Пайдалы қазбаларды байыту: негізгі әдістер, технологиялар және жабдықтар

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Коммерциялық құнды пайдалы қазбаларды қарастырған кезде, мұндай тартымды зергерлік бұйымдарды бастапқы рудадан немесе қазбадан қалай алуға болады деген сұрақ туындайды. Әсіресе, тұқымды өңдеу соңғы кезеңнің бірі болмаса, кем дегенде соңғы кезеңнің алдындағы тазарту процесі екенін ескере отырып. Сұрақтың жауабы пайдалы қазбаларды байыту болады, оның барысында тау жынысының негізгі өңдеуі жүреді, ол құнды минералды бос ортадан бөлуді қарастырады.

Жалпы байыту технологиясы

Бағалы пайдалы қазбаларды өңдеу арнайы байыту кәсіпорындарында жүргізіледі. Процесс бірнеше операцияларды орындауды қамтиды, соның ішінде дайындау, тікелей бөлу және тау жыныстарын қоспалармен бөлу. Байыту барысында әртүрлі пайдалы қазбалар алынады, оның ішінде графит, асбест, вольфрам, рудалық материалдар және т.б. Оның бағалы жыныстар болуы міндетті емес – шикізатты өңдейтін зауыттар көп, олар кейін құрылыста қолданылады. Қалай болғанда да, пайдалы қазбаларды өңдеудің негіздері минералдардың қасиеттерін талдауға негізделген, олар да бөлу принциптерін анықтайды. КімгеБір сөзбен айтқанда, әртүрлі құрылымдарды кесу қажеттілігі бір таза минералды алу үшін ғана емес туындайды. Бұл бір құрылымнан бірнеше бағалы тұқымдар шығарылатын әдеттегі тәжірибе.

Тас ұсақтау

Бұл кезеңде материал жеке бөлшектерге ұсақталады. Ұсақтау процесі ішкі біріктіру механизмдерін жеңу үшін механикалық күштерді пайдаланады.

Нәтижесінде тау жынысы біртекті құрылымы бар ұсақ қатты бөлшектерге бөлінеді. Бұл жағдайда тікелей ұсақтау мен ұнтақтау техникасын ажыратқан жөн. Бірінші жағдайда минералды шикізат құрылымның тереңірек бөлінуінен өтеді, оның барысында 5 мм-ден астам фракциясы бар бөлшектер түзіледі. Өз кезегінде, ұнтақтау диаметрі 5 мм-ден аз элементтердің пайда болуын қамтамасыз етеді, дегенмен бұл көрсеткіш қандай жыныспен күресуге тура келетініне де байланысты. Екі жағдайда да таза құрамдас қоспасыз, яғни бос жыныстар, қоспалар және т.б. бөлінуі үшін пайдалы заттың дәндерін барынша бөлу міндеті қойылады.

Тексеру процесі

Ұсақтау процесі аяқталғаннан кейін жиналған шикізат тағы бір технологиялық әсерге ұшырайды, ол сүзгіден өткізу де, атмосфералық өңдеу де болуы мүмкін. Мәні бойынша скрининг – алынған дәндерді өлшемдік сипаттамасына қарай жіктеу тәсілі. Бұл кезеңді жүзеге асырудың дәстүрлі тәсілі ұяшықтарды калибрлеу мүмкіндігімен қамтамасыз етілген елеуіш пен елеуішті пайдалануды қамтиды. Скрининг барысында олар бөлінедітор үсті және тор үсті бөлшектер. Қандай да бір жолмен, минералдарды байыту осы кезеңде басталады, өйткені кейбір қоспалар мен аралас материалдар бөлінеді. Өлшемі 1 мм-ден аз ұсақ фракция сүзгіден өткізіледі, ал ауаның көмегімен - атмосфералық әсер ету арқылы. Ұсақ құмға ұқсайтын масса жасанды ауа ағындарымен көтеріледі, содан кейін ол шөгеді.

Болашақта баяу тұнатын бөлшектер ауада тұрып қалған өте ұсақ шаң элементтерінен бөлінеді. Мұндай скрининг туындыларын одан әрі жинау үшін су пайдаланылады.

Байыту процестері

Байыту процесі шикізаттан минералды бөлшектерді бөліп алуға бағытталған. Мұндай процедуралар барысында элементтердің бірнеше топтары бөлінеді - пайдалы концентрат, қалдықтар және басқа өнімдер. Бұл бөлшектерді бөлу принципі пайдалы минералдар мен бос жыныстардың қасиеттерінің айырмашылығына негізделген. Мұндай қасиеттер келесідей болуы мүмкін: тығыздық, сулану, магниттік сезімталдық, өлшем, электр өткізгіштік, пішін және т.б. Осылайша, тығыздық айырмашылығын пайдаланатын байыту процестері гравитациялық бөлу әдістерін қамтиды. Бұл тәсіл көмірді, кенді және металл емес шикізатты өңдеуде қолданылады. Компоненттердің сулану сипаттамаларына негізделген байыту да жиі кездеседі. Бұл жағдайда флотация әдісі қолданылады, оның ерекшелігі жұқа дәндерді бөлу мүмкіндігі болып табылады.

Сонымен қатар магниттік минералды өңдеуді пайдаланады, олтальк пен графиттік орталардан темір қоспаларын бөліп алуға, сондай-ақ вольфрамды, титанды, темірді және басқа кендерді тазартуға мүмкіндік береді. Бұл әдіс магнит өрісінің қазба бөлшектеріне әсер етуіндегі айырмашылыққа негізделген. Жабдық ретінде арнайы сепараторлар пайдаланылады, олар магнетит суспензияларын қалпына келтіру үшін де қолданылады.

Байытудың соңғы кезеңдері

Бұл кезеңнің негізгі процестеріне дегидратация, целлюлозаның қалыңдауы және алынған бөлшектерді кептіру жатады. Сусыздандыруға арналған жабдықты таңдау минералдың химиялық және физикалық сипаттамалары негізінде жүзеге асырылады. Әдетте, бұл процедура бірнеше сессияда орындалады. Дегенмен, бұл әрқашан қажет емес. Мысалы, байыту процесінде электрлік бөлу қолданылған болса, онда сусыздандыру қажет емес. Байыту өнімін одан әрі өңдеу процестеріне дайындаудың технологиялық процестерінен басқа, минералды бөлшектермен жұмыс істеуге арналған тиісті инфрақұрылым да қамтамасыз етілуі керек. Атап айтқанда, зауытта тиісті өндірістік қызмет ұйымдастырылған. Дүкенде көліктер енгізіліп, су, жылу және электр қуатымен қамтамасыз ету ұйымдастырылуда.

Байытуға арналған жабдық

Тегістеу және ұсақтау кезеңдерінде арнайы қондырғылар қатысады. Бұл әртүрлі қозғаушы күштердің көмегімен тау жыныстарына қиратушы әсер ететін механикалық қондырғылар. Әрі қарай сүзгілеу процесінде елеуіш пен елеуіш қолданылады, олар қамтамасыз етедісаңылауларды калибрлеу мүмкіндігі. Сондай-ақ скрининг үшін күрделірек машиналар қолданылады, олар экрандар деп аталады. Тікелей байыту құрылымды бөлудің нақты принципіне сәйкес қолданылатын электрлік, гравитациялық және магниттік сепараторлармен жүзеге асырылады. Осыдан кейін сусыздандыру үшін дренаждық технологиялар қолданылады, оларды жүзеге асыру кезінде бірдей экрандар, элеваторлар, центрифугалар және сүзу құрылғылары қолданылуы мүмкін. Соңғы қадам әдетте термиялық өңдеу мен кептіруді қолдануды қамтиды.

Байыту процесінің қалдықтары

Байыту процесі нәтижесінде екі түрге бөлуге болатын өнімдердің бірнеше категориясы қалыптасады - пайдалы концентрат және қалдықтар. Сонымен қатар, құнды зат міндетті түрде бір тұқымды білдіруі керек емес. Сондай-ақ, қалдықтарды қажетсіз материал деп айтуға болмайды. Мұндай өнімдерде құнды концентрат болуы мүмкін, бірақ ең аз мөлшерде. Сонымен қатар, қалдықтардың құрамындағы пайдалы қазбаларды одан әрі байыту көбінесе технологиялық және қаржылық жағынан өзін ақтамайды, сондықтан мұндай өңдеудің қайталама процестері сирек орындалады.

Оңтайлы байыту

Байыту шарттарына, бастапқы материалдың сипаттамаларына және әдістің өзіне байланысты соңғы өнімнің сапасы әртүрлі болуы мүмкін. Ондағы құнды компоненттің мазмұны неғұрлым жоғары болса және қоспалар аз болса, соғұрлым жақсы. Міндетті кенді байыту, мысалы, өнімде қалдықтың толық болмауын қамтамасыз етеді. Бұл ұсату және сүзу арқылы алынған қоспаны байыту процесінде құнарсыз жыныстардағы қоқыс бөлшектері жалпы массадан толығымен алынып тасталды дегенді білдіреді. Алайда мұндай әсерге қол жеткізу әрқашан мүмкін емес.

Пайдалы қазбаларды ішінара өңдеу

Ішінара байыту кезінде қазбаның өлшемдік класын бөлу немесе өнімнен қоспалардың оңай бөлінетін бөлігін кесу түсіндіріледі. Яғни, бұл процедура өнімді қоспалар мен қалдықтардан толық тазартуды мақсат етпейді, тек пайдалы бөлшектердің концентрациясын арттыру арқылы бастапқы материалдың құндылығын арттырады. Минералды шикізатты мұндай өңдеуді, мысалы, көмірдің күлділігін азайту үшін қолдануға болады. Байыту процесінде элементтердің үлкен класы байытылмаған скринингтік концентратты ұсақ фракциямен әрі қарай араластыру арқылы оқшауланады.

Байыту кезіндегі құнды жыныстың жоғалу мәселесі

Пайдалы концентраттың массасында қажетсіз қоспалар қалатындықтан, құнды жыныстарды қалдықтармен бірге алып тастауға болады. Мұндай шығындарды есепке алу үшін технологиялық процестердің әрқайсысы үшін олардың рұқсат етілген деңгейін есептеу үшін арнайы құралдар қолданылады. Яғни, бөлудің барлық әдістері үшін рұқсат етілген шығындардың жеке нормалары әзірленеді. Ылғалдылық коэффициентін есептеудегі сәйкессіздіктерді және механикалық ысыраптарды жабу үшін өңделген өнімдер балансында рұқсат етілген пайыздық мөлшерлеме ескеріледі. Бұл есепке алу әсіресе кенді байыту жоспарланса, оның барысында терең ұнтақтау қолданылады. Тиісінше, құнды жоғалту қаупішоғырландыру. Дегенмен, көп жағдайда пайдалы жыныстың жоғалуы технологиялық процестегі бұзушылықтарға байланысты.

Қорытынды

Жақында тау жыныстарын байытудың құнды технологиялары өз дамуында маңызды қадам жасады. Бөлімді жүзеге асырудың жеке өңдеу процестері де, жалпы схемалары да жетілдірілуде. Одан әрі ілгерілетудің перспективалы бағыттарының бірі концентраттардың сапалық сипаттамаларын жақсартатын біріктірілген өңдеу схемаларын қолдану болып табылады. Атап айтқанда, магниттік сепараторлар біріктірілген, нәтижесінде байыту процесі оңтайландырылған. Бұл түрдегі жаңа әдістерге магнитогидродинамикалық және магнитогидростатикалық бөлу жатады. Сонымен қатар, алынған өнімнің сапасына әсер етпей қоймайтын, кен жыныстарының тозуының жалпы үрдісі байқалады. Қоспалар деңгейінің жоғарылауымен ішінара байытуды белсенді қолдану арқылы күресуге болады, бірақ жалпы өңдеу сеанстарының артуы технологияны тиімсіз етеді.