Головна

електроліз | Глава 3. КЛАСИФІКАЦІЯ МЕТАЛУРГІЙНИХ ПРОЦЕСІВ | металургійні плавки | Промислові способи випалу і плавки | гідрометалургійні процеси | вилуговування | Виділення металів з розчинів | допоміжні процеси | Електролітичне осадження (електроліз з нерозчинним анодом) | Електролітичне рафінування (електроліз з розчинною анодом) |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати

збагачення руд

  1. VIII.4.4) Безпідставне збагачення.
  2. Збагачення дуття киснем

З руд кольорових і рідкісних металів, зазвичай містять дуже невеликий відсоток корисного мінералу, отримувати метал без попереднього збагачення економічно не вигідно, а часто практично неможливо. Тому більше 95% видобутих руд піддають збагаченню.

збагаченням називається сукупність процесів первинної обробки мінеральної сировини (руд) з метою відокремлення всіх корисних мінералів від порожньої породи і шкідливих домішок. Хімічний склад рудних мінералів при збагаченні не змінюється. В результаті збагачення отримують концентрати (один або кілька), отвальниехвостиі проміжні продукти.

концентрат - Продукт збагачення, що містить більше цінного компонента в порівнянні з рудою і призначений для подальшої металургійної переробки. За своїм мінеральним і хімічним складом він повинен відповідати певним стандартним вимогам (кондиціям). Зазвичай в концентраті вміст корисного мінералу в десятки, а іноді і в сотні разів більше, ніж в руді. Концентрати називають по основному металу, що входить до їх складу (наприклад, свинцевий, мідний і т. Д.) Або за основним мінералу (наприклад, ільменітовий, рутиловий, сієніт і т. Д.). Концентрат, що містить приблизно рівні кількості декількох металів і використовуваний для отримання кожного з цих металів, називають колективним.

хвостами називають отходиобогащенія, що містять головним чином мінерали порожньої породи і незначні кількості корисного компонента. Хвости - поняття умовне, з розвитком техніки і технології, підвищенням комплексності використання руд і особливо в зв'язку з вичерпанням багатьох родовищ хвостистановятся НЕ відвальним продуктом, а важливими корисними копалинами.

Проміжними продуктами (промпродукти) називають такі продукти збагачення, в яких вміст корисних компонентів менше, ніж в концентраті, і більше, ніж в хвостах і руді. Промпродукти повинні піддаватися подальшому збагаченню або спеціальним хіміко-металургійним методам переробки.

Результати збагачення оцінюються кількома показниками: витяганням, виходом, ступенем збагачення. витяганням називається відношення кількості корисного компонента, переведеного в концентрат, для її кількості в руді, виражене у відсотках. Витяг характеризує повноту перекладу корисного компонента з руди в концентрат і є одним з найважливіших технологічних показників роботи збагачувальної фабрики.

виходом називається відношення маси будь-якого продукту збагачення до маси, що переробляється руди, виражене у відсотках.

Вміст корисного компонента в концентраті характеризує його якість. Ставлення змісту корисного компонента в концентраті до змісту його в руді називається ступенем збагачення.

Руда при переробці на збагачувальній фабриці проходить різні процеси, які за своїм призначенням можна розділити на підготовчі, власне збагачувальні і допоміжні.

Підготовчі процеси мають на меті підготувати руду до збагачення. Ця підготовка включає перш за все операції зменшення розмірів шматків руди - дроблення подрібнення і пов'язану з ними класифікацію руди на грохотах, в класифікаторах і гидроциклонах. Кінцева крупність подрібнення визначається розміром вкраплених в пусту породу цінних мінералів.

До власне збагачувальним процесів відносяться процеси поділу руди по фізичним та фізико-хімічними властивостями мінералів, що входять до її складу. До цих процесів належать гравітаціонноеобогащеніе, флотація, магнітна і електрична сепараціяі ін.

Оскільки багато процесів збагачення проводяться в воді, виникає необхідність зневоднення продуктів збагачення шляхом згущення, фільтрування та сушки. Сутність цих допоміжних процесів розглянута раніше (розділ 2.3).

Дроблення, просіванняи подрібнення. Зазвичай процес дроблення здійснюють в декілька стадій і перед кожною стадією дрібні шматки руди щоб уникнути їх переізмельченія відокремлюють від великих методом класифікації. Кожна стадія характеризується ступенем дроблення i, тобто відношенням діаметра максимальних шматків руди, що надходять на дробленняDmax, До діаметру максимальних шматків руди в продукті дроблення dmax:

i = Dmax / dmax

Для дроблення матеріалу, що має різні фізичні властивості і розміри, застосовуються різноманітні типи дробильних машин. Дроблення в дробарках і подрібнення в млинах виробляють різними способами, у тому числі найбільш широкого поширення набули розчавлювання, розколювання, удар і стирання.

Дробильні машини за своїм призначенням можна розділити на дробілкікрупного, середнього и дрібного дроблення і на апарати тонкого подрібнення. На збагачувальних фабриках для дроблення руд кольорових, рідкісних і благородних металів з наведеною нижче дробильна апаратура: для великого дроблення - щековиеі конусні дробарки; для середнього дробленія- конусниедробілкі; для мелкогодробленія - короткоконусниеі валковиедробілкі; для тонкого подрібнення - кульові, стрижневі і рудногалечние мельніциі млини самоздрібнювання.

щокові дробарки застосовуються для крупного, іноді - для середнього дроблення. У щокові Дробарки дробленіеруди проводиться в момент наближення рухомої щоки до нерухомої. Рухома щока в різних конструкціях дробарок робить прості і складні рухи.

конусні дробарки підрозділяються на дробарки для крупного, середнього (стандартні) і дрібного (короткоконусние) Дроблення. Дроблення руди в них здійснюється безперервним роздавлюванням з вигином і стиранням в момент наближення рухомого конуса до нерухомого.

валкові дробарки використовують для середнього і дрібного дроблення твердих гірських порід. Їх встановлюють після щекових і конусних дробарок, вони дають найбільш рівномірний по крупності продукт. Валкові дробарки застосовуються переважно на збагачувальних фабриках, переробних олов'яні, вольфрамові та інші руди, що містять крихкі корисні мінерали. У валкових дробарках шматки руди подрібнюються роздавлюванням між двома валками (гладкими, зубчастими, рідше - рифленими), що обертається назустріч один одному.

До дробарки ударної дії відносяться молотковіи роторнідробарки, які застосовуються для дроблення таких тендітних матеріалів як вапняк, вугілля, азбестові руди та ін. В цих дробарках ударні інструменти (молотки - в молоткових, била - в роторних) встановлені на валу ротора.

Після дроблення руда надходить на операцію просіювання - Процесу поділу (класифікації) Руди на класи по крупності. При грохочении руда, що представляє собою суміш шматків різної крупності, пропускається через одне або декілька сит або решіт з отворами певного розміру. Продукт, що пройшов через сито, називається підгратного і позначається знаком "мінус", наприклад -10 мм; продукт, що залишився на ситі (надрешітного), позначається знаком "плюс", наприклад +10 мм. Грохоти різної конструкції, від найпростіших до дуже складних, можна класифікувати на наступні типи: нерухомі колосникові; плоскокачающіеся; напіввібраційніабо гіраціонние; вібраційніабо інерційніз простим і подвійним дебаланс, самоцентрувальні и резонансні; барабанні; валкові; дугові. Грохоченням поділяють подрібнений матеріал по крупності, але не за змістом компонентів руди.

Кожна стадія дроблення включає в себе операцію просівання (попереднього або повірочного). Схема дроблення включає в себе від одного до чотирьох стадій.

подрібнення руди є останньою стадією процесу зменшення крупності руди перед її збагаченням. Залежно від форми барабана млини бувають циліндричніи конічні, А в залежності від роду дроблять тел вони поділяються на кульові, стрижневі, галькові и самоздрібнювання. Руда в млинах подрібнюється не тільки під дією удару падаючих при обертанні млина дроблять тіл, але і стирається між дроблять тілами і внутрішньою поверхнею млини. подрібнення буває мокрим и сухим.

На відміну від просіювання, що розділяє матеріал по крупності, гідравліческаяклассіфікаціяділить матеріал на класи по рівнопадіння, тобто кожен клас, отриманий при гідравлічної класифікації, містить великі зерна легких мінералів і дрібні зерна важких мінералів, що мають однакові швидкості падіння в воді.

Гідравлічна класифікація може бути самостійною, підготовчої або допоміжної операцією. Як самостійна операція гідравлічна класифікація застосовується при дезінтеграції і відмиванні великого матеріалу від глинистих і мулистих частинок перед збагаченням залізних, марганцевих, золотовмісних, вольфрамових, олов'яних і інших руд і розсипів. Як підготовчої операції гідравлічна класифікація застосовується при підготовці матеріалу перед його збагаченням гравітаційними методами, а в якості допоміжної операції - при тонкому подрібненні руд.

Гідравлічна класифікація здійснюється в апаратах, званих класифікаторами. При збагаченні руд кольорових і рідкісних металів застосовуються такі класифікатори:

1. гідравлічні - Зазвичай складаються з чотирьох-шести і більше камер. Кожна з них має різну швидкість висхідній струменя води і стиснене падіння зерен. Вони застосовуються для поділу подрібненого матеріалу на ряд класів по рівнопадіння перед збагаченням руди гравітаційними методами;

2. конусні - Застосовуються для зневоднення дрібного матеріалу і для поділу його на піски і шлами;

3. механічні- Застосовуються для поділу подрібненого матеріалу на піски, які повертаються в млини на доізмельченіе, і дрібніший продукт (слив), Готовий для збагачення (зазвичай для флотації);

4. відцентрові(гідроциклони) поділяють матеріал на піски і шлами.

До підготовчих операціях відносяться також промивкаи дезінтеграція, Що застосовуються при збагаченні руд і особливо розсипів, що містять глину, яка цементує мінерали і ускладнює гравітаційне збагачення. Найбільш часто промивка та дезінтеграція застосовуються при збагаченні розсипних родовищ алмазсодержащего, золотовмісних, олов'яних, вольфрамових і титанових руд, в яких корисні мінерали щільно зцементовані глиною і піском. Для ефективного збагачення розсипів необхідно звільнити цінні мінерали від глини і піску шляхом розпушення всієї маси руди і наступного промивання і видалення глинистого матеріалу. Після промивання, дезінтеграції і видалення глини руда піддається гравітаційному збагаченню. У схемах збагачення розсипів зазвичай застосовується мокра дезінтеграція, яка виробляється в коритнихмойках, мийках-дезинтеграторах, бутари, скрубберах и скруббер-бутари.

Виходячи з відмінностей фізичних і фізико-хімічних властивостей мінералів застосовують різні методи збагачення.

Гравітаційні методи збагачення засновані на відмінності щільності, розмірів і форм мінералів і різної швидкості і характер руху їх в середовищі під дією сили тяжіння і сил опору. Поділ мінералів по щільності можна виробляти в воді, повітрі та важких середовищах. До гравітаційним процесам ставляться:

1. збагачення у важких середовищах(Суспензіях), в яких легкі мінерали спливають на поверхню, а важкі - тонуть. Цей процес застосовується головним чином до руд з великої вкрапленностью корисних мінералів;

2. відсадка- Поділ мінералів під дією вертикальної струменя води або повітря;

3. Збагачення концентраційних столах, Пов'язане з поділом мінералів під дією руху столу і потоку води, що тече по похилій площині столу;

4. збагачення шлюзах, Де поділ мінералів відбувається під дією потоку води і уловлювання важких мінералів покриттям дна шлюзів;

5. збагачення на гвинтових, струменевихи конуснихсепараторах, де поділ відбувається під дією потоку води, що рухається по похилій поверхні.

Гравітаційні методи широко застосовуються при збагаченні руд і розсипів рідкісних і благородних металів.

флотаціязаснована на відмінності фізико-хімічних властивостей (смачиваемости) Поверхні мінералів і на виборчому прилипании частинок мінералів до поверхні розділу двох фаз (зазвичай до поверхні бульбашок повітря). застосовуючи різні флотаційні реагенти (збирачі, депрессории активатори), можна штучно змінювати смачіваемостьмінеральной поверхні. Змочуються погано водою (гідрофобні) частки прилипають до бульбашок повітря, спливають на поверхню пульпи і утворюють мінералізовану піну. Добре, що змочуються водою (гідрофільні) частки до бульбашок повітря не прилипають і залишаються в обсязі пульпи.

Флотируемого різних мінералів залежить від здатності поверхні мінералів смачиваться водою. Цю здатність можна змінювати штучно, застосовуючи флотаційні реагенти. В принципі все мінерали можуть бути сфлотіровани, якщо їх поверхня буде для цього підготовлена. Якщо поверхня мінералів змочується водою, то до неї не зможе прилипнути бульбашка повітря, і Мінералні буде флотувати. Якщо ж поверхня мінералу не змочується водою, то до неї легко прилипає бульбашка повітря і комплекс мінерал-бульбашка легко спливає на поверхню пульпи, тобто мінерал флотируются.

Шляхом підбору флотаційних реагентів можна створити такі умови, при яких одні мінерали будуть флотувати, а інші ні, тобто створити умови для селективного поділу цих мінералів.

Наприклад, якщо в поліметаллічеськой руді містяться одночасно галенит, халькопірит, сфалеритом пірит, що володіють однаковою природного флотируемого, то у флотаційній пульпи застосуванням різних флотаційних реагентів створюються такі умови, при яких ці мінерали виділяються в самостійні концентрати.

Флотація в даний час є основним і найбільш досконалим методом збагачення корисних копалин. Вона застосовується при збагаченні більше 90% видобутих руд кольорових металів, великої кількості руд рідкісних, чорних, благородних металів і неметалевих корисних копалин.

Широке застосування флотаційного процесу пояснюється великими перевагами його перед іншими методами: можливістю переробляти бідні руди з низьким вмістом металів, наприклад міді нижче 1%, олова і вольфраму до 0,1%, молібдену до 0,01% і т. П .; можливістю комплексно переробляти складні, наприклад поліметалічні руди, що містять свинцеві, цинкові, мідні та інші мінерали; можливістю ефективно переробляти тонковкрапленние руди, що містять зерна цінних мінералів розмірами до 0,1 і навіть до 0,01 мм, тоді як гравітаційне збагачення на столах і отсадочних машинах ефективно лише для руд з великої вкрапленностью цінних мінералів (понад 0,5 мм) і лише при значній різниці щільності мінералів.

Після подрібнення до необхідної крупності і обробки флотацій реагентами руда піддається флотації в апаратах, званих флотаціоннимімашінамі.

У флотаційних машинах частки мінералів стикаються з бульбашками повітря. Гідрофобні частки прилипають до них і виносяться на поверхню пульпи у вигляді мінералізованою піни, яка самопливом або пенос'емнікамі видаляється в жолоб для пінного продукту (концентрату). Гідрофільні мінерали порожньої породи залишаються в камері і видаляються через хвостове отвір машини.

Застосовувані в практиці флотаційні машини класифікують в залежності від способу аерації пульпи, тобто способу насичення пульпи повітрям і способу перемішування пульпи. За цими ознаками всі машини ділять на три великі групи - механічні, пневмомеханічнийи пневматичні.

електромагнітний методзбагачення заснований на відмінності магнітних властивостей мінералів. Він широко застосовується при збагаченні залізних і марганцевих руд, так як корисні мінерали, що входять до складів цих руд, є магнітними. Крім того, цей метод застосовується при доведенні колективних редкометальних концентратів, що містять магнітні мінерали, наприклад ільменіт, Франклін (Zn, Mn) OzFe2O3, Монацит (Ce, La) [PO4], А також при поділі вольфрамо-олов'яних концентратів, в яких магнітним мінералом є вольфрамит, а немагнітним - каситерит.

магнітна сприйнятливість є одним з основних магнітних властивостей тіл. Всі мінерали в залежності від величини питомої магнітної сприйнятливості c можна розділити на три групи:

- Сильномагнітних мінерали, питома магнітна воспріімчівостькоторих більш 2,8z10-5 м3/ Кг. До цих мінералів відносяться магнетит, франклініті пирротин;

- Слабомагнітні мінерали з питомою магнітною сприйнятливістю від 7,5z10-6 до 1,26z10-7 м3/ Кг. В цю велику групу мінералів входять оксиди, гідроксиди та карбонати заліза, марганцю, а також ільменіт, вольфрамит, біотітK (Mg, Fe)3(OH, F)2[AlSi3O10] та ін.;

- Немагнітні мінерали володіють питомою магнітною сприйнятливістю менш 1,26z10-7 м3/ Кг. До них відносяться кварц, польові шпати (алюмосилікати K, Na, Ca, Ba), цірконZrSiO4, Рутілі ін.

Відділення магнітних мінералів від немагнітних відбувається в магнітному полі під впливом магнітної сили тяжіння. Частинки з різними магнітними властивостями переміщаються в магнітному полі по різних траєкторіях, що дозволяє відокремлювати магнітні частинки в магнітний продукт, а немагнітні - в немагнітний.

Постійні природні магніти створюють магнітні поля невеликої напруженості і можуть застосовуватися тільки для збагачення руд, що містять сильномагнітних мінерали. Тому в магнітних сепараторах зазвичай застосовуються електромагніти, що створюють поле високої напруженості і великої сили.

 12 *
 Застосовувані в даний час магнітні сепаратори класифікуються залежно від напруженості створюваного магнітного поля, способу сепарації (сухий або мокрий), способу подачі вихідного харчування, напрямки руху руди і продуктів збагачення, конструктивних особливостей.

Залежно від напруженості магнітного поля сепаратори поділяються на дві великі групи:

- Для збагачення сильномагнітних руд з напруженістю магнітного поля 1000-1500 Е (80-120 кА / м);

- Для збагачення слабомагнітних руд з напруженістю магнітного поля 10000-20000 Е (800-1600 кА / м).

Сепаратори з сильним магнітним полем застосовуються як для сухого, Так і для мокрого збагачення тонкоподрібнених руд, а сепаратори зі слабким полем використовуються зазвичай для сухого збагачення великої руди і для мокрого збагачення дрібної руди.

електричні методизбагачення засновані на розходженні величин і знака заряду мінералів. Мінерали, як і всі тверді тіла, володіють певними електричними властивостями, які характеризують їх поведінку в електричному полі. До цих властивостей відносяться електропровідністьи діелектрична проникність.

За величиною електропровідності прийнято все кристалічні тіла поділяти на три групи:

- провідники - З електропровідністю 104-105 Ом-1 см-1;

- напівпровідники - З електропровідністю 102-10-10 Ом-1 см-1;

- непроводнікі (діелектрики) - З електропровідністю 10-14 Ом-1 см-1 і нижче.

Мінерали, як і всі кристалічні тіла, по електричним властивостям відносяться до однієї з цих груп. Так, майже всі сульфідні мінерали є хорошими напівпровідниками, вольфрамітом кассітеріт- помірними провідниками, а силікатні і карбонатні мінерали дуже погано проводять електрику.

Фізична сутність процесу електричної сепарації полягає у взаємодії електричного поля і мінеральної частинки, що володіє певним зарядом. Дія зарядженого тіла проявляється у вигляді сил тяжіння або відштовхування, що прагнуть повертати і переміщати ці тіла по відношенню до зарядженого тіла.

В електричному полі заряджені частинки під дією електричних і магнітних сил рухаються по різних траєкторіях. Ця властивість використовується для поділу мінеральних зерен в апаратах, які називаються електріческімісепараторамі. Електричні сили, що діють на мінерали, пропорційні величині заряду їх і напруженості електричного поля, а механічні сили пропорційні масі частинок. У дрібних частинок електричні сили більше механічних, а у великих часток механічні сили переважають над електричними, що обмежує крупність матеріалу, що збагачується в електричних сепараторах.

Залежно від виду електричного поля, діючих електричних сил і способу повідомлення заряду часткам розрізняють наступні електричні методи збагачення: сепараціяв електростатіческомполе, сепарація в поле коронногоразряда, сепарація в коронно-електростатичному полі.

 12-Колобов Г. а.
 В результаті збагачення руд і розсипів рідкісних металів зазвичай отримують колективні та гравітаційні концентрати, які необхідно розділити на окремі мономінеральні концентрати. Поділ колективних гравітаційних концентратів та їх доведення до кондицій досягаються застосуванням поєднання різних методів збагачення, що включають магнітну і електростатичну сепарацію, іноді флотацию і збагачення на гравітаційних апаратах.

Електростатичний сепараціяобично застосовується при доведенні колективних титано-цирконієвих концентратів, які виходять при гравітаційному збагаченні. Такі концентрати містять більше десятка різних мінералів і являють собою складний комплекс. Мінерали-провідники, що входять до складу концентратів: ільменіт, рутил, хромітFeOzCr2O3, Магнетит, лейкоксен (Стено CaTiOz [SiO4]); мінерали-непроводнікі - циркон, дістенAl2SiO5, кварц, турмалінNaMg6[B3Al3Si6O25(OH)5], монацитом ставроліт2Al2O [SiO4] zFe (OH)2. Поділ такого складного комплексу досягається застосуванням великої кількості операцій електричної сепарації в поєднанні з магнітною сепарацією і гравітацією.

Електрична сепараціяпріменяется також в схемах доведення колективних олов'яних, вольфрамових і тантало-ниобиевих концентратів, при збагаченні руд рідкоземельних металів і торію, кварцового, полевошпатового сировини, фосфатних та калійних солей. Із загальної кількості доводочних операцій електрична сепарація зазвичай становить 40-70%.

К спеціальним методам збагачення відносяться:

1. рудоразборкой, Заснована на різниці кольору і блиску окремих мінералів, що входять до складу руди;

2. оптична сортування, Заснована на прозорості або світіння мінералів, із застосуванням фотоелемента, рентгенівських променів, поляризованого світла;

3. радіометріческаясортіровка, Заснована на відмінності радіоактивних властивостей мінералів або силі їх випромінювання;

4. збагачення за тертю, Засноване на відмінності коефіцієнтів тертя мінералів при русі їх по площині;

5. збагачення за твердістюзастосовується в процесі виборчого подрібнення, засноване на різної твердості мінералів, що входять до складу, наприклад, берилієвих руд;

6. збагачення за крупності, Засноване на різної крупності корисних мінералів і порожньої породи, що складають руду. Процес збагачення по крупності здійснюється на різних грохотах і застосовується як допоміжний при розробці розсипних родовищ золота, платини, вольфраму, титану, олова та ін .;

7. збагачення за здатністю мінералів розтріскуватися при нагріванні (декріпітація);

8. хімічнеи бактеріальнезбагачення, засноване на здатності мінералів, наприклад сульфідів, окислюватися і розчинятися в сильно кислих розчинах. При цьому метали переходять в розчин, з якого здобуваються різними хіміко-металургійними методами. Присутність в розчинах деяких типів бактерій, наприклад тіонових, значно інтенсифікує процес розчинення мінералів.

У технологічних схемах збагачення складних комплексних руд часто використовують одночасно два або три різних методи збагачення, наприклад гравітаційний і флотація, гравітаційний і магнітний і т. П. Застосовуються також комбіновані методи збагачення в поєднанні з гідрометалургійних.

Для успішного застосування того чи іншого методу збагачення необхідна наявність у мінералів достатнього відмінності тих властивостей, які використовуються в даному методі.

У вторинній металургії кольорових металів для збагачення (сепарації) брухту і відходів застосовують сухі методи (сепарація в повітряному середовищі) і мокрі (Сепарація в рідинах). Збагачення брухту і відходів кольорових металів здійснюють як для відділення засмічення (неметалічних матеріалів, чорних металів), так і для поділу змішаного металевого сировини на окремі кольорові метали.

До сухим методам сепарації відносяться: магнітні, електродинамічні, електричні і пневматичні.

магнітний метод збагачення відходів кольорових металів заснований на використанні відмінності в магнітних властивостях компонентів вторинної сировини. Магнітні сепаратори різних видів застосовують для знезалізнення стружки мідних і алюмінієвих сплавів, видалення магнітних матеріалів з продуктів дроблення брухту і відходів кольорових металів (броньованого кабелю, сталеалюмінієвого дроти, поршнів, автомобільного брухту), поділу змішаної стружки сплавів на мідній основі (наприклад, бронзолатунной) на групи марок сплавів.

метод електродинамічної (ЕД) сепарації грунтується на силовому взаємодії змінного електромагнітного поля з твердими електропровідними тілами з різними значеннями електропровідності. Залежно від умов взаємодії і характеру електромагнітного поля виділяють чотири класи ЕД сепараторів: з обертовим магнітним полем; з біжучим магнітним полем лінійного асинхронного двигуна; з неоднорідним змінним магнітним полем, а також пристрої, в яких сила взаємодії виникає при переміщенні електропровідних частинок щодо неоднорідного магнітного поля постійних магнітів. ЕД сепарація дозволяє з високою ефективністю витягувати кольорові метали при невеликому вмісті їх в мало- або неелектропровідних відходах. Вона застосовується для вилучення кольорових металів (алюмінію, міді, цинку) з автомобільного брухту і побутових відходів, збагачення алюмінієвого дробленого брухту, алюмінієвої стружки і кабельного брухту. Поділ сировини, що містить кольорові метали, методом електродинамічної сепарації тим ефективніше, чим більше розходження в електропровідності поділюваних матеріалів. Висока ефективність розділення може бути досягнута для систем алюміній-свинець, мідь-свинець, метал-неметал.

при електричної сепарації сипких (подрібнених) відходів кольорових металів (крупність 0,05-5 мм) використовуються відмінності в ефектах взаємодії заряджених частинок поділюваних компонентів з електричним полем. Електричні сепаратори класифікуються на електростатичні, коронні, коронно-електростатичні і трибоелектричних. Вони застосовуються в схемах переробки кабельної продукції для виділення міді із залишків ізоляції після вібропневматіческой сепарації, для відділення алюмінію від неметалічних матеріалів, для отримання кольорових металів з побутових відходів. Вологість поділюваних матеріалів при використанні електричної сепарації повинна становити менше 1%.

пневматичний метод сепарації заснований на відмінності в швидкостях падіння частинок різного розміру і щільності в повітряному середовищі. Пневматичні сепаратори різних типів: звивисті (противоточно-поворотні), поперечно-потокові, пневмовібраціонние (поєднання отсадочной машини і концентраційного столу) застосовуються для видалення засмічення (фарби, текстилю, дерева та інших неметалічних компонентів відходів) з дробленого продукту, збагачення подрібнених відходів кабельних виробів . В останньому випадку отримують металевий концентрат з засміттям неметаллами 0,4-1,5% і полімерну фракцію з вмістом металу до 3,5%.

До мокрим методам сепарації відносяться: важкосередовищної, магнітогідростатіческіе і гідравлічні.

важкосередовищної, Або сепарація в важких суспензіях, заснована на поділі механічної суміші матеріалів по їх щільності в рідкому гравітаційному полі. Рідка фаза - суспензія - має проміжну щільність між густиною легкої і важкої фракцій і являє собою механічну суспензія тонкодисперсних частинок (обважнювачів) в воді. Як обважнювачів зазвичай використовують магнетит, феросиліцій (в штучних суспензіях) або оксидно-сульфатний свинець (при переробці акумуляторного брухту в самообразу суспензіях). Для створення у всій системі однаковою щільності рідина постійно перемішують мішалками або створюють циркуляційні потоки за допомогою шламових насосів. Важкосередовищної сепаратор зі штучною суспензією, наприклад СБС-5, призначений для поділу змішаних відходів алюмінієвих сплавів на групи марок з високим вмістом магнію (щільність <2650 кг / м3), З високим вмістом цинку (щільність> 2850 кг / м3) І мідно-крем'янисті алюмінієві сплави проміжної щільності.

Магнітогідростатіческая (МГС) сепарація - це процес поділу немагнітних матеріалів (кольорових металів) по щільності в псевдоутяжеленной магнітної рідини, вміщеній в магнітне поле. МГС сепарація здійснюється в пристроях, що представляють собою магнітну систему, в межполюсние зазор якій міститься розділова феромагнітна рідина (ФМЖ). Цей метод сепарації називають також феррогідростатіческой або магнітогравіметріческой. Сутність магнітогідростатіческой сепарації полягає в тому, що на тверді частинки різної щільності діють різні виштовхують сили, що виникають в феромагнітної рідини при взаємодії її з зовнішнім неоднорідним магнітним полем. Зі зміною напруженості магнітного поля змінюється квазіплотность (уявна густина) розділяє середовища. МГС сепарацией можна розділити матеріали щільністю від 1,5 ? 103 до 20 ? 103 кг / м3, Тоді як у важких суспензіях - від 1,5 ? 103 до 5 ? 103 кг / м3. Як ФМЖ застосовують, наприклад, емульсію гасу в воді з вмістом до 12% магнетиту і 10-15% стабілізатора (олеїнової кислоти).

МГС сепаратор, наприклад ФГС-70, призначений для поділу продуктів дроблення брухту автомобілів, літаків, побутової техніки, освинцьованого кабелю, радіо-електронної апаратури і т. П. На окремі кольорові метали (мідь, свинець, цинк, алюміній і т. П. ) або групи близьких по щільності металів і сплавів, з яких можлива виплавка марочних сплавів без подальшої їх переробки.

При поділі механічних сумішей, що містять мідь і свинець, алюміній і свинець, алюміній і цинк та інших, сепаратор забезпечує отримання концентратів із взаємним змістом металів не більше 2%. При поділі суміші алюмінієвих сплавів на групи марок взаімозасореніе продуктів сепарації в сепараторі ФГС-70 не перевищує 0,6-1%, тоді як в інших пристроях взаімозасореніе становить 3,5-5%.

гідравлічний метод сепарації заснований на відмінності в швидкостях падіння частинок різного розміру і щільності не в повітряної, як пневматичний, а в рідкому середовищі.

Магнітний, важкосередовищної, пневматичний, електростатичний, електродинамічний та інші види сепарації відносяться до силових. Використання цих методів для вирішення задач якісної підготовки брухту та відходів до металургійного переділу виявило їх істотні недоліки: низьку ефективність процесів, велика витрата енергоносіїв і високі капітальні витрати. Останнім часом розробляються і впроваджуються більш ефективні, так звані інформаційні методи сепарації, що дозволяють отримати на кінцевій стадії сертифікаційну шихту. Одним з перспективних інформаційних методів сепарації є радіометричний.

радіометрична сепарація брухту і відходів кольорових металів заснована на ефектах взаємодії випромінювань з частинками вихідної сировини. Сутність процесу полягає в тому, що якщо на шматок або порцію вихідного сортується матеріалу направити потік випромінювання, то речовина, з якої складається аналізований шматок або порція матеріалу, взаємодіючи з випромінюванням, буде змінювати інтенсивність або склад випромінювання. Реєструючи параметри цього випромінювання за допомогою приймача, отримують інформацію про властивості (елементному складі) аналізованого сировини.

Для збагачення і сортування брухту та відходів кольорових металів найбільш перспективними є такі методи радіометричного збагачення: рентгенорадіометрічеський, резонансний, фотометричний і нейтронно-активаційний.

Метод радіометричного збагачення брухту і відходів кольорових металів, заснований на використанні відмінностей для поділюваних матеріалів в інтенсивності і спектральний склад вторинного характеристичного флюоресцентного випромінювання, порушуваного рентгенівськими променями, називається рентгенофлюоресцентного або рентгенорадіометрічеський.

резонансний метод збагачення брухту і відходів кольорових металів заснований на використанні відмінностей електричних і магнітних властивостей поділюваних компонентів вихідної сировини, що виявляються при їх взаємодії з високочастотним електромагнітним полем. Характер взаємодії електромагнітного поля з шматками брухту і відходів кольорових металів визначається їх електричними і магнітним властивостями. Резонансний метод вимірювання властивостей кольорових металів полягає в тому, що кількісна оцінка цих властивостей дається на підставі вимірювання величини реакції, яку випробовують джерелом електромагнітного поля при внесенні до нього контрольованого (аналізованого) матеріалу.

Метод радіометричного збагачення, заснований на використанні відмінностей поділюваних компонентів відходів кольорових металів в відбивної здатності, називається фотометричним. Збагачення кускових відходів кольорових металів за допомогою фотометричного методу може бути застосовано для таких сумішей кольорових металів, які істотно розрізняються за кольором, наприклад: алюміній-мідь, алюміній-латунь, мідь-свинець і т. П.

при нейтронно-активаційний сортування та аналізі використовують відмінності в наведеної (штучної) радіоактивності, що виникає при опроміненні відходів вторинних кольорових металів потоком нейтронів. Перевагою даного методу є його глибинність, яка визначається високу проникаючу здатність потоку нейтронів, і те, що при цьому методі забезпечується можливість багатоелементного аналізу.

Лом і відходи, що подаються на радіометричну сепарацію, повинні бути відповідним чином підготовлені. Технологія підготовки великогабаритного складного брухту (літакового, побутового, електротехнічного, автомобільного) включає наступні основні операції: фрагментованість і дроблення, магнітну, пневматичну, електродинамічну сепарації, а також класифікацію сировини по крупності (просівання).

 



Руди та мінерали кольорових металів | Вторічноесирье кольорових металів