1.6.2. Збагачення сировини

Сировина, що видобувається із надр Землі, як правило, піддається збагаченню з метою одержання її в концентрованому виді, тобто з підвищеним вмістом у ній корисного компонента.

Якщо збагачуються тверді породи (наприклад, гірські породи, вугілля), то отриманий продукт, збагачений корисною складовою частиною, називають концентратом, а відходи, що містять порожню породу, – хвостами.

Методи збагачення твердих матеріалів засновані на різниці фізичних і хімічних властивостей складових компонентів сировини: щільності, твердості, розчинності, температурі плавлення і сублімації, електропровідності, магнітній проникності, змочуваності окремими рідинами.

Застосовується просівання, гравітаційне збагачення, мокре гравітаційне збагачення, магнітна сепарація, флотаційний та інші методи.

Розсіювання (просівання) засноване на тому, що мінерали, які входять до складу сировини, мають різну тривкість, тому при роздрібненні менш тривкі (тендітні) мінерали дробляться на дрібніші зерна, ніж більш тривкі (грузлі). Якщо після здрібнювання таку сировину просіяти через сита з різноманітним розміром отворів, то з окремих сит можна одержати фракції, збагачені тим або іншим мінералом. Застосовувані для розсіювання сита називають грохотами.

Гравітаційний поділ заснований на різниці швидкостей падіння часток різноманітної щільності або крупності у потоці рідини (найчастіше у воді) – це мокре гравітаційне збагачення, повітря або інертного газу здійснюють сухе гравітаційне збагачення.

Магнітна сепарація застосовується для розподілу магнітно-сприйнятливих матеріалів від немагнітних і для видалення сталевих предметів, що випадково потрапили в руду, наприклад, магнітний залізняк відокремлюється від порожньої породи руди. Поділ руди здійснюється в електромагнітних сепараторах (рис. 1.1).

П

Рис. 1.1. Схема електромагнітного

Сепаратора

ісля здрібнювання матеріал надходить на стрічковий транспортер 1, що має барабан 2, обладнений електромагнітом 3. При зіткненні стрічки з поверхнею барабана ненамаг­нічені частки матеріалу зсипаються зі стрічки в бункер 4, а частки магнітного матеріалу, що прилипли до стрічки, продов­жують рухатися доти, доки стрічка не пройде магнітну поверхню барабана і вони не відлипнуть від неї, після чого частки зсипаються в бункер 5.

Флотаційний метод збагачення заснований на різноманітній змочуваності зерен окремих матеріалів водою. Частки незмочуваного (гідрофобного) мінералу будуть якби вдавлюватися в рідину, але не пересиливши поверхневого натягу води, залишаться на її поверхні, тоді як частки матеріалу, що змочуються (гідрофільного) обволікаються плівкою рідини і, пересиливши поверхневий натяг рідини, опускаються на дно апарата.

Відділені тверді частки мінералу сушаться й у виді так званого концентрату надходять споживачу або на подальшу переробку. Частки, що осіли на дно камери, виводяться у вигляді флотаційних хвостів.

Природні мінерали здебільшого добре змочуються водою, і для їхнього поділу флотацією у суспензію вводять спеціальні реагенти – збирачі або колектори, що знижують їхню змочуваність.

Крім розглянутих методів збагачення твердих мінералів застосовуються, що засновані на різниці електропровідності складових руди – електростатичне збагачення; на різниці плавкості матеріалів, що входять у суміш, – термічне збагачення; на різниці розчинності, розкладанні хімічними реагентами, обпалюванні матеріалів, що входять у суміш – хімічне збагачення й ін.