Запитання для самоперевірки до розділу

1. В чому полягає сутність способів вилуговування корисних копалин?

2. Яким чином здійснюють добування солі способом вилуджування?

3. Яким чином забезпечується вимивання потужного соляного пласта на значній площі? Яка особливість виймання тонких пластів солі?

4. В чому сутність технології підземної виплавки сірки?

5. Яким чином здійснюють підземну газифікацію вугілля, сірки?

6. Які корисні копалини добувають способами підводної розробки? Особливості залягання і видобування корисних копалин з морського дна.

7. Яким чином проводять розробку порід багаточерпаковими драгами, земснарядами? В чому особливості виймання порід грейферними земснарядами?

8. В чому сутність технології розробки підводних покладів гідравлічними земснарядами і драгами, ерліфтними та ежекторними земснарядами, автономно діючими апаратами?

Частина 4

Переробка та збагачення корисних копалин

19. Загальні положення про переробку

та збагачення корисних копалин

19.1. Значення переробки і збагачення для подальшого використання корисних копалин

Використання видобутих корисних копалин в народному господарстві відбувається за однією з наведених схем:

– видобування – використання;

– видобування – переробка – використання;

– видобування – збагачення – використання;

– видобування – збагачення – переробка – використання.

Перша схема знайшла застосування для незначної кількості корисних копалин, зокрема для частини будівельних матеріалів, вугілля.

Друга схема застосовується для багатьох будівельних та інших матеріалів, зокрема для отримання щебеню, піщано-гравійних матеріалів, цементу, цегли, керамічних виробів та ін.

Третя схема знайшла застосування для таких корисних копалин як вугілля з високим вмістом золи та для деяких руд.

Найпоширенішою для більшості руд є четверта схема, коли із збагаченої руди виплавляють метал.

Якщо добуту масу матеріалу прийняти за 100 відсотків, то тільки 10 % переходить в необхідну продукцію, а решта 90 % відправляється у відвали. В ряді випадків без попереднього збагачення неможливо отримати кінцевий продукт. Так, для виплавки міді необхідно, щоб її вміст в концентраті був не менше 30 %, а мінімальний вміст міді у видобутій руді складає лише 0,5… 0,7 %.

Підвищення якості використовуваного для переробки матеріалу суттєво впливає на якість і економічну ефективність металургійного виробництва. Так, зменшення на 1 % зольності коксу знижує його витрати при виплавці чавуну на 2,5 %; зменшення в коксі сірки на 0,1 % суттєво скорочує витрати його, підвищуючи якість металу і продуктивність доменних печей на 1…1,5 %. Практично збагачується близько 90 % залізної руди, 100 % руд кольорових металів, а в Україні і 100 % коксівного вугілля.

Переважну більшість руд перед збагаченням необхідно подрібнити або ще і перемолоти. Для подальшого використання збагаченого концентрату, зокрема для виплавки з нього металу, необхідно перетворити цей концентрат на куски, окатиші або брикети певної міцності. Для цього концентрат проходить стадію агломерації (спікання дрібнозернистого, пилуватого матеріалу в куски) та брикетування (перетворення в куски правильної, часто яйцеподібної форми).

Необхідність подрібнення матеріалу, діапазон подрібнення залежить від характеру розміщення мінеральних зерен в корисній копалині, їх структури. За структурою мінеральних зерен їх можна поділити на три типи (рис. 19.1). До першого типу відносять таку структуру, коли зерно повністю складається з корисного компоненту або ж мінеральні частки знаходяться в переважній більшості (рис. 19.1,а). В другому типі зерен цінний мінерал або повністю відсутній, або знаходиться в мізерній кількості (рис. 19.1, в). в мінеральних зернах третього типу присутній як корисний компонент, так і пуста порода (рис. 19.1, б).

Рис. 19.1. Склад мінеральних зерен: а – в концентраті; б – в проміжному продукті; в – у відходах

В процесі збагачення зерна першого типу виділяють в концентрат, зерна другого типу – у відходи або хвости, а зерна третього типу можуть виділяти в окремий проміжний продукт. Саме для цього типу мінеральних зерен потрібне подрібнення або навіть і перемелювання, щоб після певної обробки отримати з них зерна тільки перших двох типів.