1. Обогащение сырья

К механическому обогащению относится грохочение, гравитационное разделение, электромагнитная сепарация, электростатическое обогащение, термическое разделение и др.

Грохочение - процесс разделения (сортировки) сыпучих материалов по крупности частиц (кусков) на грохотах. Грохочение — важный элемент рудоподготовки, комбинируется, как правило, с дроблением.

Гравитационное разделение основано на различии скоростей осаждения частиц в текущей жидкости или газе в зависимости от их плотности, например, используется при промывке золота. При гравитационном обогащении используется сила земного притяжения; иногда дополнительно привлекают поля центробежных сил. Наряду с различиями в плотности, в процессах гравитационного обогащения используют также различия в размерах и форме частиц, шероховатости. Гравитационными методами обогащается половина от общего количества обогащаемых полезных ископаемых, вследствие таких преимуществ метода, как дешевизна, простота аппаратуры, возможность разделения различными методами частиц широкого диапазона крупности (от 0,1-2 до 250-300 мм), сравнительная лёгкость очистки сбросных вод и осуществления замкнутого водоснабжения фабрик.

Электромагнитная сепарация применяется для отделения магнитных материалов от немагнитных – пустой породы, например, при обогащении железной руды. Область применения магнитной сепарации и объём переработки полезных ископаемых этим способом непрерывно возрастают, т.к. этот способ обогащения высокопроизводителен, наиболее прост и дёшев, а также удовлетворяет экологическим требованиям.

К физико-химическим способам обогащения сырья относится:

Флотационный метод основан на различной смачиваемости компонентов, входящих в состав сырья. Жидкие растворы различных веществ концентрируют выпариванием, вымораживанием, выделением примесей в осадок или газовую фазу. Гидрофобные (плохо смачиваемые водой) частицы избирательно закрепляются на границе раздела фаз (обычно газа и воды) и отделяются от гидрофильных (хорошо смачиваемых водой) частиц.

Газовые смеси разделяют на компоненты с помощью различных физических и физико-химических методов, в том числе абсорбцией – поглощением отдельных газов жидкостями и адсорбцией – поглощением газов твердыми поглотителями и разделением сжиженных газов на фракции.

Химические способы обогащения основываются на различной растворимости элементов в тех или иных химических растворителях, т.е. на способности вступать в химические реакции между элементами руды и растворителем. Эти способы наиболее распространены в металлургии и химической промышленности.

2. Комплексное использование сырья

Под комплексным использованием сырья понимается максимальное извлечение и использование всех ценных компонентов, входящих в добываемые полезные ископаемые на соответствующем месторождении, исходя из технологических возможностей предприятия.

Выделяют четыре уровня комплексной переработки твёрдого минерального сырья:

• выделение из сырья методами обогащения одного концентрата, содержащего один или несколько основных ценных компонентов;

• дополнительные выделение методами обогащения самостоятельных концентратов, не являющихся основными для данной подотрасли;

• выделение элементов-спутников, не образующих самостоятельных минералов (редких и рассеянных элементов), из концентратов обогащения химико-металлургическими методами или комбинированной переработкой полезных ископаемых;

• использование отходов обогащения и металлургии для получения строительных материалов, удобрений и другой попутной .

Практически большинство месторождений являются комплексными и содержат ряд полезных компонентов. Так, на месторождениях нефти попутными компонентами являются газ, сера, бром, йод, бор; на газовых месторождениях – гелий, сера, азот; в ископаемых углях – колчедан, сера, глинозем, германий и т. д. В цветной металлургии профилирующими считаются 11 металлов (алюминий, медь, никель, кобальт, свинец, цинк, вольфрам, молибден, ртуть, олово, сурьма), а совместно с ними можно извлекать еще более 60 компонентов (редкие, редкоземельные и благородные металлы). На предприятиях цветной металлургии попутно производится 30% серы, 10% цинка, меди, свинца.

Комплексное использование сырья достигается его обогащением, а также разнообразной химической переработкой сложного сырья с последовательным выделением его компонентов. В результате из одной горной породы извлекаются различные металлы, неметаллы, кислоты, соли, строительные материалы.

Примером комплексного использования твердого топлива, состоящего из сложной смеси органических веществ, может служить коксохимическое производство, где из углей разных марок помимо кокса и коксового (светильного) газа получают аммиак, сероуглерод, различные органические соединения для получения пластмасс, химических волокон, красителей, взрывчатых веществ и лекарственных препаратов. Из газов, получающихся при нефтепереработке, можно так же получить метан, этан, пропан, бутан, пентан, этилен, пропилен, бутилен, ацетилен, сероводород и многие другие газы, являющиеся ценнейшим сырьем для получения пластмасс, каучука, химических волокон, серной кислоты, красителей и лекарств.

Таким образом, комплексное использование сырья позволяет получить не только основной компонент, но и ряд сопутствующих материалов, т.е. более широкий спектр продуктов.

Список литературы:

1. Багров Н.М., Г.А. Трофимов, В.А. Андреев/Основы отраслевых технологий: Учебное пособие.– 2-е издание, дополненное и переработанное.– СПб.: Изд-во СПбГУЭФ, 2010.– 256 с.

2. Б. A. Cимкин. Геологическая энциклопедия

3. С айт «Горная энциклопедия», http://www.mining-enc.ru/ издательство БСЭ. 1984—1990 г.