Làm giàu khoáng chất: các phương pháp, công nghệ và thiết bị cơ bản

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Khi nhìn vào các khoáng sản có giá trị thương mại, câu hỏi đặt ra là làm thế nào mà một món đồ trang sức hấp dẫn như vậy lại có thể thu được từ quặng nguyên sinh hoặc hóa thạch. Đặc biệt là phải tính đến thực tế là quá trình xử lý con giống như vậy, nếu không phải là một trong những bước cuối cùng, thì ít nhất là quá trình tinh chế trước giai đoạn cuối cùng. Câu trả lời cho câu hỏi sẽ là sự làm giàu khoáng chất, trong đó quá trình xử lý cơ bản của đá diễn ra, điều này cung cấp cho việc tách một khoáng chất có giá trị khỏi môi trường rỗng.

Công nghệ làm giàu tổng hợp

Chế biến khoáng sản có giá trị được thực hiện tại các doanh nghiệp làm giàu đặc biệt. Quá trình này liên quan đến việc thực hiện một số hoạt động, bao gồm chuẩn bị, tách trực tiếp và tách đá có lẫn tạp chất. Trong quá trình làm giàu, người ta thu được nhiều loại khoáng sản khác nhau, bao gồm than chì, amiăng, vonfram, nguyên liệu quặng, v.v. Không nhất thiết phải là đá có giá trị - có rất nhiều nhà máy chế biến nguyên liệu thô, sau này được sử dụng trong xây dựng. Bằng cách này hay cách khác, cơ sở của quá trình chế biến khoáng sản dựa trên việc phân tích các đặc tính của khoáng chất, cũng xác định các nguyên tắc phân tách. ĐếnNói một cách dễ hiểu, nhu cầu cắt bỏ các cấu trúc khác nhau phát sinh không chỉ để có được một khoáng chất tinh khiết. Một thực tế phổ biến khi một số giống có giá trị được bắt nguồn từ một cấu trúc.

Đập đá

Ở giai đoạn này, vật liệu được nghiền thành các hạt riêng lẻ. Quá trình nghiền sử dụng các lực cơ học để khắc phục các cơ chế gắn kết bên trong.

Kết quả là đá được chia thành các hạt rắn nhỏ có cấu trúc đồng nhất. Trong trường hợp này, cần phân biệt giữa kỹ thuật nghiền trực tiếp và nghiền. Trong trường hợp đầu tiên, vật liệu thô khoáng trải qua quá trình phân tách cấu trúc ít sâu hơn, trong đó các hạt có kích thước lớn hơn 5 mm được hình thành. Đổi lại, mài đảm bảo hình thành các phần tử có đường kính nhỏ hơn 5 mm, mặc dù con số này cũng phụ thuộc vào loại đá bạn phải xử lý. Trong cả hai trường hợp, nhiệm vụ là tối đa hóa việc tách hạt của một chất hữu ích để một thành phần tinh khiết được giải phóng mà không bị trộn lẫn, đó là đá thải, tạp chất, v.v.

Quy trình sàng lọc

Sau khi hoàn thành quá trình nghiền, nguyên liệu thô được thu hoạch phải chịu một tác động công nghệ khác, có thể là cả sàng lọc và thời tiết. Sàng thực chất là cách phân loại hạt thu được theo đặc điểm kích thước. Cách truyền thống để thực hiện giai đoạn này là sử dụng sàng và sàng có khả năng hiệu chỉnh các ô. Trong quá trình sàng lọc, chúng tách biệtsiêu mạng và các hạt dưới mạng. Theo một cách nào đó, quá trình làm giàu khoáng chất đã bắt đầu ở giai đoạn này, vì một số tạp chất và vật liệu hỗn hợp được tách ra. Các phần nhỏ có kích thước nhỏ hơn 1 mm được lọc ra ngoài và với sự trợ giúp của không khí - bằng cách tác động của thời tiết. Một khối giống như cát mịn được nâng lên bởi các dòng không khí nhân tạo, sau đó nó lắng xuống.

Trong tương lai, các hạt lắng chậm hơn sẽ được tách ra khỏi các phần tử bụi rất nhỏ tồn tại trong không khí. Để thu thập thêm các dẫn xuất của quá trình sàng lọc như vậy, nước sẽ được sử dụng.

Quy trình làm giàu

Quá trình thụ hưởng nhằm mục đích cô lập các hạt khoáng chất khỏi nguyên liệu. Trong quá trình thực hiện các quy trình như vậy, một số nhóm yếu tố được phân biệt - chất cô đặc hữu ích, chất thải và các sản phẩm khác. Nguyên tắc phân tách của các hạt này dựa trên sự khác biệt giữa các đặc tính của khoáng chất hữu ích và đá thải. Các tính chất đó có thể là: tỷ trọng, tính thấm ướt, độ cảm từ, kích thước, độ dẫn điện, hình dạng, v.v. Do đó, các quá trình làm giàu sử dụng sự khác biệt về tỷ trọng liên quan đến phương pháp tách hấp dẫn. Cách tiếp cận này được sử dụng trong chế biến than, quặng và nguyên liệu phi kim loại. Việc làm giàu dựa trên các đặc tính thấm ướt của các thành phần cũng khá phổ biến. Trong trường hợp này, phương pháp tuyển nổi được sử dụng, một tính năng của nó là khả năng tách các hạt mỏng.

Cũng sử dụng chế biến khoáng từ tính,cho phép bạn tách các tạp chất sắt từ môi trường bột talc và than chì, cũng như tinh chế vonfram, titan, sắt và các loại quặng khác. Kỹ thuật này dựa trên sự khác biệt về tác động của từ trường lên các hạt hóa thạch. Các dải phân cách đặc biệt được sử dụng làm thiết bị, cũng được sử dụng để khôi phục hệ thống treo magnetite.

Giai đoạn cuối cùng của quá trình làm giàu

Các quá trình chính của giai đoạn này bao gồm khử nước, làm dày bột giấy và làm khô các hạt tạo thành. Lựa chọn thiết bị khử nước được thực hiện trên cơ sở các đặc tính hóa học và vật lý của khoáng chất. Theo quy định, thủ tục này được thực hiện trong nhiều phiên. Tuy nhiên, không phải lúc nào cũng cần thiết phải làm như vậy. Ví dụ, nếu tách điện được sử dụng trong quá trình thụ hưởng, thì không cần khử nước. Ngoài các quy trình công nghệ để chuẩn bị sản phẩm làm giàu cho các quy trình chế biến tiếp theo, cũng cần cung cấp một cơ sở hạ tầng thích hợp để xử lý các hạt khoáng. Đặc biệt, dịch vụ sản xuất phù hợp được tổ chức tại nhà máy. Các phương tiện tại cửa hàng đang được giới thiệu và các nguồn cung cấp nước, nhiệt và điện đang được tổ chức.

Trang bị Cường hóa

Ở các giai đoạn nghiền và nghiền, các cài đặt đặc biệt có liên quan. Đây là những đơn vị cơ học, với sự trợ giúp của các lực động lực khác nhau, có tác dụng phá hủy đá. Hơn nữa, trong quá trình sàng lọc, một sàng và một sàng được sử dụng, cung cấpkhả năng hiệu chỉnh các lỗ. Ngoài ra, các máy phức tạp hơn được sử dụng để sàng lọc, được gọi là màn hình. Việc làm giàu trực tiếp được thực hiện bằng các thiết bị phân tách bằng điện, trọng lực và từ trường, được sử dụng theo nguyên tắc tách cấu trúc riêng. Sau đó, các công nghệ thoát nước được sử dụng để khử nước, trong quá trình thực hiện có thể sử dụng cùng một màn hình, thang máy, máy ly tâm và các thiết bị lọc. Bước cuối cùng thường bao gồm xử lý nhiệt và sấy khô.

Lãng phí từ quá trình làm giàu

Kết quả của quá trình làm giàu, một số loại sản phẩm được hình thành, có thể được chia thành hai loại - cô đặc hữu ích và chất thải. Hơn nữa, một chất có giá trị không nhất thiết phải đại diện cho cùng một giống. Cũng không thể nói rằng chất thải là vật liệu không cần thiết. Những sản phẩm như vậy có thể chứa chất cô đặc có giá trị, nhưng với số lượng tối thiểu. Đồng thời, việc làm giàu thêm các khoáng chất có trong cấu trúc chất thải thường không tự chứng minh được về mặt công nghệ và tài chính, vì vậy các quy trình thứ cấp của quá trình xử lý như vậy hiếm khi được thực hiện.

Làm giàu tối ưu

Tùy thuộc vào điều kiện làm giàu, đặc tính của nguyên liệu ban đầu và bản thân phương pháp, chất lượng của sản phẩm cuối cùng có thể khác nhau. Hàm lượng của một thành phần có giá trị trong đó càng cao và càng ít tạp chất thì càng tốt. Ví dụ, đối tượng thụ hưởng quặng lý tưởng giúp hoàn toàn không có chất thải trong sản phẩm. Điều này có nghĩa là trong quá trình làm giàu hỗn hợp thu được bằng cách nghiền và sàng lọc, các hạt vụn từ đá cằn cỗi bị loại trừ hoàn toàn khỏi tổng khối lượng. Tuy nhiên, không phải lúc nào bạn cũng có thể đạt được hiệu quả như vậy.

Chế biến một phần khoáng sản

Làm giàu một phần có nghĩa là tách loại kích thước của hóa thạch hoặc cắt bỏ phần tạp chất dễ tách ra khỏi sản phẩm. Có nghĩa là, quy trình này không nhằm mục đích làm sạch hoàn toàn sản phẩm khỏi tạp chất và chất thải, mà chỉ làm tăng giá trị của nguyên liệu nguồn bằng cách tăng nồng độ của các hạt hữu ích. Ví dụ, quá trình chế biến nguyên liệu khoáng như vậy có thể được sử dụng để giảm hàm lượng tro của than. Trong quá trình làm giàu, một lượng lớn các nguyên tố được phân lập bằng cách trộn thêm chất cô đặc sàng lọc chưa được chứng nhận với một phần nhỏ mịn.

Vấn đề mất đá quý trong quá trình làm giàu

Vì các tạp chất không cần thiết vẫn còn trong khối tinh quặng hữu ích, nên đá có giá trị có thể được loại bỏ cùng với chất thải. Để tính toán những tổn thất đó, các công cụ đặc biệt được sử dụng để tính toán mức độ cho phép của chúng đối với từng quy trình công nghệ. Có nghĩa là, đối với tất cả các phương pháp phân tách, các định mức riêng về tổn thất cho phép được xây dựng. Tỷ lệ phần trăm cho phép được tính đến trong số dư của các sản phẩm đã qua chế biến để bù đắp những sai lệch trong việc tính toán hệ số ẩm và tổn thất cơ học. Việc hạch toán này đặc biệt quan trọng nếu có kế hoạch làm giàu quặng, trong đó việc nghiền sâu được sử dụng. Theo đó, nguy cơ mất giá trịtập trung. Chưa hết, trong hầu hết các trường hợp, việc mất đá hữu ích là do vi phạm quy trình công nghệ.

Kết

Gần đây, các công nghệ làm giàu đá có giá trị đã có một bước phát triển đáng kể. Cả hai quy trình xử lý riêng lẻ và các kế hoạch chung để thực hiện của bộ phận đang được cải thiện. Một trong những hướng đầy hứa hẹn cho những bước tiến xa hơn là sử dụng các phương án chế biến kết hợp để cải thiện đặc tính chất lượng của thức ăn tinh. Đặc biệt, các bộ phân tách từ tính được kết hợp, do đó quá trình làm giàu được tối ưu hóa. Các phương pháp mới của loại này bao gồm tách từ tính hydro động lực học và từ tính thủy tĩnh học. Đồng thời, có một xu hướng chung về sự suy giảm chất lượng của đá quặng, điều này không thể không ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm tạo thành. Việc tăng mức độ tạp chất có thể được chống lại bằng cách sử dụng tích cực quá trình làm giàu một phần, nhưng nói chung, việc gia tăng các phiên xử lý làm cho công nghệ không hiệu quả.