογγυλεμένο σχήμα. Όταν κινείστε κατά μήκος ενός κεκλιμένου επιπέδου, ινώδη και επίπεδα σωματίδια γλιστρούν και στρογγυλεμένοι κόκκοι κυλούν προς τα κάτω. Ο συντελεστής τριβής κύλισης είναι πάντα μικρότερος από τον συντελεστή τριβής ολίσθησης, επομένως επίπεδα και στρογγυλεμένα σωματίδια κινούνται κατά μήκος ενός κεκλιμένου επιπέδου με διαφορετικές ταχύτητες και κατά μήκος διαφορετικών τροχιών, γεγονός που δημιουργεί συνθήκες για τον διαχωρισμό τους.

Οι διαφορές στις οπτικές ιδιότητες των συστατικών χρησιμοποιούνται στον εμπλουτισμό ορυκτών με τη μέθοδο του φωτομετρικού διαχωρισμού. Με αυτόν τον τρόπο, ο μηχανικός διαχωρισμός μεταλλεύματος των κόκκων με διαφορετικό χρώμακαι λάμψη (π.χ. διαχωρισμός κόκκων διαμαντιών από κόκκους γάγγου).

Οι κύριες τελικές εργασίες είναι η πύκνωση του πολτού, η αφυδάτωση και η ξήρανση των προϊόντων εμπλουτισμού. Η επιλογή της μεθόδου αφυδάτωσης εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του υλικού που πρόκειται να αφυδατωθεί (αρχική περιεκτικότητα σε υγρασία, κατανομή μεγέθους σωματιδίων και ορυκτολογική σύνθεση) και τις τελικές απαιτήσεις υγρασίας. Συχνά η απαιτούμενη τελική περιεκτικότητα σε υγρασία είναι δύσκολο να επιτευχθεί σε ένα μόνο βήμα, επομένως οι εργασίες αφυδάτωσης χρησιμοποιούνται στην πράξη για ορισμένα προϊόντα εμπλουτισμού. διαφορετικοί τρόποισε διάφορα στάδια.

Για την αφυδάτωση των προϊόντων εμπλουτισμού χρησιμοποιούνται μέθοδοι αποστράγγισης (σήτες, ανελκυστήρες), φυγοκέντρηση (φιλτράρισμα, καθίζηση και συνδυασμένες φυγόκεντρες), πύκνωση (πηκτικά, υδροκυκλώνες), διήθηση (φίλτρα κενού, φίλτρου) και θερμική ξήρανση.

Εκτός από τις τεχνολογικές διεργασίες, για την κανονική λειτουργία της μονάδας επεξεργασίας, θα πρέπει να παρέχονται διαδικασίες παραγωγής υπηρεσιών: ενδοκαταστατική μεταφορά ορυκτών και προϊόντων επεξεργασίας τους, παροχή του εργοστασίου με νερό, ηλεκτρισμό, θερμότητα, τεχνολογικός ποιοτικός έλεγχος πρώτων υλών και επεξεργασμένα προϊόντα.

Οι κύριες μέθοδοι επεξεργασίας ορυκτών

Ανάλογα με τον τύπο του περιβάλλοντος στο οποίο πραγματοποιείται ο εμπλουτισμός, ο εμπλουτισμός διακρίνεται:

ξηρός εμπλουτισμός (σε αέρα και αεροαιώρηση),
υγρό (σε νερό, βαριά μέσα),
στον τομέα των φυγόκεντρων δυνάμεων,

Οι μέθοδοι βαρυτικού εμπλουτισμού βασίζονται στη διαφορά στην πυκνότητα, το μέγεθος και την ταχύτητα κίνησης των πετρωμάτων σε υδατικό ή ατμοσφαιρικό περιβάλλον. Κατά το διαχωρισμό σε βαριά μέσα υψίστης σημασίαςέχει διαφορά στην πυκνότητα των διαχωρισμένων συστατικών.

Για να πλουτίσουμε όσο το δυνατόν περισσότερο μικρά σωματίδιαχρησιμοποιείται η μέθοδος επίπλευσης, με βάση τη διαφορά στις επιφανειακές ιδιότητες των συστατικών (επιλεκτική διαβρεξιμότητα νερού, προσκόλληση ορυκτών σωματιδίων σε φυσαλίδες αέρα).

Προϊόντα επεξεργασίας ορυκτών

Ως αποτέλεσμα του εμπλουτισμού, το ορυκτό χωρίζεται σε διάφορα προϊόντα: συμπύκνωμα (ένα ή περισσότερα) και απόβλητα. Επιπλέον, ενδιάμεσα προϊόντα μπορούν να ληφθούν κατά τη διαδικασία εμπλουτισμού.

συμπυκνώματα

Τα συμπυκνώματα είναι προϊόντα εμπλουτισμού στα οποία συγκεντρώνεται η κύρια ποσότητα ενός πολύτιμου συστατικού. Τα συμπυκνώματα, σε σύγκριση με το εμπλουτισμένο υλικό, χαρακτηρίζονται από σημαντικά υψηλότερη περιεκτικότητα σε χρήσιμα συστατικά και χαμηλότερη περιεκτικότητα σε απόβλητα πετρώματα και επιβλαβείς ακαθαρσίες.

Απόβλητα

Απόβλητα - προϊόντα με χαμηλή περιεκτικότητα σε πολύτιμα συστατικά, των οποίων η περαιτέρω εξόρυξη είναι τεχνικά αδύνατη ή οικονομικά ακατάλληλη. (Αυτός ο όρος είναι ισοδύναμος με τον όρο που χρησιμοποιήθηκε προηγουμένως απορριμμάτων, αλλά όχι ο όρος ουρές, τα οποία, σε αντίθεση με τα απόβλητα, υπάρχουν σχεδόν σε κάθε εργασία εμπλουτισμού)

Ενδιάμεσα

Τα ενδιάμεσα προϊόντα (μεσαία προϊόντα) είναι ένα μηχανικό μείγμα διαφύσεων με ανοιχτούς κόκκους χρήσιμων συστατικών και απόβλητα πετρώματα. Τα ενδιάμεσα χαρακτηρίζονται από χαμηλότερη περιεκτικότητα σε χρήσιμα συστατικά σε σύγκριση με τα συμπυκνώματα και υψηλότερη περιεκτικότητα σε χρήσιμα συστατικά σε σύγκριση με τα απόβλητα.

Ποιότητα εμπλουτισμού

Η ποιότητα των ορυκτών και των προϊόντων εμπλουτισμού καθορίζεται από την περιεκτικότητα σε ένα πολύτιμο συστατικό, ακαθαρσίες, σχετικά στοιχεία, καθώς και από την περιεκτικότητα σε υγρασία και λεπτότητα.

Η επεξεργασία ορυκτών είναι ιδανική

Κάτω από τον ιδανικό εμπλουτισμό ορυκτών (ιδανικός διαχωρισμός) εννοείται η διαδικασία διαχωρισμού του μεταλλικού μείγματος σε συστατικά, κατά τα οποία δεν υπάρχει απόφραξη κάθε προϊόντος με ξένα προς αυτό σωματίδια. Η αποτελεσματικότητα της ιδανικής επεξεργασίας ορυκτών είναι 100% με οποιοδήποτε κριτήριο.

Μερική επεξεργασία ορυκτών

Μερικός εμπλουτισμός είναι ο εμπλουτισμός μιας ξεχωριστής κατηγορίας μεγέθους ενός ορυκτού ή ο διαχωρισμός του πιο εύκολα διαχωρισμένου μέρους των μολυσματικών ακαθαρσιών από το τελικό προϊόν προκειμένου να αυξηθεί η συγκέντρωση ενός χρήσιμου συστατικού σε αυτό. Χρησιμοποιείται, για παράδειγμα, για μείωση

γενικές πληροφορίες

Κατά τον εμπλουτισμό, είναι δυνατή η λήψη τόσο τελικών εμπορικών προϊόντων (ασβεστόλιθος, αμίαντος, γραφίτης κ.λπ.) όσο και συμπυκνώματα κατάλληλα για περαιτέρω χημική ή μεταλλουργική επεξεργασία. Ο εμπλουτισμός είναι ο σημαντικότερος ενδιάμεσος κρίκος μεταξύ της εξόρυξης ορυκτών και της χρήσης εξαγόμενων ουσιών. Η θεωρία του εμπλουτισμού βασίζεται στην ανάλυση των ιδιοτήτων των ορυκτών και της αλληλεπίδρασής τους στις διαδικασίες διαχωρισμού - ορυκτουργία.

Οι εργασίες επεξεργασίας στις οποίες υποβάλλεται η πετρώδης μάζα στη μονάδα συμπύκνωσης χωρίζονται σε: κύριες (στην πραγματικότητα συμπυκνωτική). προπαρασκευαστική και βοηθητική.

Τεχνολογική επίδραση του εμπλουτισμού

Ο προκαταρκτικός εμπλουτισμός ορυκτών επιτρέπει:

να αυξήσει τα βιομηχανικά αποθέματα ορυκτών πρώτων υλών μέσω της χρήσης κοιτασμάτων φτωχών ορυκτών με χαμηλή περιεκτικότητα σε χρήσιμα συστατικά·
αύξηση της παραγωγικότητας της εργασίας στις μεταλλευτικές επιχειρήσεις και μείωση του κόστους εξόρυξης μεταλλεύματος λόγω της μηχανοποίησης των εργασιών εξόρυξης και της συνεχούς εξόρυξης ορυκτών αντί της επιλεκτικής·
βελτίωση των τεχνικών και οικονομικών δεικτών των μεταλλουργικών και χημικών επιχειρήσεων στην επεξεργασία εμπλουτισμένων πρώτων υλών με μείωση του κόστους καυσίμων, ηλεκτρικής ενέργειας, ροών, χημικών αντιδραστηρίων, βελτίωση της ποιότητας των τελικών προϊόντων και μείωση της απώλειας χρήσιμων συστατικών με απόβλητα.
να πραγματοποιήσει τη σύνθετη χρήση ορυκτών, επειδή ο προκαταρκτικός εμπλουτισμός καθιστά δυνατή την εξαγωγή από αυτά όχι μόνο των κύριων χρήσιμων συστατικών, αλλά και των συνοδευτικών, τα οποία περιέχονται σε μικρές ποσότητες.
να μειώσει το κόστος μεταφοράς προϊόντων εξόρυξης στους καταναλωτές με τη μεταφορά πλουσιότερων προϊόντων και όχι ολόκληρου του όγκου της εξορυκτικής μάζας που περιέχει ορυκτά·
απομόνωση επιβλαβών ακαθαρσιών από ορυκτές πρώτες ύλες, οι οποίες κατά την περαιτέρω επεξεργασία τους μπορούν να υποβαθμίσουν την ποιότητα του τελικού προϊόντος, να μολύνουν το περιβάλλον και να απειλήσουν την ανθρώπινη υγεία.

Η επεξεργασία ορυκτών πραγματοποιείται σε εργοστάσια επεξεργασίας, τα οποία σήμερα είναι ισχυρές εξαιρετικά μηχανοποιημένες επιχειρήσεις με πολύπλοκες τεχνολογικές διαδικασίες.

Ταξινόμηση διαδικασιών εμπλουτισμού

Προπαρασκευαστικές διαδικασίες

Σύνθλιψη και άλεση

Η σύνθλιψη πραγματοποιείται σε ειδικές εγκαταστάσεις σύνθλιψης. Η σύνθλιψη είναι η διαδικασία καταστροφής στερεών με μείωση του μεγέθους των τεμαχίων σε ένα δεδομένο μέγεθος, με τη δράση εξωτερικών δυνάμεων που υπερνικά τις εσωτερικές συνεκτικές δυνάμεις που δεσμεύουν τα σωματίδια του στερεού.

Έλεγχος και ταξινόμηση

Ο έλεγχος πραγματοποιείται με ειδικά μηχανήματα - σίτες.

Η ταξινόμηση του υλικού κατά μέγεθος πραγματοποιείται σε υδατικό ή ατμοσφαιρικό περιβάλλον και βασίζεται στη χρήση διαφορών στους ρυθμούς καθίζησης σωματιδίων διαφορετικών μεγεθών. Τα μεγάλα σωματίδια κατακάθονται πιο γρήγορα και συγκεντρώνονται στο κάτω μέρος του ταξινομητή, τα μικρά σωματίδια καθιζάνουν πιο αργά και μεταφέρονται από τη συσκευή με ροή νερού ή αέρα. Τα μεγάλα προϊόντα που λαμβάνονται κατά την ταξινόμηση ονομάζονται άμμος, και τα μικρά ονομάζονται αποχέτευση (για υδραυλική ταξινόμηση) ή λεπτό προϊόν (για πνευμονική ταξινόμηση). Η ταξινόμηση χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό μικρών και λεπτών προϊόντων με μεγέθη κόκκων όχι μεγαλύτερα από 1 mm.

Βασικές διαδικασίες (εμπλουτισμού).

Οι κύριες διαδικασίες (εμπλουτισμού) έχουν σχεδιαστεί για να διαχωρίζουν τις αρχικές ορυκτές πρώτες ύλες με ανοιχτούς ή ανοιχτούς κόκκους του χρήσιμου συστατικού στα αντίστοιχα προϊόντα. Ως αποτέλεσμα των κύριων διεργασιών, χρήσιμα συστατικά απομονώνονται με τη μορφή συμπυκνωμάτων και τα ορυκτά πετρωμάτων απομακρύνονται με τη μορφή αποβλήτων, τα οποία αποστέλλονται στη χωματερή. Στις διεργασίες εμπλουτισμού χρησιμοποιούνται οι διαφορές μεταξύ των ορυκτών του χρήσιμου συστατικού και των απορριμμάτων πετρωμάτων σε πυκνότητα, μαγνητική επιδεκτικότητα, διαβρεξιμότητα, ηλεκτρική αγωγιμότητα, μέγεθος, σχήμα κόκκου, χημικές ιδιότητες κ.λπ.

Ορυκτά, τα συστατικά των οποίων έχουν διαφορές στην ηλεκτρική αγωγιμότητα ή έχουν την ικανότητα, υπό την επίδραση ορισμένων παραγόντων, να αποκτούν ηλεκτρικά φορτία διαφορετικού μεγέθους και πρόσημου, μπορούν να εμπλουτιστούν με τη μέθοδο του ηλεκτρικού διαχωρισμού. Τέτοια ορυκτά περιλαμβάνουν απατίτη, βολφράμιο, κασσίτερο και άλλα μεταλλεύματα.

Οι διαφορές στις οπτικές ιδιότητες των συστατικών χρησιμοποιούνται στον εμπλουτισμό ορυκτών με τη μέθοδο του φωτομετρικού διαχωρισμού. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται για τον μηχανικό διαχωρισμό κόκκων διαφορετικών χρωμάτων και λάμψης (για παράδειγμα, διαχωρισμός κόκκων διαμαντιών από κόκκους άχρηστων πετρωμάτων).

Οι κύριες τελικές εργασίες είναι η πύκνωση του πολτού, η αφυδάτωση και η ξήρανση των προϊόντων εμπλουτισμού. Η επιλογή της μεθόδου αφυδάτωσης εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του υλικού που πρόκειται να αφυδατωθεί (αρχική περιεκτικότητα σε υγρασία, κατανομή μεγέθους σωματιδίων και ορυκτολογική σύνθεση) και τις τελικές απαιτήσεις υγρασίας. Συχνά είναι δύσκολο να επιτευχθεί η απαιτούμενη τελική υγρασία σε ένα στάδιο, επομένως, στην πράξη, για ορισμένα προϊόντα εμπλουτισμού, οι εργασίες αφυδάτωσης χρησιμοποιούνται με διάφορους τρόπους σε διάφορα στάδια.

Ίδρυμα Wikimedia. 2010 .

Προπαρασκευαστικές διεργασίες για την επεξεργασία ορυκτών

Εισαγωγή

Σκοπός επεξεργασίας ορυκτών

Η εξορυσσόμενη πετρώδης μάζα είναι ένα μείγμα κομματιών ορυκτών συμπλεγμάτων, αλληλοαναπτύξεων ορυκτών με διαφορετικές φυσικές, φυσικοχημικές και Χημικές ιδιότητες. Για να ληφθούν τελικά προϊόντα (συμπυκνώματα μετάλλων, οπτάνθρακας, οικοδομικά υλικά, χημικά λιπάσματα κ.λπ.), πρέπει να υποβληθεί σε μια σειρά από διαδικασίες επεξεργασίας: μηχανικές, θερμικές, χημικές.

Η επεξεργασία ορυκτών στον συμπυκνωτή περιλαμβάνει μια σειρά από εργασίες, ως αποτέλεσμα των οποίων επιτυγχάνεται ο διαχωρισμός των χρήσιμων συστατικών από τις ακαθαρσίες, εκείνοι. φέρνοντας το ορυκτό σε ποιότητα κατάλληλη για μεταγενέστερη επεξεργασία,Για παράδειγμα, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η περιεκτικότητα σε: σίδηρο από 30-50% σε 60-70%. μαγγάνιο από 15-25% έως 35-45%, χαλκός από 0,5-1,5% έως 45-60%, βολφράμιο από 0,02-0,1% έως 60-65%.

Σύμφωνα με τον σκοπό τους, οι διαδικασίες επεξεργασίας ορυκτών χωρίζονται σε προετοιμασία, κύριος(πλουτισμός) και υποστήριξη.

Οι προπαρασκευαστικές διεργασίες έχουν σχεδιαστεί για να ανοίγουν ή να ανοίγουν κόκκους χρήσιμων συστατικών (ορυκτά) που αποτελούν τα ορυκτά, και χωρίζοντάς τα σε κατηγορίες μεγέθους, πληρούν τις τεχνολογικές απαιτήσεις των επόμενων διαδικασιών εμπλουτισμού.

Οι προπαρασκευαστικές διαδικασίες περιλαμβάνουν σύνθλιψη, λείανση, κοσκίνισμα και ταξινόμηση.

Ο εμπλουτισμός ορυκτών είναι ένα σύνολο διαδικασιών μηχανικής επεξεργασίας ορυκτών πρώτων υλών, που καθιστά δυνατό τον διαχωρισμό των χρήσιμων ορυκτών (συμπυκνώματος) από τα απόβλητα πετρώματα.

Οι μηχανικοί συγκέντρωσης θα πρέπει να επιλύσουν τις ακόλουθες εργασίες:

Ολοκληρωμένη ανάπτυξη ορυκτών πόρων.

Χρήση μεταποιημένων προϊόντων.

Δημιουργία νέων διαδικασιών τεχνολογίας μη αποβλήτων για τον διαχωρισμό ορυκτών σε τελικά εμπορεύσιμα προϊόντα για χρήση τους στη βιομηχανία.

Την προστασία του περιβάλλοντος.

Ο διαχωρισμός των μειγμάτων ορυκτών πραγματοποιείται με βάση τις διαφορέςσε φυσικές, φυσικοχημικές και χημικές ιδιότητες για τη λήψη ενός αριθμού προϊόντων με υψηλή περιεκτικότητα σε πολύτιμα συστατικά (συμπυκνώματα) , χαμηλά (ενδιάμεσα προϊόντα) και ασήμαντο (απόβλητα, απορρίμματα) .

Η διαδικασία εμπλουτισμού στοχεύει όχι μόνο στην αύξηση της περιεκτικότητας ενός πολύτιμου συστατικού στο συμπύκνωμα, αλλά και στην απομάκρυνση των επιβλαβών ακαθαρσιών:

θείοστη γωνία φώσφοροςσε συμπύκνωμα μαγγανίου, αρσενικόσε καφέ σιδηρομετάλλευμα και θειούχα πολυμεταλλικά μεταλλεύματα. Αυτές οι ακαθαρσίες, εισχωρώντας σε χυτοσίδηρο και μετά σε χάλυβα, επιδεινώνουν τη μηχανική. ιδιότητες μετάλλων.

Σύντομη ενημέρωσησχετικά με τα ορυκτά

μεταλλικά στοιχείαπου ονομάζονται μεταλλεύματα, μη μεταλλικά και εύφλεκτα ορυκτά υλικά που χρησιμοποιούνται σε εργοστασιακή παραγωγήσε φυσική ή επεξεργασμένη μορφή.

ΠΡΟΣ ΤΗΝ μεταλλεύματα περιλαμβάνουν ορυκτά που περιέχουν πολύτιμα συστατικά σε ποσότητα επαρκή ώστε η εξαγωγή τους να είναι οικονομικά βιώσιμη.

Τα μεταλλεύματα ταξινομούνται σε μεταλλικό και μη μεταλλικό.

μεταλλεύματα μετάλλων- πρώτες ύλες για την παραγωγή σιδηρούχων, μη σιδηρούχων, σπάνιων, πολύτιμων και άλλων μετάλλων - βολφράμιο-μολυβδαίνιο, μόλυβδος-ψευδάργυρος, μαγγάνιο, σίδηρος, κοβάλτιο, νικέλιο, χρωμίτης, που περιέχουν χρυσό.

μη μεταλλικά μεταλλεύματα- αμίαντος, βαρίτης, απατίτης, φωσφορίτης, γραφίτης, τάλκης, αντιμόνιο κ.λπ.

Μη μεταλλικά ορυκτά - πρώτες ύλες για την παραγωγή οικοδομικών υλικών (άμμος, άργιλος, χαλίκι, οικοδομική πέτρα, τσιμέντο Portland, οικοδομικός γύψος, ασβεστόλιθος κ.λπ.)

εύφλεκτα ορυκτά - στερεά καύσιμα, πετρέλαιο και καύσιμο αέριο.

Μεταλλικά στοιχείααποτελούνται από ορυκτά που διαφέρουν ως προς την αξία, τις φυσικές και χημικές τους ιδιότητες (σκληρότητα, πυκνότητα, μαγνητική διαπερατότητα, διαβρεξιμότητα, ηλεκτρική αγωγιμότητα, ραδιενέργεια κ.λπ.).

Μεταλλικά στοιχεία- ονομάζονται αυτοφυή (δηλαδή που απαντώνται στη φύση στην καθαρή της μορφή) στοιχεία και φυσικές χημικές ενώσεις.

Χρήσιμο ορυκτό (ή συστατικό)- ονομάζουν ένα στοιχείο ή φυσική του ένωση, για να ληφθεί η οποία πραγματοποιείται η εξόρυξη και η επεξεργασία ενός ορυκτού. Για παράδειγμα, σε σιδηρομετάλλευμαχρήσιμα ορυκτά - μαγνητίτης Fe 3 O 4, αιματίτης Fe 2 O 3.

Χρήσιμες ακαθαρσίες- που ονομάζονται ορυκτά (στοιχεία), η περιεκτικότητα των οποίων σε μικρές ποσότητες οδηγεί σε βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων που λαμβάνονται από χρήσιμα ορυκτά. Για παράδειγμα, ακαθαρσίες βανάδιο, βολφράμιο, μαγγάνιο, χρώμιο σε σιδηρομετάλλευμαεπηρεάζουν θετικά την ποιότητα του μετάλλου που τήκεται από αυτό.

Επιβλαβείς ακαθαρσίες- που ονομάζονται ορυκτά (στοιχεία), η περιεκτικότητα των οποίων σε μικρές ποσότητες οδηγεί σε υποβάθμιση της ποιότητας των προϊόντων που λαμβάνονται από χρήσιμα ορυκτά. Για παράδειγμα, ακαθαρσίες θείο, φώσφορο, αρσενικόεπηρεάζουν αρνητικά τη διαδικασία παραγωγής χάλυβα.

Συνοδευτικά στοιχείαονομάζονται τα συστατικά που περιέχονται στο ορυκτό σε μικρές ποσότητες, που απελευθερώνονται κατά τη διαδικασία εμπλουτισμού σε μεμονωμένα προϊόντα ή στο προϊόν του κύριου συστατικού. Περαιτέρω μεταλλουργική ή χημική επεξεργασία δορυφορικών στοιχείων επιτρέπει την εξαγωγή τους σε ξεχωριστό προϊόν.

Ορυκτά αποβλήτων πετρωμάτων- καλέστε εξαρτήματα που δεν έχουν βιομηχανική αξία. Στο σιδηρομετάλλευμα, αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν SiO 2 , Al 2 O 3 .

Ανάλογα με τη δομή διακρίνονται τα ορυκτά διάσπαρτα και συμπαγή, για παράδειγμα, σε διασκορπισμένους - μεμονωμένους μικρούς κόκκους ενός χρήσιμου ορυκτού είναι διάσπαρτοι μεταξύ κόκκων απορριμμάτων πετρωμάτων. σε στερεά - οι κόκκοι ενός χρήσιμου ορυκτού αντιπροσωπεύονται κυρίως από μια συνεχή μάζα και τα ορυκτά απορριμμάτων πετρωμάτων με τη μορφή ενδιάμεσων στρωμάτων, εγκλεισμάτων.

Σε συνδυασμένες μεθόδους, μαζί με τις παραδοσιακές μεθόδους εμπλουτισμού, χρησιμοποιούνται πυρο- ή υδρομεταλλουργικές εργασίες, που οδηγούν σε αλλαγή της χημικής σύνθεσης της πρώτης ύλης. Χρησιμοποιημένες πυρομεταλλουργικές εργασίες: ψήσιμο, τήξη, μετατροπή. υδρομεταλλουργική: έκπλυση, καθίζηση, εκχύλιση, ρόφηση.

Για παράδειγμα, το ψήσιμο χρησιμοποιείται για την αλλαγή των μαγνητικών ιδιοτήτων των ασθενώς μαγνητικών ορυκτών σιδήρου (ανθρακικά, οξείδια, υδροξείδια). Όταν θερμαίνεται στους 600 - 800 ° C, ο αιματίτης (κόκκινο σιδηρομετάλλευμα Fe 2 O 3) ανάγεται με αέρια ή στερεά αναγωγικά μέσα (μονοξείδιο του άνθρακα, υδρογόνο, φυσικό αέριο, άνθρακας κ.λπ.) σε μαγνητίτη υψηλής μαγνητικότητας (Fe 3 O 4). Αυτή η διαδικασία αναφέρεται μερικές φορές ως μείωση πυροδότησης. Το πυρωμένο μετάλλευμα εμπλουτίζεται σε μαγνητικούς διαχωριστές με ασθενές μαγνητικό πεδίο, παρόμοιο με τον εμπλουτισμό των φυσικών μεταλλευμάτων μαγνητίτη.

Υδρομεταλλουργικές εργασίες (χημικός εμπλουτισμός) χρησιμοποιούνται για μεταλλεύματα σύνθετης σύνθεσης. Η βάση του χημικού εμπλουτισμού είναι η επιλεκτική διάλυση ορυκτών και η επακόλουθη εξαγωγή πολύτιμων συστατικών από διαλύματα. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιείται η διαφορετική ικανότητα διάλυσης των διαχωρισμένων ορυκτών.

Οι διαδικασίες επιλεκτικής διάλυσης ορυκτών ορυκτών με την επακόλουθη εξαγωγή τους από διαλύματα ονομάζονται έκπλυση. Η διάλυση πραγματοποιείται υπόγεια απευθείας στο σώμα του μεταλλεύματος - υπόγεια έκπλυση. στην επιφάνεια της γης σε μεγάλο σωρό από εμπλουτισμένες πρώτες ύλες (μετάλλευμα, χωματερές) - έκπλυση σωρού και σε ειδικές συσκευές(chanakh) - έκπλυση δεξαμενής. Τα ορυκτά εξάγονται από διαλύματα με τσιμέντωση, εκχύλιση, ιοντική επίπλευση.

Για παράδειγμα, ο χαλκός εξάγεται από το διάλυμα με τσιμεντοποίηση σιδήρου ή υγρή εκχύλιση με οργανικούς διαλύτες και το ουράνιο εξάγεται με επίπλευση ιόντων, ρόφηση και εκχύλιση. Η έκπλυση χρησιμοποιείται για την εξαγωγή ορισμένων μετάλλων από φτωχές χωματερές και μεταλλεύματα εκτός ισορροπίας, για τον εμπλουτισμό μεταλλευμάτων χαλκού και ουρανίου, για φινίρισμα βολφραμίου, κασσίτερου, ποτάσας και άλλων συμπυκνωμάτων. Στην επεξεργασία μεταλλευμάτων ουρανίου, η έκπλυση είναι η κύρια διαδικασία εμπλουτισμού.

3 Βοηθητικές διαδικασίες εμπλουτισμού

Το καθήκον των βοηθητικών διεργασιών είναι να φέρουν τα προϊόντα εμπλουτισμού στις απαιτούμενες συνθήκες και να εξασφαλίσουν τη βέλτιστη ροή των κύριων διεργασιών. Αυτές περιλαμβάνουν την αφυδάτωση, την αποσκόνηση και τη συλλογή σκόνης, την επεξεργασία λυμάτων, τη δειγματοληψία, τον έλεγχο και την αυτοματοποίηση.

3.1. Αφυδάτωση προϊόντων εμπλουτισμού

Στις περισσότερες περιπτώσεις, τα προϊόντα εμπλουτισμού που λαμβάνονται περιέχουν σημαντική ποσότητα νερού και δεν είναι κατάλληλα για μεταφορά και μεταλλουργική επεξεργασία. Για την απομάκρυνση του νερού (υγρασίας) από τα προϊόντα εμπλουτισμού, χρησιμοποιούνται διάφορες επεμβάσεις, που γενικά ονομάζονται αφυδάτωση. Με μια ευρύτερη έννοια, υπό αφυδάτωσηκατανοήσουν τη διαδικασία διαχωρισμού της υγρής φάσης από το στερεό.

Υγρασία υλικού ορίζεται ως ο λόγος της μάζας του νερού στο προϊόν προς τη συνολική μάζα του υγρού υλικού και συνήθως εκφράζεται ως ποσοστό:

W = (Q 1  Q 2)100/Q 1 ,

Οπου Q 1 - βάρος υγρού υλικού. Q 2 - μάζα ξηρού υλικού.

Η αραίωση χρησιμοποιείται συχνά για τον χαρακτηρισμό προϊόντων εμπλουτισμού. R, που καθορίζει την αναλογία της μάζας του υγρού στο προϊόν προς τη μάζα του στερεού. Η περιεκτικότητα σε υγρασία του προϊόντος σε ποσοστό προσδιορίζεται μέσω της αραίωσης από την έκφραση

W = R 100/(R + 1).

Τα προϊόντα που λαμβάνονται στα εργοστάσια κατά τον εμπλουτισμό μεταλλευμάτων, κατά κανόνα, αντιπροσωπεύονται από υγρούς πολτούς. Η υγρασία που υπάρχει στα προϊόντα χωρίζεται σε εσωτερική και εξωτερική.

Η εσωτερική υγρασία αναφέρεται στην υγρασία που περιέχεται στο κρυσταλλικό πλέγμα του ορυκτού. Ονομάζεται κρυστάλλωση εάν υπάρχει με τη μορφή μορίων H 2 O (για παράδειγμα, CuSO 4 5H 2 O), ή συστατική εάν υπάρχει με τη μορφή ιόντων OH , H +, H 3 O + (για παράδειγμα, Cu (OH) 2). Μπορεί να αφαιρεθεί με ψήσιμο ή φρύξη του υλικού.

Η εξωτερική υγρασία χωρίζεται σε βαρυτική, τριχοειδή, μεμβράνη και υγροσκοπική:

 το ελεύθερο (βαρυτικό) απομακρύνεται υπό τη δράση της βαρύτητας. τα προϊόντα εμπλουτισμού είναι αναστολές.

 το τριχοειδές συγκρατείται από τις δυνάμεις της τριχοειδούς πίεσης και απομακρύνεται από εξωτερικές δυνάμεις. τα προϊόντα ονομάζονται υγρά (υγρή).

 Το φιλμ συγκρατείται στην επιφάνεια των σωματιδίων από δυνάμεις μοριακής έλξης μεταξύ μορίων νερού και σωματιδίων. Τα προϊόντα ονομάζονται ξηρά στον αέρα.

 Το υγροσκοπικό περιέχεται σε ξηρά προϊόντα και συγκρατείται στην επιφάνεια των σωματιδίων με δυνάμεις προσρόφησης με τη μορφή μονομοριακών μεμβρανών.

Ανάλογα με την περιεκτικότητα σε υγρασία, τα προϊόντα χωρίζονται σε υγρά (ποτισμένα), υγρά, υγρά, ξηρά στον αέρα, ξηρά και φρυγμένα.

Τα υγρά προϊόντα χαρακτηρίζονται από υψηλή αραίωση και ρευστότητα. Περιέχουν τουλάχιστον 40% υγρασία.Τέτοια προϊόντα μεταφέρονται καλά.

Οι υγρές τροφές περιέχουν λιγότερο νερό (15-20 έως 40%) από τις υγρές τροφές. Εάν τέτοια προϊόντα αντιπροσωπεύονται από λεπτό υλικό, εξαπλώνονται, μέρος του νερού απελευθερώνεται από αυτά κατά τη μεταφορά, την επαναφόρτωση και τη βραχυπρόθεσμη αποθήκευση. Τα υγρά και υγρά προϊόντα χαρακτηρίζονται από την παρουσία όλων των τύπων υγρασίας.

Τα υγρά προϊόντα είναι ενδιάμεσα μεταξύ υγρού και ξηρού αέρα. Η περιεκτικότητα σε υγρασία σε αυτά κυμαίνεται από 5-6 έως 15-20%. Είναι μη υγρά. Τα υγρά προϊόντα περιέχουν υγροσκοπική, μεμβράνη, μέρος του τριχοειδούς και εσωτερική υγρασία.

Τα ξηρά προϊόντα στον αέρα είναι υλικά χύδην, η επιφάνεια των οποίων, λόγω υγροσκοπικότητας, υγραίνεται ελαφρά από υδρατμούς στον αέρα. Μερικές φορές τα ξηρά προϊόντα στον αέρα ονομάζονται προϊόντα με περιεκτικότητα σε υγρασία μερικών τοις εκατό. Περιέχουν εσωτερική και υγροσκοπική υγρασία.

Οι ξηρές τροφές δεν περιέχουν εξωτερική υγρασία.

Τα ασβεστωμένα προϊόντα είναι προϊόντα από τα οποία έχει αφαιρεθεί θερμικά το χημικά δεσμευμένο νερό.

Η διαδικασία απομάκρυνσης της υγρασίας από τα προϊόντα εμπλουτισμού ονομάζεται αφυδάτωση. Ανάλογα με το μέγεθος του υλικού και την περιεκτικότητά του σε υγρασία, διάφορες μεθόδουςαφυδάτωση.

Ανάλογα με το μέγεθος του υλικού και την περιεκτικότητά του σε υγρασία, χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι αφυδάτωσης: για σχετικά μεγάλα σωματίδια - αποστράγγιση, μερικές φορές φυγοκέντρηση. για μικρά σωματίδια - πάχυνση και φιλτράρισμα. Συχνά, πολλές μέθοδοι αφυδάτωσης χρησιμοποιούνται διαδοχικά. Το στέγνωμα είναι το τελευταίο βήμα αφυδάτωσης. Όσο πιο λεπτό είναι το υλικό και όσο μεγαλύτερη είναι η περιεκτικότητά του σε υγρασία, τόσο πιο δύσκολο (και ακριβό) είναι να αφαιρεθεί αυτή η υγρασία. Για παράδειγμα, για την απομάκρυνση της υγρασίας από μεγάλες κατηγορίες άνθρακα (-150 + 13 mm), χρησιμοποιείται μόνο αποστράγγιση, από μεσαίες κατηγορίες (-13 + 1 mm) αποστράγγιση και φυγοκέντρηση, από μικρές κατηγορίες (-1 mm) - πάχυνση, διήθηση και ξήρανση.

Η απλούστερη μέθοδος αφυδάτωσης είναι η αποστράγγιση. Η αποστράγγιση είναι μια διαδικασία αφυδάτωσης που βασίζεται στη φυσική διήθηση του υγρού μέσω των κενών μεταξύ στερεών σωματιδίων (κομματιών) υπό την επίδραση της βαρύτητας. Μερικές φορές, για να επιταχυνθεί η διήθηση του υγρού, το στρώμα του φίλτρου επηρεάζεται από μηχανικούς κραδασμούς. Η αποστράγγιση πραγματοποιείται σε ακίνητη κατάσταση και σε κίνηση. Η διαδικασία χρησιμοποιείται συνήθως για μεγάλα και μεσαία σωματίδια. Για την αποστράγγιση, χρησιμοποιούνται διαφορετικές τεχνικές και συσκευές. Αφυδάτωση σε στοίβες. Το προϊόν φορτώνεται σε δοχείο ή σε επίπεδη επιφάνεια με σύστημα αποστράγγισης. Το νερό υπό τη δράση της βαρύτητας διαρρέει μεταξύ μεμονωμένων κόκκων και συλλέγεται σε ειδικούς λάκκους, από όπου αντλείται περιοδικά. Αυτή η μέθοδος αφυδάτωσης απαιτεί πολύ χρόνο. Ταξινομητές, σήτες, ανελκυστήρες χρησιμοποιούνται ως συσκευές αποστράγγισης αφυδάτωσης σε κίνηση. Σε αυτές τις συσκευές, κατά κανόνα, διαχωρίζεται η βαρυτική υγρασία.

Η φυγοκέντρηση είναι η λειτουργία αφυδάτωσης μικρών προϊόντων υγρού εμπλουτισμού και διαχωρισμού του εναιωρήματος σε υγρή και στερεή φάση υπό τη δράση φυγόκεντρων δυνάμεων. Η διαδικασία χρησιμοποιείται συνήθως για την αφυδάτωση κάρβουνων μέσης ποιότητας και για ορυκτά άλατα. Η φυγοκέντρηση πραγματοποιείται σε φυγόκεντρες μηχανές - φυγόκεντρες, οι οποίες είναι κυλινδρικοί ή κωνικοί ρότορες που περιστρέφονται γύρω από τον άξονά τους με μεγάλη ταχύτητα με διάτρητα ή συμπαγή τοιχώματα. Διάκριση μεταξύ φιλτραρίσματος και φυγοκέντρησης καθίζησης. Στην πρώτη περίπτωση Το υλικό που πρόκειται να αφυδατωθεί φορτώνεται στον διάτρητο ρότορα φυγοκέντρου και περιστρέφεται μαζί του. Υπό τη δράση της φυγόκεντρης δύναμης, το νερό στο προϊόν αναγκάζεται να φιλτράρει μέσα από το ίζημα των στερεών σωματιδίων που εναποτίθενται στα τοιχώματα του ρότορα και στην διάτρητη επιφάνειά του. Η υγρή φάση που έχει περάσει από τη διάτρητη επιφάνεια του ρότορα ονομάζεται κεντρική και η στερεά φάση που κινείται κατά μήκος του ρότορα ονομάζεται ίζημα (τελικό αφυδατωμένο προϊόν). Οι διάτρητοι φυγόκεντροι ρότορα ονομάζονται φιλτράρισμα.

Η φυγοκέντρηση με καθίζηση πραγματοποιείται σε φυγοκεντρητές με συμπαγή ρότορα. Κάτω από τη δράση φυγόκεντρων δυνάμεων, στερεά σωματίδια κατακάθονται στα τοιχώματα του ρότορα και συμπιέζονται, το νερό πιέζεται από τα κενά μεταξύ των σωματιδίων και απομακρύνεται με τη μορφή φυγόκεντρου μέσω των παραθύρων αποστράγγισης του ρότορα. Το ίζημα στα τοιχώματα του ρότορα μετακινείται από τη βίδα στο άκρο του ρότορα και απομακρύνεται από αυτό μέσω των οπών. Όταν το ίζημα μετακινείται από τον κοχλία, το νερό συμπιέζεται έξω από αυτό, ρέοντας προς τα παράθυρα αποχέτευσης.

Η πάχυνση είναι η διαδικασία καθίζησης της στερεάς φάσης και διαχωρισμού της υγρής φάσης από τον πολτό, που προκύπτει από την καθίζηση στερεών σωματιδίων σε αυτόν υπό τη δράση της βαρύτητας ή των φυγόκεντρων δυνάμεων (βαρυτικών ή φυγόκεντρων). Στην περίπτωση αυτή, ο όρος «πάχυνση» σημαίνει τη λήψη ενός συμπαγοποιημένου τελικού (συμπυκνωμένου) προϊόντος (άμμους). Η διαδικασία πύκνωσης συνοδεύεται από μια διαδικασία διαύγασης, δηλαδή λήψη ενός υγρού απαλλαγμένου από τη στερεά φάση - αποστράγγιση. Η πάχυνση εφαρμόζεται συνήθως σε πολτούς που περιέχουν στερεή φάση με τη μορφή λεπτών σωματιδίων με μέγεθος< 0,5 мм.Основным аппаратом, применяемым для сгущения, является радиальный сгуститель, представляющий собой цилиндр диаметром 2,5 – 100 м и более и высотой 1,5 – 10 м (высота увеличивается с увеличением диаметра) с коническим днищем, образующая которого наклонена под небольшим углом к горизонтальной плоскости. Загрузка пульпы происходит через центральный патрубок, разгрузка продуктов – через отверстие в центре дна сгустителя (сгущенный продукт) и желоб у края цилиндра (слив). Для улучшения разгрузки сгущенного продукта около дна сгустителя установлены грабли, вращающиеся с периферической скоростью 3-12 м/мин. Для улучшения показателей сгущения в пульпу добавляют коагулянты и флокулянты.

Το φιλτράρισμα είναι μια διαδικασία διαχωρισμού της υγρής και στερεάς φάσης του πολτού χρησιμοποιώντας ένα πορώδες χώρισμα υπό την επίδραση μιας διαφοράς πίεσης και στις δύο πλευρές του χωρίσματος που δημιουργείται από αραίωση αέρα (φίλτρα κενού) ή υπερβολική πίεση (φίλτρα πίεσης). Το διαχωριστικό φιλτραρίσματος στα βιομηχανικά φίλτρα μπορεί να είναι: ύφασμα φίλτρου (βαμβάκι, μέταλλο, συνθετικά υλικά) ή πορώδη κεραμικά.

Τα φίλτρα που λειτουργούν υπό κενό χωρίζονται σε φίλτρα τυμπάνου με εξωτερική και εσωτερική επιφάνεια φίλτρου, φίλτρα δίσκου και φίλτρα ιμάντα. Τα φίλτρα τυμπάνου και δίσκου λειτουργούν καλά για το φιλτράρισμα σχετικά μικρών προϊόντων, τα φίλτρα ιμάντα για μεγαλύτερα υλικά. Η υγρασία των φιλτραρισμένων προϊόντων είναι συνήθως της τάξης του 20 - 40%.

Το φίλτρο δίσκου (Εικ. 3.1) αποτελείται από έναν κοίλο άξονα στον οποίο στερεώνονται δίσκοι, που αποτελείται από ξεχωριστούς κοίλους τομείς. Οι τομείς έχουν μια ραβδωτή επιφάνεια με τρύπες, πάνω στις οποίες τεντώνεται το πανί φίλτρου. Η ισχύς παρέχεται μέσω ενός σωλήνα μέσω ακροφυσίων στο λουτρό, γεμάτη στο παράθυρο υπερχείλισης. Οι δίσκοι κατά μήκος της περιφέρειας χωρίζονται επίσης σε ζώνες: φιλτράρισμα. ξήρανση; μετάβαση από το κενό στο φύσημα, που ονομάζεται "νεκρό" φύσημα. "νεκρό" - η μετάβαση από την πίεση στο κενό. Για να αφαιρέσετε το ίζημα που απομένει μετά το φύσημα, τοποθετούνται μαχαίρια. Η παροχή αέρα και η δημιουργία κενού στους τομείς πραγματοποιείται μέσω των καναλιών στον περιστρεφόμενο άξονα, χρησιμοποιώντας κεφαλή διανομής.

Σε ένα φίλτρο τυμπάνου με εξωτερική επιφάνεια φιλτραρίσματος (Εικ. 3.2), το αρχικό προϊόν φορτώνεται μέσω ενός σωλήνα στο λουτρό και διατηρείται σε κατάσταση αιώρησης με έναν αναδευτήρα. Το κοίλο τύμπανο έχει διάφορους τομείς που το χωρίζουν σε ζώνες: καθίζηση, ξήρανση, φύσημα και φύσημα του υφάσματος. Ολόκληρη η κυλινδρική επιφάνεια του τυμπάνου καλύπτεται με ύφασμα φίλτρου ή πλέγμα. Τοποθετείται ειδικό μαχαίρι για την αφαίρεση του ιζήματος. Ο κεντρικός άξονας του τυμπάνου, ο οποίος έχει ειδικές οπές, συνδέει τις ζώνες συλλογής και ξήρανσης ιζημάτων με σύστημα κενού και εμφύσησης και εμφύσησης με σύστημα φυσητήρα. Σε σύγκριση με τα φίλτρα κενού δίσκου, τα φίλτρα κενού τυμπάνου επιτρέπουν τη λήψη ενός ελαφρώς πιο στεγνού κέικ (κατά 1–2%), αλλά έχουν χαμηλότερη ειδική παραγωγικότητα.

Τα φίλτρα ιμάντα (Εικ. 3.3) παράγονται με ένα συγκλίνοντα ιστό και έναν ιστό προσαρτημένο στον ιμάντα. Η αρχή της δουλειάς τους είναι η ίδια. Διαφέρουν μόνο στο ότι για φίλτρα με κατερχόμενο ιστό, το ύφασμα φίλτρου στο ρελαντί κλάδο διαχωρίζεται από τον ιμάντα και πλένεται καλύτερα. Το φιλτραρισμένο υλικό φορτώνεται μέσω του δίσκου τροφοδοσίας στην επιφάνεια του υφάσματος φίλτρου, το οποίο βρίσκεται σε έναν κυματοειδές ιμάντα με τρύπες στη μέση. Ο ιμάντας, μαζί με το πανί φίλτρου και το προϊόν πάνω του, κινείται λόγω της περιστροφής του τυμπάνου κίνησης. Οι οπές στην ταινία είναι ευθυγραμμισμένες με τις οπές στο θάλαμο κενού. Ο θάλαμος κενού δημιουργεί ένα κενό, ως αποτέλεσμα του οποίου το διήθημα αναρροφάται μέσω του υφάσματος φίλτρου, το οποίο εκκενώνεται μέσω του αγωγού. το ίζημα αποβάλλεται με ένα μαχαίρι στην άκρη του φίλτρου. Οι πλευρές του φίλτρου αποτρέπουν τη διαρροή ιζήματος στα πλαϊνά. Για το πλύσιμο του υφάσματος χρησιμοποιούνται σπρέι.

Τα φίλτρα πρέσας καθιστούν δυνατή τη λήψη ενός πιο στεγνού προϊόντος από τα φίλτρα κενού (σε ορισμένες περιπτώσεις με ρυθμισμένη υγρασία για να αποφευχθεί περαιτέρω ξήρανση), αλλά έχουν χαμηλότερη παραγωγικότητα και είναι πιο ακριβά.

Ξήρανση είναι η λειτουργία αφυδάτωσης υγρών προϊόντων εμπλουτισμού, με βάση την εξάτμιση της υγρασίας που περιέχονται σε αυτά στο αέριο (αέρα) περιβάλλον που τα περιβάλλει όταν το αποξηραμένο προϊόν θερμαίνεται.

Οι συσκευές που χρησιμοποιούνται για την ξήρανση ονομάζονται στεγνωτήρια. Ανάλογα με τα σχέδια, υπάρχουν τύμπανο, εστία, μεταφορική ταινία, στεγνωτήρια σωλήνων και στεγνωτήρια ρευστοποιημένης κλίνης. Στην πρακτική του εμπλουτισμού ορυκτών, τα τύμπανα, οι ξηραντήρες σωλήνων και οι ξηραντήρες ρευστοποιημένης κλίνης χρησιμοποιούνται ευρέως. Οι ξηραντήρες τυμπάνου (Εικόνα 3.4) είναι ένα περιστρεφόμενο κεκλιμένο τύμπανο, στη μία πλευρά του οποίου φορτώνεται υλικό και τροφοδοτούνται θερμά αέρια από τον κλίβανο. Λόγω των ειδικών ακροφυσίων μέσα στο τύμπανο, το υλικό ανεβαίνει συνεχώς σε ένα ορισμένο ύψος και απορρίπτεται. Τα θερμά αέρια περνούν μέσα από αυτό το υλικό που πέφτει λόγω της σπανιότητας που δημιουργείται από τους εξατμιστές καπνού. Τα στεγνωτήρια τυμπάνου κατασκευάζονται με διάμετρο 1000 - 3500 mm και μήκος 4000 - 27000 mm. Ο χρόνος παραμονής του υλικού στο τύμπανο εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του προϊόντος που στεγνώνει, την αρχική και τελική περιεκτικότητα σε υγρασία του και είναι 29-40 λεπτά. Η περιεκτικότητα σε υγρασία του αποξηραμένου υλικού είναι 4 - 6%, και σε ορισμένες περιπτώσεις 0,5 - 1,5%.

Στο σωλήνα - στεγνωτήριο, το υλικό στεγνώνει σε εναιώρηση. Η εγκατάσταση ξήρανσης υλικού σε σωλήνα στεγνωτηρίου (Εικ. 3.5) αποτελείται από έναν κλίβανο με θάλαμο ανάμειξης και έναν κατακόρυφα τοποθετημένο σωλήνα. Το υλικό από το bunker τροφοδοτείται στον τροφοδότη με τη βοήθεια ενός μεταφορέα. Ο τροχίσκος τροφοδοτεί το υλικό στον σωλήνα, μέσω του οποίου μεταφέρεται προς τα πάνω με θερμά αέρια. Η κίνηση του θερμού αερίου από τον κλίβανο προς τα πάνω παρέχεται από το κενό που δημιουργείται από τον ανεμιστήρα - απαγωγή καπνού. Το πάνω άκρο του σωλήνα εισέρχεται σε ένα δοχείο σε σχήμα κυκλώνα. Λόγω του αυξημένου όγκου του δοχείου σε σύγκριση με τον σωλήνα, το κενό σε αυτό πέφτει και το υλικό κατακάθεται, από όπου εκφορτώνεται περιοδικά χρησιμοποιώντας ένα κλείστρο που αναβοσβήνει. Κινούμενοι σε ένα ρεύμα θερμού αερίου, τα σωματίδια του υλικού στεγνώνουν.

Οι ξηραντήρες ρευστοποιημένης κλίνης λειτουργούν με βάση την αρχή της ρευστοποίησης του χύδην υλικού με ένα ρεύμα θερμού αερίου, το οποίο λαμβάνεται από την καύση του καυσίμου σε έναν κλίβανο.