Минералогический состав полезных ископаемых

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4

3. Минералогический состав полезных ископаемых

Минералогический состав характеризует минеральные формы проявления элементов, входящих в состав полезного ископаемого.

В соответствии с минеральными формами проявления основных ценных компонентов руды цветных металлов различают как сульфидные, окисленные, смешанные.

Руды железа:

§ магнетитовые,

§ титаномагнетитовые,

§ гемати-томартитовые,

§ бурожелезняковые,

§ сидеритовые.

Руды марганца:

§ браунитовые,

§ псиломелановадовые,

§ гшро-люзитовые,

§ смешанные,

§ комплексные.

Горно-химическое сырье:

§ апатитовые,

§ апатит-нефелиновые,

§ фосфоритовые,

§ сильвинитовые руды.

Ископаемые угли представлены различными литотипами (витрен, кларен, дюрен, фюзен), отличающимися по внешней структуре, химическому составу, физическим свойствам и представляющими собой определенное сочетание микрокомпонентов. Минералогический состав полезных ископаемых оказывает существенное влияние как на выбор методов, так и на технологические показатели обогащения. Так, например, при обогащении руд цветных металлов сульфидные минералы легко извлекаются флотационным методом, оксиды и карбонаты металлов извлекаются только после их предварительной сульфидизации, а силикаты тех же металлов не извлекаются флотацией вовсе. Аналогично при обогащении железных руд магнетит (Fe3O4) легко извлекается магнитной сепарацией при низкой напряженности поля, гематит (Fe2O3) извлекается только в высокоградиентных полях, а сидерит (FeC03) практически не извлекается магнитным методом.

  Для определения минералогического состава полезных ископаемых используют макроскопический, микроскопический, фазовый, термический, люминесцентный, рентгенографический, микрорентгенографический методы анализа.

  Чем крупнее вкрапленность минералов и совершеннее форма их выделений, тем проще технология и выше показатели обогащения полезного ископаемого.

4 Классификация методов и процессов обогащения

 На обогатительных фабриках полезные ископаемые подвергаются ряду последовательных процессов обработки, которые по своему назначению делятся на подготовительные, основные обогатительные, вспомогательные и процессы производственного обслуживания.

Подготовительные процессы. К подготовительным относятся процессы дробления и измельчения, при которых достигается раскрытие минералов в результате разрушения сростков полезных минералов с пустой породой (или сростков одних полезных минералов с другими) с образованием механической смеси частиц и кусков разного минерального состава, а также процессы грохочения и классификации, применяемые для разделения по крупности полученных при дроблении и измельчении механических смесей. Задача подготовительных процессов — доведение минерального сырья до крупности, необходимой для последующего обогащения, а в некоторых случаях — получение конечного продукта заданного гранулометрического состава для непосредственного использования в народном хозяйстве, (сортировка руд и углей).

Основные обогатительные процессы. К основным обогатительным процессам относятся те физические и физико-химические процессы разделения минералов, при которых полезные минералы выделяются в концентраты, а пустая порода— в хвосты.

Процессы разделения минералов при обогащении полезных ископаемых весьма многочисленны и классифицируются по их принадлежности к тому или иному методу обогащения, разделительному признаку, характеру разделяющих сил и конструктивному исполнению аппаратов.

Методы обогащения классифицируют в зависимости от того, какое свойство минералов используется в качестве разделительного признака и каковы основные разделяющие силы. Различают следующие методы обогащения:

§ Метод гравитационного обогащения (гравитационное обогащение), основанный на различии в плотности разделяемых зерен минералов, осуществляемый в поле гравитационных сил.

§ Метод магнитного обогащения (магнитное обогащение), основанный на различии в магнитной восприимчивости разделяемых минералов, осуществляемый в поле магнитных сил.

§ Метод электрического обогащения (электрическое обогащение), основанный на различии электропроводности разделяемых минералов, осуществляемый в поле электрических сил.

§ Метод флотационного обогащения (флотационное обогащение, или флотация), основанный на различии физико-химических свойств (смачиваемости) разделяемых минералов.

§ Специальные методы обогащения, основанные на различии комбинаций свойств разделяемых минералов. К последним относятся разделение по различию радиоспектроскопических свойств, растворимости, механической прочности, декрипитации, форме и трению, упругости отскока и др. Наибольшее значение имеют методы радиометрического и химического обогащения.

§ Метод радиометрического обогащения (радиометрическое обогащение), основанный на различии радиоспектроскопических свойств разделяемых минералов, осуществляемый с использованием механических разделяющих сил.

§ Метод химического обогащения (химическое обогащение), основанный на различии химических свойств (растворимости) разделяемых минералов или вредных примесей.

§ Метод механического обогащения (механическое обогащение), основанный на различии физико-механических свойств минералов (механической прочности, форме и трению, упругости отскока и др.).

Процессы обогащения, относящиеся к тому или иному методу обогащения, отличаются разнообразием дополнительно используемых разделяющих сил, а также конструктивным исполнением машин и аппаратов .

Вспомогательные процессы. К вспомогательным относятся процессы обезвоживания продуктов обогащения (путем их сгущения, фильтрования и сушки) для доведения их влажности до установленной нормы или для получения оборотной воды; процессы облагораживания продуктов и подготовки их к металлургическому или химическому переделу (агломерация, окомкование, брикетирование и др.).

Процессы производственного обслуживания.

К процессам производственного обслуживания относятся операции, обеспечивающие непрерывность и стабильность технологических процессов: внутрифабричный транспорт сырья и продуктов обогащения, водоснабжение, электроснабжение, снабжение сжатым воздухом, механизация и автоматизация, технический контроль и др.

Принципы обогащения сырья

Обогащение сырья – совокупность физических и физико-химических методов обработки минерального сырья (руды, угля и др.) для удаления пустой породы и повышения содержания основного компонента в концентрате.

Если в сырье содержится несколько полезных составляющих, его делят на составные части (фракции), обогащенные тем или иным компонентом и являющиеся сырьем для различных производств.

Методы обогащения сырья зависят от его фазового состояния. Большая группа методов предназначена для обогащения твердых материалов.

Гравитационный метод – разделение, основанное на разной скорости выпадения частиц разной плотности и крупности в потоке жидкости или газа или на действии центробежной силы (этот метод широко применяется для обогащения сырья в производстве силикатных материалов, минеральных солей и в металлургии).

Электромагнитный метод – разделение по магнитной проницаемости, например, отделение магнитного железняка, хромистого железняка, рутила и других магнитно-восприимчивых материалов от пустой породы.

Электростатический метод – разделение по электрической проводимости (отделение проводящих руд от диэлектрических пород, например, гипса, известняка, силикатов и др.).

Флотационный метод – разделение взвешенных в жидкости относительно мелких частиц друг от друга (или выделение твердых частиц из жидкости) по их способности прилипать к вводимым в суспензию газовым пузырькам с последующим всплыванием их на поверхность жидкости и образованием пены. Для обеспечения эффективной флотации в суспензию вводят различные флотационные реагенты, усиливающие избирательность и прочность прилипания минеральных частиц к пузырькам воздуха. Флотация является наиболее универсальным и совершенным способом обогащения. Методом флотации извлекаются из минерального сырья практически все минералы, это один из наиболее распространенных способов обогащения, применяемый в крупнейших масштабах.

Жидкие растворы различных веществ концентрируют упариванием растворителя, вымораживанием, выделением примесей в осадок или в газовую фазу.

Газовые смеси разделяют на компоненты последовательной конденсацией газов при их сжатии (компрессии) и понижении температуры.

Дальнейшее совершенствование процессов обогащения сырья связано с решением ряда теоретических вопросов, к числу которых относятся: изучение изменения физических и физико-химических свойств минералов, воды и различных реагентов, а также поверхности раздела «воздух–жидкость» в результате воздействия на них различных силовых полей и излучений (ядерных и фотонных излучений, магнитных и электрических полей, ультразвука); установление физических характеристик поверхностных слоев минералов, связи этих характеристик с поведением частиц при флотационном, электрическом и других методах обогащения, выяснение физико-химических свойств водных растворов реагентов и особенностей их взаимодействия с минералами, свойств и структуры абсорбционных слоев реагентов; вопросы гидродинамики двух- и трехфазных систем применительно к условиям гравитационного обогащения полезных ископаемых.

Контрольные вопросы:

1. Что называют полезным ископаемым?

2. По каким показателям определяется качество полезного ископаемого?

3.Какие методы обогащения вы запомнили?

4. Какая цель первичной переработки полезного ископаемого?

5. Какие вехи в истории развития обогащения полезных ископаемых?

6. Как вы поняли необходимость в обогащении полезных ископаемых на современном пути развития народного хозяйства

7. Какие свойства минералов используются при обогащении полезных ископаемых?

8. Назовите пути развития обогащения полезных ископаемых как отрасли народного хозяйства

Познавательные статьи:



Как правильно слушать собеседника

Типичные ошибки при выполнении бросков в баскетболе

Принятие христианства на Руси и его значение

Средства массовой информации США