Федеральное агентство по образованию

Московский государственный горный университет

Кафедра «Обогащение полезных ископаемых»

Реферат по дисциплине «Технология обогащения полезных ископаемых»

на тему:

«Обогащение руд и россыпей редкоземельных металлов и тория »

Принял: доцент кафедры ОПИ

Юшина Т.И.

Выполнил: студент гр. ОПИ-2-06

Николаеня Д.И

Москва 2010

Содержание.

1.Введение……………………………………………………………………….3

2.Характеристика металлов, минералов и руд………………………………...4

3. Распространенность в природе………………………………………………5

4. Физические свойства…………………………………………………………6

5.Химические свойства………………………………………………………….8

6. Механические свойства………………………………………………………10

7.Концентрация металлов………………………………………………………12

8.Извлечение и разделение……………………………………………………..13

9.Обогащение россыпей………………………………………………………...14

10.Обогащение коренных руд………………………………………………….16

11.Обработка редкоземельных металлов……………………………………...18

12.Промышленное производство………………………………………………20

13.Заключение……………………………………………………………………25

14. Список используемой литературы………………………………………….26

1.Введение.

Несколько десятилетий назад технология обогащения твердых полезных ископаемых состояла в основном из последовательно включенных в технологическую цепочку рудоподготовительных и обогатительных с получением в последней стадии товарных концентратов или других продуктов. В последнее время в связи с постоянно ухудшающимся вещественным составом минерального сырья, увеличением в объемах добываемых и перерабатываемых руд доли с неравномерной тонкодисперсной или скрытой кристаллической и метаколлоидной структурой, снижением содержания полезных компонентов получение качественных концентратов при удовлетворительном извлечении становится проблематичным. Для труднообогатимого минерального сырья последнее время применяют технологические схемы, сочетающие обогатительные процесс и химико-металлургические методы, позволяющие наиболее полно раскрыть минеральные комплексы в товарный продукт.

Традиционные технологии без изменения фазового и химического состава широко используются в обогатительных схемах- обогащение в тяжелых суспензиях, обогащение на винтовых аппратах, шлюзах, магнитная (электрическая) сепарация или фтотация Подобные схемы типичны для железных, марганцевых, цветных, редкоземельных и других руд. Для алмазных руд характерно применение гравитации , рентгено-люминисцентной ceпарации, фтотация, флотогравитация и электросепарация.

Для наиболее труднообогатимого и сложного по составу сырья применяют схемы с гидрометаллургической или пирометаллургической доводкой кон центратов. При доводке вредные примеси выщелачивают из черновых концентратов, например фосфор или кремнезем из железных, марганцевых, вольфрамоных, железо и кремнезем из цинковых концентратов. Пирометаллургические процессы применяются при плавке медно-никелевых концентратов на фанштейны с последующей селективной флотацией; гидрометаллургическая технология используются при автоклавном выщелачивании пирротиновых никельсодержащих концентратов с последующей флотацией сульфидов меди, никеля и элементной серы. Комбинированные схемы позволяют наиболее полно извлекать пенные компоненты из минерального сырья получитъ наиболее высокую чистоту концентратов. Подобные технологии применяют при переработке фосфатных руд (обжит, выщелачивание, флотация), калийно-магниевых руд (флотация, водное выщелачивание, кристаллизация). Широкое использование ком­бинированных технологий для различных видов минеральною сырья позволяет повысить технологические показатели.

Анализ результатов исследований и практики обогащения раз­личного минерального сырья — руд цветных, редких, благородных, черных металлов, горнохимического и неметаллического сырья позволит специалистам шире познакомиться с существующими технологиями обогащения разных видов минерального сырья, с методами последующей металлургической переработки концентратов, глубже понять сущность комбинированных технологий как осно­ву комплексного использования твердых полезных ископаемых.

2.Характеристика металлов, минералов и руд

К редкоземельным металлам относят 14 элементов с порядковы­ми номерами от 58 (церий) до 71 (лютеций), расположенных за ланта­ном и относящихся к группе лантанидов. К ним примыкают химиче­ские аналоги лантана — скандий и иттрий.. Они подразделяются на две группы: цериевую и итгриевую. В земной коре суммарное содержание редкоземельных элементов составляет 0,01 %, т. е. оно со­

поставимо с содержанием меди и больше, чем содержание свинца, олова, ртути, кадмия, вольфрамита, молибдена и других элементов.

Характерным для элементов редких земель является близость их ионных радиусов, что и объясняет сходство их свойств. Они легко окисляются на воздухе, образуя устойчивые оксиды, и разлагают воду с образованием гцдроксидов. Все редкоземельные элементы активно соединяются с углеродом, серой, фосфором, азотом и применяются для удаления их из сталей и чугунов. Известны многочисленные комплексные соединения редкоземельных элементов. Применяются они в радио-, рентгене-, электротехнике, в производстве стекла, керамики, в атомной технике, металлургии, химии, медицине, сельском хозяйстве. В частости, они используются в составе защитных керамических покрытий ядерных реакторах, защитных экранов подводных лодок, самолетов и т. д. Торий также применяется в атомной, электровакуумной и электроосветительной технике, производстве огнеупоров, является источником вторичного ядерного горючего. Диоксид тория из редкоземельных металлов имеет самую высокую^| температуру правления (3050С) и применяется для изготовления высокоупорных тиглей. В расплавах с магнием он используется в реактивной и ракетной технике.

3.Распространенность в природе

Хотя редкоземельные металлы входят в состав очень многих минералов, промышленное значение имеют только монацит в коренных залеганиях, монацнтовый песок, бастнезит*, фторокарбонатные минералы** и такие минералы иттриевой подгруппы, как ксенотим, гадолииит и эвксенит.

Крупные кристаллы монацита встречаются во многих пегматитах, но их концентрация, как правило, столь мала, что их извлечение из таких руд является нерентабельным. Мелкие кристаллы монацита попадаются во многих кислых гранитах и пегматизированных гнейсах. В тех случаях, когда их концентрация была довольно высокой, выветривание таких пород сопровождалось образованием россыпных месторождений, из которых монацит извлекают в виде монацитового песка.

Наиболее значительные месторождения монацитового песка находятся на береговых пляжах в Траванкоре (Индия), Эспириту-Санту, Рио-де-Жанейро и Баия (Бразилия), в Джексонвилле, Флориде (США.) и Австралии. Важные аллювиальные месторождения монацита встречаются во многих областях мира. Из подобных месторождений редкоземельные металлы сейчас добывают в штатах Айдахо, Северная и Южная Каролина, на Малайском полуострове и в Корее.

Многие другие месторождения остаются потенциально важными источниками снабжения этими металлами.

Монацит из жильных месторождений в районе Ванрейнсдорпа (Южно-Африканская Республика) является сейчас основным сырьем, из которого извлекают редкоземельные металлы и торий.

Бастнезитовыс месторождения в Сан-Бернардино (шт. Калифорния) способны удовлетворять нужды промышленности США еще долгие годы.

По сравнению с монацитом и бастнезитом руды иттриевой подгруппы элементов добываются в гораздо меньшем количестве. Некоторое количество ксенотима извлекается из монацитовых россыпных месторождений, где он сопутствует монациту. Эвксенит добывают из аллювиальных месторождений в Бер-Вэлли (шт. Айдахо).

Об относительной распространенности редкоземельных металлов в природе можно судить по составу монацита и бастнезита. Наряду с другими элементами редкоземельные металлы образуются при делении урана и плутония. Фактически единственным источником, из которого извлекают прометий, являются продукты деления, образующиеся в ядерных реакторах.