ผู้เชี่ยวชาญด้านการแปรรูปแร่ธาตุต้องรู้: 5 วิธีการแปรรูปแร่ธาตุพื้นฐานที่สุด หลักการเข้าใจง่าย

สําหรับนักวิชาการหรือนักศึกษาทุกคน ในสาขาแปรรูปแร่ธาตุความเข้าใจลึกและการปกครองวิธีการแปรรูปแร่ธาตุพื้นฐาน คือกุญแจทองคําในการเปิดประตูสู่ความเชี่ยวชาญทางอาชีพการแยกแร่ที่มีประโยชน์จากแร่กังกูในอร่าเป็นขั้นตอนสําคัญในกระบวนการพัฒนาและการใช้แร่แร่ทั้งหมดวัตถุประสงค์ของการแปรรูปแร่ธาตุคือการอุดมสมบัติแร่ธาตุที่มีประโยชน์กําจัดสารสกปรกที่เป็นอันตราย และให้วัสดุดิบที่เหมาะสมสําหรับการหลอมหรือการใช้งานในอุตสาหกรรมบทความ นี้ ตรวจ สอบ และ วิเคราะห์ ลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลึกลโดยมีเป้าหมายที่จะช่วยให้ผู้อ่านสร้างกรอบความรู้ที่ชัดเจน โดยการรับประกันความเข้าใจหลักการอย่างชัดเจนและการนําไปใช้อย่างง่ายดาย

วิธีหลักห้าอย่างนี้คือ

• การแยกทางแรงโน้มถ่วง
• การลอย
• การแยก Magnetic
• การแยกไฟฟ้าสแตตติก
• การประมวลผลทางเคมี (ไฮโดรเมทัลลูจิก)

01 การแยกทางแรงโน้มถ่วง

การแยกทางแรงโน้มถ่วง (ย่อว่า การแยกทางแรงโน้มถ่วง) เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีการแปรรูปแร่หินเก่าแก่ที่สุด โดยการนํามันมาใช้ในงานเหมืองทองเมื่อหลายพันปีที่ผ่านมาการแยกทางแรงโน้มถ่วงยังคงมีความสําคัญในการแปรรูปตองเฟิร์สเทน, ทองเหลือง, แร่เหล็ก และถ่านหิน เนื่องจากราคาที่ต่ํา, ผลต่อสิ่งแวดล้อมที่ต่ําต้อย และความสามารถในการแปรรูปที่สูง

หลักการหลัก:

การแยกทางแรงโน้มถ่วงโดยพื้นฐานขึ้นอยู่กับความแตกต่างของความหนาแน่นระหว่างแร่ธาตุ เมื่ออนุภาคแร่ธาตุอยู่ในสื่อที่เคลื่อนไหว (เป็นต้นน้ําหรืออากาศ)มันถูกผูกพันกับแรงโน้มถ่วง, ไฟฟ้าไดนามิกและแรงกลอื่น ๆ ส่วนละเอียดความหนาแน่นสูงลงเร่งและลงในชั้นล่างของอุปกรณ์ขณะที่อนุภาคที่มีความหนาแน่นต่ํา ลงตัวช้า ๆ และลงตัวในชั้นบนอุปกรณ์และกระแสกระบวนการเฉพาะเจาะจงสามารถแยกกลุ่มความหนาแน่นสองกลุ่มนี้ได้ ขนาดและรูปร่างของอนุภาคยังมีอิทธิพลต่อกระบวนการแยกดังนั้นการควบคุมขนาดอนุภาคที่เข้มงวดของวัสดุที่เข้าถึงมักจะจําเป็นในปฏิบัติ.

เงื่อนไขที่ใช้

• มีความแตกต่างความหนาแน่นที่สําคัญระหว่างแร่ธาตุ ซึ่งเป็นข้อจําเป็นในการทํางานอย่างมีประสิทธิภาพของการแยกทางแรงโน้มถ่วง
• มันสามารถจัดการกับขนาดอนุภาคที่หลากหลาย และดีมากในการแปรรูปแร่ที่มีเมล็ดหญ้าที่ยากที่จะแปรรูปด้วยวิธีอื่น ๆ
• มันเหมาะสําหรับการแปรรูปทองคําและทองเหลือง, wolframite, hematite และถ่านหิน

อุปกรณ์หลัก:

• Jig: มันปลดชั้นเตียงและแยกมันออกเป็นชั้นตามความหนาแน่นผ่านการไหลของน้ําที่สลับกันระยะยาว
• โต๊ะสั่น: บนเตียงที่ชัน มันใช้การเคลื่อนไหวแบบสลับกันของกระแสน้ําและพื้นผิวเตียงเพื่อปลดและแยกอนุภาคแร่ออกเป็นชั้นและทําการแยกโซนเหมาะสําหรับการแยกเหมืองแร่ขนาดละเอียด.
• หมุนหมุน / หมุนหมุน: มันใช้ผลรวมของแรงโน้มถ่วง, แรงหลบศูนย์กลางและการไหลของน้ําเพื่อแยกหมุนเหมืองเมื่อมันไหลผ่านช่องหมุนหมุนเหมาะสําหรับการแปรรูปวัสดุที่มีเม็ดละเอียดขนาดอนุภาค 00.03mm ถึง 0.6mm
• เครื่องแยกสื่อหนัก: ใช้สารสับสนหนักที่มีความหนาแน่นระหว่างแร่ธาตุที่มีประโยชน์และกังกูเป็นสื่อแยก ส่วนละอองแร่ที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าสื่อลอยขึ้นขณะที่ชนิดที่มีความหนาแน่นมากกว่าปานกลางจะลึกลงการแยกที่แม่นยํา

02 การลอยน้ํา

การฟลอเตชั่นเป็นวิธีการแปรรูปแร่ธาตุที่ใช้กันมากที่สุด โดยเฉพาะในการแปรรูปโลหะเหลือง (ทองแดง, ทองแดง, สีซอง),โลหะมีค่า (ทอง, เงิน)และแร่ต่าง ๆ ที่ไม่ใช่โลหะ.

หลักการหลัก ๆ

การฟลอเตชั่นใช้ประโยชน์จากความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของผิวแร่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความแตกต่างของความสามารถในการฟลอเตชั่น (ความเกลียดน้ํา)โดยการเพิ่มสารระบายน้ําชนิดเฉพาะเจาะจงเป็นชุดหนึ่ง, คุณสมบัติพื้นผิวเหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยประดิษฐ์

1กําหนดการปรับ pH ของสารสับ, ระหว่างปัจจัยอื่น ๆ, เพื่อสร้างสภาพแวดล้อมที่ดีที่สุดสําหรับสารอื่น ๆ เพื่อทํางาน.

2คอลเลคเตอร์สับซ้อนทางคัดเลือกบนพื้นผิวแร่เป้าหมาย ทําให้มันเป็นไฮโดรโฟบิก (ไม่สามารถชื้นด้วยน้ํา)

3ผงลดความตึงเครียดบนผิวของน้ํา, สร้างจํานวนมากของกระบอกที่มั่นคงของขนาดที่ดีที่สุด.

หลังการรักษาด้วยสารปฏิกิริยา, ส่วนละเอียดธาตุเป้าหมายที่กลัวน้ําจะติดต่อกับ Bubbles และลอยบนพื้นผิวของสารสกัด, สร้างชั้นฟองเหมือง.แมเนอรัลแกงกูที่รักน้ําผสมฟองถูกขัดออกด้วยเครื่องขัด เพื่อได้รับสารประกอบที่รวย

เงื่อนไขที่ใช้

• เหมาะสําหรับการแปรรูปแร่ซัลไฟด์ต่าง ๆ ที่มีขนาดอนุภาคละเอียดและองค์ประกอบที่ซับซ้อน เช่น ทองแดง, โลหะ, ซิงค์, นิเคิล, โมลิบดีน และแร่อื่น ๆ
• ใช้อย่างแพร่หลายในการแยกแร่ออกไซด์ แร่ที่ไม่ใช่โลหะ (เช่นฟลูอไรต, แอปาไท) และแร่โลหะมีค่า
• การลอยเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงในการแยกแร่ธาตุที่มีความหนาแน่นคล้ายกันและไม่มีความแตกต่างที่ชัดเจนในคุณสมบัติแม่เหล็กและไฟฟ้า

องค์ประกอบหลัก (ระบบสารปฏิกิริยา)

ประสิทธิภาพของการลอยขึ้นอยู่กับระบบตัวประกอบที่ถูกต้อง รวมถึงชนิดของตัวประกอบ, โดซ่า, ระเบียบการเพิ่ม, และสถานที่

• คอลเลคเตอร์: ตัวแทนเหล่านี้ เช่น ซานตาท และไนโทรกลีเซริน เป็นกุญแจในการบรรลุความกลัวน้ํา
• โฟม: สาร เหล่า นี้ เช่น น้ํามัน ไพน์ (น.
• เครื่องปรับสัดส่วน: เครื่องปรับสัดส่วนเหล่านี้ประกอบด้วย เครื่องปรับสัดส่วน (เช่นซัลเฟตทองแดง) เครื่องยับยั้ง (เช่นปูนและไซอันได) และ เครื่องปรับสัดส่วน pHใช้ในการเพิ่มหรือลดความสามารถในการลอยของแร่ธาตุและปรับปรุงการคัดเลือกการแยก.

03 การแยกทางแม่เหล็ก

การแยกทางแม่เหล็ก เป็นวิธีการทางฟิสิกส์ที่ใช้ความแตกต่างทางแม่เหล็กของแร่ธาตุในการแยก. กระบวนการนี้ง่ายและมักจะไม่ทําให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมมันมีบทบาทที่จําเป็นในการเลือกแร่โลหะเหล็ก (เฉพาะแร่เหล็ก)มันยังถูกใช้อย่างแพร่หลายในการกําจัดสารสกัดที่มีเหล็กหรือการฟื้นฟูสารแม่เหล็กจากแร่ธาตุอื่น ๆ

หลักการหลัก:

เมื่ออนุภาคแร่ผ่านสนามแม่เหล็กที่ไม่เท่าเทียมกันที่เกิดจากเครื่องแยกแม่เหล็กส่วนละเอียดแร่ที่มีคุณสมบัติแม่เหล็กที่แตกต่างกัน จะถูกผูกพันกับแรงแม่เหล็กของขนาดที่แตกต่างกัน.

• แร่ธาตุที่มีแม่เหล็กแรง (เช่นแม่เหล็กไท) จะถูกดึงดูดโดยแรงแม่เหล็กแรงและถูกดึงดูดไปบนผิวของแม่เหล็กขั้ว (เช่นกลองแม่เหล็ก)ด้วยการเคลื่อนไหวของมหาเสาธรแม่เหล็ก, พวกมันถูกนําไปยังตําแหน่งที่กําหนดไว้, ออกจากสนามแม่เหล็กและตกเป็นสารประกอบ
• แร่ธาตุที่ไม่เป็นแม่เหล็กหรือมีแม่เหล็กอ่อน (เช่นควอตซ์และบางแกงก์) มีแรงแม่เหล็กน้อยหรือแทบไม่มีพวกมันเคลื่อนไหวตามเส้นทางเดิม และกลายเป็นหาง.

เงื่อนไขที่ใช้

• การคัดแยกแม่เหล็ก: การแยกแม่เหล็กเป็นวิธีที่สําคัญและมีประสิทธิภาพมากที่สุดในการแปรรูปแม่เหล็ก
• การคัดแยกแร่ธาตุแม่เหล็กอื่น ๆ: สามารถใช้ในการคัดแยกแร่มังกาน, โครมิท, อิลเมนิต และแร่ธาตุโลหะหายากบางชนิดที่มีแม่เหล็กอ่อน (เช่นวูลฟราไมท์)
• การกําจัดเหล็ก: ในการระบายของวัตถุดิบแร่แร่ที่ไม่ใช่โลหะ เช่น เซรามิกและกระจก ใช้ในการกําจัดสารสกัดเหล็กที่เป็นอันตรายเพื่อเพิ่มความขาวของผลิตภัณฑ์
• การฟื้นฟูขนาดกลางหนัก: ในถ่านหินกลางหนักหรือเหมืองบํารุง, มันถูกใช้เพื่อการฟื้นฟูวัสดุหนักแม่เหล็กเช่นผงแม่เหล็ก

อุปกรณ์หลัก:

มีหลายประเภทของเครื่องแยกแม่เหล็ก ตามความแข็งแรงของสนามแม่เหล็กเครื่องแยกแม่เหล็กขนาดกลางและแม่เหล็กขนาดแรง; ตามโครงสร้างของอุปกรณ์, พวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นชนิดของกลอง, ประเภทของม้วน, ประเภทของแผ่นและชนิดของเสาแยกแม่เหล็ก.

• เครื่องแยกแม่เหล็กถังแม่เหล็กแบบถังแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กถังแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กแบบแม่เหล็กประเภทแบบปรับกระแสไฟฟ้าแบบปรับกระแสไฟฟ้าแบบปรับกระแสไฟฟ้าแบบปรับกระแสไฟฟ้า.
• เครื่องแยกแม่เหล็กขนาดสูง: มันสามารถผลิตคลื่นสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่ง ซึ่งใช้ในการแยกแร่ธาตุที่มีแม่เหล็กที่อ่อนแอหรือกําจัดสารสกปรกเหล็กที่มีเมล็ดละเอียด• แม็กเนติก pulley / แม็กเนติกกลอง: มักใช้สําหรับการคัดเลือกล่วงหน้าที่แห้ง เพื่อกําจัดชิ้นเหล็กขนาดใหญ่ ก่อนที่วัสดุจะเข้าไปในเครื่องบด เพื่อปกป้องอุปกรณ์

04 การแยกไฟฟ้า

การแยกไฟฟ้าสแตตติกใช้ความแตกต่างในคุณสมบัติการนําของแร่ธาตุเพื่อแยกมันในสนามไฟฟ้าความดันสูงวิธีการแยกแห้งนี้เหมาะสําหรับพื้นที่ที่ขาดน้ําแม้ว่ามันจะไม่ถูกใช้อย่างแพร่หลายเท่าวิธีสามวิธีก่อนหน้านี้ แต่มันมีบทบาทที่ไม่สามารถแทนที่ได้ในการแยกส่วนผสมแร่ธาตุบางส่วน เช่น skeelite จาก cassiterite และ zircon จาก rutile

 หลักการหลัก:

กระบวนการแยกไฟฟ้าสแตตติกประกอบด้วยสองขั้นตอน: การชาร์จและการแยกเมื่ออนุภาคแร่ที่ถูกทําความร้อนและแห้งก่อนเข้าสู่สนามไฟฟ้าความแรงสูงที่เกิดจากไฟฟ้าโคโรนาและม้วนหมุน:

• แร่ธาตุที่นําไฟ (เช่นอิลเมนิตและคาซิเตอไรต) ได้รับการชาร์จไฟฟ้าอย่างรวดเร็วและ dissipate มันอย่างรวดเร็วเนื่องจากการสัมผัสกับม้วนที่ติดดิน.พวกเขาถูกโยนออกจากม้วนโดยแรงหลุดศูนย์กลางและแรงโน้มถ่วง.
• แร่ธาตุที่ไม่นําไฟ (เช่นซิรคอนและควอตซ์) มีการนําไฟที่ไม่ดี และยากที่จะหายไปหลังจากได้รับไฟฟ้าพวกเขาถูกดึงดูดไปยังพื้นผิว roller โดยแรง electrostatic, ขยับไปทางด้านหลังของม้วนเมื่อม้วนหมุน, และจากนั้นถูกสกัดไปโดยแปรง.เนื่องจากแร่ธาตุสองชนิดมีเส้นทางการเคลื่อนไหวที่แตกต่างกันอย่างสําคัญ การแยกแยกได้สําเร็จ

เงื่อนไขที่ใช้

• ต้องมีความแตกต่างที่สําคัญในความสามารถในการนําไฟฟ้าระหว่างแร่ธาตุ แร่ธาตุที่นําไฟฟ้าทั่วไปประกอบด้วย แม็กเนทิต, อิลเมนิต, คาซิเตอริท, ฯลฯ; แร่ธาตุที่ไม่นําไฟฟ้าประกอบด้วยควอตซ์,ซิรคอน, feldspar, skeelite เป็นต้น
• มักใช้ในการคัดเลือกโลหะประเภทอื่นๆ โลหะเหล็กและแร่โลหะหายากโดยเฉพาะสําหรับแยกแร่ธาตุที่เกี่ยวข้องจากสารประกอบผสมผสม โดยการแยกทางแรงโน้มถ่วงหรือการแยกทางแม่เหล็ก.
• วัสดุที่ต้องเลือกจะต้องแห้งอย่างเคร่งครัด สะอาดและมีขนาดอนุภาคเท่ากัน

อุปกรณ์หลัก:

• เครื่องแยกไฟฟ้าสแตตติกแบบม้วน: เป็นอุปกรณ์แยกไฟฟ้าสแตตติกที่ใช้บ่อยที่สุดซึ่งประกอบด้วยม้วนการหมุนที่ติดดินและไฟฟ้าโคโรน่าแรงดันสูงเพื่อสร้างพื้นที่ทํางาน.
• เครื่องแยกไฟฟ้าสแตตติกแผ่น/แผ่นจอ: ใช้ในการแปรรูปวัสดุที่มีขนาดอนุภาคที่แตกต่างกัน

05 การบดแร่เคมี / ไฮโดรเมทัลลูจิก

การผสมแร่ทางเคมี ซึ่งมักถูกผูกพันใกล้ชิดกับแนวคิดของไฮโดรเมทัลลูจี ใช้ปฏิกิริยาทางเคมีเพื่อเปลี่ยนแปลงระยะทางฟิสิกอลขององค์ประกอบแร่โดยแยกองค์ประกอบที่มีประโยชน์จากสารสกปรกวิธีนี้เหมาะสําหรับการแปรรูปแร่ที่มีเกรดต่ํา, สับสนและอุดตันอย่างละเอียด เช่นแร่ค๊อปเปอร์อ๊อกไซด์, ทองคํา, และยูเรเนียมที่ยากที่จะแยก โดยใช้วิธีการแยกทางกายภาพแบบดั้งเดิม.

หลักการหลัก:

หลักของมันคือการละลายเชิงคัดเลือก โดยใช้สารละลายเคมีเฉพาะเจาะจง (สารละลาย) ภายใต้อุณหภูมิและความดันเฉพาะเจาะจงโลหะเป้าหมายหรือสารประกอบของมันในอร่อยถูกละลายอย่างคัดเลือกในสารละลายขณะที่แร่ธาตุกังกูยังคงอยู่ในระยะแข็ง (ซากล้าง)

ขั้นตอนหลักๆ ได้แก่

1การละลาย: แร่ถูกรักษาด้วยสารละลาย เช่นกรด (เช่นกรดซัลฟูริก) อัลคาลี (เช่นโซเดียมไฮโดรออกไซด์)หรือสารละลายเกลือ (เช่นไซอันได) เพื่อปล่อยโลหะที่มีประโยชน์ไปสู่ระยะของเหลว.

2การแยกของเหลวและของแข็ง: การแยกของโลหะที่อุดมไปด้วยโลหะเป้าหมาย ( leachate) จากซากล้าง

3การทําความสะอาดและการอุดมสมบูรณ์ของสารละลาย: ใช้การตกฝน การสกัดสารละลายหรือการแลกเปลี่ยนยอน เพื่อกําจัดยอนอ่อนแอในสารละลายและเพิ่มปริมาณของโลหะเป้าหมาย

4การฟื้นฟูโลหะ: การสกัดผลิตภัณฑ์โลหะสุดท้ายหรือสารประกอบของมันจากสารละลายที่ระบายผ่านการชําระไฟฟ้า, การย้ายหรือการตกฝน

เงื่อนไขที่ใช้

• การแปรรูปแร่ออกไซด์ประเภทต่ํา เช่น กระบวนการกระบวนการฉีดออก-การสกัด-การไฟฟ้ากรดสําหรับแร่ออกไซด์ทองแดงประเภทต่ํา
• การทําเหมืองเหมืองโลหะมีค่า: ตัวอย่างเช่น วิธีการทําเหมืองแร่ทองด้วยซานไดด์ เป็นวิธีการทําเหมืองแร่ทองคําที่ใช้กันมากที่สุด
• การแปรรูปแร่ที่ซับซ้อนและยากที่จะแยก: สําหรับแร่ที่มีคุณสมบัติทางกายภาพที่คล้ายกันและความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างกัน การทําผลประโยชน์ทางเคมีมักจะเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพเพียงอย่างเดียว
• การฟื้นฟูโลหะจากขยะ: มันมีอนาคตที่กว้างขวางในสาขาต่างๆ เช่น การรีไซเคิลแบตเตอรี่และการบํารุงขยะอิเล็กทรอนิกส์

กระบวนการทั่วไป:

• การ เผยแพร่ เหรียญ ทอง: ใช้ น้ํายา ซาเนเดียม ซาเนเดียม เพื่อละลาย เหรียญ ทอง ใน แร่ แล้ว แทน เหรียญ ทอง ด้วย สับ ซิงก์
• การละลายทองแดงด้วยกรด: การละลายทองแดงด้วยกรดซัลฟูริก เพื่อให้เกิดสารละลายทองแดงซัลฟาต ซึ่งจะถอนออกและนําไฟฟ้าละลายเพื่อให้เกิดทองแดงคาโทดความบริสุทธิ์สูง
• กระบวนการ Bayer สําหรับการผลิตอะลูมินา: การรักษาบอคไซต์ด้วยสารละลายไฮโดรออกไซด์โซเดียมภายใต้สภาพร้อนและความดันเป็นกระบวนการไฮโดรเมทัลลูจิกคลาสสิกสําหรับการผลิตอะลูมินา

วิธีการแยกแร่หลัก 5 วิธี การแยกแร่โดยแรงโน้มถ่วง, การลอย, การแยกแร่แม่เหล็ก, การแยกแร่ไฟฟ้าและการแยกทางเคมีเป็นหินมุมของเทคโนโลยีการแปรรูปแร่ธาตุที่ทันสมัยวิธีการแต่ละวิธีมีหลักการทางวิทยาศาสตร์และขอบเขตการใช้งานที่แตกต่างกันวิศวกรแปรรูปแร่บ่อยครั้งต้องยืดหยุ่นในการเลือกวิธีเดียวหรือรวมวิธีหลายวิธี, ลักษณะการแพร่กระจายและคุณสมบัติทางกายภาพและเคมี), ตัวชี้วัดทางเทคนิคและเศรษฐกิจ และความต้องการในการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมเพื่อพัฒนากระบวนการแปรรูปแร่ธาตุที่ดีที่สุดทําให้มีประสิทธิภาพการพัฒนาทรัพยากรแร่ความเข้าใจลึกและฝึกฝนหลักการพื้นฐานเหล่านี้เป็นพื้นฐานสําหรับนักวิศวกรรมการแปรรูปแร่ทุกคน เพื่อแก้ปัญหาทางปฏิบัติและส่งเสริมนวัตกรรมทางเทคโนโลยี.