Електрична обрада минерала, електрично одвајање

Електрично обогаћивање минерала — издвајање вредних компоненти из отпадне стене, на основу деловања електричара, поља на њиховим честицама, које се разликују по електрофизичким особинама. За обогаћивање се користе методе електричног раздвајања.

Од њих су најприменљивије методе засноване на разликама у електричној проводљивости, у способности стицања електричних наелектрисања при контакту и трењу и у диелектричним константама издвојених минерала. Употреба униполарне проводљивости, пироелектричне, пиезоелектричне и других појава може бити ефикасна само у одређеним случајевима.

Обогаћивање проводљивости је успешно ако се компоненте минералне мешавине значајно разликују у проводљивости.

Карактеристике могућности електричног раздвајања минерала и стена електричном проводљивошћу (према Н.Ф. Олофинском)

1. Добар проводник 2. Полупроводник 3.Слабо проводљиви антрацит антимонит дијамант магнезит Арсенопирит боксит албит моназит Галена олуја гвоздена руда анорит мусковит хемафит бизмут сјај апатит нефелин злато волфрамит баддејлит оливин илменит гранат (железо) барит хорнбленда каонит бејзит сулимент каонит кејлинт гулинит ковелит ситерит Биотит Сподумен Магнетни цинобар Валостанит Ставро лит Пирит Корунд Хиперстен Турмалин Пиролузит Лимонит Гпис Флуорит Пиротит Сидерит Нар (светли) Целестин (лако гвожђе) Платина Смитсонит Калцит Шелит Рутил Сфалерит Камена со Спинел Сребро Тунгстит Карналит Епидот Танталит Фајалит Кварц Цхромитеа Ксиахед (Цхромитеах) време халкозин халкопирит

Прва и друга група су добро одвојене од треће. Чланове 1. групе је мало теже одвојити од 2. групе. Практично је немогуће одвојити минерале Групе 2 од Групе 3 или исте групе на основу коришћења само природних разлика у електричној проводљивости.

У овом случају се користи посебна припрема материјала за вештачко повећање разлика у њиховој електричној проводљивости. Најчешћи начин припреме је промена површинске влажности минерала.

Главни фактор који одређује укупну електричну проводљивост честица непроводних и полупроводних минерала је њихова површинска проводљивост... Пошто атмосферски ваздух садржи, дакле, количину влаге, ова друга адсорбована на површини зрна, оштро утиче на вредност њихове електричне проводљивости.

Подешавањем количине адсорбоване влаге, може се контролисати процес електричног одвајања. У овом случају могућа су три главна случаја:

• интринзичне проводљивости два минерала у сувом ваздуху су различите (разликују се за два реда величине или више), али услед адсорпције влаге у ваздуху са нормалном влажношћу, разлика у електричној проводљивости нестаје;
• минерали имају сличне инхерентне електричне проводљивости, али због неуједначеног степена хидрофобности њихових површина, створења се појављују у влажном ваздуху, разлика у проводљивости;
• проводљивост је блиска и не мења се са променом влажности.

У првом случају, електрично одвајање минералне мешавине мора се извршити на сувом ваздуху или након претходног сушења. При томе, да би се одржала постојаност површинске проводљивости, за кратко време је потребна само сувоћа површине честица, њихова сопствена унутрашња влага бића није битна.

У другом случају, влажење је потребно да би се повећала електрична проводљивост хидрофилнијег минерала. Најбољи резултати се постижу држањем материјала и пуштањем у климатизовану атмосферу при оптималној влажности.

У трећем случају, потребно је вештачки променити степен хидрофобности једног од минерала (најефикасније - третманом реагенсом сурфактантом).

Минерали се могу третирати органским реагенсима селективно фиксираним на њиховој површини - хидрофобизерима, неорганским реагенсима који могу учинити површину минерала хидрофилном и комбинацијом ових реагенаса (у овом случају неоргански реагенси могу играти улогу регулатора који утичу на фиксација органских реагенса).

Приликом избора режима третмана сурфактанта, препоручљиво је користити велико искуство у флотацији сличних минерала. Ако одвојени пар има блиску интринзичну електричну проводљивост и не постоји могућност да се селективно промени степен хидрофобности њихове површине третирањем сурфактантима, онда се као методе припреме могу користити хемијски или термички третман или зрачење.

Први се састоји у формирању филма нове супстанце на површини минерала — продукта хемијске реакције. Приликом избора реагенаса за хемијски третман (течни или гасовити), користе се реакције познате из аналитичке хемије или минералогије, карактеристичне за ове минерале: на пример, за третман силикатних минерала - излагање флуороводонику, за добијање сулфида - процеси сулфидизације елементарним сумпором, третман солима бакра итд.

Чест је случај када се на површини минерала у процесу секундарних промена појављују површински филмови разних врста формација, који се пре одвајања морају очистити. Чишћење се врши механичким методама (дезинтеграција, рибање) или такође хемијским методама.

Приликом термичке обраде разлика у електричној проводљивости се може постићи услед неуједначених промена проводљивости минерала при загревању, при редукционом или оксидационом печењу и коришћењем других ефеката.

Проводљивост неких минерала може се променити ултраљубичастим, инфрацрвеним, рендгенским или радиоактивним зрацима (видети Врсте електромагнетног зрачења).

Електрично обогаћивање минерала, засновано на способности минерала да стекну електрична наелектрисања различитог знака или величине након контакта или трења, обично се користи за одвајање минерала са полупроводничким или непроводним својствима.

Максимална разлика у величини пуњења издвојених минерала постиже се избором материјала са којим су у контакту, као и променама у природи кретања минералне мешавине при пуњењу (вибрације, интензивно млевење). и раздвајање).

Електрична својства минералних површина могу се широко контролисати горе описаним методама.

Припремне операције су обично сушење материјала, уска класификација по величини и отпрашивање.

За електрообогаћивање материјала са величином честица мањом од 0,15 мм, процес трибоадхезивне сепарације је веома обећавајући.

Електрично раздвајање на основу разлика у диелектричној константи минерали се широко користе у пракси минералошке анализе.

За електрично одвајање минерала користе се електрични сепаратори разних типова и дизајна.

Сепаратори за зрнасте материјале:

• Круна (бубањ, комора, цеваста, трака, транспортер, плоча);
• Електростатички (бубањ, комора, трака, каскада, плоча);
• Комбиновано: корона-електростатичка, корона-магнетна, трибоадхезивна (бубањ).

Сакупљачи прашине:

• Круна (комора са горњим и доњим доводом, цеваста);
• Комбиновано: корона-електростатичка, корона-магнетна, трибоадхезивна (комора, диск, бубањ).

Њихов избор је одређен разликом у електрофизичким особинама материјала, које се морају одвојити величином њихових честица, као и особеностима састава материјала (облик честица, специфична тежина итд.).

Електрично обогаћивање минерала карактерише економична и висока ефикасност процеса, због чега се све више користи.

Главни минерали и материјали који се обрађују коришћењем метода електричног обогаћивања:

• Муљ и комплексни концентрати рудних лежишта — селективна дорада концентрата и комплексних концентрата који садрже злато, платину, каситерит, волфрамит, моназит, циркон, рутил и друге вредне компоненте;
• Дијамантске руде - обогаћивање руда и примарних концентрата, дорада расутог концентрата, регенерација дијамантоносног отпада;
• Руде титаномагнетита — обогаћивање руда, међуматеријала и јаловине;
• Руде гвожђа — обогаћивање магнетита и других врста руда, добијање дубоких концентрата, отпрашивање и класификација разних индустријских производа;
• Руде мангана и хромита — обогаћивање руда, индустријских производа и отпада из постројења за прераду, уклањање прашине и класификација различитих производа;
• Руде калаја и волфрама — обогаћивање руда, дорада нестандардних производа;
• Руде литијума — обогаћивање руда сподумена, цинвалдита и лепидолита;
• Графит - обогаћивање руда, рафинација и класификација неквалитетних концентрата;
• Азбест - обогаћивање руда, индустријских производа и отпада из прерађивачких постројења, уклањање прашине и класификација производа;
• Керамичке сировине — обогаћивање, класификација и отпрашивање фелдспата и кварцних стена;
• Каолин, талк — обогаћивање и одвајање финих фракција;
• Соли — оплемењивање, класификација;
• Фосфорити — обогаћивање, класификација;
• Битуменски угаљ — обогаћивање, класификација и отпрашивање малих квалитета.