Лекція 5 методи збагачування
Збагачування як метод переробки матеріалів
Гравітаційні методи
Флотація
Магнітна сепарація
Електрична сепарація
1 Збагачування як метод переробки матеріалів
Збагачування – це сукупність процесів первинної переробки твердої сировини з метою вилучення продуктів, придатних для подальшої технологічно можливої та економічно доцільної переробки. До збагачування відносяться процеси, в яких відбувається розділення мінералів без зміни їх хімічного складу, структури або агрегатного стану.
У більшості випадків із природних руд і тим більше з відходів виробництва економічно невигідно, а частіше й технічно неможливо, безпосередньо вилучати необхідні компоненти. Важливість процесів збагачування визначається тим, що металургійні, хімічні та інші виробничі процеси засновані на переробці збагачених продуктів-концентратів. Наприклад, вміст свинцю в рудах, як правило, складає 1-1,5%, а в умовах металургійної плавки воно повинно складати 50-70%. Ще більший розрив у руд рідкісних металів. Наприклад, вміст молібдену в рудах не перевищує десятих відсотка, а для металургії потрібно 40-50%, при цьому вміст шкідливих домішок (миш’яку, міді та інших компонентів) має бути дуже низьким.
У результаті збагачування одержують два основних продукти: концентрат і хвости. Якщо в сировині є ряд корисних компонентів, то одержують декілька концентратів. Наприклад, при збагачуванні поліметалічних руд, які містять Pb, Zn, Cu, S, одержують відповідно свинцевий, цинковий, мідний і сірчаний концентрати. Збагачування характеризується двома основними показниками: вмістом у концентраті необхідного компонента та його вилученням. При збагачуванні вилучають до 92-95% корисних компонентів, при цьому концентрація їх підвищується в десятки і сотні разів.
Принципова схема збагачування має такий вигляд (рис.2.2):
Рисунок 2.2 – Принципова схема збагачування
Збагачування здійснюють за допомогою ряду послідовних операцій. Спочатку проводиться дроблення і подрібнення вихідного матеріалу, яке здійснюється в декілька стадій. Для дроблення матеріалу до крупності 20-30 мм застосовують дробарки, а тонке подрібнення здійснюється в млинах. Виділення крупних зерен проводиться за допомогою грохотів, а дрібних - в класифікаторах.
Власне збагачування здійснюється на основі використання фізичних і фізико-хімічних властивостей мінералів. Для кожного конкретного матеріалу відпрацьовується своя схема збагачування в результаті проведення лабораторних і промислових досліджень. В практиці переробки та рекуперації твердих промислових відходів використовують різні методи збагачування, які поділяються на гравітаційні, флотаційні, магнітні, електричні та спеціальні. Кожний з цих методів – це складний технологічний процес, який потребує значних наукових досліджень та конструкторських доробок.
Одна з важливих екологічних проблем проведення процесу збагачування - це забруднення вод, оскільки процес вимагає застосування різних реагентів і значних об'ємів води для промивки. Дану проблему вирішують за допомогою впровадження систем зворотного водопостачання та більш широкого застосування сухих методів збагачування.
Найбільш поширеними методами збагачування є гравітаційні методи, метод флотації, магнітна та електрична сепарації. Проте в ряді випадків при переробці твердих відходів використовують інші методи збагачування: флотогравітацію, сепарацію за коефіцієнтом тертя, окремі методи радіометрії та деякі інші методи.