Tratarea electrică a mineralelor, separarea electrică

Valorificarea electrică a mineralelor - separarea componentelor valoroase din roca sterilă, pe baza acțiunii unui electrician, un câmp pe particulele lor, care diferă în proprietăți electrofizice. Pentru îmbogățire se folosesc metode de separare electrică.

Dintre acestea, cele mai aplicabile sunt metodele bazate pe diferențele de conductivitate electrică, în capacitatea de a dobândi sarcini electrice la contact și frecare și în constantele dielectrice ale mineralelor separate. Utilizarea conducerii unipolare, piroelectrice, piezoelectrice și alte fenomene poate fi eficientă numai în anumite cazuri.

Îmbogățirea conductibilității are succes dacă componentele amestecului de minerale diferă semnificativ în ceea ce privește conductivitatea.

Caracteristici ale posibilității de separare electrică a mineralelor și rocilor prin conductivitate electrică (conform N.F. Olofinsky)

1. Conductor bun 2. Semiconductor 3.Antracit Antimonit Diamant Magnezit Arsenopirit Bauxită Albit Monazit Galena Furtună Minereu de Fier Anorit Moscovit Hemafit Bismut Lustru Apatit Nefelin Aur Wolframit Baddeilit Olivin Ilmenit Granat (feros) Barit Hornblendă Coveline Gubnerit Bastnezit Silimit Sporlit Biosit Magnezit Sporzit e Cinnabru magnetic Valostanit Stavro lith Pyrite Corindon Hiperstenă Turmalină Piroluzit Limonit Gpis Fluorit Pirotit Siderit Rodie (ușoară) Celestină (fier ușor) Platină Smithsonit Calcit Scheelit Rutil Sfalerit Sare gemă Spinel Argint Tungstit Carnalit Xedot Tantalit Faialit Cuarț Tetrahedrit Chanot și Chanot Titanic (Cromit Chanot) copyrite

Primul și al doilea grup sunt bine separate de al treilea. Membrii grupului 1 sunt puțin mai greu de separat decât al 2-lea. Este practic imposibil să se separe mineralele din grupul 2 de grupul 3 sau din același grup pe baza utilizării numai a diferențelor naturale de conductivitate electrică.

În acest caz, se folosește o pregătire specială a materialelor pentru a crește artificial diferențele de conductivitate electrică. Cea mai comună metodă de preparare este modificarea conținutului de umiditate de suprafață al mineralelor.

Principalul factor care determină conductivitatea electrică totală a particulelor de minerale neconductoare și semiconductoare este lor. conductivitatea suprafeței... Deoarece aerul atmosferic conține, așadar, cantitatea de umiditate, aceasta din urmă adsorbită pe suprafața boabelor, afectează brusc valoarea conductibilității lor electrice.

Prin ajustarea cantității de umiditate adsorbită, procesul de separare electrică poate fi controlat. În acest caz, sunt posibile trei cazuri principale:

• conductivitățile intrinseci ale celor două minerale în aerul uscat sunt diferite (diferă cu două ordine de mărime sau mai mult), dar datorită absorbției umidității în aer cu umiditate normală, diferența de conductivitate electrică dispare;
• mineralele au conductivități electrice inerente similare, dar datorită gradului inegal de hidrofobic al suprafețelor lor, creaturi apar în aer umed, diferența de conductivitate;
• conductivitatea este apropiată și nu se modifică odată cu schimbarea umidității.

În primul caz, separarea electrică a amestecului de minerale trebuie efectuată în aer uscat sau după uscare prealabilă. În același timp, pentru a menține constanta conductibilității suprafeței, pentru o perioadă scurtă de timp este nevoie doar de uscarea suprafeței particulelor, umiditatea internă proprie a ființelor nu contează.

În al doilea caz, umezirea este necesară pentru a crește conductivitatea electrică a unui mineral mai hidrofil. Cele mai bune rezultate sunt obținute prin ținerea materialului și eliberarea acestuia într-o atmosferă condiționată la umiditate optimă.

În al treilea caz, este necesară modificarea artificială a gradului de hidrofobic al unuia dintre minerale (cel mai eficient - prin tratarea cu reactiv cu surfactant).

Mineralele pot fi tratate cu reactivi organici fixați selectiv pe suprafața lor - hidrofobizanți, reactivi anorganici care pot face suprafața mineralului hidrofil și o combinație a acestor reactivi (în acest caz, reactivii anorganici pot juca rolul de regulatori care afectează fixarea reactivilor organici).

Atunci când alegeți un regim de tratament cu surfactant, este recomandabil să folosiți experiența vastă în flotarea mineralelor similare. Dacă perechea separată are o conductivitate electrică intrinsecă apropiată și nu există posibilitatea de a modifica selectiv gradul de hidrofobic al suprafeței lor prin tratare cu agenți tensioactivi, atunci tratamentul chimic sau termic sau iradierea pot fi utilizate ca metode de preparare.

Prima constă în formarea unui film dintr-o substanță nouă pe suprafața mineralelor - un produs al unei reacții chimice. La alegerea reactivilor pentru tratarea chimică (lichid sau gazos), se folosesc reacțiile cunoscute din chimia analitică sau mineralogie, caracteristice acestor minerale: de exemplu, pentru tratarea mineralelor silicate - expunerea la fluorură de hidrogen, pentru prepararea sulfurilor - procesele de sulfidizare cu sulf elementar, tratare cu săruri de cupru etc.

Opusul este adesea cazul, atunci când pe suprafața mineralelor apar pelicule de suprafață de diferite tipuri de formațiuni în procesul de modificări secundare, care trebuie curățate înainte de separare. Curățarea se face prin metode mecanice (dezintegrare, spălare) sau și prin metode chimice.

În timpul tratamentului termic, diferența de conductivitate electrică poate fi obținută datorită modificărilor inegale ale conductivității mineralelor în timpul încălzirii, în timpul arderii prin reducere sau oxidare și prin utilizarea altor efecte.

Conductivitatea unor minerale poate fi modificată de ultraviolete, infraroșii, raze X sau raze radioactive (vezi Tipuri de radiații electromagnetice).

Valorificarea electrică a mineralelor, bazată pe capacitatea mineralelor de a dobândi sarcini electrice de semne sau magnitudini diferite la contact sau frecare, este folosită în mod obișnuit pentru a separa mineralele cu proprietăți semiconductoare sau neconductoare.

Diferența maximă de mărime a sarcinilor mineralelor separate se realizează datorită alegerii materialului cu care acestea sunt în contact, precum și modificărilor naturii mișcării amestecului mineral în timpul încărcării (vibrații, măcinare intensivă). și separare).

Proprietățile electrice ale suprafețelor minerale pot fi controlate pe scară largă prin metodele descrise mai sus.

Operațiunile pregătitoare sunt de obicei uscarea materialului, clasificarea restrânsă a dimensiunii acestuia și desprăfuirea.

Pentru electroîmbogățirea materialului cu o dimensiune a particulei mai mică de 0,15 mm, procesul de separare triboadeziv este foarte promițător.

Separarea electrică pe baza diferențelor în constantă dielectrică mineralele sunt utilizate pe scară largă în practica analizei mineralogice.

Separatoarele electrice de o mare varietate de tipuri și modele sunt utilizate pentru separarea electrică a mineralelor.

Separatoare pentru materiale granulare:

• Coroana (tambur, camera, tubular, curea, transportor, placa);
• Electrostatic (tambur, cameră, bandă, cascadă, placă);
• Combinat: corona-electrostatic, corona-magnetic, triboadeziv (tambur).

Colectori de praf:

• Coroana (camera cu avans superior si inferior, tubulara);
• Combinat: corona-electrostatic, corona-magnetic, triboadeziv (camera, disc, tambur).

Alegerea lor este determinată de diferența dintre proprietățile electrofizice ale materialelor, care trebuie separate după dimensiunea particulelor lor, precum și de particularitățile compoziției materialului (forma particulelor, greutatea specifică etc.).

Valorificarea electrică a mineralelor se caracterizează printr-o eficiență economică și ridicată a procesului, motiv pentru care este din ce în ce mai utilizat.

Principalele minerale și materiale prelucrate prin metode de ameliorare electrică:

• Suspensii și concentrate complexe ale zăcămintelor de minereu — finisarea selectivă a concentratelor și concentratelor complexe care conțin aur, platină, casiterită, wolframit, monazit, zircon, rutil și alte componente valoroase;
• Minereuri diamantate - valorificarea minereurilor și concentratelor primare, finisarea concentratelor în vrac, regenerarea deșeurilor diamantate;
• Minereuri de titanomagnetit — valorificarea minereurilor, a materialului intermediar și a sterilului;
• Minereuri de fier — valorificarea magnetitei și a altor tipuri de minereuri, obținerea de concentrate de adâncime, desprăfuirea și clasificarea diverselor produse industriale;
• Minereuri de mangan și cromit — valorificarea minereurilor, a produselor industriale și a deșeurilor din fabricile de procesare, îndepărtarea prafului și clasificarea diverselor produse;
• Minereuri de staniu și wolfram — valorificarea minereurilor, finisarea produselor nestandardizate;
• Minereuri de litiu — valorificarea minereurilor de spodumen, tsinwaldite și lepidolit;
• Grafit - valorificarea minereurilor, rafinarea și clasificarea concentratelor de calitate scăzută;
• Azbest - valorificarea minereurilor, a produselor industriale și a deșeurilor din fabricile de procesare, îndepărtarea prafului și clasificarea produselor;
• Materii prime ceramice — valorificarea, clasificarea și desprăfuirea rocilor de feldspat și cuarț;
• Caolin, talc — îmbogățirea și separarea fracțiilor fine;
• Săruri — înfrumusețare, clasificare;
• Fosforiti — ameliorare, clasificare;
• Cărbune bituminos — ameliorarea, clasificarea și desprăfuirea calităților mici.