Mineralienanreicherung: grundlegende Methoden, Technologien und Ausrüstung

2025 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-24 13:14

Bei der Betrachtung kommerziell wertvoller Mineralien stellt sich zu Recht die Frage, wie aus Primärerz oder Fossil ein so attraktives Schmuckstück gewonnen werden kann. Insbesondere unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Verarbeitung der Rasse als solche, wenn nicht eine der letzten, so doch zumindest der der letzten Stufe vorangehende Veredelungsprozess ist. Die Antwort auf die Frage wird die Anreicherung von Mineralien sein, bei der die grundlegende Verarbeitung des Gesteins stattfindet, die für die Trennung eines wertvollen Minerals von leeren Medien sorgt.

Allgemeine Anreicherungstechnologie

Die Verarbeitung wertvoller Mineralien erfolgt in speziellen Anreicherungsbetrieben. Der Prozess umfasst die Durchführung mehrerer Arbeitsgänge, einschließlich der Aufbereitung, der direkten Sp altung und der Trennung von Gestein mit Verunreinigungen. Im Zuge der Anreicherung werden verschiedene Mineralien gewonnen, darunter Graphit, Asbest, Wolfram, Erzmaterialien usw. Es müssen keine wertvollen Gesteine sein – es gibt viele Fabriken, die Rohstoffe verarbeiten, die später im Bau verwendet werden. So oder so basieren die Grundlagen der Aufbereitung von Mineralien auf der Analyse der Eigenschaften von Mineralien, die auch die Prinzipien der Trennung bestimmen. ZuMit einem Wort, die Notwendigkeit, verschiedene Strukturen abzuschneiden, entsteht nicht nur, um ein reines Mineral zu erh alten. Es ist gängige Praxis, wenn mehrere wertvolle Rassen aus einer Struktur hervorgehen.

Steinbruch

In diesem Stadium wird das Material in einzelne Partikel zerkleinert. Der Zerkleinerungsprozess nutzt mechanische Kräfte, um innere Kohäsionsmechanismen zu überwinden.

Dadurch wird das Gestein in kleine feste Partikel zerlegt, die eine homogene Struktur haben. In diesem Fall lohnt es sich, zwischen Direktzerkleinerungs- und Mahltechnik zu unterscheiden. Im ersten Fall erfährt der mineralische Rohstoff eine weniger tiefe Gefügetrennung, bei der Partikel mit einem Anteil von mehr als 5 mm gebildet werden. Das Schleifen wiederum sorgt für die Bildung von Elementen mit einem Durchmesser von weniger als 5 mm, wobei diese Zahl auch davon abhängt, mit welcher Art von Gestein man es zu tun hat. In beiden Fällen besteht die Aufgabe darin, die Körner eines Nutzstoffs so weit aufzusp alten, dass eine reine Komponente ohne Vermischung freigesetzt wird, also Abfallgestein, Verunreinigungen usw.

Screening-Prozess

Nach Abschluss des Zerkleinerungsprozesses wird das geerntete Rohmaterial einer weiteren technologischen Einwirkung unterzogen, die sowohl eine Siebung als auch eine Verwitterung sein kann. Das Sieben ist im Wesentlichen eine Möglichkeit, die erh altenen Körner nach Größenmerkmalen zu klassifizieren. Die herkömmliche Art und Weise, diese Phase durchzuführen, beinh altet die Verwendung eines Siebs und eines Siebs, das mit der Möglichkeit versehen ist, die Zellen zu kalibrieren. Während des Siebvorgangs trennen sie sichSupragitter- und Subgitterteilchen. In gewisser Weise beginnt bereits hier die Anreicherung von Mineralien, da ein Teil der Stör- und Mischstoffe abgetrennt wird. Feinfraktion unter 1 mm Größe wird ausgesiebt und mit Hilfe der Luft - durch Bewitterung. Eine Masse, die feinem Sand ähnelt, wird durch künstliche Luftströmungen angehoben und setzt sich dann ab.

In Zukunft werden Partikel, die sich langsamer absetzen, von sehr kleinen Staubpartikeln getrennt, die in der Luft verbleiben. Für die weitere Sammlung von Derivaten eines solchen Screenings wird Wasser verwendet.

Anreicherungsprozesse

Der Aufbereitungsprozess zielt darauf ab, mineralische Partikel aus dem Ausgangsmaterial zu isolieren. Bei solchen Verfahren werden mehrere Gruppen von Elementen unterschieden - nützliches Konzentrat, Tailings und andere Produkte. Das Prinzip der Trennung dieser Partikel basiert auf den Unterschieden zwischen den Eigenschaften von Nutzmineralien und Abfallgestein. Solche Eigenschaften können die folgenden sein: Dichte, Benetzbarkeit, magnetische Suszeptibilität, Größe, elektrische Leitfähigkeit, Form usw. So beinh alten Anreicherungsverfahren, die den Dichteunterschied nutzen, gravitative Trennverfahren. Dieser Ansatz wird bei der Verarbeitung von Kohle, Erzen und nichtmetallischen Rohstoffen eingesetzt. Auch eine Anreicherung auf Basis der Benetzbarkeitseigenschaften der Komponenten ist durchaus üblich. In diesem Fall wird das Flotationsverfahren verwendet, dessen Merkmal die Möglichkeit ist, dünne Körner abzutrennen.

Verwendet auch magnetische Mineralverarbeitung, dieermöglicht es Ihnen, eisenh altige Verunreinigungen aus Talk- und Graphitmedien zu isolieren sowie Wolfram, Titan, Eisen und andere Erze zu reinigen. Diese Technik basiert auf der unterschiedlichen Wirkung eines Magnetfelds auf fossile Partikel. Als Apparatur werden spezielle Separatoren verwendet, die auch zur Wiederherstellung von Magnetitsuspensionen verwendet werden.

Endstufen der Anreicherung

Die Hauptprozesse dieser Stufe umfassen Dehydratisierung, Zellstoffverdickung und Trocknung der resultierenden Partikel. Die Auswahl der Ausrüstung für die Dehydratisierung erfolgt auf der Grundlage der chemischen und physikalischen Eigenschaften des Minerals. In der Regel wird dieser Eingriff in mehreren Sitzungen durchgeführt. Dies ist jedoch nicht immer erforderlich. Wenn beispielsweise im Aufbereitungsprozess eine elektrische Trennung verwendet wurde, ist eine Dehydratisierung nicht erforderlich. Neben den technologischen Prozessen zur Aufbereitung des Anreicherungsprodukts für weitere Verarbeitungsprozesse sollte auch eine entsprechende Infrastruktur für den Umgang mit mineralischen Partikeln bereitgestellt werden. Insbesondere wird der entsprechende Produktionsservice im Werk organisiert. Betriebsfahrzeuge werden eingeführt, Wasser-, Wärme- und Stromversorgung organisiert.

Ausrüstung zur Bereicherung

Beim Zerkleinern und Zerkleinern kommen spezielle Anlagen zum Einsatz. Das sind mechanische Einheiten, die mit Hilfe verschiedener Antriebskräfte zerstörerisch auf das Gestein einwirken. Ferner werden beim Siebverfahren ein Sieb und ein Sieb verwendet, die bereitstellendie Möglichkeit, die Löcher zu kalibrieren. Zum Sieben werden auch komplexere Maschinen verwendet, die als Siebe bezeichnet werden. Die Direktanreicherung erfolgt durch Elektro-, Schwerkraft- und Magnetabscheider, die nach dem spezifischen Prinzip der Strukturtrennung eingesetzt werden. Danach werden Entwässerungstechnologien zur Entwässerung eingesetzt, bei deren Umsetzung dieselben Siebe, Aufzüge, Zentrifugen und Filtervorrichtungen verwendet werden können. Der letzte Schritt beinh altet normalerweise die Verwendung von Wärmebehandlung und Trocknung.

Abfälle aus dem Anreicherungsprozess

Als Ergebnis des Anreicherungsprozesses werden mehrere Kategorien von Produkten gebildet, die in zwei Arten unterteilt werden können - nützliches Konzentrat und Abfall. Außerdem muss ein wertvoller Stoff nicht zwangsläufig dieselbe Rasse repräsentieren. Man kann auch nicht sagen, dass Abfall ein unnötiges Material ist. Solche Produkte können wertvolles Konzentrat enth alten, jedoch in minimalen Mengen. Gleichzeitig rechtfertigt sich eine weitere Anreicherung von Mineralien, die sich in der Abfallstruktur befinden, technologisch und finanziell oft nicht, sodass die sekundären Prozesse einer solchen Verarbeitung selten durchgeführt werden.

Optimale Anreicherung

Abhängig von den Anreicherungsbedingungen, den Eigenschaften des Ausgangsmaterials und der Methode selbst kann die Qualität des Endprodukts variieren. Je höher der Geh alt einer wertvollen Komponente darin und je weniger Verunreinigungen, desto besser. Die ideale Erzaufbereitung beispielsweise sorgt für die völlige Abfallfreiheit des Produktes. Das bedeutet, dass bei der Anreicherung des durch Brechen und Sieben gewonnenen Gemisches Streupartikel aus kargem Gestein vollständig aus der Gesamtmasse ausgeschlossen wurden. Allerdings ist es nicht immer möglich, einen solchen Effekt zu erzielen.

Teilweise Aufbereitung von Mineralien

Unter partieller Anreicherung versteht man die Trennung der Größenklasse des Fossils oder das Abtrennen des leicht trennbaren Teils der Verunreinigungen aus dem Produkt. Das heißt, dieses Verfahren zielt nicht darauf ab, das Produkt vollständig von Verunreinigungen und Abfall zu reinigen, sondern erhöht nur den Wert des Ausgangsmaterials, indem es die Konzentration nützlicher Partikel erhöht. Eine solche Aufbereitung mineralischer Rohstoffe kann beispielsweise zur Reduzierung des Aschegeh alts von Kohle genutzt werden. Bei der Anreicherung wird eine große Klasse von Elementen durch weiteres Mischen des nicht angereicherten Siebkonzentrats mit einer Feinfraktion isoliert.

Problem des Verlusts wertvollen Gesteins während der Anreicherung

Da unnötige Verunreinigungen in der Masse des nützlichen Konzentrats verbleiben, kann wertvolles Gestein zusammen mit Abfall entfernt werden. Um solche Verluste zu berücksichtigen, werden spezielle Tools verwendet, um das zulässige Niveau dieser Verluste für jeden der technologischen Prozesse zu berechnen. Das heißt, für alle Trennmethoden werden individuelle Normen für zulässige Verluste entwickelt. Der zulässige Prozentsatz wird in der Bilanz der verarbeiteten Produkte berücksichtigt, um Abweichungen bei der Berechnung des Feuchtigkeitskoeffizienten und der mechanischen Verluste auszugleichen. Diese Abrechnung ist besonders wichtig, wenn eine Erzanreicherung geplant ist, bei der eine Tiefenzerkleinerung zum Einsatz kommt. Dementsprechend hoch ist das Risiko, Wertvolles zu verlierenkonzentrieren. Und doch ist der Verlust von nützlichem Gestein in den meisten Fällen auf Verstöße im technologischen Prozess zurückzuführen.

Schlussfolgerung

In letzter Zeit haben wertvolle Gesteinsanreicherungstechnologien einen bedeutenden Schritt in ihrer Entwicklung gemacht. Sowohl einzelne Verarbeitungsprozesse als auch allgemeine Schemata zur Umsetzung der Abteilung werden verbessert. Eine der vielversprechenden Richtungen für weitere Fortschritte ist die Verwendung kombinierter Verarbeitungsschemata, die die Qualitätsmerkmale von Konzentraten verbessern. Insbesondere werden Magnetabscheider kombiniert, wodurch der Anreicherungsprozess optimiert wird. Neue Verfahren dieser Art umfassen die magnetohydrodynamische und die magnetohydrostatische Trennung. Gleichzeitig besteht eine allgemeine Tendenz zur Verschlechterung von Erzgesteinen, was die Qualität des resultierenden Produkts beeinträchtigen kann. Einer Erhöhung des Verunreinigungsgrades kann durch den aktiven Einsatz der partiellen Anreicherung entgegengewirkt werden, aber im Allgemeinen macht eine Zunahme der Verarbeitungssitzungen die Technologie ineffizient.