Kuinka erottaa merirannan hiekkamonatsiittirutiili zirkoni-granaattiileniitti?
Meren rantahiekan erottaminen on monimutkainen, monivaiheinen{0}}prosessi. Sen ydin on erilaisten mineraalien erottaminen malmin sisällä hyödyntämällä niiden fysikaalisten tai kemiallisten ominaisuuksien eroja.
Yleensä erotusprosessi noudattaa periaatetta "karkea ennen hienoa, painovoima ennen magneettista, fyysinen ennen kemiallista", ja se voidaan tiivistää seuraaviin ydinvaiheisiin:
Vaihe 1: Esikäsittely Kaivosalueelta louhittu raakamalmi sisältää suuren määrän hyödytöntä materiaalia, ja se on esi-käsiteltävä myöhempää erottamista varten.
Seulonta: Raakamalmi luokitellaan hiukkaskoon mukaan käyttämällä laitteita, kuten täriseviä seuloja. Tämä parantaa myöhempien erotuslaitteiden tehokkuutta, koska eri hiukkaskoot vaativat erilaisia erotusparametreja.
Murskaus ja jauhaminen: Jos malmi sisältää agglomeraatteja tai mineraaleja on tiukasti sidottu kuoppaan, tarvitaan murskaimia tai kuulamyllyjä niiden jauhamiseen, jolloin arvokkaat mineraalit vapautuvat.
Pesu: Pesukoneita tai pesukoneita käytetään epäpuhtauksien, kuten saven ja lieteen, poistamiseen malmin pintaan.
Vaihe 2: rouhinta (ensisijaisesti painovoimaerotus)
Tämä on keskeisin ja keskeisin vaihe rannikkosijoitusesiintymien erottamisessa pääasiassa mineraalien tiheyseroja hyödyntäen.
Periaate: Rannikkosijoitusesiintymissä arvokkailla mineraaleilla (kuten ilmeniitti, rutiili, zirkon, monatsiitti jne.) on tyypillisesti paljon suurempi tiheys kuin kvartsimineraaleilla. Veden virtauksen ja painovoiman yhteisvaikutuksessa kevyet mineraalit kulkeutuvat veden virtauksen mukana, kun taas raskaammat mineraalit laskeutuvat ja kerätään talteen.
Päävarusteet:
Spiraalikouru: Tämä on yleisimmin käytetty ja tehokkain rouhintalaite. Lietettä syötetään ylhäältä ja se virtaa spiraalisulun sisällä. Tämän prosessin aikana raskaammat mineraalit pyrkivät siirtymään sulkun sisäpuolelle, kun taas kevyemmät mineraalit siirtyvät ulkopuolelle. Ne erotetaan sulkun pohjassa olevalla erottimella.
Kierrekouru
Ravistelupöytä: Koneen edestakaisen epäsymmetrisen liikkeen ja pöydän pinnalla kulkevan veden virtauksen avulla mineraalit erotetaan kerrostankojen väliin tiheyden ja hiukkaskoon mukaan, jolloin saadaan rikastetta, rehua ja rikastushiutaletta. Erotustarkkuus on korkeampi kuin spiraalisululla ja sitä käytetään usein karkean rikasteen jatkojalostukseen.
Ravistettava pöytä
Painovoimaerotuksen jälkeen saadaan "raskas mineraalirikaste", jota rikastetaan erilaisilla hyödyllisillä mineraaleilla, kuten ilmeniitillä, rutiililla, zirkonilla ja monatsiittilla, mutta nämä sekoitetaan keskenään.
Kolmas vaihe: Hienoerotus (magneettisen erotuksen, sähköstaattisen erotuksen ja vaahdon yhdistetyt toiminnot)
Yksittäisten, hyväksyttyjen rikasteiden erottamiseksi karkeasta rikasteesta on hyödynnettävä mineraalien magneettisten ominaisuuksien, sähkönjohtavuuden ja pintaominaisuuksien eroja yhdistetyssä erottelussa.
Magneettinen erottelu
Periaate: Hyödynnetään eri mineraalien magneettisten ominaisuuksien eroja. Kun mineraalit kulkevat magneettikentän läpi, voimakkaasti magneettiset mineraalit magnetisoituvat ja adsorboituvat magneettierottimeen, kun taas ei--magneettiset mineraalit säilyvät ennallaan.
Kuiva magneettinen erotin
Sovellus:
Ensinnäkin heikko magneettikentän erotin erottaa vahvasti magneettiset mineraalit, kuten magnetiitin.
Sitten keski- tai voimakas magneettikenttäerotin erottaa kohtalaisen magneettiset mineraalit, kuten ilmeniitti ja monatsiitti.
Lopuksi jäljelle jää yleensä ei--magneettisia tai heikosti magneettisia mineraaleja, kuten zirkonia ja rutiilia.
Sähköstaattinen erotus
Periaate: Mineraalien johtavuuden erojen hyödyntäminen korkean{0}}jännitteen sähkökentässä. Mineraalit, joilla on korkea sähkönjohtavuus (kuten rutiili), menettävät nopeasti varauksensa hankittuaan sen ja sinkoutuvat ulos rummun keskipakovoiman vaikutuksesta; mineraalit, joilla on alhainen sähkönjohtavuus (kuten zirkoni) adsorboidaan rummun pintaan ja kuljetetaan taakse ja harjataan pois.
Sovellus: Tämä on avainmenetelmä zirkonin (ei--johde) ja rutiilin (hyvä johdin) erottamiseen.
Kellunta
Periaate: Mineraalipintojen fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien erojen hyödyntäminen. Lisäämällä erityisiä "kerääjiä", "inhibiittoreita" ja "vaahdottajia" kohdemineraali kiinnittyy selektiivisesti ilmakupliin ja kelluu lietteen pinnalle, josta se kaavitaan pois.
Sovellus: Vaahdotus on tehokas erotusmenetelmä, kun mineraalien tiheydet, magneettiset ominaisuudet ja sähköiset ominaisuudet ovat hyvin samanlaiset. Sitä käytetään esimerkiksi zirkonin lisäpuhdistukseen tai tiettyjen hienorakeisten-titaanimineraalien erottamiseen.
Neljäs vaihe: Jalostus ja rikastushiekan käsittely
Jalostus: Yllä olevan fysikaalisen erotuksen jälkeen saatu konsentraatti ei joskus täytä puhtaudeltaan teollisia vaatimuksia tai sitä on jatkojalostettava arvokkaammiksi{0}}tuotteiksi. Tässä vaiheessa käytetään hydrometallurgisia tai pyrometallurgisia menetelmiä, kuten:
Ilmeniitti käsitellään rikkihapolla tai kloorilla titaanidioksidin tai sienititaanin tuottamiseksi.
Zirkonin paahtaminen ja happopesu sen laadun parantamiseksi.
Jätteen käsittely: Lajitteluprosessin aikana syntyvä suuri määrä rikastushiekkaa (pääasiassa kvartsihiekkaa) on käsiteltävä asianmukaisesti. Nykyaikaiset kaivokset:
Täytä rikastusjätteet louhitulle-alueelle.
Ota talteen ja kunnostaa rikastushiekka-allas ekologisesti.
Selvitä arvokkaiden komponenttien toissijainen talteenotto rikastusjätteestä tai niiden käyttö rakennusmateriaaleina resurssien käytön saavuttamiseksi.
Tyypillinen esimerkki rannikon sijoittimen rikastusprosessista (esimerkiksi titaani-zirkoniumsijoitin):
Raakamalmi → Seulonta ja pesu → Kierrekouru (painovoimaerotus) → Raskaan hiekkakarkean rikasteen saaminen.
Karkea rikaste → Kuivaus → Keskivahva/voimakas magneettinen erotus → Magneettinen tuote on ilmeniittirikaste; ei--magneettinen tuote jatkaa seuraavaan vaiheeseen.
Ei--magneettiset tuotteet → Sähköstaattinen erotus → Johtavia tuotteita ovat rutiilitiiviste; ei--johteiset tuotteet ovat zirkonitiivistettä.
(Tarvittaessa) Edellä mainituille konsentraateille suoritetaan vaahdotus tai happopesu niiden laadun parantamiseksi.
Rikasteesta erotetut radioaktiiviset mineraalit, kuten monatsiitti (yleensä saatu magneettierotusosastosta), on varastoitava ja käsiteltävä erikseen.
Yhteenvetona voidaan todeta, että rannikkosijoituskerrostumien lajittelu on tyypillinen "yhdistetty prosessivirtaus", jossa käytetään useita fysikaalisia menetelmiä, kuten painovoimaerotus, magneettierotus, sähköstaattinen erotus ja vaahdotus sekoitettujen raskasmineraalien asteittaiseksi erottamiseksi erilaisiksi yksittäisiksi, erittäin{0}}puhtaiksi kaupallisiksi rikasteiksi. Prosessin erityinen suunnittelu riippuu tietystä mineraalikoostumuksesta ja sijoittimen taloudellisesta arvosta.
