Електрическа обработка на минерали, електрическо разделяне

Електрическо обогатяване на минерали — отделяне на ценни компоненти от отпадъчна скала, въз основа на действието на електротехник, поле върху техните частици, които се различават по електрофизични свойства. За обогатяване се използват методи за електрическо разделяне.

От тях най -приложими са методите, основани на различията в електрическата проводимост, в способността за придобиване на електрически заряди при контакт и триене и в диелектричните константи на отделените минерали. Използването на еднополюсна проводимост, пироелектрически, пиезоелектрични и други явления може да бъде ефективно само в определени случаи.

Обогатяването на проводимостта е успешно, ако компонентите на минералната смес се различават значително по проводимост.

Характеристики на възможността за електрическо отделяне на минерали и скали чрез електрическа проводимост (според Н. Ф. Олофински)

1. Добро проводимо 2. Полупроводникови 3. Лошо проводим Антрацит Антимонит Диамант Магнезит Арсенопирит Боксит Албит Моназит Галена Бурна желязна руда Анорит Москвич Хемафит Бисмутов блясък Апатит Нефелин Злато Волфрамит Баддейлейт Оливин Илменит Гранат (железен) Барит Hornblende Ковелин Гюбнерит Бастнезит Сяра Колумбит Каолинит Берил Силимант Магнетит Каситерит Биотит Spodumene Магнетик Киновар Валостанит Ставролит Пирит Корунд Хиперстен Турмалин Пиролузит Лимонит Gpis Флуорит Пиротит Сидерит Нар (лек) Целестин (леко железен) Платина Смитсонит Калцит Шеелит Рутил Сфалерит Каменна сол Spinel Сребърен Tungstit Карналит Епидот Танталит Фаялит Кварц   Тетраедрит Хромит Кианит   Титаномагнетит Циркон (силно железен) Xenotime   Халкозин       Халкопирит      

Първата и втората групи са добре отделени от третата. Членовете на 1 -ва група са малко по -трудни за отделяне от 2 -ра. Практически е невъзможно да се отделят минералите от 2 -ра група от 3 -та или от същата група въз основа на използването само на естествени разлики в електропроводимостта.

В този случай се използва специална подготовка на материали за изкуствено увеличаване на разликите в тяхната електрическа проводимост. Най -често срещаният метод за приготвяне е промяната на съдържанието на повърхностна влага в минералите.

Основният фактор, който определя общата електрическа проводимост на частиците от непроводящи и полупроводникови минерали, е тяхната повърхностна проводимост… Тъй като атмосферният въздух съдържа, следователно, количеството влага, последното, адсорбирано върху повърхността на зърната, рязко влияе върху стойността на тяхната електрическа проводимост.

Чрез регулиране на количеството адсорбирана влага, процесът на електрическо разделяне може да се контролира. В този случай са възможни три основни случая:

• присъщите проводимости на двата минерала в сух въздух са различни (те се различават с два порядъка или повече), но поради адсорбцията на влага във въздуха с нормална влажност, разликата в електропроводимостта изчезва;
• минералите имат сходни присъщи електрически проводимости, но поради неравномерната степен на хидрофобност на повърхностите им, съществата се появяват във влажен въздух, разликата в проводимостта;
• проводимостта е близка и не се променя с промяната на влажността.

В първия случай електрическото отделяне на минералната смес трябва да се извърши на сух въздух или след предварително изсушаване. В същото време, за да се поддържа постоянството на повърхностната проводимост, за кратко време е необходима само сухота на повърхността на частиците, тяхната собствена вътрешна влага на съществата няма значение.

Във втория случай е необходимо овлажняване, за да се увеличи електрическата проводимост на по -хидрофилен минерал. Най -добри резултати се постигат чрез задържане на материала и отделянето му в кондиционирана атмосфера при оптимална влажност.

В третия случай е необходимо изкуствено да се промени степента на хидрофобност на един от минералите (най -ефективно — чрез реагентна обработка с ПАВ).

Минералите могат да бъдат третирани с органични реактиви, селективно фиксирани на повърхността им — хидрофобизатори, неорганични реактиви, които могат да направят повърхността на минерала хидрофилна, и комбинация от тези реагенти (в този случай неорганичните реактиви могат да играят ролята на регулатори, които влияят върху фиксирането на органични реактиви).

При избора на режим на третиране с повърхностно активни реактиви е препоръчително да се използва богатият опит във флотацията на подобни минерали. Ако разделената двойка има близка присъща електрическа проводимост и няма възможност за селективно промяна на степента на хидрофобност на повърхността им чрез третиране с повърхностноактивни вещества, тогава химическа или термична обработка или облъчване могат да се използват като методи за приготвяне.

Първият се състои в образуването на филм от ново вещество на повърхността на минералите — продукт на химическа реакция. При избора на реактиви за химическа обработка (течни или газообразни) се използват реакциите, известни от аналитичната химия или минералогия, характерни за тези минерали: например за третиране на силикатни минерали — излагане на флуороводород, за получаване на сулфиди — процесите на сулфидизация с елементарна сяра, обработка с медни соли и др.

Често се среща обратният случай, когато повърхностни филми от различни видове образувания се появяват на повърхността на минералите в процеса на вторични промени, които трябва да бъдат почистени преди отделянето. Почистването се извършва чрез механични методи (разпадане, търкане) или също чрез химически методи.

По време на термичната обработка разликата в електропроводимостта може да се постигне поради неравномерни промени в проводимостта на минералите по време на нагряване, по време на редукционно или окислително изпичане и чрез използване на други ефекти.

Проводимостта на някои минерали може да бъде променена от ултравиолетови, инфрачервени, рентгенови или радиоактивни лъчи (вж. Видове електромагнитно излъчване).

Електрическото обогатяване на минерали, основано на способността на минералите да придобиват електрически заряди с различен знак или величина при контакт или триене, обикновено се използва за отделяне на минерали с полупроводящи или непроводими свойства.

Максималната разлика в големината на зарядите на отделените минерали се постига поради избора на материала, с който те са в контакт, както и промените в характера на движението на минералната смес по време на зареждане (вибрации, интензивно смилане и разделяне).

Електрическите свойства на повърхността на минералите могат да бъдат широко контролирани чрез описаните по -горе методи.

Подготвителните операции обикновено са изсушаване на материала, тясна класификация на неговия размер и обезпрашаване.

За електрическо обогатяване на материал с размер на частиците по -малък от 0,15 mm, процесът на трибоадхезивно разделяне е много обещаващ.

Електрическо разделяне въз основа на различия в диелектрична константа минералите са широко използвани в практиката на минералогичен анализ.

За електрическо отделяне на минерали се използват електрически сепаратори с голямо разнообразие от видове и конструкции.

 Сепаратори за гранулирани материали:

• Корона (барабан, камера, тръбна, лента, конвейер, плоча);
• Електростатичен (барабан, камера, лента, каскада, плоча);
• Комбинирано: корона-електростатично, корона-магнитно, трибоадхезивно (барабан).

Прахоуловители:

• Коронка (камера с горно и долно подаване, тръбна);
• Комбинирано: корона-електростатично, корона-магнитно, трибоадхезивно (камера, диск, барабан).

Изборът им се определя от разликата в електрофизичните свойства на материалите, които трябва да бъдат разделени от размера на техните частици, както и от особеностите на състава на материала (форма на частиците, специфично тегло и др.).

Електрическото обогатяване на минерали се характеризира с икономична и висока ефективност на процеса, поради което намира все по -широко приложение.

Основните минерали и материали, преработени с помощта на електрически методи за обогатяване:

• Шламове и сложни концентрати на родови и рудни находища — селективно довършване на концентрати и сложни концентрати, съдържащи злато, платина, каситерит, волфрамит, монацит, циркон, рутил и други ценни компоненти;
• Диамантоносни руди-обогатяване на руди и първични концентрати, довършване на насипни концентрати, регенерация на диамантени съдържащи отпадъци;
• Титаномагнетитови руди — обогатяване на руди, междинен материал и отпадъци;
• Желязни руди — обогатяване на магнетит и други видове руди, получаване на дълбоки концентрати, обезпрашаване и класификация на различни промишлени продукти;
• Манганови и хромитни руди — обогатяване на руди, промишлени продукти и отпадъци от преработвателни предприятия, отстраняване на прах и класификация на различни продукти;
• Калаени и волфрамови руди — обогатяване на руди, довършване на нестандартни продукти;
• Литиеви руди — обогатяване на сподуменови, цинвалдитови и лепидолитни руди;
• Графит — обогатяване на руди, рафиниране и класификация на некачествени концентрати;
• Азбест — обогатяване на руди, промишлени продукти и отпадъци от преработвателни предприятия, отстраняване на прах и класификация на продуктите;
• Керамични суровини — обогатяване, класификация и обезпрашаване на фелдшпатови и кварцови скали;
• Каолин, талк — обогатяване и разделяне на фини фракции;
• Соли — обогатяване, класификация;
• Фосфорити — обогатяване, класификация;
• Битумни въглища — обогатяване, класификация и обезпрашаване на малки класове.