9. Зміна розмірів зерен руди за допомогою термообробки
Метод застосовується для переробки сірчаних руд з важкою збагачуваністю, коли флотацією не досягається високого вилучення сірки в концентрат і частина її втрачається зі зростками.
Для розкриття зростків їх піддають термообробці. Різна температура плавлення сірки і породи дозволяє відділити корисний компонент від вмісного мінералу (кальциту). Нагріву піддають пульпу, що містить 40-50 % твердого. Тривалість нагріву близько 30 хвилин. Температура нагріву 120-135 оС. Виплавлена сірка утворює водну емульсію. При слабому перемішуванні частинки сірки коалесціюють. Швидкість охолоджування пульпи 2 оС за хвилину. На рисунку 11.3 наведена комбінована схема переробки сірчаної руди за допомогою термообробки і флотації.
Рис.
11.4. Комбінована схема переробки
тонковкрапленої сірчаної руди
10. Зміна форми частинок руди різної пластичності при дробленні і подрібненні
Метод застосовується для переробки шлаків металургійного виробництва. Метали, що містяться в шлаках, при дробленні у валкових дробарках набувають плоскої форми, оскільки володіють певною пластичністю. Відділення металу від мінеральних частинок здійснюється на грохотах.
Подрібнення шлаків може виконуватися у млинах. У цьому випадку для розділення застосовують тонке грохочення.
Лекція No 12
IV. Збагачення з використанням вибіркового характеру фазових переходів компонентів корисної копалини (комбіновані методи збагачення і переробки корисних копалин)
У традиційних методах збагачення компоненти, що розділяються, перебувають у твердому стані.
Обов'язковою умовою комбінованих методів є:
Переведення одного з компонентів в інший, більш рухливий фазовий стан (розчин, розплав, газ).
Виділення різнорідних фаз у різнорідні продукти.
Можливі наступні поєднання фаз:
2.1 рідкої і твердої;
2.2 твердої і газоподібної;
2.3 рідкої і газоподібної.
У практиці широко застосовуються процеси з використанням рідкої і твердої фаз, оскільки при цьому потрібні менші витрати енергії і легше їх розділяти. Загальна схема комбінованих методів збагачення корисних копалин включає наступні операції:
Підготовку корисної копалини до переведення компонентів (компонента) в інший фазовий стан.
Селективне переведення компонента в інший фазовий стан за допомогою робочих аґентів.
Розділення компонентів.
Переведення речовини, що містить цінний компонент, у форму, зручну для подальшого використання.
Реґенерація робочих аґентів і повернення їх у процес.
Сьогодні комбіновані методи збагачення використовуються при переробці окиснених руд, промпродуктів, які мають важку збагачуваність, руд у старих відвалах, при доведенні концентратів, переробці легкорозчинних руд.
Широке застосування цих методів стримується низькими швидкостями фазових переходів.
Основною операцією комбінованих методів збагачення є переведення компонентів у рухливий фазовий стан: рідкий (розчин, розплав), газоподібний, пульпоподібний.
Переведення твердої фази у розчин є найбільш характерним методом забезпечення рухливості компонента.
Розрізнюють фізичне і хімічне розчинення. У першому випадку компонент не змінює складу (KCl, NaCl), у другому - змінює. При цьому розчинниками можуть бути кислоти, луги.
Хімічне розчинення відбувається внаслідок обмінних реакцій, окиснювально-відновних і реакцій комплексоутворення.
Переведення твердої фази у розплав здійснюється за рахунок термічного впливу на корисну копалину шляхом підведення до неї теплоносіїв (гаряча вода, пара, газ) або ж її окиснення з виділенням тепла (горіння).
Переведення твердого компонента у газ. У газоподібній формі відділення корисного компонента значно полегшується. Однак переведення компонента в газоподібний стан вимагає додаткових витрат. Процес застосовується при підземному спалюванні сірки, газифікації вугілля і сланців.
При підземному спалюванні сірки утворюється сірчистий ангідрид (SO2), необхідний для виробництва сірчаної кислоти. Технологія газифікації сірки полягає в розігріванні частини пласта до температури плавлення і випаровування. Пара змішується з окисником і прогрівається до температури запалення сірки (465 оС). Температуру регулюють швидкістю підведення окисника, так щоб вона не перевищувала 700 оС (температура розкладання вмісних вапнякових порід).
Підземна газифікація вугілля служить для перетворення вугілля в горючі гази, що використовуються для енергетичних цілей. Підземна газифікація проводиться в частині пласта, який називають підземним газоґенератором. Основний елемент газоґенератора - канал газифікації, що включає наступні зони: розігрівання, горіння, коксування, сушки. Розрізнюють 3 основних фази газифікації вугілля:
Реаґування вуглецю (вугілля) з киснем (оксиґеном) і водяною парою.
Взаємодія компонентів газу між собою.
Термічна переробка вугілля з виділенням летких речовин.