Как да отделим морски плаж пясък монацит рутил циркон гранат илменит?
Разделянето на плажния пясък е сложен, много{0}}стъпков процес. Неговото ядро се крие в разделянето на различни минерали в рудата чрез използване на разликите в техните физични или химични свойства.
Като цяло процесът на разделяне следва принципа „грубо преди фино, гравитационно преди магнитно, физическо преди химично“ и може да се обобщи в следните основни етапи:
Етап 1: Предварителна-обработка Суровата руда, извлечена от зоната за добив, съдържа голямо количество безполезен материал и трябва да бъде подложена на пред-преработка, за да се подготви за последващо отделяне.
Пресяване: Суровата руда се класифицира според размера на частиците с помощта на оборудване като вибриращи сита. Това подобрява ефективността на последващото оборудване за разделяне, тъй като различните размери на частиците изискват различни параметри на разделяне.
Раздробяване и смилане: Ако рудата съдържа агломерати или минералите са здраво свързани с пуста трева, са необходими трошачки или топкови мелници, за да ги пулверизират, освобождавайки ценните минерали.
Измиване: Пералните или почистващите машини се използват за отстраняване на примеси като глина и тиня, полепнали по повърхността на рудата.
Втори етап: Груба обработка (предимно гравитационно разделяне)
Това е най-важната и основна стъпка в разделянето на крайбрежните разсипни отлагания, като се използват основно разликите в плътността на минералите.
Принцип: В крайбрежните разсипни находища ценните минерали (като илменит, рутил, циркон, монацит и т.н.) обикновено имат много по-висока плътност от минералите от пуста порода като кварц. Под комбинираното действие на водния поток и гравитацията по-леките минерали се отнасят от водния поток, докато по-тежките минерали се утаяват и събират.
Основно оборудване:
Спирален улей: Това е най-често използваното и ефективно оборудване за груба обработка. Суспензията се подава отгоре и тече в спиралния шлюз. По време на този процес по-тежките минерали са склонни да се движат към вътрешната страна на шлюза, докато по-леките минерали се движат към външната страна. Те се разделят със сепаратор на дъното на шлюза.
Спирален улей
Разклащаща се маса: Използвайки възвратно-постъпателното асиметрично движение на машините и водния поток върху повърхността на масата, минералите се разделят между решетките на леглото според плътността и размера на частиците, като по този начин се получават концентрат, междинна фракция и хвост. Точността на разделяне е по-висока от тази на спиралния шлюз и често се използва за по-нататъшно рафиниране на груб концентрат.
Разклащаща се маса
След гравитационно разделяне се получава "тежък минерален концентрат", който е обогатен с различни полезни минерали като илменит, рутил, циркон и монацит, но те се смесват заедно.
Трети етап: Фина сепарация (комбинирани операции на магнитна сепарация, електростатична сепарация и флотация)
За да се отделят единични квалифицирани концентрати от грубия концентрат, е необходимо да се използват разликите в магнитните свойства на минералите, електрическата проводимост и повърхностните свойства за комбинирано разделяне.
Магнитно разделяне
Принцип: Използване на разликите в магнитните свойства на различните минерали. Когато минералите преминават през магнитно поле, силно магнитните минерали се магнетизират и адсорбират върху магнитния сепаратор, докато не-магнитните минерали остават незасегнати.
Сух магнитен сепаратор
Приложение:
Първо, сепаратор със слабо магнитно поле отделя силно магнитни минерали, като магнетит.
След това сепаратор със средно или силно магнитно поле отделя умерено магнитни минерали, като илменит и монацит.
И накрая, това, което остава, обикновено са не-магнитни или слабо магнитни минерали, като циркон и рутил.
Електростатично разделяне
Принцип: Използване на разликите в проводимостта на минералите под електрическо поле с високо{0}}напрежение. Минералите с висока електропроводимост (като рутил) бързо губят своя заряд след придобиването му и се изхвърлят от центробежната сила на барабана; минерали с ниска електрическа проводимост (като циркон) се адсорбират върху повърхността на барабана и се пренасят към гърба и се изчеткват.
Приложение: Това е ключов метод за разделяне на циркон (не{0}}проводник) и рутил (добър проводник).
Флотация
Принцип: Използване на разликите във физикохимичните свойства на минералните повърхности. Чрез добавяне на специфични „колектори“, „инхибитори“ и „разпенители“, целевият минерал селективно се придържа към въздушните мехурчета и изплува на повърхността на суспензията, където се изстъргва.
Приложение: Флотацията е ефективен метод за разделяне, когато минералите имат много сходни плътности, магнитни свойства и електрически свойства. Например, той се използва за по-нататъшно пречистване на циркон или за отделяне на определени фино-зърнести титанови минерали.
Четвърти етап: Рафиниране и обработка на хвоста
Рафиниране: Концентратът, получен след горното физическо разделяне, понякога не отговаря на промишлените изисквания за чистота или се нуждае от допълнителна обработка в продукти с по-висока{0}}стойност. На този етап се използват хидрометалургични или пирометалургични методи, като:
Обработка на илменит със сярна киселина или хлор за получаване на титанов диоксид или гъбест титан.
Изпичане и киселинно измиване на циркон за подобряване на неговия клас.
Третиране на хвост: Голямото количество отпадъци (главно кварцов пясък), генерирани по време на процеса на сортиране, трябва да се обработват правилно. Модерните мини ще:
Засипете хвоста в-изкопаната зона.
Рекултивиране и екологично възстановяване на хвостохранилището.
Проучете вторичното възстановяване на ценни компоненти от хвоста или използването им като строителни материали за постигане на използване на ресурсите.
Типичен пример за процес на обогатяване на крайбрежни разсипи (вземайки за пример титан-циркониев разлив):
Сурова руда → Пресяване и промиване → Спирален улей (гравитационно отделяне) → Получаване на груб пясъчен концентрат.
Груб концентрат → Сушене → Средна/силна магнитна сепарация → Магнитният продукт е илменитов концентрат; не-магнитният продукт преминава към следващата стъпка.
Не{0}}магнитни продукти → Електростатично разделяне → Проводими продукти са рутилов концентрат; не-проводниковите продукти са цирконов концентрат.
(Ако е необходимо) Горните концентрати се подлагат на флотация или промиване с киселина, за да се подобри качеството им.
Радиоактивни минерали като монацит (обикновено получен в секцията за междинно магнитно разделяне), отделени от концентрата, трябва да се съхраняват и управляват отделно.
В обобщение, сортирането на крайбрежни разсипни отлагания е типичен „комбиниран процес“, използващ поредица от физични методи като гравитационно разделяне, магнитно разделяне, електростатично разделяне и флотация за постепенно разделяне на смесените тежки минерали в различни единични търговски концентрати с висока-чистота. Специфичният дизайн на процеса зависи от конкретния минерален състав и съображенията за икономическа стойност на находището.
