Elbehandling av mineraler, elektrisk separation

Elektrisk förädling av mineraler — separation av värdefulla komponenter från gråberg, baserat på inverkan av en elektriker, ett fält på deras partiklar, som skiljer sig i elektrofysiska egenskaper. Elektriska separationsmetoder används för anrikning.

Av dessa är de mest tillämpliga metoderna baserade på skillnaderna i elektrisk ledningsförmåga, i förmågan att förvärva elektriska laddningar vid kontakt och friktion, och i de separerade mineralens dielektriska konstanter. Användningen av unipolär ledning, pyroelektriska, piezoelektriska och andra fenomen kan endast vara effektiv i vissa fall.

Konduktivitetsanrikning är framgångsrik om komponenterna i mineralblandningen skiljer sig avsevärt i konduktivitet.

Egenskaper för möjligheten till elektrisk separation av mineraler och bergarter genom elektrisk ledningsförmåga (enligt N.F. Olofinsky)

1. Bra ledare 2. Halvledare 3.Dåligt ledande antracit Antimonit Diamant Magnesit Arsenopyrit Bauxit Albit Monazit Galena Storm Järnmalm Anorit Muskovit Hemafit Vismut Glans Apatit Nefelin Guld Wolframit Baddeilit Olivin Ilmenit Granat (Järnhaltig) Barit Hornblende Basket Berumne Gubnerit Kassitt Kassitt Kaslin Sulrit Magnet Biotit Spodumene Magnetisk Cinnabar Valostanite Stavro lith Pyrit Korund Hypersten Turmalin Pyrolusit Limonite Gpis Fluorit Pyrrhotite Siderit Granatäpple (lätt) Celestine (lätt järn) Platina Smithsonite Kalcit Scheelite Rutil Sphalerite Bergsalt Spinell Silver Volymstift Carnalite Epidote Tantalite Faialite Quartz Tetrahedrite Chromite Chromite Chromite järn Titanico Chromite Chromite copyrite

Den första och andra gruppen är väl åtskilda från den tredje. Medlemmarna i 1:a gruppen är lite svårare att separera än 2:an. Det är praktiskt taget omöjligt att separera grupp 2-mineraler från grupp 3 eller samma grupp baserat på att endast använda naturliga skillnader i elektrisk ledningsförmåga.

I det här fallet används en speciell beredning av material för att på konstgjord väg öka skillnaderna i deras elektriska ledningsförmåga. Den vanligaste beredningsmetoden är att ändra mineralernas ytfukthalt.

Den huvudsakliga faktorn som bestämmer den totala elektriska ledningsförmågan hos partiklar av icke-ledande och halvledande mineraler är deras ytkonduktivitet... Eftersom den atmosfäriska luften innehåller därför mängden fukt, den senare adsorberad på kornens yta, påverkar kraftigt värdet av deras elektriska ledningsförmåga.

Genom att justera mängden adsorberad fukt kan den elektriska separationsprocessen kontrolleras. I det här fallet är tre huvudfall möjliga:

• de två mineralens inneboende ledningsförmåga i torr luft är olika (de skiljer sig med två storleksordningar eller mer), men på grund av adsorptionen av fukt i luft med normal fuktighet försvinner skillnaden i elektrisk ledningsförmåga;
• mineraler har liknande inneboende elektriska ledningsförmåga, men på grund av den ojämna graden av hydrofobicitet på deras ytor uppträder varelser i fuktig luft, skillnaden i ledningsförmåga;
• ledningsförmågan är nära och ändras inte med ändrad luftfuktighet.

I det första fallet måste den elektriska separationen av mineralblandningen utföras i torr luft eller efter preliminär torkning. Samtidigt, för att upprätthålla konstansen hos ytkonduktiviteten, behövs under en kort tid endast torrheten på partiklarnas yta, deras egen inre fukt hos varelserna spelar ingen roll.

I det andra fallet behövs vätning för att öka den elektriska ledningsförmågan hos ett mer hydrofilt mineral. Bästa resultat uppnås genom att hålla materialet och släppa det i en konditionerad atmosfär med optimal luftfuktighet.

I det tredje fallet är det nödvändigt att artificiellt ändra graden av hydrofobicitet hos ett av mineralerna (mest effektivt - genom reagensbehandling med ytaktivt ämne).

Mineraler kan behandlas med organiska reagens selektivt fixerade på ytan - hydrofoberare, oorganiska reagens som kan göra ytan på mineralet hydrofil, och en kombination av dessa reagenser (i detta fall kan de oorganiska reagensen spela rollen som regulatorer som påverkar fixering av organiska reagenser).

När du väljer en behandlingskur för ytaktiva ämnen är det tillrådligt att använda den omfattande erfarenheten av flotation av liknande mineraler. Om det separerade paret har en nära inre elektrisk ledningsförmåga och det inte finns någon möjlighet att selektivt ändra graden av hydrofobicitet på deras yta genom behandling med ytaktiva ämnen, kan kemisk eller termisk behandling eller bestrålning användas som beredningsmetoder.

Den första består i bildandet av en film av ett nytt ämne på ytan av mineralerna - en produkt av en kemisk reaktion. Vid val av reagenser för kemisk behandling (flytande eller gasformiga) används de reaktioner som är kända från analytisk kemi eller mineralogi, karakteristiska för dessa mineraler: till exempel för behandling av silikatmineraler - exponering för vätefluorid, för framställning av sulfider - processerna för sulfidisering med elementärt svavel, behandling med kopparsalter, etc.

Motsatsen är ofta fallet, när ytfilmer av olika typer av formationer uppträder på ytan av mineraler i processen med sekundära förändringar, som måste rengöras före separation. Rengöring sker med mekaniska metoder (sönderdelning, skrubbning) eller även med kemiska metoder.

Under värmebehandling kan skillnaden i elektrisk ledningsförmåga uppnås på grund av ojämna förändringar i ledningsförmågan hos mineraler under uppvärmning, under reduktions- eller oxidationsbränning och genom att använda andra effekter.

Konduktiviteten hos vissa mineraler kan förändras av ultravioletta, infraröda, röntgenstrålar eller radioaktiva strålar (se Typer av elektromagnetisk strålning).

Elektrisk förädling av mineraler, baserad på mineralers förmåga att få elektriska laddningar av olika tecken eller storlek vid kontakt eller friktion, används vanligtvis för att separera mineraler med halvledande eller icke-ledande egenskaper.

Den maximala skillnaden i storleken på laddningarna av de separerade mineralerna uppnås på grund av valet av det material som de är i kontakt med, såväl som förändringar i arten av mineralblandningens rörelse under laddning (vibrationer, intensiv malning och separation).

De elektriska egenskaperna hos mineralytor kan i stor utsträckning kontrolleras med metoderna som beskrivits ovan.

Förberedande operationer är vanligtvis torkning av materialet, snäv klassificering av dess storlek och avdammning.

För elektroanrikning av material med en partikelstorlek på mindre än 0,15 mm är den triboadhesiva separationsprocessen mycket lovande.

Elektrisk separation baserad på skillnader i dielektrisk konstant mineraler används i stor utsträckning vid utövandet av mineralogisk analys.

Elektriska separatorer av en mängd olika typer och konstruktioner används för elektrisk separation av mineraler.

Separatorer för granulära material:

• Krona (trumma, kammare, rörformig, band, transportör, platta);
• Elektrostatisk (trumma, kammare, tejp, kaskad, platta);
• Kombinerad: korona-elektrostatisk, korona-magnetisk, triboadhesiv (trumma).

Dammuppsamlare:

• Krona (kammare med övre och nedre matning, rörformig);
• Kombinerad: korona-elektrostatisk, korona-magnetisk, triboadhesiv (kammare, skiva, trumma).

Deras val bestäms av skillnaden i materialens elektrofysiska egenskaper, som måste separeras av storleken på deras partiklar, såväl som av särdragen hos materialets sammansättning (partikelform, specifik vikt, etc.).

Den elektriska fördelningen av mineraler kännetecknas av en ekonomisk och hög effektivitet i processen, varför den används allt mer.

De viktigaste mineralerna och materialen som bearbetas med hjälp av elektriska fördelningsmetoder:

• Uppslamningar och komplexa koncentrat av malmfyndigheter — selektiv slutbehandling av koncentrat och komplexa koncentrat som innehåller guld, platina, kassiterit, wolframit, monazit, zirkon, rutil och andra värdefulla komponenter;
• Diamanthaltiga malmer - förädling av malmer och primärkoncentrat, bearbetning av bulkkoncentrat, regenerering av diamanthaltigt avfall;
• Titanomagnetitmalmer — förädling av malmer, mellanmaterial och avfallsavfall;
• Järnmalmer — förädling av magnetit och andra typer av malmer, framställning av djupa koncentrat, avdamning och klassificering av olika industriprodukter;
• Mangan- och kromitmalmer — Förädling av malmer, industriprodukter och avfall från bearbetningsanläggningar, borttagning av damm och klassificering av olika produkter;
• Tenn- och volframmalmer — förädling av malmer, bearbetning av icke-standardiserade produkter;
• Litiummalmer — förädling av spodumen-, tsinwaldit- och lepidolitemalmer;
• Grafit - förädling av malmer, raffinering och klassificering av koncentrat av låg kvalitet;
• Asbest - förädling av malmer, industriprodukter och avfall från bearbetningsanläggningar, dammborttagning och produktklassificering;
• Keramiska råvaror — Förädling, klassificering och avstoftning av fältspat och kvartsstenar;
• Kaolin, talk — anrikning och separation av fina fraktioner;
• Salter — beneficiation, klassificering;
• Fosforiter — förädling, klassificering;
• Bituminöst kol — förädling, klassificering och damning av små kvaliteter.