Elektrisk behandling af mineraler, elektrisk adskillelse

Elektrisk udnyttelse af mineraler — adskillelse af værdifulde komponenter fra stenaffald baseret på en elektrikers virkning, et felt på deres partikler, som adskiller sig i elektrofysiske egenskaber. Elektriske adskillelsesmetoder bruges til berigelse.

Af disse er de mest anvendelige metoder baseret på forskellene i elektrisk ledningsevne, i evnen til at erhverve elektriske ladninger ved kontakt og friktion, og i de separerede mineralers dielektriske konstanter. Brugen af ​​unipolær ledning, pyroelektriske, piezoelektriske og andre fænomener kan kun være effektiv i visse tilfælde.

Ledningsevneberigelse er vellykket, hvis komponenterne i mineralblandingen adskiller sig væsentligt i ledningsevne.

Karakteristika for muligheden for elektrisk adskillelse af mineraler og klipper ved elektrisk ledningsevne (ifølge N.F. Olofinsky)

1. God leder 2. Halvleder 3.Dårligt ledende antracit Antimonit Diamant Magnesit Arsenopyrit Bauxit Albit Monazit Galena Storm Jernmalm Anorit Muskovit Hæmafit Bismuth Glans Apatit Nepheline Guld Wolframit Baddeilite Olivin Ilmenit Granat (jernholdig) Barit Hornblende Basket Berumne Kassit Kalinit Kalinit Magnit Biotit Spodumene Magnetisk Cinnaber Valostanite Stavro lith Pyrit Korund Hypersten Turmalin Pyrolusit Limonit Gpis Fluorit Pyrrhotite Siderit Granatæble (let) Celestine (let jern) Platin Smithsonite Calcit Scheelite Rutil Sphalerit Stensalt Spinel Sølv Tungstit Carnalit Epidote Tantalite Faialite Quartz Tetrahedrite Chromite Chromite jern Titanco Zirine Chromite Chromite copyrite

Den første og anden gruppe er godt adskilt fra den tredje. Medlemmerne af 1. gruppe er lidt sværere at adskille end 2. gruppe. Det er praktisk talt umuligt at adskille gruppe 2-mineraler fra gruppe 3 eller samme gruppe baseret på kun at bruge naturlige forskelle i elektrisk ledningsevne.

I dette tilfælde bruges en speciel forberedelse af materialer til kunstigt at øge forskellene i deres elektriske ledningsevne. Den mest almindelige tilberedningsmetode er at ændre mineralernes overfladefugtindhold.

Den vigtigste faktor, der bestemmer den samlede elektriske ledningsevne af partikler af ikke-ledende og halvledende mineraler, er deres overflade ledningsevne... Da den atmosfæriske luft indeholder, derfor mængden af ​​fugt, sidstnævnte adsorberet på overfladen af ​​kornene, påvirker kraftigt værdien af ​​deres elektriske ledningsevne.

Ved at justere mængden af ​​adsorberet fugt kan den elektriske separationsprocessen styres. I dette tilfælde er tre hovedtilfælde mulige:

• de to mineralers iboende ledningsevner i tør luft er forskellige (de adskiller sig med to størrelsesordener eller mere), men på grund af adsorptionen af ​​fugt i luft med normal fugtighed forsvinder forskellen i elektrisk ledningsevne;
• mineraler har lignende iboende elektriske ledningsevner, men på grund af den ujævne grad af hydrofobicitet af deres overflader vises skabninger i fugtig luft, forskellen i ledningsevne;
• ledningsevnen er tæt og ændrer sig ikke med skiftende luftfugtighed.

I det første tilfælde skal den elektriske adskillelse af mineralblandingen udføres i tør luft eller efter foreløbig tørring. På samme tid, for at opretholde konstansen af ​​overfladens ledningsevne, er det i kort tid kun nødvendigt med tørheden af ​​overfladen af ​​partiklerne, deres egen indre fugt af væsenerne betyder ikke noget.

I det andet tilfælde er befugtning nødvendig for at øge den elektriske ledningsevne af et mere hydrofilt mineral. De bedste resultater opnås ved at holde materialet og frigive det i en konditioneret atmosfære ved optimal luftfugtighed.

I det tredje tilfælde er det nødvendigt kunstigt at ændre graden af ​​hydrofobicitet af et af mineralerne (mest effektivt - ved reagensbehandling med overfladeaktivt middel).

Mineraler kan behandles med organiske reagenser selektivt fikseret på deres overflade - hydrofoberingsmidler, uorganiske reagenser, der kan gøre overfladen af ​​mineralet hydrofil, og en kombination af disse reagenser (i dette tilfælde kan de uorganiske reagenser spille rollen som regulatorer, der påvirker fiksering af organiske reagenser).

Når du vælger et behandlingsregime for overfladeaktive stoffer, er det tilrådeligt at bruge den omfattende erfaring med flotation af lignende mineraler. Hvis det adskilte par har en tæt iboende elektrisk ledningsevne, og der ikke er mulighed for selektivt at ændre graden af ​​hydrofobicitet af deres overflade ved behandling med overfladeaktive stoffer, kan kemisk eller termisk behandling eller bestråling anvendes som forberedelsesmetoder.

Den første består i dannelsen af ​​en film af et nyt stof på overfladen af ​​mineralerne - et produkt af en kemisk reaktion. Ved valg af reagenser til kemisk behandling (flydende eller gasformig) anvendes de reaktioner, der er kendt fra analytisk kemi eller mineralogi, karakteristiske for disse mineraler: for eksempel til behandling af silikatmineraler - eksponering for hydrogenfluorid, til fremstilling af sulfider - processerne til sulfidisering med elementært svovl, behandling med kobbersalte osv.

Det modsatte er ofte tilfældet, når overfladefilm af forskellige typer formationer vises på overfladen af ​​mineraler i færd med sekundære ændringer, som skal renses før adskillelse. Rengøring udføres ved mekaniske metoder (desintegration, skrubning) eller også ved kemiske metoder.

Under varmebehandling kan forskellen i elektrisk ledningsevne opnås på grund af ujævne ændringer i ledningsevnen af ​​mineraler under opvarmning, under reduktions- eller oxidationsbrænding og ved at bruge andre effekter.

Ledningsevnen af ​​nogle mineraler kan ændres af ultraviolette, infrarøde, røntgenstråler eller radioaktive stråler (se Typer af elektromagnetisk stråling).

Elektrisk udnyttelse af mineraler, baseret på mineralers evne til at erhverve elektriske ladninger af forskellig fortegn eller størrelse ved kontakt eller friktion, bruges almindeligvis til at adskille mineraler med halvledende eller ikke-ledende egenskaber.

Den maksimale forskel i størrelsen af ​​ladningerne af de separerede mineraler opnås på grund af valget af det materiale, som de er i kontakt med, såvel som ændringer i arten af ​​bevægelsen af ​​mineralblandingen under opladning (vibrationer, intensiv formaling og adskillelse).

De elektriske egenskaber af mineralske overflader kan i vid udstrækning kontrolleres ved de ovenfor beskrevne metoder.

Forberedende operationer er normalt tørring af materialet, snæver klassificering af dets størrelse og afstøvning.

Til elektroberigelse af materiale med en partikelstørrelse på mindre end 0,15 mm er triboadhæsive separationsprocessen meget lovende.

Elektrisk adskillelse baseret på forskelle i dielektrisk konstant mineraler er meget udbredt i udøvelse af mineralogisk analyse.

Elektriske separatorer af en bred vifte af typer og design bruges til elektrisk adskillelse af mineraler.

Separatorer til granulære materialer:

• Krone (tromle, kammer, rør, bånd, transportbånd, plade);
• Elektrostatisk (tromle, kammer, tape, kaskade, plade);
• Kombineret: korona-elektrostatisk, korona-magnetisk, triboadhæsiv (tromle).

Støvsamlere:

• Krone (kammer med øvre og nedre foder, rørformet);
• Kombineret: korona-elektrostatisk, korona-magnetisk, triboadhæsiv (kammer, disk, tromle).

Deres valg bestemmes af forskellen i materialernes elektrofysiske egenskaber, som skal adskilles af størrelsen af ​​deres partikler, såvel som af ejendommelighederne ved materialets sammensætning (partikelform, vægtfylde osv.).

Den elektriske udnyttelse af mineraler er kendetegnet ved en økonomisk og høj effektivitet af processen, hvorfor den i stigende grad anvendes.

De vigtigste mineraler og materialer forarbejdet ved hjælp af elektriske fordelemetoder:

• Opslæmninger og komplekse koncentrater af malmaflejringer — selektiv efterbehandling af koncentrater og komplekse koncentrater indeholdende guld, platin, kassiterit, wolframit, monazit, zirkon, rutil og andre værdifulde komponenter;
• Diamantholdige malme - forædling af malme og primære koncentrater, efterbehandling af bulkkoncentrater, regenerering af diamantholdigt affald;
• Titanomagnetitmalme — nyttiggørelse af malme, mellemmateriale og tailings;
• Jernmalm — udnyttelse af magnetit og andre malmetyper, opnåelse af dybe koncentrater, afstøvning og klassificering af forskellige industriprodukter;
• Mangan- og kromitmalme — udnyttelse af malme, industriprodukter og affald fra forarbejdningsanlæg, støvfjernelse og klassificering af forskellige produkter;
• Tin- og wolframmalme — forædling af malme, efterbehandling af ikke-standardprodukter;
• Lithiummalme — udnyttelse af spodumen-, tsinwaldit- og lepidolitemalme;
• Grafit - forædling af malme, raffinering og klassificering af koncentrater af lav kvalitet;
• Asbest - udnyttelse af malme, industriprodukter og affald fra forarbejdningsanlæg, støvfjernelse og produktklassificering;
• Keramiske råmaterialer — forædling, klassificering og afstøvning af feldspat og kvartssten;
• Kaolin, talkum — berigelse og adskillelse af fine fraktioner;
• Salte — beneficiation, klassificering;
• Fosforitter — beneficiation, klassificering;
• Bituminøst kul — forædling, klassificering og afstøvning af små kvaliteter.