IV. Обогащение с использованием избирательного характера фазовых переходов компонентов полезного ископаемого.

Комбинированные методы обогащения используют различие в химических свойствах минералов, поэтому их называют химическими.

Общая схема комбинированных методов обогащения.

1. Подготовка ПИ к избирательному переходу одного или нескольких компонентов ПИ к фазовому переходу (вскрытие месторождения, дробление и измельчение).

2. Перевод минерала ценного компонента в другое фазовое состояние (в раствор) с применением различных рабочих реагентов. При этом в большинстве случаев меняется химический состав исходного вещества. При фазовых переходах используют реакции, обеспечивающие высокую избирательность по отношению к ценному компоненту. При этом один из компонентов становится подвижным. В практике более используется выщелачивание.

3. Разделение. При этом используют обезвоживание.

4. Выделение раствора в концентрат.

5. Регенерация – восстановление свойств рабочих агентов и возврат их в процесс.

Принципиальная схема на примере выщелачивание. Способы выделения Ме из раствора.

1. Цементация.

2. Сорбция.

3. Экстракция.

4. Электролиз.

Выбор способа зависит от концентрации Ме в продуктивном растворе. Применяют для окисленных руд; труднообогатимых пром. продуктов; руды старых отвалов; при доводке черновых концентратов; для глубокозалегающих руд с небольшим содержанием ценного компонента. Если при механическом обогащении разделение руды на концентрат и хвосты производится за одну операцию, то при химическом концентрат получают с помощью нескольких разнородных процессов – химических и физических.

Выщелачивание – избирательное растворение одного из компонентов. В качестве растворителя используют растворы кислот, щелочей, солей, иногда воду.

Минерал	Расворитель
Сульфаты SO4, некоторые хлориды	H2O
Карбонаты, фосфаты, арсенаты, вольфроматы, молебдаты, некоторые силикаты.	HCl, H2SO4, HF, HNO3

Однако применение серной кислоты иногда невозможно, если в руде присутствуют Ca, Ba, Pb т.к. на минерале образуется трудно растворимая пленка сульфидов CaSO₄, BaSO₄, которая замедляет или прекращает растворение минералов.

Оксиды, гидроксиды Fe, Mn, Al.

Минеральные кислоты

Инертных действию кислот SnO₂, Cr₂O₃, Al₂O₃, SiO₂. Могут растворяться лишь в *** концентрате.

Сульфиды	HNO3 – образуется элементарная сера, замедляющая растворение
Самородные металлы Au, Ag, Cu.	HNO3, HCl+HNO3, цианиды в присутствии кислорода.

Обжиг – заключается в высокотемпературной обработке руды, в присутствии реагентов с целью перевода одного компонента в другое химическое состояние.

После обжига последующее обогащение обожженной руды может производится обычным способом. Различают обжиг в зависимости от вида конечного соединения: окислительный, восстановительный, хлорирующий и т.д.