Kaip atskirti jūros paplūdimio smėlio monazito rutilo cirkonio granato ilmenitą?
Jūros paplūdimio smėlio atskyrimas yra sudėtingas,{0}}daug etapų procesas. Jo esmė yra skirtingų mineralų atskyrimas rūdoje, panaudojant jų fizinių ar cheminių savybių skirtumus.
Paprastai atskyrimo procesas vyksta pagal principą „stambus prieš smulkų, gravitacija prieš magnetinį, fizinis prieš cheminį“ ir gali būti apibendrintas į šiuos pagrindinius etapus:
1 etapas: išankstinis apdorojimas Iš kasybos srities išgaunamos žalios rūdos yra daug nenaudingos medžiagos, todėl ji turi būti iš anksto{2}}apdorota, kad būtų pasirengta tolesniam atskyrimui.
Atranka: neapdorota rūda klasifikuojama pagal dalelių dydį, naudojant įrangą, pvz., vibruojančius ekranus. Tai pagerina tolesnio atskyrimo įrangos efektyvumą, nes skirtingi dalelių dydžiai reikalauja skirtingų atskyrimo parametrų.
Smulkinimas ir šlifavimas: jei rūdoje yra aglomeratų arba mineralai yra glaudžiai surišti su kauliuku, reikia trupintuvų arba rutulinių malūnų, kad jie būtų susmulkinti ir išlaisvinami vertingi mineralai.
Skalbimas: prie rūdos paviršiaus prilipusiems priemaišoms, pvz., moliui ir dumblui, pašalinti naudojamos skalbimo mašinos arba šveitimo mašinos.
Antras etapas: grubus apdorojimas (pirmiausia atskyrimas gravitacijos būdu)
Tai yra pats svarbiausias ir pagrindinis žingsnis atskiriant pakrantės telkinių telkinius, visų pirma naudojant mineralų tankio skirtumus.
Principas: pakrantės telkinių telkiniuose vertingų mineralų (tokių kaip ilmenitas, rutilas, cirkonis, monazitas ir t. t.) tankis paprastai yra daug didesnis nei mineralų, tokių kaip kvarcas, tankis. Veikiant vandens tėkmei ir gravitacijai, lengvesni mineralai nunešami vandens srauto, o sunkesni mineralai nusėda ir surenkami.
Pagrindinė įranga:
Spiralinis latakas: tai dažniausiai naudojama ir efektyviausia grublėto apdorojimo įranga. Srutos tiekiamos iš viršaus ir teka per spiralinį šliuzą. Šio proceso metu sunkesni mineralai linkę judėti link vidinės šliuzo pusės, o lengvesni – į išorinę. Jie atskirti šliuzo apačioje esančiu separatoriumi.
Spiralinis latakas
Sukratymo lentelė: panaudojant asimetrišką mašinos judesį ir vandens srovę ant stalo paviršiaus, mineralai atskiriami tarp sluoksnių pagal tankį ir dalelių dydį, taip gaunamas koncentratas, atraižos ir atliekos. Atskyrimo tikslumas yra didesnis nei spiralinio šliuzo ir jis dažnai naudojamas tolesniam grubaus koncentrato rafinavimui.
Drebantis stalas
Po gravitacinio atskyrimo gaunamas "sunkusis mineralų koncentratas", kuris yra praturtintas įvairiais naudingais mineralais, tokiais kaip ilmenitas, rutilas, cirkonis ir monazitas, tačiau jie sumaišomi.
Trečias etapas: smulkus atskyrimas (kombinuotos magnetinio atskyrimo, elektrostatinio atskyrimo ir plūduriavimo operacijos)
Norint atskirti pavienius kvalifikuotus koncentratus nuo neapdoroto koncentrato, kombinuotam atskyrimui būtina panaudoti mineralų magnetinių savybių, elektrinio laidumo ir paviršiaus savybių skirtumus.
Magnetinis atskyrimas
Principas: skirtingų mineralų magnetinių savybių skirtumų panaudojimas. Kai mineralai praeina per magnetinį lauką, stipriai magnetiniai mineralai įmagnetinami ir adsorbuojami ant magnetinio separatoriaus, o ne{1}}magnetiniai mineralai lieka nepakitę.
Sausas magnetinis separatorius
Taikymas:
Pirma, silpnas magnetinio lauko separatorius atskiria stipriai magnetinius mineralus, tokius kaip magnetitas.
Tada vidutinio arba stipraus magnetinio lauko separatorius atskiria vidutiniškai magnetinius mineralus, tokius kaip ilmenitas ir monazitas.
Galiausiai, dažniausiai lieka ne{0}}magnetiniai arba silpnai magnetiniai mineralai, tokie kaip cirkonis ir rutilas.
Elektrostatinis atskyrimas
Principas: mineralų laidumo skirtumų panaudojimas aukštos{0}}tampos elektriniame lauke. Didelio elektros laidumo mineralai (pavyzdžiui, rutilas) greitai praranda įkrovą po to, kai jį įgijo ir yra išmetami veikiant išcentrinei būgno jėgai; mažo elektros laidumo mineralai (pavyzdžiui, cirkonis) adsorbuojami ant būgno paviršiaus ir nunešami į nugarą bei nušveisiami šepečiu.
Taikymas: tai pagrindinis cirkonio (ne{0}}laidaus) ir rutilo (gero laidumo) atskyrimo metodas.
Flotacija
Principas: Mineralinių paviršių fizikinių ir cheminių savybių skirtumų panaudojimas. Pridėjus specifinių „kolektorių“, „inhibitorių“ ir „putotojų“, tikslinis mineralas selektyviai prilimpa prie oro burbuliukų ir plūduriuoja ant srutos paviršiaus, kur nugramdomas.
Naudojimas: Flotacija yra efektyvus atskyrimo metodas, kai mineralai turi labai panašų tankį, magnetines ir elektrines savybes. Pavyzdžiui, jis naudojamas tolesniam cirkonio valymui arba tam tikrų smulkiagrūdžių titano mineralų atskyrimui.
Ketvirtasis etapas: rafinavimas ir atliekų apdorojimas
Rafinavimas: koncentratas, gautas po pirmiau nurodyto fizinio atskyrimo, kartais neatitinka pramoninių grynumo reikalavimų arba jį reikia toliau perdirbti į didesnės vertės produktus. Šiame etape naudojami hidrometalurginiai arba pirometalurginiai metodai, tokie kaip:
Ilmenito apdorojimas sieros rūgštimi arba chloru, kad susidarytų titano dioksidas arba titano kempinė.
Cirkonio skrudinimas ir plovimas rūgštimi, siekiant pagerinti jo kokybę.
Uodų apdorojimas: Didelis rūšiavimo proceso metu susidarančių atliekų (daugiausia kvarcinio smėlio) kiekis turi būti tinkamai tvarkomas. Šiuolaikinės kasyklos:
Užpildykite šiukšles į išgaunamą{0}}zoną.
Atkurti ir ekologiškai atkurti atliekų tvenkinį.
Ištirti antrinį vertingų komponentų atgavimą iš atliekų arba jų naudojimą kaip statybines medžiagas, kad būtų išnaudoti ištekliai.
Tipiškas pakrantės talpyklos sodrinimo proceso pavyzdys (pavyzdžiui, titano -cirkonio įtaisas):
Neapdorota rūda → Sijonas ir plovimas → Spiralinis latakas (atskyrimas gravitacijos būdu) → Sunkaus smėlio grubus koncentrato gavimas.
Grubus koncentratas → Džiovinimas → Vidutinis/stiprus magnetinis atskyrimas → Magnetinis produktas yra ilmenito koncentratas; ne{0}}magnetinis produktas pereina prie kito veiksmo.
Ne{0}}magnetiniai produktai → Elektrostatinis atskyrimas → Laidieji produktai yra rutilo koncentratas; ne-laidūs gaminiai yra cirkonio koncentratas.
(Jei reikia) Aukščiau minėti koncentratai yra plūduriuojami arba plaunami rūgštimi, kad pagerintų jų rūšį.
Nuo koncentrato atskirtus radioaktyvius mineralus, tokius kaip monazitas (paprastai gaunamas tarpinio magnetinio atskyrimo skyriuje), reikia saugoti ir tvarkyti atskirai.
Apibendrinant galima teigti, kad pakrantės talpyklų nuosėdų rūšiavimas yra tipiškas „kombinuotas proceso srautas“, naudojant daugybę fizinių metodų, tokių kaip gravitacinis atskyrimas, magnetinis atskyrimas, elektrostatinis atskyrimas ir flotacija, siekiant palaipsniui atskirti mišrius sunkiuosius mineralus į įvairius pavienius, didelio{0}}grynumo komercinius koncentratus. Konkretus proceso planas priklauso nuo konkrečios mineralinės sudėties ir talpyklos telkinio ekonominės vertės.
