Malmberikning

Malmförädling  är en uppsättning metoder för att separera mineraler från varandra enligt skillnaden i deras fysikaliska och/eller kemiska egenskaper. Den kemiska sammansättningen av malmkomponenterna förändras inte [1] .

Historik

I Ryssland skrevs det första verket om anrikning av malmer av M. V. Lomonosov .

Utnämning

De flesta malmer i naturligt tillstånd är inte lämpliga för direkt metallurgisk bearbetning . När järnmalm bryts , på grund av den låga järnhalten och det höga gråberget, erhålls en stor mängd slagg vid smältning , vilket kräver ökad bränsleförbrukning; medan driften av masugnar kännetecknas av låg produktivitet. Att öka koncentrationen av järn i malmer ger en betydande ekonomisk effekt. Med en ökning av järnhalten i malmen med 1 % minskar den specifika förbrukningen av koks i genomsnitt med 1,4–2,0 %, och masugnens produktivitet ökar med 2,5–3,0 %. Denna effekt överstiger avsevärt kostnaden för anrikning. Därför anrikas nästan alla malmer före metallurgisk bearbetning.

Anrikning är en operation, som ett resultat av vilken koncentrationen av ett användbart element (järn, mangan, etc.) ökar genom att ta bort den största möjliga mängden gråberg. Ibland, vid anrikning av malm med gråberg, avlägsnas en del av de skadliga föroreningarna.

I sin essens är beneficiation en mekanisk process för att separera malmpartiklar, som antingen är ett användbart mineral eller gråberg. För att göra detta används skillnader för olika egenskaper hos ett användbart mineral och gånggas: densitet, vätbarhet, färg, lyster, hårdhet, optiska, elektriska, magnetiska och andra egenskaper [2] .

Teknik

Malmförädlingsteknik betyder en uppsättning individuella processer (operationer) - förberedande, huvud- och hjälpprocess.

• Förberedande processer (operationer) är utformade för att förbereda malm för anrikning: bringa storleken på malmbitar till önskad storlek, öppna sammanväxter av malm och icke-metalliska mineraler, riktade förändringar av eventuella egenskaper hos enskilda grupper av mineral, etc. Förberedande processer omfattar bl.a. krossning och malning av malm, siktning , hydraulisk klassificering , magnetiseringsbränning.
• Huvudprocesserna är själva anrikningen av malm. De är baserade på användningen av skillnader i de fysikaliska och fysikalisk-kemiska egenskaperna hos malmkomponenterna (mineraler och/eller deras aggregat) separerade under anrikningen - färg och lyster, form, tvättbarhet, densitet , magnetisk känslighet , ytvätbarhet , etc. Följande metoder för anrikning av malm särskiljs: malmsortering, gravitationsseparation, magnetisk separation och flotation , radiometrisk separation.
• Hjälpprocesser används för att bearbeta produkter som härrör från berikning. Dessa inkluderar filtrering, förtjockning och torkning [3] .

De produkter som erhålls under anrikningen av malmer klassificeras i två eller flera signifikant olika klasser, den produkt som är rikare på värdefull komponent kallas koncentrat , den fattigaste produkten kallas avfall , produkter med ett genomsnittligt innehåll kallas mellanprodukter (mellanprodukter), de är returneras vanligtvis för behandling. För malmer av icke-järnhaltiga, sällsynta jordartsmetaller och radioaktiva metaller som bearbetas idag är avfallet från mineralbearbetningsprocesser (avfall) från 90 till 99 % av den ursprungliga malmen. Malmberedningen bidrar med från 50 till 60 % av kostnaden för malmförädling, där dyr, energikrävande och utsliten utrustning används.

Vid anrikning av malmer av järnmetaller används tre metoder för att separera mineraler och deras aggregat:

• sortering av klumpiga fraktioner (+ 10 mm) - används vanligtvis som malmberedningsoperation vid gruvkrossnings- och sållningsanläggningar, till exempel för provtagning av sten eller bitar av öppen härd och karbonatmalmer;
• separering av flödet av mineralkorn eller deras flockar med hjälp av konkurrerande kraftfält som förflyttar fraktioner i en vatten- eller luftmiljö - används för de huvudsakliga operationerna för förädling av klumpig och krossad dålig malm och mellanprodukter. Det utförs genom nedsänkning eller attraktion och retention av grovkorniga partiklar av malmmineral, när resultatet av de konkurrerande krafterna som är involverade i separationen riktas nedåt. Vid bearbetning av finkorniga malmer används utvinningen av malmkorn eller deras flytande uppåt när denna kraft riktas uppåt. Retention ger i allmänhet ett högt utbyte och återvinning en högre koncentratkvalitet;
• separering av slamströmmen med hjälp av speciella bärare av malmpartiklar (luftbubblor under flotation , magnetiska bärare under höggradientseparering) - används vid flotationsanrikning av svagt magnetiska fint spridda malmer, och nyligen i deras anrikning med metoden av sub-gradientseparation genom att införa och dra induktionsmagneter från malmmassan - bärare med partiklar av svagt magnetiska malmmineraler attraherade till dem.

Inom uranindustrin används malmframställning genom specifik vikt och kemiska och fysikaliskkemiska metoder. Kedjekrossning - krossning - finjustering används vanligtvis. Radiometrisk anrikning används också .

Indikatorer som kännetecknar processen

Indikatorn på benägenheten hos mineralblandningar att separera till motsvarande produkter under anrikningsprocessen kallas anrikning [4] .

Koncentratutbytet γ beräknas med formeln:

var  är innehållet av den värdefulla komponenten, %;  — Innehållet av den värdefulla komponenten i koncentratet, %.  är innehållet av den värdefulla komponenten i avfallet, %.

Extraktionen av en värdefull komponent i ett koncentrat beräknas med formeln:

[5]

Se även

• Mineralberikning

Anteckningar

1. ↑ Shinkorenko, 1980 , sid. 12.
2. ↑ Shumakov, 2007 , sid. 226.
3. ↑ Shinkorenko, 1980 , sid. 12-13.
4. ↑ Karmazin, 1982 , sid. trettio.
5. ↑ Shinkorenko, 1980 , sid. 13.

Litteratur

• Shinkorenko S. F., Beletsky E. P., Shiryaev A. A. Handbok om anrikning av järnmetallmalmer / ed. S. F. Shinkorenko. - Moskva: Nedra, 1980. - 527 s.
• Karmazin V.I. Anrikning av malmer av järnmetaller. Lärobok för gymnasieskolor. - Moskva: Nedra, 1982. - 216 sid.
• Shumakov N. S., Dmitriev A. N., Garaeva O. G. Råvaror och masugnsbränsle. - Jekaterinburg: Institutet för metallurgi, Ural-grenen av Ryska vetenskapsakademin, 2007. - 392 s. — ISBN 5-7691-1833-4 .
• Adamov E. V. Teknik för icke-järnmetallmalmer. Lärobok för universitet . - Moskva, 1982. - 527 sid.

Länkar

• Ores beneficiation // Collier's Encyclopedia. — Öppet samhälle . - 2000. (ryska)  - artikel från Collier Encyclopedia
• Tidskrift "Anrikning av malmer"

Ordböcker och uppslagsverk	Brockhaus och Efron runt världen Britannica (online)