Elektrisk behandling av mineraler, elektrisk separasjon

Elektrisk nyttiggjøring av mineraler - separasjon av verdifulle komponenter fra gråberg, basert på virkningen av en elektriker, et felt på deres partikler, som er forskjellige i elektrofysiske egenskaper. Elektriske separasjonsmetoder brukes for anrikning.

Av disse er de mest anvendelige metodene basert på forskjellene i elektrisk ledningsevne, i evnen til å tilegne seg elektriske ladninger ved kontakt og friksjon, og i de dielektriske konstantene til de separerte mineralene. Bruken av unipolar ledning, pyroelektriske, piezoelektriske og andre fenomener kan bare være effektiv i visse tilfeller.

Konduktivitetsanrikning er vellykket hvis komponentene i mineralblandingen er vesentlig forskjellige i konduktivitet.

Kjennetegn på muligheten for elektrisk separasjon av mineraler og bergarter ved elektrisk ledningsevne (ifølge N.F. Olofinsky)

1. God leder 2. Halvleder 3.Dårlig ledende antrasitt Antimonitt Diamant Magnesitt Arsenopyritt Bauksitt Albitt Monazitt Galena Storm Jernmalm Anoritt Muskovitt Hemafitt Vismut Glans Apatitt Nefelin Gull Wolframitt Baddeilite Olivin Ilmenitt Granat (jernholdig) Baritt Hornblende Bass Berumne Gubnerite Colveline Gubnerite Biotitt Spodumene Magnetisk Cinnabar Valostanite Stavro lith Pyritt Korund Hypersten Turmalin Pyrolusitt Limonite Gpis Fluoritt Pyrrhotite Sideritt Granateple (lett) Celestine (lett jern) Platina Smithsonite Kalsitt Scheelite Rutil Sphalerite Bergsalt Spinell Sølv Tungstit Carnalite Epidote Tantalite Faialite Quartz Tetrahedrite Chromite Chromite jern Kyanhite Chromite Chromite Chromite copyrite

Den første og andre gruppen er godt atskilt fra den tredje. Medlemmene i 1. gruppe er litt vanskeligere å skille enn 2. gruppe. Det er praktisk talt umulig å skille gruppe 2 mineraler fra gruppe 3 eller samme gruppe basert på kun å bruke naturlige forskjeller i elektrisk ledningsevne.

I dette tilfellet brukes en spesiell forberedelse av materialer for å kunstig øke forskjellene i deres elektriske ledningsevne. Den vanligste tilberedningsmetoden er å endre overflatefuktighetsinnholdet i mineralene.

Hovedfaktoren som bestemmer den totale elektriske ledningsevnen til partikler av ikke-ledende og halvledende mineraler er deres overflatekonduktivitet... Siden den atmosfæriske luften inneholder derfor mengden fuktighet, sistnevnte adsorbert på overflaten av kornene, påvirker kraftig verdien av deres elektriske ledningsevne.

Ved å justere mengden adsorbert fuktighet kan den elektriske separasjonsprosessen kontrolleres. I dette tilfellet er tre hovedtilfeller mulige:

• de iboende ledningsevnene til de to mineralene i tørr luft er forskjellige (de avviker med to størrelsesordener eller mer), men på grunn av adsorpsjon av fuktighet i luft med normal fuktighet, forsvinner forskjellen i elektrisk ledningsevne;
• mineraler har lignende iboende elektriske ledningsevner, men på grunn av den ujevn grad av hydrofobicitet på overflatene deres, vises skapninger i fuktig luft, forskjellen i ledningsevne;
• ledningsevnen er nær og endres ikke med skiftende luftfuktighet.

I det første tilfellet må den elektriske separasjonen av mineralblandingen utføres i tørr luft eller etter foreløpig tørking. Samtidig, for å opprettholde konstansen til overflatens ledningsevne, er det i kort tid bare nødvendig med tørrheten til overflaten av partiklene, deres egen indre fuktighet av vesener spiller ingen rolle.

I det andre tilfellet er fukting nødvendig for å øke den elektriske ledningsevnen til et mer hydrofilt mineral. Best resultat oppnås ved å holde materialet og frigjøre det i en betinget atmosfære med optimal fuktighet.

I det tredje tilfellet er det nødvendig å kunstig endre graden av hydrofobitet til et av mineralene (mest effektivt - ved reagensbehandling med overflateaktivt middel).

Mineraler kan behandles med organiske reagenser selektivt festet på overflaten - hydrofoberingsmidler, uorganiske reagenser som kan gjøre overflaten til mineralet hydrofil, og en kombinasjon av disse reagensene (i dette tilfellet kan de uorganiske reagensene spille rollen som regulatorer som påvirker fiksering av organiske reagenser).

Når du velger et behandlingsregime for overflateaktive stoffer, er det tilrådelig å bruke den omfattende erfaringen med flotasjon av lignende mineraler. Hvis det separerte paret har en tett iboende elektrisk ledningsevne og det ikke er mulighet for selektivt å endre graden av hydrofobicitet på overflaten ved behandling med overflateaktive stoffer, kan kjemisk eller termisk behandling eller bestråling brukes som forberedelsesmetoder.

Den første består i dannelsen av en film av et nytt stoff på overflaten av mineralene - et produkt av en kjemisk reaksjon. Ved valg av reagenser for kjemisk behandling (flytende eller gassformig), brukes reaksjonene kjent fra analytisk kjemi eller mineralogi, karakteristiske for disse mineralene: for eksempel for behandling av silikatmineraler - eksponering for hydrogenfluorid, for fremstilling av sulfider - prosessene for sulfidisering med elementært svovel, behandling med kobbersalter, etc.

Det motsatte er ofte tilfellet når overflatefilmer av forskjellige typer formasjoner vises på overflaten av mineraler i prosessen med sekundære endringer, som må renses før separasjon. Rengjøring gjøres ved mekaniske metoder (desintegrasjon, skrubbing) eller også ved kjemiske metoder.

Under varmebehandling kan forskjellen i elektrisk ledningsevne oppnås på grunn av ujevne endringer i ledningsevnen til mineraler under oppvarming, under reduksjons- eller oksidasjonsfyring, og ved å bruke andre effekter.

Konduktiviteten til noen mineraler kan endres av ultrafiolette, infrarøde, røntgenstråler eller radioaktive stråler (se Typer elektromagnetisk stråling).

Elektrisk fordeling av mineraler, basert på mineralers evne til å tilegne seg elektriske ladninger av forskjellig fortegn eller størrelse ved kontakt eller friksjon, brukes ofte for å skille mineraler med halvledende eller ikke-ledende egenskaper.

Den maksimale forskjellen i størrelsen på ladningene til de separerte mineralene oppnås på grunn av valget av materialet de er i kontakt med, samt endringer i arten av bevegelsen til mineralblandingen under lading (vibrasjoner, intensiv sliping og separasjon).

De elektriske egenskapene til mineraloverflater kan kontrolleres bredt ved metodene beskrevet ovenfor.

Forberedende operasjoner er vanligvis tørking av materialet, smal klassifisering av størrelsen og fjerning av støv.

For elektroanriking av materiale med en partikkelstørrelse på mindre enn 0,15 mm er den triboadhesive separasjonsprosessen meget lovende.

Elektrisk separasjon basert på forskjeller i dielektrisk konstant mineraler er mye brukt i utøvelse av mineralogisk analyse.

Elektriske separatorer av en lang rekke typer og design brukes til elektrisk separering av mineraler.

Separatorer for granulære materialer:

• Krone (trommel, kammer, rør, belte, transportbånd, plate);
• Elektrostatisk (trommel, kammer, tape, kaskade, plate);
• Kombinert: korona-elektrostatisk, korona-magnetisk, triboadhesiv (trommel).

Støvsamlere:

• Krone (kammer med øvre og nedre fôr, rørformet);
• Kombinert: korona-elektrostatisk, korona-magnetisk, triboadhesiv (kammer, disk, trommel).

Deres valg bestemmes av forskjellen i de elektrofysiske egenskapene til materialene, som må skilles av størrelsen på partiklene deres, samt av særegenhetene ved sammensetningen av materialet (partikkelform, egenvekt, etc.).

Den elektriske fordelingen av mineraler er preget av en økonomisk og høy effektivitet av prosessen, og det er grunnen til at den brukes i økende grad.

De viktigste mineralene og materialene behandlet ved hjelp av elektriske fordelingsmetoder:

• Slam og komplekse konsentrater av malmforekomster — selektiv etterbehandling av konsentrater og komplekse konsentrater som inneholder gull, platina, kassiteritt, wolframitt, monazitt, zirkon, rutil og andre verdifulle komponenter;
• Diamantholdig malm - nyttiggjøring av malm og primærkonsentrater, etterbehandling av bulkkonsentrater, regenerering av diamantholdig avfall;
• Titanomagnetittmalmer — nyttiggjøring av malmer, mellommateriale og avgangsmasser;
• Jernmalm — nyttiggjøring av magnetitt og andre typer malm, oppnåelse av dype konsentrater, fjerning av støv og klassifisering av ulike industriprodukter;
• Mangan- og kromittmalm — nyttiggjøring av malmer, industriprodukter og avfall fra prosessanlegg, fjerning av støv og klassifisering av ulike produkter;
• Tinn- og wolframmalm — nyttiggjøring av malm, etterbehandling av ikke-standardprodukter;
• Litiummalm - nyttiggjøring av spodumene, tsinwaldite og lepidolite malmer;
• Grafitt - nyttiggjøring av malm, raffinering og klassifisering av lavkvalitets konsentrater;
• Asbest - nyttiggjøring av malm, industriprodukter og avfall fra prosessanlegg, fjerning av støv og produktklassifisering;
• Keramiske råvarer — fornyelse, klassifisering og fjerning av støv av feltspat og kvartsbergarter;
• Kaolin, talkum — berikelse og separering av fine fraksjoner;
• Salter — beneficiation, klassifisering;
• Fosforitter — beneficiation, klassifisering;
• Bituminøst kull — bearbeiding, klassifisering og fjerning av støv av små kvaliteter.