Tractament elèctric de minerals, separació elèctrica
Benefici elèctric dels minerals — separació de components valuosos de les roques residuals, basat en l'acció d'un electricista, un camp en les seves partícules, que difereixen en propietats electrofísiques. Per a l'enriquiment s'utilitzen mètodes de separació elèctrica.
D'aquests, els més aplicables són els mètodes basats en les diferències de conductivitat elèctrica, en la capacitat d'adquirir càrregues elèctriques en contacte i fricció, i en les constants dielèctriques dels minerals separats. L'ús de fenòmens de conducció unipolar, piroelèctric, piezoelèctric i altres només pot ser efectiu en determinats casos.
L'enriquiment de la conductivitat té èxit si els components de la barreja mineral difereixen significativament en conductivitat.
Característiques de la possibilitat de separació elèctrica de minerals i roques per conductivitat elèctrica (segons N.F. Olofinsky)
1. Bon conductor 2. Semiconductor 3.Poca conductivitat Antracita Antimonita Diamant Magnesita Arsenopirita Bauxita Albita Monazita Galena Tempesta Mineral de ferro Anorita Moscovita Hemafita Lluentor de Bismut Apatita Nefelina Or Wolframita Baddeilita Olivina Ilmenita Granat (ferrós) Barita Hornblenda Covelina Gubnerita Bastnesita Castimulita Magnesita Magnesita Biosita Biotina e Cinnabri magnètic Valostanita Stavro lith Pirita Corindó Hipersteno Turmalina Pirolusita Limonita Gpis Fluorita Pirrotita Siderita Magrana (lleugera) Celestina (ferro lleuger) Platí Smithsonita Calcita Scheelita Rutil Esfalerita Sal de roca Espinela Plata Tungstit Carnalita Xedota Tantalita Faialita Quars Tetraedrita Titanic Chanotian Chanote i Chromagnetian Zirconi copyrite
El primer i el segon grup estan ben separats del tercer. Els membres del 1r grup són una mica més difícils de separar que el 2n. És pràcticament impossible separar els minerals del grup 2 del grup 3 o del mateix grup basant-se només en l'ús de diferències naturals en la conductivitat elèctrica.
En aquest cas, s'utilitza una preparació especial de materials per augmentar artificialment les diferències en la seva conductivitat elèctrica. El mètode de preparació més comú és canviar el contingut d'humitat superficial dels minerals.
El principal factor que determina la conductivitat elèctrica total de les partícules de minerals no conductors i semiconductors és la seva conductivitat superficial... Atès que l'aire atmosfèric conté, per tant, la quantitat d'humitat, aquesta última adsorbida a la superfície dels grans, afecta fortament el valor de la seva conductivitat elèctrica.
Ajustant la quantitat d'humitat adsorbida, es pot controlar el procés de separació elèctrica. En aquest cas, són possibles tres casos principals:
- les conductivitats intrínseques dels dos minerals a l'aire sec són diferents (difereixen en dos ordres de magnitud o més), però a causa de l'adsorció d'humitat a l'aire amb humitat normal, la diferència de conductivitat elèctrica desapareix;
- els minerals tenen conductivitats elèctriques inherents similars, però a causa del grau desigual d'hidrofobicitat de les seves superfícies, les criatures apareixen a l'aire humit, la diferència de conductivitat;
- la conductivitat és propera i no canvia amb la humitat canviant.
En el primer cas, la separació elèctrica de la mescla mineral s'ha de fer a l'aire sec o després d'un assecat previ. Al mateix temps, per mantenir la constància de la conductivitat superficial, només es necessita la sequedat de la superfície de les partícules durant un temps curt, la seva pròpia humitat interna dels éssers no importa.
En el segon cas, cal mullar-se per augmentar la conductivitat elèctrica d'un mineral més hidròfil. Els millors resultats s'aconsegueixen subjectant el material i alliberant-lo en una atmosfera condicionada amb una humitat òptima.
En el tercer cas, cal canviar artificialment el grau d'hidrofobicitat d'un dels minerals (de manera més eficaç: mitjançant tractament amb reactius amb tensioactiu).
Els minerals es poden tractar amb reactius orgànics fixats selectivament a la seva superfície: hidrofobidors, reactius inorgànics que poden fer que la superfície del mineral sigui hidròfila i una combinació d'aquests reactius (en aquest cas, els reactius inorgànics poden exercir el paper de reguladors que afecten el la fixació de reactius orgànics).
A l'hora d'escollir un règim de tractament amb tensioactius, s'aconsella utilitzar l'àmplia experiència en la flotació de minerals similars. Si el parell separat té una conductivitat elèctrica intrínseca propera i no hi ha possibilitat de canviar selectivament el grau d'hidrofobicitat de la seva superfície mitjançant el tractament amb tensioactius, es pot utilitzar un tractament químic o tèrmic o irradiació com a mètodes de preparació.
El primer consisteix en la formació d'una pel·lícula d'una nova substància a la superfície dels minerals, producte d'una reacció química. En triar reactius per al tractament químic (líquid o gasós), s'utilitzen les reaccions conegudes de la química analítica o la mineralogia, característiques d'aquests minerals: per exemple, per al tractament de minerals de silicat - exposició al fluorur d'hidrogen, per a la preparació de sulfurs - els processos de sulfuració amb sofre elemental, tractament amb sals de coure, etc.
Sovint passa el contrari, quan apareixen pel·lícules superficials de diversos tipus de formacions a la superfície dels minerals en el procés de canvis secundaris, que s'han de netejar abans de la separació. La neteja es fa per mètodes mecànics (desintegració, fregat) o també per mètodes químics.
Durant el tractament tèrmic, la diferència de conductivitat elèctrica es pot aconseguir a causa de canvis desiguals en la conductivitat dels minerals durant l'escalfament, durant la cocció de reducció o oxidació i mitjançant l'ús d'altres efectes.
La conductivitat d'alguns minerals es pot modificar per raigs ultraviolats, infrarojos, raigs X o radioactius (vegeu Tipus de radiació electromagnètica).
El benefici elèctric dels minerals, basat en la capacitat dels minerals d'adquirir càrregues elèctriques de diferent signe o magnitud en contacte o fricció, s'utilitza habitualment per separar minerals amb propietats semiconductores o no conductores.
La màxima diferència en la mida de les càrregues dels minerals separats s'aconsegueix a causa de l'elecció del material amb el qual estan en contacte, així com dels canvis en la naturalesa del moviment de la mescla mineral durant la càrrega (vibracions, mòlta intensiva). i separació).
Les propietats elèctriques de les superfícies minerals es poden controlar àmpliament mitjançant els mètodes descrits anteriorment.
Les operacions preparatòries solen ser l'assecat del material, la classificació estreta de la seva mida i la despolsació.
Per a l'electroenriquiment de material amb una mida de partícula inferior a 0,15 mm, el procés de separació triboadhesiu és molt prometedor.
Separació elèctrica basada en diferències en constant dielèctrica Els minerals s'utilitzen àmpliament en la pràctica de l'anàlisi mineralògic.
Els separadors elèctrics d'una gran varietat de tipus i dissenys s'utilitzen per a la separació elèctrica de minerals.
Separadors per a materials granulars:
- Corona (tambor, cambra, tubular, cinta, transportador, placa);
- Electrostàtic (tambor, cambra, cinta, cascada, placa);
- Combinat: corona-electrostàtica, corona-magnètica, triboadhesiu (tambor).
Col·lectors de pols:
- Corona (cambra amb alimentació superior i inferior, tubular);
- Combinat: corona-electrostàtic, corona-magnètic, triboadhesiu (cambra, disc, tambor).
La seva elecció ve determinada per la diferència en les propietats electrofísiques dels materials, que s'han de separar per la mida de les seves partícules, així com per les peculiaritats de la composició del material (forma de partícules, gravetat específica, etc.).
El benefici elèctric dels minerals es caracteritza per una eficiència econòmica i alta del procés, motiu pel qual s'utilitza cada cop més.
Els principals minerals i materials processats mitjançant mètodes de benefici elèctric:
- Purins i concentrats complexos de jaciments de mineral: acabat selectiu de concentrats i concentrats complexos que contenen or, platí, cassiterita, wolframita, monazita, zircó, rutil i altres components valuosos;
- Minerals amb diamants: benefici de minerals i concentrats primaris, acabat de concentrats a granel, regeneració de residus amb diamants;
- Minerals de titanomagnetita: benefici de minerals, material intermedi i residus;
- Minerals de ferro: benefici de magnetita i altres tipus de minerals, obtenció de concentrats profunds, eliminació de pols i classificació de diversos productes industrials;
- Minerals de manganès i cromita: benefici de minerals, productes industrials i residus de plantes de processament, eliminació de pols i classificació de diversos productes;
- Minerals d'estany i tungstè: benefici de minerals, acabat de productes no estàndard;
- Minerals de liti: benefici dels minerals d'espodumene, tsinwaldita i lepidolita;
- Grafit: benefici de minerals, refinament i classificació de concentrats de baixa qualitat;
- Amiant: benefici de minerals, productes industrials i residus de plantes de processament, eliminació de pols i classificació de productes;
- Matèries primeres ceràmiques: benefici, classificació i eliminació de pols de roques de feldspat i quars;
- Caolí, talc — enriquiment i separació de fraccions fines;
- Sals — benefici, classificació;
- Fosforits — benefici, classificació;
- Carbó bituminós: benefici, classificació i eliminació de pols de graus petits.