Обогащение руд (гравитационное разделение, флотация, магнитная сепарация)

Обогащение руд — важнейший этап в добыче металлов. Металлоносные руды обычно существуют в виде минералов. Эти минералы необходимо обогатить, чтобы увеличить количество металла для дальнейшей переработки. Наиболее часто используемые методы — это гравитационное разделение, флотация и магнитная сепарация.

Гравитационное разделение

Методы гравитационного разделения используют разные относительные плотности различных минералов. Этот процесс отделяет более тяжелые минералы от более легких частиц. Распространенный пример гравитационного разделения — промывка золота в ручье.

На изображении выше золото, которое имеет большую плотность, оседает на дно, в то время как другие более легкие минералы и камни уносятся потоком. Исторически этот метод был очень важен во время золотой лихорадки.

Другой пример гравитационного разделения — это влажный вибрационный стол, когда стол обычно наклонен, и по этому уклону материал подается обычно в виде пульпы. Его встряхивают для достижения разделения между минералами. Разница в плотности позволяет более тяжелым частицам перемещаться на одну сторону, в то время как более легкие остаются сверху или перемещаются на другую сторону.

Флотация

Флотация — это процесс для избирательного разделения гидрофобных веществ от гидрофильных веществ. Она используется более века. Эта методика включает в себя смешивание измельченной руды с водой, образование суспензии и затем введение в эту смесь пузырьков воздуха.

В этом процессе руда сначала измельчается и размалывается до более мелкой величины, а затем превращается в пульпу, и затем обрабатывается детергентом, чтобы помочь руде соединяться с пузырьками воздуха. Обогащенная минералами пена удаляется, оставляя позади нежелательный материал.

В процессе флотации используются различные реагенты для избирательного разделения нужных минералов. Например, может быть добавлен коллектор, такой как ксантат, для связывания частиц минералов с пеной и их подъема к верхней части контейнера для сбора.

Флотация особенно полезна для сульфидных руд таких металлов, как медь, свинец и цинк. Наибольшее использование этого метода приходилось на середину 20-го века с медными порфировыми месторождениями.

Магнитная сепарация

Магнитная сепарация основана на принципе, что минералы обладают магнитными свойствами, и это свойство может быть использовано для отделения магнитных минералов от немагнитных. Этот метод используется, когда руда или примеси обладают магнитной природой.

В вышеуказанной схеме руда транспортируется с помощью конвейерной системы. Когда лента вращается над магнитным роликом, магнитные частицы прилипают к ленте и отделяются от немагнитных частиц, которые следуют по другой траектории из-за инерции и силы тяжести.

Магнитная сепарация широко применяется в металлургической промышленности для обогащения марганцевых руд, хромовых руд, ильменита в пляжном песке и железных руд.

Короче говоря, обогащение руд — это критически важный начальный этап в оценке, понимании и реализации металлургических процессов. Каждый метод, будь то гравитационное разделение, флотация или магнитная сепарация, использует физические свойства и химию минералов для эффективного разделения нужных материалов.

Комментарии