მინერალების გამდიდრება: ძირითადი მეთოდები, ტექნოლოგიები და აღჭურვილობა

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

კომერციული ძვირფასი მინერალების დათვალიერებისას, სამართლიანად ჩნდება კითხვა, როგორ შეიძლება ასეთი მიმზიდველი სამკაულის მიღება პირველადი საბადოდან ან ნამარხი. განსაკუთრებით იმის გათვალისწინებით, რომ ჯიშის დამუშავება, როგორც ასეთი, არის თუ არა ერთ-ერთი საბოლოო, მაშინ მაინც დახვეწის პროცესი ფინალურ ეტაპამდე. კითხვაზე პასუხი იქნება მინერალებით გამდიდრება, რომლის დროსაც ხდება ქანების ძირითადი დამუშავება, რაც ითვალისწინებს ღირებული მინერალის გამოყოფას ცარიელი მედიიდან.

ზოგადი გამდიდრების ტექნოლოგია

ღირებული წიაღისეულის გადამუშავება ხორციელდება სპეციალურ გამამდიდრებელ საწარმოებში. პროცესი მოიცავს რამდენიმე ოპერაციის შესრულებას, მათ შორის მომზადებას, უშუალოდ გაყოფას და ქანების მინარევებით გამოყოფას. გამდიდრების პროცესში მიიღება სხვადასხვა მინერალები, მათ შორის გრაფიტი, აზბესტი, ვოლფრამი, საბადო მასალები და ა.შ. ეს არ უნდა იყოს ძვირფასი ქანები - არის მრავალი ქარხანა, რომელიც ამუშავებს ნედლეულს, რომელიც მოგვიანებით გამოიყენება მშენებლობაში. ასეა თუ ისე, წიაღისეულის დამუშავების საფუძვლები ემყარება წიაღისეულის თვისებების ანალიზს, რომელიც ასევე განსაზღვრავს გამოყოფის პრინციპებს. რომერთი სიტყვით, სხვადასხვა სტრუქტურის მოწყვეტის საჭიროება ჩნდება არა მხოლოდ ერთი სუფთა მინერალის მისაღებად. ჩვეულებრივი პრაქტიკაა, როდესაც რამდენიმე ღირებული ჯიშის ერთი სტრუქტურიდან გამომდინარეობს.

კლდის დამსხვრევა

ამ ეტაპზე მასალა იშლება ცალკეულ ნაწილაკებად. გამანადგურებელი პროცესი იყენებს მექანიკურ ძალებს შიდა შეკრულობის მექანიზმების დასაძლევად.

შედეგად, კლდე იყოფა პატარა მყარ ნაწილაკებად, რომლებსაც აქვთ ერთგვაროვანი სტრუქტურა. ამ შემთხვევაში, ღირს განასხვავოთ პირდაპირი გამანადგურებელი და სახეხი ტექნიკა. პირველ შემთხვევაში, მინერალური ნედლეული განიცდის სტრუქტურის ნაკლებად ღრმა გამოყოფას, რომლის დროსაც წარმოიქმნება ნაწილაკები 5 მმ-ზე მეტი ფრაქციის მქონე. თავის მხრივ, დაფქვა უზრუნველყოფს 5 მმ-ზე ნაკლები დიამეტრის ელემენტების ფორმირებას, თუმცა ეს მაჩვენებელი ასევე დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა სახის კლდესთან გაქვთ საქმე. ორივე შემთხვევაში ამოცანაა სასარგებლო ნივთიერების მარცვლების გაყოფის მაქსიმალურად გაზრდა ისე, რომ სუფთა კომპონენტი გამოთავისუფლდეს შერევის გარეშე, ანუ ნარჩენი ქანები, მინარევები და ა.შ.

სკრინინგის პროცესი

დამსხვრევის პროცესის დასრულების შემდეგ, დაკრეფილი ნედლეული ექვემდებარება სხვა ტექნოლოგიურ ზემოქმედებას, რომელიც შეიძლება იყოს როგორც სკრინინგის, ასევე ამინდის გავლენის ქვეშ. სკრინინგი არსებითად არის მიღებული მარცვლების კლასიფიკაციის საშუალება ზომის მახასიათებლის მიხედვით. ამ ეტაპის განხორციელების ტრადიციული გზა გულისხმობს საცრისა და საცრის გამოყენებას უჯრედების დაკალიბრების შესაძლებლობით. სკრინინგის პროცესში ისინი განცალკევდებიანსუპრალატისა და ქველატის ნაწილაკები. გარკვეულწილად, მინერალების გამდიდრება უკვე ამ ეტაპზე იწყება, ვინაიდან ზოგიერთი მინარევები და შერეული მასალები გამოყოფილია. 1მმ-ზე ნაკლები ზომის წვრილი ფრაქცია სკრინინგდება და ჰაერის დახმარებით - ამინდით. წვრილი ქვიშის მსგავსი მასა აიწია ხელოვნური ჰაერის ნაკადებით, რის შემდეგაც ის დნება.

მომავალში, ნაწილაკები, რომლებიც უფრო ნელა დნება, გამოიყოფა ჰაერში შემორჩენილი ძალიან მცირე მტვრის ელემენტებისგან. ასეთი სკრინინგის წარმოებულების შემდგომი შეგროვებისთვის წყალი გამოიყენება.

გამდიდრების პროცესები

გამდიდრების პროცესი მიზნად ისახავს მინერალური ნაწილაკების იზოლირებას საკვებიდან. ასეთი პროცედურების დროს გამოიყოფა ელემენტების რამდენიმე ჯგუფი - სასარგებლო კონცენტრატი, ნარჩენები და სხვა პროდუქტები. ამ ნაწილაკების გამოყოფის პრინციპი ემყარება განსხვავებას სასარგებლო მინერალებისა და ნარჩენი ქანების თვისებებს შორის. ასეთი თვისებები შეიძლება იყოს შემდეგი: სიმკვრივე, დატენიანება, მაგნიტური მიდრეკილება, ზომა, ელექტრული გამტარობა, ფორმა და ა.შ. ამგვარად, გამდიდრების პროცესები, რომლებიც იყენებენ სიმკვრივის განსხვავებას, მოიცავს გრავიტაციულ გამოყოფის მეთოდებს. ეს მიდგომა გამოიყენება ქვანახშირის, მადნის და არალითონური ნედლეულის გადამუშავებისას. ასევე საკმაოდ ხშირია გამდიდრება კომპონენტების დატენიანობის მახასიათებლებზე დაყრდნობით. ამ შემთხვევაში გამოიყენება ფლოტაციის მეთოდი, რომლის თვისებაა წვრილი მარცვლების გამოყოფის შესაძლებლობა.

ასევე იყენებს მინერალების მაგნიტურ დამუშავებას, რომელიცსაშუალებას გაძლევთ გამოყოთ შავი მინარევები ტალკისა და გრაფიტის მედიიდან, ასევე გაასუფთავოთ ვოლფრამი, ტიტანი, რკინის და სხვა მადნები. ეს ტექნიკა დაფუძნებულია მაგნიტური ველის მოქმედების განსხვავებაზე ნამარხ ნაწილაკებზე. აღჭურვილობად გამოიყენება სპეციალური გამყოფები, რომლებიც ასევე გამოიყენება მაგნეტიტის საკიდების აღსადგენად.

გამდიდრების საბოლოო ეტაპები

ამ ეტაპის ძირითადი პროცესებია დეჰიდრატაცია, რბილობის გასქელება და მიღებული ნაწილაკების გაშრობა. დეჰიდრატაციის აღჭურვილობის შერჩევა ხდება მინერალის ქიმიური და ფიზიკური მახასიათებლების საფუძველზე. როგორც წესი, ეს პროცედურა ტარდება რამდენიმე სესიაზე. თუმცა, ამის გაკეთება ყოველთვის არ არის საჭირო. მაგალითად, თუ ელექტრული გამოყოფა გამოიყენებოდა გამაძლიერებლობის პროცესში, მაშინ დეჰიდრატაცია არ არის საჭირო. გამდიდრების პროდუქტის შემდგომი გადამუშავებისთვის მომზადების ტექნოლოგიური პროცესების გარდა, ასევე უნდა იყოს უზრუნველყოფილი მინერალური ნაწილაკების დამუშავების შესაბამისი ინფრასტრუქტურა. კერძოდ, ქარხანაში ეწყობა შესაბამისი საწარმოო მომსახურება. მიმდინარეობს მაღაზიებში მანქანების დანერგვა, წყლის, სითბოს და ელექტროენერგიის მიწოდების ორგანიზება.

გამდიდრების აღჭურვილობა

დაფქვისა და დამსხვრევის ეტაპებზე ჩართულია სპეციალური დანადგარები. ეს არის მექანიკური ერთეულები, რომლებიც სხვადასხვა მამოძრავებელი ძალების დახმარებით დამანგრეველ გავლენას ახდენენ კლდეზე. გარდა ამისა, სკრინინგის პროცესში გამოიყენება საცერი და საცერი, რაც უზრუნველყოფსხვრელების დაკალიბრების შესაძლებლობა. ასევე, სკრინინგისთვის გამოიყენება უფრო რთული მანქანები, რომლებსაც ეკრანები ეწოდება. პირდაპირი გამდიდრება ხორციელდება ელექტრული, გრავიტაციული და მაგნიტური გამყოფებით, რომლებიც გამოიყენება სტრუქტურის გამიჯვნის კონკრეტული პრინციპის შესაბამისად. ამის შემდეგ დეჰიდრატაციისთვის გამოიყენება დრენაჟის ტექნოლოგიები, რომელთა განხორციელებისას შესაძლებელია გამოყენებული იქნას იგივე ეკრანები, ლიფტები, ცენტრიფუგები და ფილტრაციის მოწყობილობები. საბოლოო ნაბიჯი ჩვეულებრივ მოიცავს თერმული დამუშავებისა და გაშრობის გამოყენებას.

ნარჩენები გამდიდრების პროცესიდან

გამდიდრების პროცესის შედეგად წარმოიქმნება პროდუქციის რამდენიმე კატეგორია, რომლებიც შეიძლება დაიყოს ორ ტიპად - სასარგებლო კონცენტრატი და ნარჩენები. უფრო მეტიც, ღირებული ნივთიერება სულაც არ უნდა წარმოადგენდეს იმავე ჯიშს. ასევე არ შეიძლება ითქვას, რომ ნარჩენები არასაჭირო მასალაა. ასეთი პროდუქტები შეიძლება შეიცავდეს ღირებულ კონცენტრატს, მაგრამ მინიმალური რაოდენობით. ამავდროულად, ნარჩენების სტრუქტურაში არსებული მინერალების შემდგომი გამდიდრება ხშირად არ ამართლებს თავს ტექნოლოგიურად და ფინანსურად, ამიტომ ასეთი გადამუშავების მეორადი პროცესები იშვიათად ხორციელდება.

ოპტიმალური გამდიდრება

გამდიდრების პირობების, საწყისი მასალის მახასიათებლებისა და თავად მეთოდის მიხედვით, საბოლოო პროდუქტის ხარისხი შეიძლება განსხვავდებოდეს. რაც უფრო მაღალია მასში ღირებული კომპონენტის შემცველობა და რაც უფრო ნაკლები მინარევებია, მით უკეთესი. მაგალითად, მადნის იდეალური გამდიდრება უზრუნველყოფს პროდუქტში ნარჩენების სრულ არარსებობას.ეს ნიშნავს, რომ დამსხვრევით და სკრინინგით მიღებული ნარევის გამდიდრების პროცესში, უნაყოფო ქანების ნარჩენების ნაწილაკები მთლიანად გამოირიცხა მთლიანი მასიდან. თუმცა, ყოველთვის არ არის შესაძლებელი ასეთი ეფექტის მიღწევა.

მინერალების ნაწილობრივი დამუშავება

ნაწილობრივ გამდიდრებაში იგულისხმება ნამარხი ზომის კლასის გამოყოფა ან პროდუქტისგან მინარევების ადვილად გამოყოფილი ნაწილის ამოჭრა. ანუ, ეს პროცედურა მიზნად ისახავს არა პროდუქტის სრულ გაწმენდას მინარევებისაგან და ნარჩენებისგან, არამედ მხოლოდ ზრდის წყაროს მასალის ღირებულებას სასარგებლო ნაწილაკების კონცენტრაციის გაზრდით. მინერალური ნედლეულის ასეთი გადამუშავება შეიძლება გამოყენებულ იქნას, მაგალითად, ნახშირის ნაცრის შემცველობის შესამცირებლად. გამდიდრების პროცესში, ელემენტების დიდი კლასი იზოლირებულია გამდიდრებული სკრინინგის კონცენტრატის წვრილ ფრაქციასთან შემდგომი შერევით.

ღირებული კლდის დაკარგვის პრობლემა გამდიდრებისას

რადგან არასაჭირო მინარევები რჩება სასარგებლო კონცენტრატის მასაში, ამიტომ ძვირფასი ქვები შეიძლება მოიხსნას ნარჩენებთან ერთად. ასეთი დანაკარგების გასათვალისწინებლად გამოიყენება სპეციალური ხელსაწყოები, რათა გამოვთვალოთ მათი დასაშვები დონე თითოეული ტექნოლოგიური პროცესისთვის. ანუ გამოყოფის ყველა მეთოდისთვის შემუშავებულია დასაშვები დანაკარგების ინდივიდუალური ნორმები. დასაშვები პროცენტი გათვალისწინებულია გადამუშავებული პროდუქტების ბალანსში, რათა დაიფაროს შეუსაბამობები ტენიანობის კოეფიციენტისა და მექანიკური დანაკარგების გამოთვლაში. ეს აღრიცხვა განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია, თუ დაგეგმილია მადნის გამდიდრება, რომლის დროსაც გამოიყენება ღრმა გამანადგურებელი. შესაბამისად, ღირებულის დაკარგვის რისკიკონცენტრირება. და მაინც, უმეტეს შემთხვევაში, სასარგებლო ქანების დაკარგვა გამოწვეულია ტექნოლოგიური პროცესის დარღვევებით.

დასკვნა

ბოლო დროს, ქანების გამდიდრების ღირებულმა ტექნოლოგიებმა მნიშვნელოვანი ნაბიჯი გადადგა მათ განვითარებაში. იხვეწება როგორც ინდივიდუალური დამუშავების პროცესები, ასევე დეპარტამენტის განხორციელების ზოგადი სქემები. შემდგომი წინსვლის ერთ-ერთი პერსპექტიული მიმართულებაა კომბინირებული გადამუშავების სქემების გამოყენება, რომლებიც აუმჯობესებენ კონცენტრატების ხარისხობრივ მახასიათებლებს. კერძოდ, გაერთიანებულია მაგნიტური გამყოფები, რის შედეგადაც ხდება გამდიდრების პროცესის ოპტიმიზაცია. ამ ტიპის ახალ მეთოდებს მიეკუთვნება მაგნიტოჰიდროდინამიკური და მაგნიტოჰიდროსტატიკური გამოყოფა. ამავდროულად, შეიმჩნევა საბადო ქანების გაფუჭების ზოგადი ტენდენცია, რაც არ შეიძლება გავლენა იქონიოს მიღებული პროდუქტის ხარისხზე. მინარევების დონის ზრდას შეიძლება ებრძოლოს ნაწილობრივი გამდიდრების აქტიური გამოყენებით, მაგრამ ზოგადად, დამუშავების სესიების ზრდა ტექნოლოგიას არაეფექტურს ხდის.