Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Абдурахманов Э.А, Донияров Н.А. Технология обогащения нерудных полезных ископаемых - файл топи неруд.doc


Абдурахманов Э.А, Донияров Н.А. Технология обогащения нерудных полезных ископаемых
скачать (1410.3 kb.)

Доступные файлы (1):

топи неруд.doc2413kb.29.06.2010 15:20скачать

содержание

топи неруд.doc

  1   2   3   4   5   6   7

Республика Узбекистан

Навоийский горно-металлургический комбинат

Навоийский государственный горный институт






Курс лекций по предмету «Технология

обогащения нерудных полезных ископаемых»

для магистров по специальности

5А540205 «Обогащение полезных

ископаемых».
«»»»»



Навои – 2008

Составители:

доц. Абдурахманов Э.А.

ст. преп. Донияров Н.А.

Курс лекций по предмету «Технология обогащения нерудных полезных ископаемыхдля магистров по специальности 5А540205 «Обогащение полезных

ископаемых» / Нав. гос. гор. инс.

Сост. доц. Абдурахманов Э., Донияров Н.А.

Данный курс содержит 30 лекций по технологии обогащения нерудных полезных ископаемых.

Даны технологические характеристики основных типов нерудных полезных ископаемых, и изложены теоретические основы обогащения этих руд, описаны технологические схемы, реагентные режимы и оборудования, применяемые при обогащении нерудных полезных ископаемых, для магистров горных и горно-металлургических ВУЗов обучающихся по специальности «Обогащение полезных ископаемых» и «Металлургия».

Печатается по решению научно—методического совета Навоийского государственного горного института ____________ протокол № _______


Рецензенты: Макоенко Е.И. инженер ОМГТП НГМК

Холикулов Д.Б. к.т.н. зав. кафедры «Металлургия» НГГИ
ВВЕДЕНИЕ
Современная технология переработки, обогащения и комплексного использования минерального сырья вплоть до безотходной технологии в горно-обогатительном производстве основана на применении методом обогащения полезных ископаемых, использующих различия в физических, магнитных, электрических, физико-химических и других свойствах разделяемых минералов. Эти методы позволяют также при грамотном их применение эффективно решать экологические проблемы горного производства: переработки и использования вскрышных пород, накопившихся отходов, вторичного сырья, кондиционирования оборотных, очистки сточных вод и т.д.

К настоящему времени сформированы новые представления в области теории и технологии обогащения полезных ископаемых, созданы более совершенные техника и технология, новые методы комплексной их переработки с учетом охраны окружающей среды.

Назначение курса лекций – дать студентам горных специальностей необходимые знания о технологических свойствах полезных ископаемых, основ теории обогатительных процессов и конструкций, наиболее распространенного оборудования для их осуществления. Ознакомить с современной технологией комплексной переработки и обогащения основных типов полезных ископаемых, технико-экономическими показателями, переработки и обогащения различных типов минерального сырья, создать необходимую основу для творческого решения, будущими горными специалистами вопросов оптимального совмещения технологических процессов добычи и обогащения, повышения комплексности использования сырья, технологических, экономических и экологических показателей переработки и обогащения полезных ископаемых.


Лекция 1
Значение неметаллических руд в народном хозяйстве

План:

1. Минеральное сырье, его применение и классификация.

2. Технические требования к неметаллическому минеральному сырью.

3. Сущность и цели обогащения неметаллических полезных ископаемых.
Цель занятий: Дать общие понятия магистрам о не металлических рудах и их значениях в народном хозяйстве.
1. Среди различных видов сырья, используемого народным хозяйством, большую роль играют полезные ископаемые.

Ископаемое топливо представляет собой один из основных источников получения энергии. Разнообразные руды дают народному хозяйству металлы для производства машин и других изделий. Химическая промышленность выпускает различные химические продукты на основе переработки, преимущественно, неметаллического минерального сырья. Строительное дело основано на использовании большого количества нерудных ископаемых – известняка, песчаника, гранита, глины, песка и разнообразных материалов, изготовляемых из них. Сельское хозяйство немыслимо без минеральных удобрений, восполняющих уносимые из почвы соли калия, фосфора, азота и др.

Многочисленные руды и породы, используемые в народном хозяйстве, можно классифицировать по разным признакам.

Наиболее приемлемой основой для технологической классификации полезных ископаемых является не их химический состав, а способ применения, определяемый совокупностью химических, физических и механических свойств полезного ископаемого, а также экономическими соображениями.

На этой основе ниже дается технологическая классификация полезных ископаемых, представляющая собой несколько видоизмененную классификацию, предложенную акад. А.Е. Ферсманом.

Ископаемые источники энергии

1) Угли (каменный, бурые, антрацит)

2) Нефть

3) Горючие газы

4) Горючие сланцы

5) Радиоактивные элементы

Руды металлов и металлы, встречающиеся в естественном состоянии

7) Железные руды.

8) Руды легирующих металлов - марганца, хрома, ванадия, никеля, вольфрама, молибдена, кобальта и др.

9) Руды тяжелых цветных металлов – меди, свинца, цинка, олова.

10) Руды легких металлов – алюминия, магния, бериллия.

11) Руды редких элементов–тантала, ниобия, церия, селена, теллура, таллия, германия, лития, и т. д.

12) Руды благородных металлов – золота, платины, серебра

Неметаллические полезные ископаемые.

13) Естественные строительные материалы и сырье, для искусственных строительных материалов (нерудные ископаемые ) – гранит, сиенит, порфир, базальт, кровельный сланец, песчаник, известняк, кварцевый песок, глина, асбест.

14) Сырье для вяжущих строительных материалов - мергель, известняк, глина, магнезит, гипс, битумы.

15) Химическое сырье для удобрений– апатит, фосфориты, сильвинит, карналлит, сера, серный колчедан, поваренная соль, бокситы, борные руды, барит, плавиковый шпат, известняк, уголь, нефть, негорючие газы.

16) Флюсовое сырье – известняк, плавиковой шпат.

17) Керамическое, огнеупорное, кислотоупорное, стекольное сырье-глина, каолин, полевой шпат, пегматит, андалузит, диаспор, кварц, кварцит, магнезит, доломит, тальково-магнезитовый камень, графит, андезит др.

18) Техническое минеральное сырье: природные абразивные (шлифовальные) материалы - алмаз, корунд, наждак, гранат, кварцевый песок, трепел; тепло-и электроизоляционные материалы - асбест, слюда, диатомит, мрамор и т. д; электротехнические материалы- графит, технические камни агат, литографический камень и т.д.

19) Наполнители, минеральные пигменты и адсорбенты - мел, барит, тальк, каолин, графит, железненные глины, глауконит, бентонит, флоридин, диатомит, и т.д.

19 Руды драгоценных камней - алмаза, изумруда и т.д.

Для обозначения неметаллических полезных ископаемых еще в недавнее время пользовались термином «нерудные ископаемые». На самом деле нерудным ископаемыми называются только те из неметаллических полезных ископаемых, которые представляют собою породы и используются непосредственно без выделения из них полезных минералов. Примером нерудных ископаемых могут служить естественные строительные материалы, а также сырье для них и вяжущих материалов.

2. Благодаря многообразию применения отдельных видов неметаллического минерального сырья, при использовании их для различных целей к ним предъявляются соответственно различные технические требования, зависящие от характера потребления.

Первое и основное требование состоит в том, чтобы содержание полезного компонента в сырье было достаточным. Нормы содержания полезного компонента в неметаллическом сырье по большой части очень высоки. Техническими требованиями к обогащаемым флюориту, апатиту, графиту, сере, андалузиту и т.д. предусматривается содержание полезных минералов в товарном сырьё 90 – 95% и более.

Согласно другим техническим требованиям ограничивается содержание вредных примесей. Ничтожные количества последних, составляющие иногда десятые доли процента делают сырьё, приемлемое по содержанию полезного компонента, непригодным для производства ответственных изделий. Так, содержание окислов железа в эмалевом сорте плавикового шпата или в стекольном песке не должно превышать 0,1 – 0,2%; содержание металлического железа в графите ограничивается сотыми долями процента.

3. При использовании полезных ископаемых в народном хозяйстве их приходится в большинстве случаев подвергать предварительной обработке. Последняя имеет цель увеличить содержание полезных компонентов в сырье и изменить его физические свойства для того, чтобы иметь возможность более выгодно использовать это сырьё.

Так, например, из руды чешуйчатого графита, содержащей подчас всего 5 – 6% графита, не могут, быт изготовлены плавильные тигли. Если содержание графита не увеличить до 86 – 90 %. Каолин нельзя применять в качестве наполнителя при производстве бумаги, если предварительно не снизить содержание в нем кварцевых частиц до 0,5 – 1,5 %. В каолине-сырце оно составляет десятки процентов. Талько– магнезитовый камень или медно – цинковая руда могут быть гораздо выгоднее использованы, если их предварительно разделить на отдельные компоненты.

Чистый мел, тальк или фосфорит нельзя использовать без предварительного измельчения, кварцевый песок с большим содержанием пылевидных частиц не годится для производства доброкачественного бетона.

Для повышения качества полезного ископаемого его подвергают обогащению. Обогащением называется совокупность операций механической обработки твердого полезного ископаемого, имеющих целью получить из него один или несколько продуктов с увеличенным содержанием полезных компонентов или уменьшенным содержанием вредных примесей. С помощью такой обработки состав полезного ископаемого изменяется за счет удаления ненужных или вредных примесей. При этом состав самых полезных минералов, входящих в ископаемое, не подвергается изменениям. Этим обогащение отличается от химической и металлургической обработки полезных ископаемых, когда состав полезного минерала претерпевает изменение. Иногда при обработке полезного ископаемого изменяют только его физические свойства - зернистость, влажность и т.д. Обработку без изменения состава ископаемого следует называть механической обработкой полезного ископаемого.

Иногда термин «Обогащение» понимается более широко и применяется для обозначения всех процессов, в которых происходит разделение руды по минеральному составу или изменения его физических свойств. Однако более точно следует называть такую обработку первичной обработкой полезных ископаемых. Обогащение, является частью совокупности процессов, в результате которых из полезных ископаемых получают продукты, годные для использования в народном хозяйстве.

Вопросы для повторения:

1) Какая разница между металлическими и неметаллическими рудами?

2) Технологическая классификация полезных ископаемых.

3) Основные технические требования при применении сырья

4) Каково значение обогащения полезных ископаемых?

Лекция 2
Характеристика алмазов и методы извлечения алмазов
План:

1. Общая характеристика алмазов.

2. Характеристика руд и россыпей месторождений алмазов.

3. Методы извлечения алмазов.
Цель занятий: Ознакомить магистров с основными характеристиками и методами извлечения алмазов
1. Алмаз представляет собой одну из кристаллографических модификаций чистого углерода. Бесцветные разновидности алмазов содержат очень мало примесей (0,001—0,06 %), в ок­рашенных и непрозрачных алмазах их содержание может дос­тигать нескольких процентов. Кристаллы алмазов правиль­ной формы встречаются сравнительно редко, основная масса их имеет искаженную форму. Несмотря на высокую твердость (10 по шкале Мооса), алмаз хрупок. Средняя плотность алма­зов равна 3520 кг/м3.

Аполярный характер углерода предопределяет понижен­ную смачиваемость алмаза водой, т. е. его гидрофобность. Алмазы из коренных месторождений обычно имеют чистую поверхность, обладающую значительной гидрофобностью, алмазы из россыпных месторождений чаще покрыты пленкой, которой и объясняется хорошая смачиваемость их водой.

Абсолютно прозрачные алмазы — голубовато-белые кри­сталлы, или алмазы «чистой воды» — довольно редки и очень дорого ценятся. В настоящее время алмазы можно окраши­вать в голубой цвет искусственно — путем соответствующей бомбардировки электронами или гамма-лучами.

Под действием некоторых лучей алмазы излучают види­мый свет — люминесцируют. В обогатительной практике применяют в основном рентгеновские лучи, которые обеспе­чивают высокую селективность и почти полное свечение в них кристаллов алмаза.

Алмаз не магнитен, но отдельные его разновидности об­ладают слабыми парамагнитными свойствами, близкими к свойствам кварца.

Обычные алмазы не электропроводны, но некоторые раз­новидности обладают пиро и пьезоэлектрическими свойст­вами. В результате облучения отдельных кристаллов алмаза ультрафиолетовыми лучами или другими лучами они приоб­ретают свойство фотопроводимости — начинают заметно проводить электричество. При трении кристаллов о сукно они электризуются положительным зарядом.

Алмазы не растворяются в кислотах и царской водке да­же при нагревании. В расплаве соды или калиевой селитры или при кипячении со смесью двухромового калия и сер­ной кислоты поверхность алмаза окисляется. Алмаз хорошо проводит тепло. При нагревании без доступа воздуха до 2000—3000 °С алмаз переходит в графит.

Крупность алмазов измеряется в метрических каратах; один метрический карат равен 0,2 г. Кристаллы крупнее 1 ка­рата встречаются редко.

По назначению алмазы разделяют на ювелирные и тех­нические.

Ювелирные алмазы должны иметь совершенную форму, высокую прозрачность, красивую и равномерную окраску без трещин и включений. После огранки ювелирные алмазы на­зывают бриллиантами.

К техническим относят алмазы, непригодные для юве­лирных целей. Среди них различают несколько сортов: борт, карбонадо, баллас. В число технических алмазов включают также алмазы ювелирного размера, но не обладающие каче­ствами, позволяющими использовать их как ювелирные.

К бортам относят недостаточно чистые камни или срост­ки кристаллов. Карбонадо — разновидность алмазов мелко­кристаллической структуры и темной окраски: от черного до темно-серого. Балласы — это те же борты, но шарообразной формы.

Исключительные оптические свойства алмазов поставили их на первое место среди других драгоценных камней.

Алмазы нашли широкое применение в машинострои­тельной, авиационной, автомобильной, станкостроительной, электронной, электротехнической, горно-добывающей и дру­гих отраслях промышленности, где требуется большая ско­рость и точность обработки металлов и других материалов, а инструмент из самой твердой легированной стали оказывает­ся недостаточно прочным.

В настоящее время осваивается производство искусствен­ных алмазов высокой прочности для изготовления алмаз­ных инструментов, пригодных для резки особо твердых мате­риалов.

2. Алмазы добывают из коренных и россыпных месторож­дений. Среди коренных месторождений различают два типа — кимберлитовый и перидотитовый. Все известные промыш­ленные месторождения алмазов принадлежат к кимберлито-вому типу. Кимберлиты залегают в месторождениях преиму­щественно в виде трубчатых тел, реже встречаются жилы и дайки. Диаметр трубок изменяется от 40 до 60 м.

Трубки заполнены ультраосновной глубинной плотной туфообразной породой — кимберлитом, главной составной частью которой является оливин. Помимо оливина, в состав кимберлита входят пироп (красно-фиолетовый гранат), хром-диопсид (моноклинный пироксен), шпинель, хромит, корунд, рутил, ильменит, кальцит, доломит, халцедон и другие извер­женные, метаморфические и осадочные породы.

Содержание алмазов в отдельных частях трубок подвер­жено большим колебаниям. В наиболее богатых трубках оно достигает нескольких карат на 1 м3 породы. С глубиной со­держание алмазов обычно уменьшается.

Среди алмазных россыпей выделяют: элювиальные, де­лювиальные, ложковые и морские россыпи. Современные россыпи состоят большей частью из рыхлых пород — гравия, песка и глины.

Основным источником добычи алмазов из россыпей яв­ляются аллювиальные россыпи. Длина их обычно не превы­шает нескольких километров при ширине 100—200 м. Мощ­ность алмазоносного пласта небольшая: 0,2—0,8 м и редко более I м. Среднее содержание в разрабатываемых россыпях обычно не ниже 0,1 кар/м3.

Прибрежно-морские россыпи широко распространены вдоль атлантического побережья Африки. Содержание алма­зов местами достигает 100—200 кар/м3. Обычно же в разраба­тываемых россыпях оно находится в пределах 0,5 кар/м3

Алмазы из каждого месторождения отличаются типич­ной формой кристаллов. Типичны также цвета и оттенки камней.

Важной характеристикой является содержание спутников в алмазоносном материале месторождения. К спутникам от­носят минералы и породы плотностью более 2950 кг/м3. Со­став спутников влияет на выбор процессов и может влиять на степень концентрации при обогащении этими методами руд и россыпей.

3. Извлечение алмазов отличается от извлечения других по­лезных ископаемых некоторыми особенностями, обусловлен­ными чрезвычайно низким содержанием ценного компонента, по сравнению с другими видами минерального сырья, и его свойствами. В рудах и россыпях одна часть алмазов прихо­дится в среднем на 20 млн частей руды. В процессе обработки руды необходимо осторожно применять операции дробления и измельчения ввиду хрупкости алмазов и резкого снижения их ценности с уменьшением размеров кристаллов; алмазы нельзя нагревать в воздухе до высоких температур и, следова­тельно, для их извлечения не могут быть использованы про­цессы обжига, плавки, возгонки и др.

Большая стоимость алмазов требует применения таких процессов, которые обеспечили бы высокую степень извлече­ния. Иногда один только кристалл высокого качества, остав­шийся в хвостах, представляет собой крупные потери.

Технология извлечения алмазов обычно включает про­цессы: дезинтеграции исходного сырья для освобождения ал­мазов от их связи с другими компонентами; получения пер­вичных концентратов, в которых сконцентрированы алмазы; извлечения алмазов из первичных концентратов. При обога­щении кимберлитов и песков россыпных месторождений применяют в основном одни и те же процессы.

Для получения грубых концентратов используют грави­тационные процессы, основанные на несколько большей плот­ности алмаза, по сравнению с минералами пустой по­роды.

Обработка гравитационных концентратов для сокраще­ния их объема и извлечения алмазов осуществляется различ­ными методами. Для этой цели используют обогащение на липких поверхностях (жировой процесс), электрическую сепа­рацию, избирательное измельчение, рентгенолюминесцентную сепарацию, пленочную флотацию, разделение в тяжелых жидкостях, ручную сортировку и другие методы обогащения.

^ Жировой процесс основан на способности алмазов прили­пать к мазям, которыми покрыта улавливающая поверхность. Этот процесс позволяет извлекать алмазы крупностью от 16 до 0,5 мм. Для кристаллов с загрязненной поверхностью эф­фективность процесса резко падает. Если в обогащаемом ма­териале содержится много тяжелых минералов, степень кон­центрации значительно снижается.

^ Электрическая сепарация использует разницу в электро­проводности алмазов, пустой породы и сопутствующих мине­ралов. Она применяется для извлечения алмазов крупностью от 6 до 0,1 мм. Этот процесс не всегда дает достаточно высо­кую степень концентрации и не является окончательным. Кроме того, при содержании в концентрате алмазов с железненной поверхностью эффективность процесса снижается.

^ Избирательное измельчение основано на различном со­противлении истиранию алмазов и сопутствующих минера­лов. Этот процесс широко используется при доводке первич­ных концентратов. Он не только позволяет достигнуть значи­тельного сокращения объема концентратов, но и повышает эффективность последующих процессов в результате очистки поверхности алмазов.

^ Рентгенолюминесцентная сепарация — процесс, исполь­зующий способность алмазов избирательно светиться в рент­геновских лучах — эффективна при незначительном содержа­нии люминесцирующих минералов пустой породы, а также при отсутствии в обогащаемом материале алмазов сорта кар­бонадо и слабосветящихся кристаллов. При обработке этим способом алмазов мельче 1 мм степень извлечения очень низ­кая, а производительность аппаратов мала.

^ Пенная и пленочная флотация, пенная сепарация применя­ются для извлечения алмазов мельче 0,5 мм. Пока они не по­лучили широкого промышленного применения.

^ Разделение в тяжелых жидкостях имеет ограниченное применение, но перспективы его использования как в виде самостоятельного процесса, так и в комбинации с процессом обогащения в тяжелых суспензиях очень большие.

^ Ручная сортировка широко применяется для окончатель­ного извлечения алмазов, радиометрическая сепарация — для выборки пустой породы и алмазов из исходной руды.

Ни один из указанных выше способов не является уни­версальным. Достточно полное извлечение алмазов может быть достигнуто только в результате использования многих методов.

Вопросы для повторения:

1) Охарактеризуйте алмазы.

2) Применение алмазов.

3) Отличительная особенность извлечения алмазов.

4) На чем основано избирательное измельчение алмазов?

5) Перечислите способы обогащения алмазных руд.

Лекция 3
Дезинтеграция песков алмазных руд коренных месторождений
План:

1) Дезинтеграция песков алмазных руд.

2) Гравитационные процессы.

Цель занятий: Ознакомить магистров с процессами дезинтеграции песков алмазных руд коренных месторождений и гравитационными процессами переработки.

1. В песках россыпных месторождений составляющие компо­ненты находятся в свободном состоянии. Поэтому при обработ­ке ограничиваются обычно простыми способами дезинтеграции — в скрубберах, бутарах, реже в галечных мельницах.

Дезинтеграция песков совмещается с операцией класси­фикации по крупности (перед обогащением их на отсадочных машинах, на жировых столах и др.) с одновременным выделе­нием из обогащаемого материала непродуктивных (отваль­ных) классов — крупной гали и шламов. Для этой цели при­меняют вибрационные, барабанные и колосниковые грохоты. Дезинтеграция коренных пород более сложный процесс, так как кристаллы алмазов прочно связаны с пустой породой. Известны два способа дезинтеграции коренных пород: вывет­ривание и механическое дробление. В зависимости от крепо­сти пород продолжительность процесса выветривания колеб­лется в пределах от нескольких недель до полутора лет. Вы­ветривание в целях дезинтеграции широко использовалось в практике обработки кимберлитовых руд Южной Африки, особенно для руд верхних горизонтов трубок. По истечении определенного времени руда разрушается и превращается в рыхлую смесь. Дезинтеграция коренных пород выветривани­ем гарантирует целостность алмазов и обеспечивает доста­точно полное освобождение алмазов от связи с другими ми­нералами. Метод выветривания является наиболее эффектив­ным, но он малопроизводителен и на предприятиях большой мощности не применяется. Дробление связано с риском появления на алмазах тре­щин и их измельчения. Чтобы не повредить алмазы, не допус­кают большой степени дробления и она колеблется от 2 до 5. Необходимость полной сохранности кристаллов алмаза за­ставляет проводить дробление в несколько стадий с включе­нием после каждой из них обогатительных операций, благо­даря которым из дальнейшей обработки исключается часть материала. Как правило, дробление трехстадиальное. Для крупного и среднего дробления обычно используют конусные дробилки. Мелкое дробление осуществляют в конусных и валковых дробилках. При дроблении на валках степень дроб­ления принимается минимальной — не более 1,5—2.

Кимберлитовая порода при дроблении раскалывается по плоскостям спайности отдельных компонентов, в результате чего алмазы легко выкрашиваются из нее. Но не всегда по­верхность алмазов после дробления оказывается чистой. Из­мельчение в барабанных мельницах используют как для де­зинтеграции исходной руды, так и для обработки концентра­тов. В обоих случаях режим измельчения должен обеспечи­вать сохранение целостности алмазов. Вследствие хрупкости алмазов обычное измельчение не применяют.

Алмаз, являясь наиболее твердым из всех минералов, хо­рошо сопротивляется истиранию, тогда как пустая порода и сопутствующие минералы представляют собой более мягкий материал, легко поддающийся истиранию. Эта разница в свойствах минералов используется для избирательного из­мельчения при истирающем режиме. Такой режим достигает­ся при снижении числа оборотов мельницы до 30—50 % кри­тического и измельчении в более плотной пульпе. В качестве измельчающих тел используют металлические шары небольших размеров, гальку и куски более твердых компонентов са­мой руды.

Применение избирательного измельчения исходного ма­териала с последующей отмывкой образовавшихся шламов обеспечивает, помимо сохранения материала и очистки по­верхности алмазов от пленок минеральных солей, дополни­тельное раскрытие мелких алмазов и более благоприятные условия для обогащения в тяжелых суспензиях.

Для избирательной дезинтеграции алмазосдержащих руд в России предложены: установка с применением в качестве измельчительных аппаратов последовательно установленных струйных мельниц с противоточным расположением инжекторов.
Разгрузочное устройство каждого предыдущего измельчителя встроено в качестве питающего устройства в по­ следующий измельчитель. Рабочие поверхности аппара­тов, входящих в установку, футеруют эластичным мате­ риалом — резиной или пластмассой; центробежная мельница. Мельница состоит из верти­, калено, расположенного цилиндра со вставленным в него ротором, в ячейках которого установлены измельчающие тела в виде стальных роликов, осуществляющие разруше­ние породы под действием центробежных сил, развивае­мых при вращении ротора. Рабочая поверхность цилинд­ра футеруется резиной.

2. Из гравитационных процессов для извлечения алмазов применяют отсадку и обогащение в тяжелых средах. Для из­влечения мелких алмазов могли бы быть использованы вин­товые сепараторы, вибрационные шлюзы и концентрацион­ные столы. Однако для эффективного обогащения этими спо­собами разница в плотности алмазов и пустой породы недос­таточно велика.

Обогащаемый материал перед отсадкой подвергают клас­сификации по узкой шкале. Коэффициент шкалы классифи­кации обычно не превышает 2, что обусловлено очень малой разницей в плотности алмаза и минералов пустой породы.

При отсадке в концентрат выделяют все минералы плотно­стью более 3000 кг/м3.

Значительное влияние на показатели отсадки оказывает диаметр отверстий решет в камерах отсадочных машин; он дол­жен быть лишь немного больше верхнего предела крупности обогащаемого материала. Так, для классов -16 + 8,-8 + 4,-4 + 2 и -2 + 0,5 мм диаметр отверстий решета должен быть соответст­венно 20, 10—12, 6—8 и 3—4 мм. С увеличением диаметра отвер­стий концентрат обычно получается более бедным.

В настоящее время на многих фабриках получил примене­ние процесс обогащения в тяжелых суспензиях. Благодаря простоте, высокой эффективности и экономичности этот процесс во многих случаях вытеснил отсадку и концентрацию в чашах. При обогащении в тяжелых суспензиях обычно выделяют в тяжелую фракцию все минералы плотностью больше 3000 кг/м3.

Обычную сепарацию в статических условиях применяют до крупности 1,5—2 мм. Обогащение в тяжелых суспензиях более мелкого материала осуществляют в гидроциклонах. В качестве утяжелителя используют молотый или гранулированный ферро­силиций плотностью 6700—7200 кг/м3. Крупность измельчения ферросилиция для статических условий сепарации должна со­ставлять примерно 80 % -80 мкм. Вязкость суспензии не должна превышать 20 мПа-с при сепарации в статических условиях и 30 мПа-с — в гидроциклоне. Добавка до 1 % бентонитовой глины к ферросилициевой суспензии повышает ее устойчивость в 3—4 раза без значительного увеличения вязкости.

Обогащение в тяжелых суспензиях может проводиться в сепараторах различной конструкции, из которых наибольшее распространение получили конусные и барабанные. Выход тяжелой фракции обычно колеблется от долей до нескольких процентов от питания. При обогащении мелкого материала (меньше 1,5—2 мм) в гидроциклонах для получения плотно­сти разделения, равной 3200 кг/м3, достаточна плотность сус­пензии в пределах 2150—2200 кг/м3. Гидроциклоны успешно применяют также для обогащения песков, добытых со дна моря. В отличие от других аппаратов на процесс в гидроци­клонах не влияют движение и качка судна, так как центробежные силы, действующие в гидроциклонах, значительно превосходят силы тяжести.

Процесс обогащения в тяжелых суспензиях вследствие малого удельного расхода воды имеет преимущество при до­быче алмазов из руд и россыпей в районах, где трудно обес­печить обогатительные фабрики водой.

Вопросы для повторения:

1) Что такое дезинтеграция пород и их методы осуществления?

2) Какие свойства алмазных минералов дают возможность избирательного измельчения руд?

3) Какие гравитационные процессы применяются при извлечении алмазов?

4) В чем преимущество обогащения в тяжелых суспензиях алмазов?
Лекция 4
Основные процессы переработки алмазов
План:

1. Жировые процессы обогащения.

2. Электрическая сепарация алмазов.

3. Фотометрическая и рентгенолюминесценционная сепарация алмазов (РЛС).

4. Флотация алмазов.
Цель занятий: Ознакомить магистров с основными процессами переработки алмазов.
1. При поступлении пульпы, содержащей алмазы, на жиро­вую поверхность частицы гидрофильных минералов (кварца, кальцита и др.) не прилипают к ней и сносятся потоком воды, тогда как гидрофобные алмазы при контакте с жировой по­верхностью прочно прилипают и удерживаются на ней.

Для увеличения гидрофобности алмазов рекомендуется применение реагентов-собирателей гетерополярного и аполярного типов.

Алмазы, которые называют упорными, встречаются главным образом в аллювиальных месторождениях. Они не прилипают к жиру потому, что их поверхность покрыта тон­кой пленкой гидрофильного оксида железа, гидратов оксида кальция и силикатных соединений. Удаление таких соедине­ний с поверхности алмазов (растворением, оттиркой и др.) или обработка реагентами повышает их извлечение. Наибо­лее подходящим реагентом для этой цели является талловое масло. Например, наиболее доступным реагентом для усло­вий Южной Африки оказалась китовая ворвань с содержани­ем от 40 до 80 % свободной жирной кислоты.

Материал из питателя двигается перпендикулярно на­правлению движения ленты. Алмазы прилипают к жиру и выносятся лентой к скребку, а хвосты смываются водой и удаляются в отвал.

Непрерывный съем алмазов и восстановление слоя жира выполняют скребком, под которым установлен металличе­ский ящик со вставленной в него съемной сеткой. Срезаемый тонкий слой жира с алмазами подается в приемник, под кото­рым установлена электрическая грелка для растапливания снятого с ленты жира. Освободившиеся от жира алмазы и частицы сопутствующих минералов остаются в сетке, кото­рую по мере накопления в ней минерала заменяют другой.

  1   2   3   4   5   6   7



Скачать файл (1410.3 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации