30. Гравитациялық байыту әдістері. Негізгі түсініктер.
Пайдалы қазбаларды гравитациялық әдіспен байытуды адамзат көне замандардан бері қолданып келеді. Бұл әдіспен минералдарды бөлу олардың түйіршіктерінің белгілі ортада шөгу жылдамдықтарының арасындағыайырмашылыққа негізделген. Ал шөгу жылдамдығы түйіршіктердің массасына байтанысты. Массаны анықтайтын параметрлер: минералдардың тығыздығы және түйіршіктердің диаметрлеріне байланысты көлемі. Кейінгі параметрлер өзгермелі өлшем, ал тығыздық әр минералға тәуелді өзгермейтін қасиет. Осыған байланысты гравитациялық байыту әдісі минералдардың тығыздық қасиетіне негізделген.
Бұл әдісте түйіршіктердің шөгуі әр түрлі ортада жүргізілуі мүмкін, мысалы, суда, ауада, ауыр ортада. Іс жүзінде кенді гравитациялық байыту әр түрлі процесстерді қолдану арқылы жүргізіледі. Оларға жататындар: отсадка, концентрациялау столдарда байыту, шлюздерде және винтті бөлгіштерде байыту, ауыр ортада байыту, т.б. Олардың барлығы минералдардың тығыздықтарының арасындағы айырмашылыққа негізделгенмен әр түрлі жағдайларда және әр түрлі аппараттарда жүргізіледі.
Гравитациялық байытуда көптеген процестердің қолданылуына себеп болатын негізгі жай –байытуға түсетін қазбаның ірілі ұсақтылығының кең шекте өзгеруі. Мысалы, түйіршіктердің диаметрлері 0,1 ммден 300 ммге дейін жтеді. Ал ұсақ және ірі кесектердің бәрін тек бір ғана процеспен жоғарғы өнімділікпен байыту мүмкін емес. Соған байланысты гравитациялық әдістің эволюциялық дамуында әр түрлі процестер табылып іске ұосылып отырды. Төменгі кестеде әр түрлі процестер қандай ірілі шегінде қолданылатыны келтірілген.
Отсадка. Граитациялық байыту процесінің ішінде отсадка еі жиі қолданылатын және ең өнімді процесс. Егер кен байытылса отсадканы 0,2-50 мм аралығында, ал көмір байытылса 0,5-200 мм аралығында қолдануға болады.
Отсадка деп әр түрлі минералдар түйіршіктерінің тік бағытта жоғары төмен қозғалатын су не ауа әсерімен тығыздықтарына қарай бөліну процесін айтады. Отсадкалау процесінің негізін түсіну үшін қажетті жай сол процесте минерал түйіршіктеріне қандай күштер әсер ететінін білу керек. Әр түрлі минералдар түйіршіктерінің бір бірінен жақсы бөлінуі соларға әсер тетеін күштердің айырмашылығына байланысты.
Концентрациялау столдарда байыту. СК байыту принципі ерте замандардан белгілі. Ал қазір бұл процесс отсадкамен қатар кеңінен қолданылады. Байытылатын кенде түйіршіктердің диаметрі 4-5 ммден артпауы керек.олар көбінде қалайының, вольфрамның, алтынның және сирек кездесетін металдардың шашыранды кендерін байытуға, ал түпкі кен орындарынан алынса онда жоғарыда көрсетілген ірілікке дейін қолданылады. Концентрациялау столдарында әр түрлі минералдар ілгерінді кейінді ассиметриялық тербелісте болатын еңкіш жазық стол бетінде ағатын жұқа су қабатында тығыздықтарының айырмашылығына қарай бөлінеді. Су столдың қозғалысына көлденең қарай бағыттала ағады.
Шлюздерде және винтті бөлгіштерде байыту. Шлюздер ең қарапайым байыту аппараттарына жатады. Оның байырғы түрі көлденеңі кейде 2 м дейін жететін көлбеу орналасқан ұзын науа. Ұзындығы бірнеше метрден ондаған метрге жетуі мүмкін. Шлюзге бастапқы кен сумен орналасқан күйде түсіде. Судың мөлшері кеннен 5-10 рет артық болуы тиіс. Оның күші шлюзге түскен затты ағызып әкететіндей болуы қажет. Себебі затты қозғалысқа келтіретін бұл процессте басқа күш жоқ.
Минералдар түйіршіктерінің бөлінуіне екі күш әсер етеді: олардың салмақтары және судың ағызу күші. Жылжи ағу процесінде ауыр түйіршіктер біртіндеп астыңғы қабатқа жиналады, ал жеңіл түйіршіктер ақпай сол орнында қалу үшін науа түбі әр түрлі әдіспен кедір бұдыр жасалады. Егер ұсақ зат байытылса науа түбіне бұдыры таяз резеңке мен тағы басқа заттар салынады. Ал ірілеу зат байытылса науа түбіне көлденең бағытта биіктігі кейде 50 ммжететін, бір бірінен белгілі қашықтықта ағаштан, темірден не резеңкеден қиылған кесектер қағылады не ірі бұдырлы тор салынады.
Ауыр ортада байыту. Ауыр ортада байыту процесі әр түрлі тығыздықты минералдар кесектерінің екі аралық тығыздықты ортада бірінің батып, екінішісінің қалқуына негізделген. Кендерде өте көп кездесетін ең жеңіл минералдардың бірі кварц. Оның тығыздығы 2650 кг/м3. Басқа құрамына металдар кіретін барлық минералдардың тығыздығы кварц тығыздығынан көп үлкен. Сондықтан, ауыр ортада байыту үшін ол ортаның тығыздығы кварц тығыздығынан үлкен болуы қажет. Сонда ғана тау жыныс минералдарының кесектері қалқиды да, ал құрамында бағалы зат бар кен кесектері батады. Ауыр орта ретінде тығыздығы жоғары кейбір органикалық сұйық заттар, бейорганикалық тұздардың су ерітінділері және суспензиялар қолданылады. Суспензия деп су мен қатты зат түйіршіктерінің араласын айтады.