Πώς να διαχωρίσετε τη θάλασσα παραλία με άμμο μοναζίτη ρουτίλιο ζιργκόν γρανάτη ιλμενίτη;
Ο διαχωρισμός της άμμου της παραλίας της θάλασσας είναι μια πολύπλοκη διαδικασία πολλαπλών-βημάτων. Ο πυρήνας του βρίσκεται στον διαχωρισμό διαφορετικών ορυκτών μέσα στο μετάλλευμα χρησιμοποιώντας τις διαφορές στις φυσικές ή χημικές τους ιδιότητες.
Γενικά, η διαδικασία διαχωρισμού ακολουθεί την αρχή "αδρές πριν από λεπτό, βαρύτητα πριν από μαγνητική, φυσική πριν από χημικό" και μπορεί να συνοψιστεί στα ακόλουθα βασικά στάδια:
Στάδιο 1: Προ-επεξεργασία Το ακατέργαστο μετάλλευμα που εξάγεται από την περιοχή εξόρυξης περιέχει μεγάλη ποσότητα άχρηστου υλικού και πρέπει να υποβληθεί σε προ-επεξεργασία για να προετοιμαστεί για τον επακόλουθο διαχωρισμό.
Διαλογή: Το ακατέργαστο μετάλλευμα ταξινομείται ανάλογα με το μέγεθος των σωματιδίων χρησιμοποιώντας εξοπλισμό όπως δονούμενες σήτες. Αυτό βελτιώνει την απόδοση του επόμενου εξοπλισμού διαχωρισμού, επειδή διαφορετικά μεγέθη σωματιδίων απαιτούν διαφορετικές παραμέτρους διαχωρισμού.
Θρυμματισμός και άλεση: Εάν το μετάλλευμα περιέχει συσσωματώματα ή ορυκτά είναι στενά συνδεδεμένα με γάγγα, χρειάζονται θραυστήρες ή σφαιρόμυλοι για να κονιοποιηθούν, απελευθερώνοντας τα πολύτιμα ορυκτά.
Πλύσιμο: Τα πλυντήρια ή τα μηχανήματα καθαρισμού χρησιμοποιούνται για την αφαίρεση ακαθαρσιών όπως ο άργιλος και η λάσπη που προσκολλώνται στην επιφάνεια του μεταλλεύματος.
Στάδιο δεύτερο: τραχύτητα (κυρίως διαχωρισμός βαρύτητας)
Αυτό είναι το πιο κρίσιμο και βασικό βήμα στον διαχωρισμό των κοιτασμάτων παράκτιων αποθεμάτων, χρησιμοποιώντας κυρίως τις διαφορές πυκνότητας των ορυκτών.
Αρχή: Στα κοιτάσματα παράκτιων πλαστών, πολύτιμα ορυκτά (όπως ιλμενίτης, ρουτίλιο, ζιρκόνιο, μοναζίτης κ.λπ.) έχουν συνήθως πολύ υψηλότερη πυκνότητα από τα ορυκτά γάγγος όπως ο χαλαζίας. Υπό τη συνδυασμένη δράση της ροής του νερού και της βαρύτητας, τα ελαφρύτερα ορυκτά παρασύρονται από τη ροή του νερού, ενώ τα βαρύτερα ορυκτά καθιζάνουν και συλλέγονται.
Κύριος Εξοπλισμός:
Spiral Chute: Αυτός είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος και αποτελεσματικός εξοπλισμός αδροποίησης. Ο πολτός τροφοδοτείται από την κορυφή και ρέει εντός του σπειροειδούς φράγματος. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, τα βαρύτερα ορυκτά τείνουν να κινούνται προς την εσωτερική πλευρά του φράγματος, ενώ τα ελαφρύτερα ορυκτά κινούνται προς την εξωτερική πλευρά. Διαχωρίζονται από ένα διαχωριστικό στο κάτω μέρος του φράγματος.
Σπειροειδής Αλεξίπτωτο
Τραπέζι ανακίνησης: Χρησιμοποιώντας την παλινδρομική ασύμμετρη κίνηση του μηχανήματος και τη ροή του νερού στην επιφάνεια του τραπεζιού, τα ορυκτά διαχωρίζονται μεταξύ των ράβδων κρεβατιού ανάλογα με την πυκνότητα και το μέγεθος των σωματιδίων, λαμβάνοντας έτσι συμπύκνωμα, μεσαία και απορρίμματα. Η ακρίβεια διαχωρισμού είναι υψηλότερη από αυτή του σπειροειδούς φράγματος και χρησιμοποιείται συχνά για περαιτέρω διύλιση ακατέργαστου συμπυκνώματος.
Τραπέζι ανακίνησης
Μετά τον διαχωρισμό με βαρύτητα, λαμβάνεται ένα «συμπύκνωμα βαρέως ορυκτού», το οποίο εμπλουτίζεται με διάφορα χρήσιμα ορυκτά όπως ο ιλμενίτης, το ρουτίλιο, το ζιρκόνιο και ο μοναζίτης, αλλά αυτά αναμειγνύονται μεταξύ τους.
Τρίτο Στάδιο: Λεπτός διαχωρισμός (Συνδυασμένες Λειτουργίες Μαγνητικού Διαχωρισμού, Ηλεκτροστατικού Διαχωρισμού και Επίπλευσης)
Για να διαχωριστούν μεμονωμένα, κατάλληλα συμπυκνώματα από το ακατέργαστο συμπύκνωμα, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν οι διαφορές στις μαγνητικές ιδιότητες, την ηλεκτρική αγωγιμότητα και τις ιδιότητες της επιφάνειας των ορυκτών για συνδυασμένο διαχωρισμό.
Μαγνητικός Διαχωρισμός
Αρχή: Αξιοποίηση των διαφορών στις μαγνητικές ιδιότητες μεταξύ διαφορετικών ορυκτών. Όταν τα ορυκτά διέρχονται από ένα μαγνητικό πεδίο, τα ισχυρά μαγνητικά ορυκτά μαγνητίζονται και προσροφούνται στον μαγνητικό διαχωριστή, ενώ τα μη-μαγνητικά ορυκτά παραμένουν ανεπηρέαστα.
Ξηρός μαγνητικός διαχωριστής
Εφαρμογή:
Πρώτον, ένας διαχωριστής ασθενούς μαγνητικού πεδίου διαχωρίζει ισχυρά μαγνητικά ορυκτά, όπως ο μαγνητίτης.
Στη συνέχεια, ένας μέσος ή ισχυρός διαχωριστής μαγνητικού πεδίου διαχωρίζει μέτρια μαγνητικά ορυκτά, όπως ο ιλμενίτης και ο μοναζίτης.
Τέλος, αυτά που απομένουν είναι συνήθως μη-μαγνητικά ή ασθενώς μαγνητικά ορυκτά, όπως το ζιρκόνιο και το ρουτίλιο.
Ηλεκτροστατικός Διαχωρισμός
Αρχή: Αξιοποίηση των διαφορών στην αγωγιμότητα των ορυκτών κάτω από ένα ηλεκτρικό πεδίο υψηλής{{0} τάσης. Ορυκτά με υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα (όπως το ρουτίλιο) χάνουν γρήγορα το φορτίο τους μετά την απόκτησή του και εκτινάσσονται από τη φυγόκεντρη δύναμη του τυμπάνου. ορυκτά με χαμηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα (όπως το ζιρκόνιο) απορροφώνται στην επιφάνεια του τυμπάνου και μεταφέρονται στο πίσω μέρος και αφαιρούνται με βούρτσα.
Εφαρμογή: Αυτή είναι μια βασική μέθοδος για το διαχωρισμό ζιρκονίου (μη-αγώγιμου) και ρουτιλίου (καλού αγωγού).
Επίπλευση
Αρχή: Αξιοποίηση των διαφορών στις φυσικοχημικές ιδιότητες των ορυκτών επιφανειών. Προσθέτοντας συγκεκριμένους «συλλέκτες», «αναστολείς» και «αφροποιητές», το ορυκτό στόχο προσκολλάται επιλεκτικά στις φυσαλίδες αέρα και επιπλέει στην επιφάνεια του πολτού, όπου αποξέεται.
Εφαρμογή: Η επίπλευση είναι μια αποτελεσματική μέθοδος διαχωρισμού όταν τα ορυκτά έχουν πολύ παρόμοιες πυκνότητες, μαγνητικές ιδιότητες και ηλεκτρικές ιδιότητες. Για παράδειγμα, χρησιμοποιείται για περαιτέρω καθαρισμό ζιρκονίου ή για διαχωρισμό ορισμένων λεπτών- ορυκτών τιτανίου.
Τέταρτο Στάδιο: Επεξεργασία διύλισης και απορριμμάτων
Διύλιση: Το συμπύκνωμα που λαμβάνεται μετά τον παραπάνω φυσικό διαχωρισμό μερικές φορές δεν πληροί τις βιομηχανικές απαιτήσεις σε καθαρότητα ή χρειάζεται περαιτέρω επεξεργασία σε προϊόντα υψηλότερης- αξίας. Σε αυτό το στάδιο, χρησιμοποιούνται υδρομεταλλουργικές ή πυρομεταλλουργικές μέθοδοι, όπως:
Επεξεργασία ιλμενίτη με θειικό οξύ ή χλώριο για την παραγωγή διοξειδίου του τιτανίου ή σπόγγου τιτανίου.
Καβούρδισμα και πλύση με οξύ ζιργκόν για βελτίωση της ποιότητας του.
Επεξεργασία ουράς: Η μεγάλη ποσότητα απορριμμάτων (κυρίως χαλαζιακή άμμος) που δημιουργείται κατά τη διαδικασία διαλογής πρέπει να αντιμετωπίζεται σωστά. Τα σύγχρονα ορυχεία θα:
Συμπληρώστε τα απορρίμματα στην περιοχή εξόρυξης-.
Ανάκτηση και οικολογική αποκατάσταση της λίμνης απορριμμάτων.
Διερευνήστε τη δευτερογενή ανάκτηση πολύτιμων εξαρτημάτων από τα απορρίμματα ή τη χρήση τους ως οικοδομικά υλικά για την επίτευξη αξιοποίησης των πόρων.
Τυπικό παράδειγμα διαδικασίας εμπλουτισμού παράκτιων πλαστών (λαμβανομένου για παράδειγμα της συσκευής τοποθέτησης τιτανίου-ζιρκόνιου):
Ακατέργαστο μετάλλευμα → Έλεγχος και πλύση → Σπειροειδής αγωγός (διαχωρισμός βαρύτητας) → Λήψη βαριάς ακατέργαστης άμμου συμπυκνώματος.
Ακατέργαστο συμπύκνωμα → Ξήρανση → Μέτριος/ισχυρός μαγνητικός διαχωρισμός → Το μαγνητικό προϊόν είναι συμπύκνωμα ιλμενίτη. μη-μαγνητικό προϊόν προχωρά στο επόμενο βήμα.
Μη-μαγνητικά προϊόντα → Ηλεκτροστατικός διαχωρισμός → Τα αγώγιμα προϊόντα είναι συμπύκνωμα ρουτιλίου. προϊόντα που δεν φέρουν αγωγό είναι συμπύκνωμα ζιργκόν.
(Εάν είναι απαραίτητο) Τα παραπάνω συμπυκνώματα υποβάλλονται σε επίπλευση ή έκπλυση με οξύ για τη βελτίωση της ποιότητας τους.
Τα ραδιενεργά ορυκτά όπως ο μοναζίτης (που συνήθως λαμβάνονται στο ενδιάμεσο τμήμα μαγνητικού διαχωρισμού) που διαχωρίζονται από το συμπύκνωμα πρέπει να αποθηκεύονται και να διαχειρίζονται χωριστά.
Συνοπτικά, η ταξινόμηση των κοιτασμάτων παράκτιων αποθεμάτων είναι μια τυπική "συνδυασμένη ροή διεργασίας", χρησιμοποιώντας μια σειρά φυσικών μεθόδων όπως ο διαχωρισμός με βαρύτητα, ο μαγνητικός διαχωρισμός, ο ηλεκτροστατικός διαχωρισμός και η επίπλευση για τον σταδιακό διαχωρισμό των μικτών βαρέων ορυκτών σε διάφορα μεμονωμένα εμπορικά συμπυκνώματα υψηλής{{0} καθαρότητας. Ο σχεδιασμός της συγκεκριμένης διεργασίας εξαρτάται από την ειδική σύνθεση ορυκτών και την οικονομική αξία του κοιτάσματος τοποθετητή.
