5 Подготока руды к электрической сепарации

Подготовка руды к электрической сепарации может включать следующие операции:

• классификация (обеспыливание);

• термическая сушка;

• обработка поверхности реагентами;

• увлажнение;

• термическая обработка (нагрев).

Обеспыливание – отделение тонкодисперсных частиц (<40 мкм) при диэлектрической сепарации и разделении частиц по электропроводности. Указанный класс крупности нарушает селективность процесса. Применяется редко.

Термическая сушка – удаление поверхностной влаги. Операция снижает вероятность слипания частиц, увеличивает контрастность гидрофильных частиц (смачивающихся водой), отличающихся объемными электропроводностями.

Обработка поверхности реагентами – операции, направленные на изменение в нужном направлении поверхностной электропроводности и снижение сил адгезии. Может осуществляться по нескольким направлениям:

• усиление гидрофобности одного из минералов с помощью органических реагентов, за которым следует увлажнение всей массы исходного, последнее приводит к повышению контрастности в электропроводности гидрофобинизированных и гидрофильных частиц.

• изменение электрической проводимости путем создания на поверхности одного из минералов электропроводной пленки с помощью неорганических реагентов;

• снижение сил адгезии (слипания) между разделяемыми минералами.

Увлажнение – применяется в случае, если разделяемые минералы имеют близкие значения объемной электропроводности, а поверхность их характеризуется различной степенью гидрофобности. В этом случае гидрофильные частицы по свойствам приближаются к проводникам из-за увеличения поверхностной составляющей электропроводности. Увлажнение "мягкое", влажность до 5 %. Операция применяется, например, при выделении алмазов.

Термическая обработка (нагрев) – нагрев сепарируемого материала до 50 – 300⁰ С усиливает контрастность электропроводности минералов П и ПП (НП) групп. С повышением температуры проводимость минералов групп ПП и НП растет, а минералов проводников – падает. Кроме того, при повышенных температурах усиливается эффект контактной электризации. Операция часто реализуется путем установки нагревателей в бункер исходного материала и в конструкцию питателя.

6 Практика электрического обогащения

Самое широкое распространение электрическая сепарация получила в схемах доводки титано-циркониевых концентратов для отделения рутила, ильменита, лейкоксена от цирконов, моноцита, ставролита, турмалина, граната и кварца.

На рис. 6.1 показан фрагмент схемы доводки черновых концентратов электрической и магнитной сепарацией.

Приведенная технология позволяет получать концентраты:

• ильменитовый, содержащий 96 – 98 % ильменита (60 % TiO₂), до 2 % Cr₂O₃;

• рутиловый, содержащий до 94 % рутила и 5 % ильменита (до 95 % TiO₂);

• цирконовый, содержит до 97 % циркона;

• ставролитовый, содержит до 90 % ставролита (до 47 % Al₂0₃);

• дистен-силлиманитовый, содержащий до 93 % дистена и силлиманита (58% Al₂0₃).

Извлечение двуокиси титана и циркона в соответствующие концентраты составляет 93 – 95 % от операции доводки коллективного концентрата.

Процесс обогащения осуществляется на сепараторах ЭКС-1250 и ЭКС-3000.

Электрическая сепарация применяется также для доводки тантало-ниобиевых гравитационных концентратов. В результате доводки получают высококачественный колумбитовый, танталовый, цирконовый и касситеритовый концентраты.

В отечественной практике электросепарацию применяют и для обогащения кварцевых песков. После отделения от кварца полевых шпатов, сланцев и других примесей получают кварцевый концентрат содержащий до 98 % SiO_2.

В заключение следует отметить, что электрические методы обогащения могут применяться при разделении практически любых минералов. Например, отделение неорганической серы из угольных концентратов, обогащение железных и марганцевых руд и пр. Однако из-за малой производительности промышленных сепараторов применение данных методов в крупнотоннажном производстве не всегда экономически оправдано.

Литература

1. В.В. Кармазин, В.И. Кармазин. Магнитные и электрические методы обогащения: Уч. для вузов. – М.: - Недра, 1988. –304 с.

2. Справочник по обогащению руд. Гл. ред. Багданов О.С. Т. 2 "Основные и вспомогательные процессы", ч. 1 "Основные процессы". М.: - Недра, 1974. –448 с.

3. Кравец Б.Н. Специальные и комбинированные методы обогащения. М.: - Недра. 1986. – 236 с.