Mineraalien sähköinen käsittely, sähköinen erotus

Mineraalien sähköinen rikastus - arvokkaiden komponenttien erottaminen jätekivestä sähköasentajan toiminnan perusteella, kenttä niiden hiukkasilla, jotka eroavat sähköfysikaalisista ominaisuuksistaan. Rikastukseen käytetään sähköisiä erotusmenetelmiä.

Näistä soveltuvimpia ovat menetelmät, jotka perustuvat eroihin sähkönjohtavuudessa, kykyyn hankkia sähkövarauksia kosketuksessa ja kitkassa sekä erotettujen mineraalien dielektrisyysvakioihin. Unipolaarisen johtumisen, pyrosähköisten, pietsosähköisten ja muiden ilmiöiden käyttö voi olla tehokasta vain tietyissä tapauksissa.

Johtavuuden rikastaminen onnistuu, jos mineraaliseoksen komponentit eroavat merkittävästi johtavuudesta.

Ominaisuudet mineraalien ja kivien sähköisen erottamisen mahdollisuudesta sähkönjohtavuudella (N.F. Olofinskyn mukaan)

1. Hyvä johdin 2. Puolijohde 3.Huonosti johtava antrasiitti Antimoniitti Timantti Magnesiitti Arsenopyriitti Bauksiitti Albiitti Monatsiitti Galena myrsky rautamalmi Anoriitti Muskoviitti Hemafiitti Vismutti Kiilto Apatiitti Nefeliini Kulta Wolframiitti Baddeiliitti Oliviini Ilmeniitti Granaatti (Rautapitoinen) Bariitti Sarviblende Magnetiitti Berrytasi Kaveriitti Basiitti Gubliini rite Biotiitti Spodumeeni Magneettinen Cinnabar Valostanite Stavro Lith Pyrite Korundi Hypersteeni Turmaliini Pyrolusiitti Limoniitti Gpis Fluoriitti Pyrrhotiitti Sideriitti Granaattiomena (vaalea) Selestiini (Kevyt rauta) Platina Smithsoniitti Kalsiitti Scheelite Rutiili Sfaleriitti Kivisuola Spinelli Hopea Volframi Karnaliitti Epidootti Tantaliitti Faialiitti Chromhi Kvartsi Magnetiitti Tetrahediriitti Tikon lkosiini Chalcopyrite

Ensimmäinen ja toinen ryhmä ovat hyvin erillään kolmannesta. Ensimmäisen ryhmän jäseniä on hieman vaikeampi erottaa kuin 2. Ryhmän 2 mineraaleja on käytännössä mahdotonta erottaa ryhmästä 3 tai samasta ryhmästä käyttämällä vain luonnollisia sähkönjohtavuuseroja.

Tässä tapauksessa käytetään erityistä materiaalien valmistusta lisäämään keinotekoisesti eroja niiden sähkönjohtavuudessa. Yleisin valmistusmenetelmä on muuttaa mineraalien pintakosteutta.

Päätekijä, joka määrää johtamattomien ja puolijohtavien mineraalien hiukkasten kokonaissähkönjohtavuuden, on niiden pinnan johtavuus... Koska ilmakehän ilma sisältää siis määrän kosteutta, jälkimmäinen adsorboituneena jyvien pintaan vaikuttaa voimakkaasti niiden sähkönjohtavuuden arvoon.

Adsorboituneen kosteuden määrää säätämällä voidaan ohjata sähköistä erotteluprosessia. Tässä tapauksessa kolme päätapausta on mahdollista:

• näiden kahden mineraalin luontaiset johtavuudet kuivassa ilmassa ovat erilaisia ​​(ne eroavat kahdella suuruusluokalla tai enemmän), mutta johtuen kosteuden adsorptiosta ilmassa normaalin kosteuden kanssa sähkönjohtavuuden ero katoaa;
• mineraaleilla on samanlaiset luontaiset sähkönjohtavuudet, mutta niiden pintojen epätasaisen hydrofobisuuden vuoksi olentoja esiintyy kosteassa ilmassa, johtavuuden ero;
• Johtavuus on lähellä eikä muutu kosteuden muuttuessa.

Ensimmäisessä tapauksessa mineraaliseoksen sähköinen erotus on suoritettava kuivassa ilmassa tai esikuivauksen jälkeen. Samanaikaisesti pinnan johtavuuden pysyvyyden ylläpitämiseksi tarvitaan lyhyen aikaa vain hiukkasten pinnan kuivuutta, olentojen omalla sisäisellä kosteudella ei ole merkitystä.

Toisessa tapauksessa kastelua tarvitaan lisäämään hydrofiilisemmän mineraalin sähkönjohtavuutta. Parhaat tulokset saavutetaan pitämällä materiaalia ja vapauttamalla se ilmastoiduissa olosuhteissa optimaalisessa kosteudessa.

Kolmannessa tapauksessa on tarpeen muuttaa keinotekoisesti yhden mineraalin hydrofobisuuden astetta (tehokkaimmin - käsittelemällä reagenssia pinta-aktiivisella aineella).

Mineraalit voidaan käsitellä orgaanisilla reagensseilla, jotka on selektiivisesti kiinnitetty niiden pintaan - hydrofobisoivilla aineilla, epäorgaanisilla reagensseilla, jotka voivat tehdä mineraalin pinnasta hydrofiilisen, ja näiden reagenssien yhdistelmällä (tässä tapauksessa epäorgaaniset reagenssit voivat toimia säätelijöinä, jotka vaikuttavat orgaanisten reagenssien kiinnitys).

Pinta-aktiivisten aineiden hoito-ohjelmaa valittaessa on suositeltavaa käyttää laajaa kokemusta vastaavien mineraalien vaahdotuksesta. Jos erotetulla parilla on läheinen sisäinen sähkönjohtavuus eikä niiden pinnan hydrofobisuuden astetta ole mahdollista muuttaa valikoivasti pinta-aktiivisilla aineilla käsittelemällä, voidaan valmistusmenetelminä käyttää kemiallista tai lämpökäsittelyä tai säteilytystä.

Ensimmäinen on uuden aineen kalvon muodostuminen mineraalien pinnalle - kemiallisen reaktion tuloksena. Valittaessa reagensseja kemialliseen käsittelyyn (nestemäinen tai kaasumainen) käytetään näille mineraaleille ominaisia ​​analyyttisestä kemiasta tai mineralogiasta tunnettuja reaktioita: esim. silikaattimineraalien käsittelyyn - altistamiseen fluorivetylle, sulfidien valmistukseen - sulfidointiprosessit alkuainerikillä, käsittely kuparisuoloilla jne.

Usein tilanne on päinvastainen, kun mineraalien pinnalle ilmaantuu sekundaaristen muutosten aikana erityyppisiä muodostumia pintakalvoja, jotka on puhdistettava ennen erotusta. Puhdistus tehdään mekaanisin menetelmin (hajotus, hankaus) tai myös kemiallisin menetelmin.

Lämpökäsittelyn aikana ero sähkönjohtavuudessa voidaan saavuttaa mineraalien johtavuuden epätasaisista muutoksista lämmityksen, pelkistys- tai hapetuspolton aikana sekä muita vaikutuksia käyttämällä.

Joidenkin mineraalien johtavuutta voidaan muuttaa ultravioletti-, infrapuna-, röntgen- tai radioaktiivisilla säteillä (ks Sähkömagneettisen säteilyn tyypit).

Mineraalien sähköistä rikastamista, joka perustuu mineraalien kykyyn hankkia erimerkkisiä tai suuruisia sähkövarauksia kosketuksesta tai kitkasta, käytetään yleisesti erottamaan mineraaleja, joilla on puolijohtavia tai johtamattomia ominaisuuksia.

Suurin ero erotettujen mineraalien varausten kokoissa saavutetaan johtuen materiaalin valinnasta, jonka kanssa ne ovat kosketuksissa, sekä muutoksista mineraaliseoksen liikkeen luonteessa latauksen aikana (värähtely, intensiivinen jauhatus ja erottaminen).

Mineraalipintojen sähköisiä ominaisuuksia voidaan ohjata laajasti edellä kuvatuilla menetelmillä.

Valmistelutoimet ovat yleensä materiaalin kuivaamista, sen kapeaa kokoluokitusta ja pölynpoistoa.

Alle 0,15 mm hiukkaskoon omaavien materiaalien sähkörikastamiseksi triboadhesiivinen erotusprosessi on erittäin lupaava.

Sähköinen erottelu perustuu eroihin dielektrisyysvakiossa mineraaleja käytetään laajalti mineralogisessa analyysissä.

Mineraalien sähköiseen erotukseen käytetään monenlaisia ​​erityyppisiä ja -mallisia sähköerottimia.

Rakeisten materiaalien erottimet:

• Kruunu (rumpu, kammio, putkimainen, hihna, kuljetin, levy);
• Sähköstaattinen (rumpu, kammio, nauha, kaskadi, levy);
• Yhdistetty: koronasähköstaattinen, koronamagneettinen, triboadhesiivinen (rumpu).

Pölynkerääjät:

• Kruunu (kammio ylä- ja alasyötöllä, putkimainen);
• Yhdistetty: koronasähköstaattinen, koronamagneettinen, triboadhesiivinen (kammio, kiekko, rumpu).

Heidän valinnan määräävät materiaalien sähköfysikaalisten ominaisuuksien erot, jotka on erotettava niiden hiukkasten koon mukaan, sekä materiaalin koostumuksen erityispiirteet (hiukkasten muoto, ominaispaino jne.).

Mineraalien sähköiselle rikastamiselle on ominaista prosessin taloudellinen ja korkea hyötysuhde, minkä vuoksi sitä käytetään yhä enemmän.

Tärkeimmät sähköllä rikastusmenetelmillä käsitellyt mineraalit ja materiaalit:

• Malmiesiintymien lietteet ja kompleksiset rikasteet — kultaa, platinaa, kasiteriittia, volframiittia, monatsiittia, zirkonia, rutiilia ja muita arvokkaita komponentteja sisältävien rikasteiden ja monimutkaisten rikasteiden valikoiva viimeistely;
• Timanttipitoiset malmit - malmien ja primääririkasteiden rikastus, bulkkirikasteiden viimeistely, timanttipitoisen jätteen regenerointi;
• Titanomagnetiittimalmit — malmien, välimateriaalin ja rikastushiekkaiden rikastus;
• Rautamalmit - magnetiitin ja muun tyyppisten malmien rikastus, syvärikasteiden saaminen, pölynpoisto ja erilaisten teollisuustuotteiden luokittelu;
• Mangaani- ja kromiittimalmit — malmien, teollisuustuotteiden ja käsittelylaitosten jätteiden rikastus, pölynpoisto ja eri tuotteiden luokittelu;
• Tina- ja volframimalmit — malmien rikastus, epätyypillisten tuotteiden viimeistely;
• Litiummalmit — spodumeeni-, tsinwaldiitti- ja lepidoliittimalmien rikastus;
• Grafiitti - malmien rikastus, heikkolaatuisten rikasteiden jalostus ja luokittelu;
• Asbesti - malmien, teollisuustuotteiden ja käsittelylaitosten jätteiden rikastus, pölynpoisto ja tuotteiden luokittelu;
• Keraamiset raaka-aineet — maasälpä- ja kvartsikivien rikastus, luokittelu ja pölynpoisto;
• Kaoliini, talkki — rikastus ja hienojakeiden erottaminen;
• Suolat — rikastus, luokittelu;
• Fosforiitit — rikastus, luokittelu;
• Bituminen kivihiili — pienten laatujen rikastus, luokittelu ja pölynpoisto.