27. Шикізатты байыту қағидалары. Қатты заттарды байыту.

Шикізатты байыту негіздері. Шикізатты байыту деп концентраттағы негізгі компоненттің құрамын жоғарылату мақсатында минералды шикізаттарды өңдеудің физика-химиялық әдістерінің жиынтығы. Байыту нәтижесінде өңдеу процестерін жылдамдату, аппараттардың өнімділігін жоғарылату, жылу, бу және т.с.с. шығынын төмендету, кенорындарында байыту арқылы шикізатты өңдеу орнына тасымалдауда транспорттық шығындарды төмендету, құрамындағы пайдалы компоненттерге кедей шикізат түрлерін пайдалануға мүмкіндік береді. Байыту нәтижесінде пайдалы құрамдас бөлікпен байытылған өнімді концентрат деп атайды.

Қатты минералды байытуда қолданылатын негізгі әдістер: шашырау (дүрсілдеу), гравитацялық ажырату, электромагниттік және электростатикалық сепарация (ажырату), термиялық және химиялық ажырату, флотация.

Шашырау (дүрсілдеу) шикізат құрамына кіретін беріктігі әлсіз минералдың ұсақталу нәтижесінде мықтылау минералдарға қарағанда кішкентай дән және кристалдарға ұсақталуына негізделген. Егер беріктігі әр түрлі минералдардан тұратын шикізатты ұсақтап, әр түрлі кеуекті електен өткізсе, онда жеке електерден қажетті минералмен байытылған фракцияларды бөліп алуға болады. Бұл мақсатта қолданылатын електерді дүрсілдетікіштер деп атайды. Шашырауды, сонымен қатар, біртекті материалды (мысалы, көмір немесе кокс) бөліктерінің не дәндерінің ірілігіне байланысты ажырату қажет кезде қолданады.

Гравитациялық әдіс – сұйық ағынында, көбінесе су (ылғал байыту), ауа немесе инертті газ (құрғақ байыту) және ортадан тепкіш күш әсерінен тығыздығы және ірілігі әр түрлі бөлшектердің түрлі жылдамдықпен құлауына негізделген әдіс.

Термиялық байыту қоспаға құрамындағы материалдардың әр түрлі температурада балқуына негізделген. Мысалы, балқу температурасы төмен (119°) күкіртті руданың бос минералымен (1000°-тан жоғары) салыстырсақ, рудадан сұйық түрінде балқытады.

Байытудың химиялық тәсілдері: сұрыптап еріту, химиялық реагенттермен ыдырату, күйдіру және т.б.

Табиғи флотацияға табиғи таза күкірт, графит, молибденит және т.б. қабілетті. Көптеген минералдар сумен жақсы сұйытылады, олардың флотациямен суспензияға бөлінуі үшін сұйықтануды азайтатын арнайы реагенттер (жинағыштар мен коллекторлар) қосылады. Жинағыш пен коллектор реагенттер: олеин қышқылы, нафтен қышқылы, ксантогенаттар және басқа органикалық заттар. Жинағыштар гидрофильді минералдар бөлшектерінің сыртын гидрофобты қабықпен жабады, олардың қалқып шығуы осымен түсіндіріледі. Жеке минералдардың қалқып шығуын қиындату үшін суспензияға депрессорлар қосады, олар минерал бетінің гидрофильдігін арттырады. Басытқылар ретінде сілтілер, сілтілік металл тұздарын пайдаланады: циан, кремнийқышқылды, күкіртқышқылды және т.б. жинағыштар немесе басытқылар (активатор, регулятор,т.б.) әсерін күшейтіп, төмендететін басқа да реагенттер қолданыс тапқан. Осылайша, жай немесе коллективтік флотацияны жүргізуге болады: концентратқа минералдар қоспасы өтеді, олар тау жыныстарында орналасқан және сұйықтануы жақын болады, ал қалдыққа бос жыныстар кетеді, яғни сұрыпты флотацияда концентратқа белгілі бір минерал ғана өтеді. Әдетте 1 т жыныстарға барлық флотациялық реагенттердің шығыны 100 г-нан аспайды.

Әр түрлі заттардың сұйық ерітінділерін келесідей әдістермен байытады (концентрлейді): еріткішті буландыру, ерітіндіге пайдалы компонентті қосу, еріткіштен қоспалардың тұнба түрінде бөлінуі немесе оларды газ тәріздес күйге өткізу (қоспалардың булануы-десорбция).

Газды қоспаларды тізбектеп конденсациялау әдісімен ажырату арқылы байытады (газды қоспаның температурасын төмендеткенде газды сұйық күйге ауыстырады); алдын-ала газды қоспаны сұйыққа ауыстырып, біртіндеп булануы; жеке газдарды әр түрлі сұйықтармен (абсорбция) немесе қатты заттармен (адсорбция) сіңіру, олардың сорбенттерден концентрленген түрде бөлінуі.

Шикізатты байыту – энергия сақтайтын технологияның маңызды элементтерінің бірі. Мысалы, арендерді алуға шикізатты дайындау (гидротазалау, айқын фракциялау) энергия шығынын 23% азайтуды қамтамасыз етеді. Шикізатты пиролизге дайындау энергия шығынын айтарлықтай төмендетеді (бензин немесе газойльді гидрлеу және оларды күкірт пен азоттан тазалау).