鉱物加工の専門家が知っておくべき5つの基本的な鉱物加工方法,原則は理解しやすい

鉱物処理の分野で働くすべての医師や学生に対して基礎的な鉱物加工方法の深い理解と掌握は 専門的な専門知識への扉を開くための黄金鍵です鉱石における有用な鉱石とガング鉱石の分離は,鉱物資源の開発と利用のプロセス全体の重要なステップです.鉱物 処理 の 目的 は,様々な 方法 で 役立つ 鉱物 を 豊かに する こと です有害な汚れを除去し,その後の溶融や産業用用途のための適格な原材料を提供します.この 記事 は,最も 基本 的 で 広く 使わ れ て いる 鉱物 加工 方法 の 5 つ を 体系 的 に 検討 し,深く 分析 し て い ます原則の明確な理解と簡単な適用を保証する明確な知識の枠組みを構築する読者を助けることを目的としています.

この5つの基本方法は次のとおりです

• 重力分離
• フローテーション
• 磁気分離
• 静電分離
• 化学加工 (水金属)

01 重力分離

重力分離 (重力分離と略称) は,鉱物加工の最も古い技術の一つであり,その応用は数千年前から金鉱にさかのぼります.今日,ワルフスタン加工では重力分離が重要であり続ける低コストで環境への影響が最小で加工能力が高いため

基本原則:

重力分離は基本的に鉱物間の密度の違いに基づいています.鉱物粒子が動く介質 (主に水または空気) にいるとき,重力の効果が合わさっている高密度の粒子はすぐに堆積し,機器の下層に堆積する.低密度の粒子はゆっくりと上層に堆積します特殊な機器とプロセスフローが,この2つの密度グループを分離することができます.粒子の大きさと形状も分離プロセスに影響します.そのため,入ってくる材料の厳格な粒子のサイズ制御は,実際によく必要です..

適用される条件:

• 鉱物間には密度の大きな差があり,それが重力分離の効果的な動作の前提条件です.
• 細粒子の大きさも幅広く扱えるし,他の方法では加工が難しい粗粒鉱石を処理するのに特に適しています.
• 金と锡,ウルフライト,ヘマタイト,石炭の加工に適しています.

主要装備:

• ジグ: 床層を緩め,周期的な垂直交代水流によって密度に応じて層に分割する.通常,粗大および中規模の鉱石と石炭を処理するために使用されます.
• 振動テーブル:傾斜床では,水流と床表面の差異的な互換運動を利用して,鉱石粒子を層に分け,ゾーン分離を実行します.細粒子の鉱石の分離に適しています.
• スパイラル・スライド/スピラル・コンセントレーター:重力,遠心力,水の流れの組み合わせを用いて,スパイラル・トローに流れる鉱石の泥を分離する.細粒粒子の大きさ 0 の細粒子を加工するのに適しています..03mmから0.6mmまで
• 重質量分離器:重質量分離媒体は,有用な鉱物とガングとの間の密度を持つ重質量 суспенジアを使用します.密度が低いの鉱石粒子は浮き上がります.中間より大きい密度が大きいものは沈みます精密な分離を実現する

02 フローテーション

フローテーションは,特に非鉄金属 (銅,鉛,亜鉛),貴金属 (金,銀) の加工において,最も広く使用される鉱物加工方法の1つです.そして様々な非金属鉱石.

基本原則

浮遊法では,鉱物表面の物理的および化学的性質の違い,すなわち浮遊性の変化 (水害感) を利用する.一連の特殊な漂浮剤を完全に粉砕されたスローに添加することでこの表面特性は人工的に変化させることができる.

1調節器は,他の剤が機能するための最適な環境を作成するために,他の要因に加えて,スローリーのpHを調整します.

2コレクターは選択的に標的にされた鉱物表面に吸収し,それを水害性 (水に浸透できない) にします.

3泡は水の表面張力を減らし,最適なサイズで安定した泡を大量に生成します.

試料で処理した後,水害性の標的鉱物粒子は選択的に泡に粘り,スラムの表面に浮き,ミネラル化した泡層を形成する.水素性ガング鉱物濃縮された濃縮物を得るため,スプレーをスクラッパーでスクレイプします.

適用される条件:

• 細粒子の大きさや複雑な組成の様々な硫化鉱石,例えば銅,鉛,亜鉛,ニッケル,モリブデン,その他の鉱石を加工するのに適しています.
• オキシド鉱石,非金属鉱石 (フロアイト,アパタイトなど) と貴金属鉱石の分離に使用される.
• 漂浮は,同じ密度で磁気と電気特性の明らかな違いのない鉱物を分離するための非常に効果的な方法です.

主要要素 (反応剤システム):

漂浮の有効性は,適正な反応剤システム,反応剤の種類,投与量,添加順序,位置などに大きく依存する.

• コレクター:これらの剤は,カンサハートやナイトログリセリンなどで,水害性の達成の鍵です.
• 泡: 松油 (2号油) の よう に,この 物質 が 安定 し た 泡 を 作り出す こと に 責任 を 持つ.
• 調節剤:これらの剤には,活性剤 (銅硫酸塩など),阻害剤 (石灰やシアン化物など),pH調節剤,鉱物の漂浮性を向上または低下させ,分離選択性を改善するために使用される.

03 磁気分離

磁気分離は,鉱物の磁気差を分類するために使用する物理的方法である.このプロセスは単純で,通常環境汚染を引き起こすものではない.鉄鉱石 (特に鉄鉱石) の選択において不可欠な役割を果たしますまた,鉄を含む不純物を除去したり,他の鉱物から磁性物質を回収するためにも広く使用されています.

基本原則:

鉱石粒子が磁気分離器によって生成される不均等な磁場を通過すると,異なる磁気特性を有する鉱石粒子は,異なる大きさの磁気力にさらされます..

• 強磁気鉱物 (磁石のようなもの) は強い磁気力によって引き寄せられ,磁気極 (磁気ドラムのようなもの) の表面に吸収される.磁極の動きによって磁場から離れ 濃縮物になるように落ちます
• 非磁気または弱磁気鉱物 (クォーツや一部のギャングなど) は,ほとんど磁気力を持たない.重力と遠心力の作用下では,原路に沿って移動し,尾根になります.

適用される条件:

• マグネイトの分類:磁気分離は,マグネイトを加工するための最も重要な効率的な方法です.
• 他の磁気鉱物の分類:また,マンガン鉱石,クロマイト,イルメナイト,および弱い磁性のあるいくつかの希少金属鉱物 (ウルフライトなど) の分類に使用することができます.
• 鉄除去:陶器やガラスのような非金属鉱物原材料の浄化において,製品の白さを向上させるために有害な鉄不純物を除去するために使用されます.
• 重量の中等回収: 重中炭または鉱石のドレスリングでは,磁石粉のような磁気重材料を回収するために使用されます.

主要装備:

磁場強度によって 弱い磁場に分けられます中等磁場と強い磁場磁場分離機装置の構造に応じて,ドラムタイプ,ロールタイプ,ディスクタイプ,磁気分離柱タイプに分けられる.

• 永久磁気ドラム磁気分離器: 最も広く使用され,しばしば強磁気磁石を処理するために使用され,共流に分かれます.逆流と半逆流の種類,スラム流の方向に応じて.
• 高梯度磁気分離器: 強い磁場梯度を生成し,弱磁気鉱物を分類したり,細粒子の鉄の不純物を除去するために使用します.• 磁気電球/磁気ドラム: 通常は,設備を保護するために,材料が粉砕機に入る前に,大きな鉄塊を除去するために,乾燥式予選に使用されます.

04 電気分離

静電分離は,高電圧の電場で鉱物を分離するために,鉱物の伝導性特性の違いを利用する.この乾燥分離方法は,水不足地域には特に適しています.前述の3つの方法ほど広く用いられていないが,シエライトとカシテライト,ジルコンはルチールとの間の特定の鉱物結合の分離において不可替代な役割を果たしている.

 基本原則:

静電分離プロセスは主に充電と分離という2つのステップを伴う.前熱し乾燥した鉱物粒子がコロナ電極と回転ロールによって形成された高電圧電場に入ると:

• 導電性鉱物 (イルメナイトやカシテライトなど) は,接地されたローラーとの接触により電荷を急速に獲得し,迅速に散布する.電荷を失う後,中心力と重力によってロールから投げられます.
• 非導電性鉱物 (ジルコンや石英など) は導電性が低く,電荷を吸収した後に消散することは困難である.ローラー表面に電気静止力によって引き寄せられていますローラーが回転するにつれてローラーの後部に移動し,ブラシで拭かれます.この2つのミネラルが大きく異なる運動経路を持つため,分離が達成される.

適用される条件:

• 鉱物間では電導性が著しく異なる必要があります. 常連の電導性鉱物は磁石,イルメニット,カシテライトなどです. 非電導性鉱物は石英,シルコンフィールドスパート シーライト など
• 一般的に,非鉄金属,鉄金属,希少金属鉱石の選択に使用される.特に重力分離または磁気分離による混合濃縮物から関連鉱物を分離するために.
• 選択する材料は,厳格に乾燥し,清潔で,粒子の大きさが均等でなければならない.

主要装備:

• ローラー電気静止分離器: 最も一般的に使用される電気静止分離装置です.ローティング・アースド・ロールと高電圧のコロナ電極から構成され,作業領域を形成する.
• プレート/スクリーンプレートの静電分離器: 異なる粒子のサイズ範囲を持つ材料を処理するために使用されます.

05 化学鉱石加工/水金属工学

化学鉱石ドレッシングは,しばしば水金属学の概念と密接に関連しており,鉱物成分の物理的相を変化させる化学反応を使用します.便利な成分を不純物から分離するこの方法は,銅酸化物,金,ウラン鉱石などの低級,複雑な,細かく浸透した鉱石の加工に特に適しています.伝統的な物理分離方法によって分離するのが難しいもの.

基本原則:

特定の化学溶媒 (溶媒) を用いて,特定の温度と圧力条件下で,鉱石中の標的金属またはその化合物は,選択的に溶液に溶解される.固体状態 (溶解残留物) に残る.

主なステップは以下の通りです.

1溶解:鉱石は,酸 (硫酸など),アルカリ (ナトリウムヒドロキシードなど) といった溶解剤で処理されます.または塩溶液 (シアン化物など) で,有用な金属を液体状態に放出する.

2液体と固体分離: 目標金属豊富な溶液 (溶液) は溶液残留から分離されます.

3溶液の浄化と濃縮: 溶液中の不浄性イオンを取り除き,標的金属の濃度を増加させるために,降水,溶媒抽出,または離子交換を使用する.

4金属回収: 精製された溶液から,電解,移動,または降水によって,最終金属製品またはその化合物を抽出する.

適用される条件:

• 低濃度酸化鉱石の加工:例えば,低濃度酸化銅鉱石の酸性溶解-抽出-電解プロセス.
• 金属の採掘:例えば,金鉱石のシアン化溶解法が最も広く使われている金採掘法である.
• 複雑で分離が難しい鉱石の加工: 類似した物理特性と複雑な相互関係を持つ鉱石の場合,化学的受益はしばしば唯一の効果的な方法です.
• 廃棄物からの金属回収:バッテリーリサイクルや電子廃棄物処理などの分野では大きな見通しがあります.

典型的なプロセス:

• シアン化金 の 採掘: 塩素 シアン化 溶液 を 用い て 鉱石 の 中 に 金 を 溶か し,金 を 亜鉛 粉 で 置き換える.
• 銅の酸性溶解: 銅酸化鉱石を溶解硫酸で溶解して銅硫酸溶液を得ます.その後,高純度カソード銅を得るために抽出され,電解されます.
• アルミナを生産するためのバイエルプロセス:高温および圧力条件下でナトリウムヒドロキシード溶液でボキシットを処理することは,アルミナを生産するための古典的な水金属工学プロセスです.

鉱物分離の5つの基本方法 重力分離,浮遊,磁気分離,静電分離化学分離は,現代の鉱物加工技術の礎石です.製造過程では,この方法が,その独自の科学原理と適用範囲を持っています.鉱石加工技術者は,鉱石の特異性 (鉱石組成など) に基づいて,単一の方法を柔軟に選択したり,複数の方法を組み合わせたりする必要があります.鉱物処理の最適化のために,技術的・経済的指標,環境保護の要件,効率的な鉱物資源の経済的,そしてグリーンな開発これらの基本的な原則を深く理解し,習得することは,あらゆる鉱物加工技術者が実用的な問題を解決し,技術革新を促進するために不可欠です.