Ásványok elektromos kezelése, elektromos szétválasztás

Ásványok elektromos dúsítása - értékes komponensek elválasztása a hulladékkőzettől, villanyszerelő tevékenysége alapján, mező a részecskéiken, amelyek elektrofizikai tulajdonságaikban különböznek egymástól. A dúsításhoz elektromos elválasztási módszereket alkalmaznak.

Ezek közül leginkább az elektromos vezetőképesség különbségein, az érintkezési és súrlódási elektromos töltésszerzési képességen, valamint a szétválasztott ásványok dielektromos állandóin alapuló módszerek a legalkalmasabbak. Az unipoláris vezetés, piroelektromos, piezoelektromos és egyéb jelenségek alkalmazása csak bizonyos esetekben lehet hatékony.

A vezetőképesség-dúsítás akkor sikeres, ha az ásványi keverék komponensei vezetőképességben jelentősen eltérnek.

Az ásványok és kőzetek elektromos vezetőképességgel történő elektromos szétválasztásának lehetőségének jellemzői (N. F. Olofinsky szerint)

1. Jó vezető 2. Félvezető 3.Rossz vezetőképességű antracit antimonit gyémánt magnezit arzenopirit bauxit albit monazit galéna vihar vasérc anorit moszkovit hemafit bizmut fényes apatit nefelin arany Wolframit baddeilit olivin Ilmenit gránát (vas) barit szarvblende magnit szilumbit berrit szulfit kavilin gubolin rite Biotit Spodumene Mágneses Cinnabar Valostanite Stavro lith Pirit Korund Hipersztén Turmalin Piroluzit Limonit Gpis Fluorit Pirrotit Sziderit Gránátalma (világos) Celesztin (könnyű vas) Platina Smithsonite Kalcit Scheelit Rutil Sphalerite Kősó Spinel Ezüst Tungstit Karnalit Epidot Tantalit Faialite Chromhi Quartz Magnetiten Gránátalma Tikon lcosin Chalcopyrite

Az első és a második csoport jól elkülönül a harmadiktól. Az 1. csoport tagjait kicsit nehezebb szétválasztani, mint a 2. csoportot. Gyakorlatilag lehetetlen elkülöníteni a 2. csoportba tartozó ásványokat a 3. csoporttól vagy ugyanazon csoporttól az elektromos vezetőképesség természetes különbségei alapján.

Ebben az esetben speciális anyagkészítményt alkalmaznak az elektromos vezetőképesség különbségeinek mesterséges növelésére. A legáltalánosabb előkészítési mód az ásványok felületi nedvességtartalmának megváltoztatása.

A nem vezető és félvezető ásványok részecskéinek teljes elektromos vezetőképességét meghatározó fő tényező az felületi vezetőképesség... Mivel a légköri levegőben van tehát a nedvesség mennyisége, amely a szemcsék felületén adszorbeálódik, erősen befolyásolja a szemcsék elektromos vezetőképességének értékét.

Az adszorbeált nedvesség mennyiségének beállításával az elektromos elválasztási folyamat szabályozható. Ebben az esetben három fő eset lehetséges:

• a két ásvány belső vezetőképessége száraz levegőben eltérő (két nagyságrenddel vagy többel térnek el egymástól), de a normál páratartalmú levegőben a nedvesség adszorpciója miatt az elektromos vezetőképesség különbsége megszűnik;
• az ásványok hasonló eredendő elektromos vezetőképességgel rendelkeznek, de felületük egyenetlen fokú hidrofóbsága miatt nedves levegőben lények jelennek meg, a vezetőképesség különbsége;
• a vezetőképesség közeli és nem változik a páratartalom változásával.

Az első esetben az ásványi keverék elektromos szétválasztását száraz levegőn vagy előzetes szárítás után kell elvégezni. Ugyanakkor a felületi vezetőképesség állandóságának fenntartásához rövid ideig csak a részecskék felületének szárazságára van szükség, a lények saját belső nedvességtartalma nem számít.

A második esetben nedvesítés szükséges egy hidrofilebb ásvány elektromos vezetőképességének növeléséhez. A legjobb eredmény akkor érhető el, ha az anyagot megtartjuk és kondicionált légkörben, optimális páratartalom mellett engedjük ki.

A harmadik esetben mesterségesen meg kell változtatni az egyik ásvány hidrofób fokát (leghatékonyabban - felületaktív anyaggal végzett reagens kezeléssel).

Az ásványok kezelhetők a felületükön szelektíven rögzített szerves reagensekkel - hidrofobizátorokkal, szervetlen reagensekkel, amelyek az ásvány felületét hidrofilné tehetik, illetve ezek kombinációival (ebben az esetben a szervetlen reagensek szabályozó szerepet játszhatnak, amelyek befolyásolják az ásványi anyag felületét. szerves reagensek rögzítése).

A felületaktív kezelési rend kiválasztásakor célszerű felhasználni a hasonló ásványok flotációjában szerzett széleskörű tapasztalatot. Ha az elválasztott pár szoros belső elektromos vezetőképességgel rendelkezik, és nincs lehetőség felületük hidrofób fokának szelektív megváltoztatására felületaktív anyagokkal történő kezeléssel, akkor vegyi vagy hőkezelés, illetve besugárzás alkalmazható előkészítési módszerként.

Az első abból áll, hogy az ásványok felületén egy új anyag filmje képződik - egy kémiai reakció terméke. A vegyi (folyékony vagy gáznemű) kezelésre szolgáló reagensek kiválasztásakor az analitikai kémiából vagy ásványtanból ismert, ezekre az ásványokra jellemző reakciókat alkalmazzák: például szilikát ásványok kezelésére - hidrogén-fluorid hatásának, szulfidok előállítására - az elemi kénnel végzett szulfidizáció, a rézsókkal végzett kezelés stb.

Gyakran ennek az ellenkezője történik, amikor az ásványok felületén másodlagos változások során különböző típusú képződményekből álló felületi filmek jelennek meg, amelyeket az elválasztás előtt meg kell tisztítani. A tisztítás mechanikai módszerekkel (szétbontás, súrolás) vagy kémiai módszerekkel is történik.

A hőkezelés során az ásványi anyagok vezetőképességének hevítés közbeni egyenetlen változásai, redukciós vagy oxidációs égetés során, illetve egyéb hatások alkalmazásával az elektromos vezetőképesség különbsége érhető el.

Egyes ásványok vezetőképessége megváltoztatható ultraibolya, infravörös, röntgen- vagy radioaktív sugárzással (lásd Az elektromágneses sugárzás fajtái).

Az ásványok elektromos dúsítását, amely az ásványok azon képességén alapul, hogy érintkezés vagy súrlódás hatására különböző előjelű vagy nagyságú elektromos töltéseket szerezzenek, általában félvezető vagy nem vezető tulajdonságokkal rendelkező ásványok elkülönítésére használják.

Az elválasztott ásványok töltéseinek legnagyobb különbségét az anyag megválasztása, amellyel érintkezésbe kerülnek, valamint az ásványi keverék töltés közbeni mozgásának természetében bekövetkezett változások (rezgések, intenzív őrlés) érik el. és elválasztás).

Az ásványi felületek elektromos tulajdonságai a fent leírt módszerekkel széles körben szabályozhatók.

Az előkészítő műveletek általában az anyag szárítása, méretének szűk besorolása és a portalanítás.

A 0,15 mm-nél kisebb részecskeméretű anyagok elektrodúsítására a triboadhezív elválasztási eljárás nagyon ígéretes.

Elektromos szétválasztás különbségek alapján dielektromos állandóban az ásványokat széles körben használják az ásványtani elemzések gyakorlatában.

Az ásványok elektromos szétválasztására sokféle típusú és kivitelű elektromos szeparátort használnak.

Elválasztók szemcsés anyagokhoz:

• Korona (dob, kamra, cső alakú, szalag, szállítószalag, lemez);
• Elektrosztatikus (dob, kamra, szalag, kaszkád, lemez);
• Kombinált: korona-elektrosztatikus, korona-mágneses, triboadhezív (dob).

Porgyűjtők:

• Korona (kamra felső és alsó betáplálással, cső alakú);
• Kombinált: korona-elektrosztatikus, korona-mágneses, triboadhezív (kamra, korong, dob).

Választásukat az anyagok elektrofizikai tulajdonságainak különbsége határozza meg, amelyeket részecskéik méretével kell elválasztani, valamint az anyag összetételének sajátosságai (szemcsealak, fajsúly ​​stb.).

Az ásványok elektromos dúsítását gazdaságos és nagy hatékonyságú folyamat jellemzi, ezért egyre szélesebb körben alkalmazzák.

Az elektromos dúsítási módszerekkel feldolgozott fő ásványok és anyagok:

• Érctelepek iszapjai és komplex koncentrátumai — aranyat, platinát, kassziritot, volframitot, monacitot, cirkont, rutilt és más értékes komponenseket tartalmazó koncentrátumok és komplex koncentrátumok szelektív kikészítése;
• Gyémánttartalmú ércek - ércek és elsődleges koncentrátumok dúsítása, ömlesztett koncentrátumok kikészítése, gyémánttartalmú hulladékok regenerálása;
• Titanomagnetit ércek – ércek, köztes anyagok és zagyok dúsítása;
• Vasércek – magnetit és más ércfajták dúsítása, mélykoncentrátumok előállítása, pormentesítés és különféle ipari termékek osztályozása;
• Mangán- és krómércek – ércek, ipari termékek és feldolgozóüzemekből származó hulladékok dúsítása, por eltávolítása és különféle termékek osztályozása;
• Ón- és volfrámércek – ércek dúsítása, nem szabványos termékek kikészítése;
• Lítiumércek – spodumen, tsinwaldit és lepidolit ércek dúsítása;
• Grafit - ércek dúsítása, gyenge minőségű koncentrátumok finomítása és osztályozása;
• Azbeszt - ércek, ipari termékek és feldolgozóüzemekből származó hulladékok dúsítása, poreltávolítás és termékosztályozás;
• Kerámia nyersanyagok — földpát és kvarc kőzetek dúsítása, osztályozása és portalanítása;
• Kaolin, talkum – finom frakciók dúsítása és elválasztása;
• Sók – dúsítás, osztályozás;
• Foszforitok – dúsítás, osztályozás;
• Bitumenes szén – kis minőségek dúsítása, osztályozása és portalanítása.