- •7 Тақырып. Байытудың электрлік және радиометрлік әдістері. Байытудың электрлік әдісінің физикалық негіздері. Радиометрлік байыту процесстерінің сипаттамасы (4 сағат).
- •Байытудың электрлік әдісінің негізі
- •Электр сепараторының селективтілігін жақсарту әдісі.
- •Материалдарды электр сепарациясына дайындау.
- •Электр сепарторлары және олардың жұмыс істеу принципі.
- •Электр сепарациясы процесіне әсер ететін негізгі факторлар.
- •Трибоэлектрлі сепарация.
- •Сепарация кезінде бөлшектер электризациясы әдістерді.
- •Сепараторлар және олардың жұмыс істеу принциптері.
Электр сепараторының селективтілігін жақсарту әдісі.
Электр сепараторында зарядталған бөлшектердің бөліну селективтілігі ауада жақсарады:
себілетін жағдайға жеткенге дейін материалды кептіру;
шаңсыздандыру;
бөлінетін минералдардың электр құрамының дұрыс бағытқа өзгеруін туғызаытын реагентті және термиялық өңдеу;
іршігі бойынша классификациялау. Классификацияланбаған материалда центрге тартқыш күш (бөлшек диаметрінің кубына пропорционал) бөлшек диаметрінің квадратына пропорционал электр күшінің әсерін нивелирлеуі мүмкін. Дәндердің максимальдылығы 5 мм-ден аспауы тиіс. Көп жағдайда электр сепараторына басқа әдістермен (магнитті, флотациялы, гравитационды және т.б.) байытылған ірілігі 3-тен 0,05 мм-ге дейін жететін материалдар көп түседі.
Электр сепарациясыкезнде негізінен минералдардың әртүрлілігі – электр өткізгіштілігі, диэлектрлі енуі, үйкеліс электризациясы және температуралық өзгеруі қолданылады.
Электр сепараторлары негізгі үш бөліктен құралады: зарядтаушы құрылғы немесе электризатор; бөлшектердің бөлінуі өтетін негізгі сепараторлаушы бөлік; жоғары вольтті агрегат. Олар төменгі энергия жабдығымен ерекшелінеді, өндірістік суды қолданбайды, жалпы автоматизациялау мен басқаруға болады.
Электр өткізгіштлігі бойынша минералдардың бөлінуі.
Барлық минералдар электр өткізгіштігі бойынша үш топқа бөлінеді:
меншікті электр кедергісі 109 Омм-ден аз өткізгіштер (графит, көп сульфидті минералдар, магнетит, гематит, рутил және т.б.)
меншікті электр кедергісі 109-1012 Ом
м
болатын жартылай өткізгіштер (боксит,
гранат, лимонит, сидерит, хромит және
басқалар)өткізгіштер емес немесе диэлектриктер, меншікті электр кедергісі 1012 Ом м-ден көп (алмаз, кварц, дала штапы).
Минералдардың электр өткізгіштілігі көлемді және жазықтықты құраушылардан жинақталады. Бөлінетін минералдардың электр өткізгіштілігінің жалпы шамаларындағы айырмашылық көп болса, электр сепарациясының нәтижесінде жақсы болады. Мысалы, өткізгіш-минералдар жартылай өткізгіштер мен өткізгіштер еместерден жақсы ажыратылады. Өткізгіштер мен өткізгіш еместерді ажырату өте қиын. Бір топтағы минералдарды электр өткізгіштілігі бойыншабөлу кей кездері мүмкін болмайды.
Материалдарды электр сепарациясына дайындау.
Дайындық процесстерінің мақсатына минералдардың көлемді немесе жазықтықты өткізгіштілігінің айырмашылығының артуы және электр сепарациясы кезінде олардың бөлінуінің эффектілігі жатады. Материалдың бетіндегі судың толық жоғалыпкебуі бөлінетін минералдар көлемді электр өткізгіштігі шамасымен ажыратылған жағдайда жүзеге асады. Электр сепарациясы кезінде мысалда аз металды конентраттарда кебу бункерде материалды қыздыру арқылы жүзеге асады.
Егер бөлінетін минералдар электр өткізгіштігі көлемінің шамасымен бөлінетін болғандықтан, сондықтан жер беті сулылығын толық жоюға дейін материалдарды кептіру жүргізіледі, бірақ олар гидрофильді болып саналады, яғни олардың жалпыэлектр өткізгіштігін жақындататын екі минералдардың беттік өткізгіштігінің жылдам өсуіне сулылықтың жоғарылауы себеп болады. Электр сепарациясы кезінде, мысалы, сирек металды концентраттарда, кептіру жұмыстары материалдарды қыздыру арқылы бункерде, таратушы лотокта және сепаратордың электродында (барабанында) жүзеге асады. Керісінше, жақын көлемді электр өткізгіштігі бар, бірақ гидрофильдігі әртүрлі дәрежесі болатын минералдарды бөлу кезінде тек гидрофильді минералдардың беттік электр өткізгіштігінің жоғарлауы болады. Алмаз құрамды концентраттар сепарациясы кезінде ылғалдылық дәрежесі А – 7 % деінгі жоғарлауы тек гидрофильді минералдардың беттік өткізгіштілігінің жылдам жоғарлауына әкеп соғады; гидрофобты алмазда олар байқаусыз қалады.
Реагенті материалдарды өңдеу бөлінетін минералдардың гидрофильді дәреежесіне немесе көлемді электрт өкізгіштілігінің жақын шамалары кезінде жүзеге асады. Оның мақсатына бөлінетін материалдардың беттік құрамының әртүрлі бағытты өзгеруі жатады, олардың электр өткізгіштілігі мыналар есебінен жүзеге асады.
Беттің гидрофобизациясы мен электр өткізгіштілігінің азаюына әкеп соғатын беттік-активті, органикалық заттардың таңдалынатын адсорбциясы, мысалы бөліп алынатын минералдың. Пирохлор мен алифатикалық аминді цирконді өңдеу кезінде цирконның беті гидрофобицирленеді және лғалды ауада олардың электр өткізгіштерінде үлкен айырмашылық пайда болады.
Бөлінетін минералдар бетіндегі органикалық емес реагенттердің таңдалынатын адсорбциясы, олардыгидро-филизацияға әкеледі, қосымша заряд тасымалдаушы қозғалмалы иондардың пайда болуы және электр өткізгіштіліктің ұлғаюы; мысалға, калий хлоридімен немесе натриймен кварцты өңдеу кезінде;
Бөлініп алынатын минералдар бетіне реагенттер әсерінен басқа электр өткізгіштігі бар жаңа заттардың пленкасының қалыптасуы; мысалға, әлсіз өткізгішті малахит немесе церуссит бетінде жақсы жақсы өтетін сульфидті пленка.
Электр сепарациясы алдында реагенттерді материалдарды өңдеу құрғақ әдіспен (реагент буымен, ертіндіні шаңсыздандырумен) немесе сулы ортада флотационды немесе гравитационды жетілдіру кезінде оларды кептіру мен құрғату арқылы жүзеге асады.
Бөліп алынатын минералдар бетінен екінші түзілімді пиенканы жою негізінен жуумен немесе интенсивті механикалық оттиракамен жүзеге асады. Оттиркаға, мысалы, электр сепарациясына түсетін эвксенитті-моноцитті концентраттар түседі. Тазалаудың химиялық әдістеріне аз қолданыфлады: екінші түзілімнің ластанушы бетін сілтісіздендіру немесе еріту.
Термиялық өңдеу кезінде электр өткізгіштіліктің әртүрлілігі қыздыру кезіндегі минералдардың өткізгіштілігінің бірдейемес өзгеруі нәтижесінде пайда болады. Сондықтан даәрбір минералды жұпқа олардың электр өткізгіштілігінің үдкен айырмаышылығын қамтамасыз ететін температураның оптимальды интервал жауап береді. Минералдардың структуралы өзгеруін және олардағы темірдің, титанның, марганецтің және басқа металлдардың изаморфты приместері бар фазалы өзгеру мен шығарылатын қышқылданушы немесе қалпына келуші күйдіру минералдардың электр өткізгіштілігінің назар салынбайтын өзгеруіне әкеп соғады, мысалға, лимониттің, оливиннің, смитсониттің, эвксениттің немесе т.б.
