Сортировка минералов

СОРТИРОВКА ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

ЛЕКЦИЯ № 3

 

 

 

 

Обогащение развивалось от ручной выборки рудных минералов из массы горной породы. Еще две с половиной тысячи лет тому назад в древней Греции на свинцово-серебряных рудниках сортировали руду вручную, после чего ее истирали и промывали водой.

Ручная сортировка на первом этапе преследовала цель – выбрать крупные кристаллы драгоценных камней (алмазы, изумруды, гранаты, топазы и пр.), в последующем – исландский шпат, горный хрусталь, слюда, представляющие техническую ценность.

При ручной сортировкеиспользуют различия в цвете, блеске, форме, структуре разделяемых минералов.

В процессе ручной сортировки оценка сорта и выборка частиц осуществляется человеком. Выборка частиц является трудоёмкой операцией, поэтому максимальная крупность минералов не должна превышать 300 мм, производительность сортировки невысокая.

Ручная сортировка осуществляется на конвейерах, желобах или вращающихся столах. Она может выполняться в шахте и на обогатительной фабрике. Средняя производительность сортировщика за смену составляет 10 - 14 тонн.

На обогатительной фабрике сортировка, как правило, производится на конвейерах, сортировщики находятся с двух или с одной стороны конвейера, на который материал подаётся в один слой.

Ручная сортировка применяется:

- в обогащении перед операциями дробления и грохочения - для выделения породы или крупных кусков угля;

- при выделении драгоценных камней, слюды и других минералов.

По цвету возможна сортировка известняка, каменной соли, кварца, барита.

По блеску отделяют уголь от матовых разновидностей породы.

По прозрачности отделяют алмазы от непрозрачных частиц породы.

 

Со временем ручная выборка сменилась механизированной сортировкой. При выветривании руды одни (более прочные) остаются в ней без изменения, другие растрескиваются и крошатся. При просеивании выветренной, например, алмазной руды почти все алмазы остаются на поверхности сита. Это и есть первичный алмазный концентрат.

Для выделения минералов, обладающих радиоактивностью, применяется радиометрическаясортировка.

С помощью радиометрическихметодов обогащают: урановые, ториевые, тантал-ниобиевые и другие руды, содержащие радиоактивные компоненты.

Сортировка минералов может осуществляться по их цвету и блеску. Например, куски слюды (мусковит), свинцового блеска, золотоносного кварца хорошо видны среди массы пустой породы. Следовательно, их выборку можно осуществить, применяя фотометрическийметод (рис. 3.1).

Он основан на различии спектра в видимой части излучения, отражённого от минерала и применяется для сортировки минералов крупностью от 1 до 300 мм. Как правило, фотометрическая сортировка включается в схему обогащения узких классов крупности после операций грохочения.

Некоторые минералы приобретают различные цветовые оттенки под воздействием ультрафиолетового, рентгеновского облучения. Разработаны и соответствующие методы обогащения данных минералов.

 

Для сортировки минералов может быть использовано и различие в форме кристаллов.

Обогащение по форме производится на ситах со специально подобранной формой отверстия. Например, плоские частицы слюды преимущественно будут оставаться на сите, в то время как округлые частицы других минералов пойдут под сито.

Для игольчатых кристаллов (волокна асбеста) подбирают соответствующую форму отверстий сита, при которой волокна легко отсортировываются от плоских частиц сопутствующего асбесту минерала – змеевика.

 

От формы кристаллов зависит и коэффициент трения минералов при движении по наклонной плоскости.

 

Способ разделения по трению эффективен только при значительных различиях разделяемых компонентов в коэффициентах трения.

Способ предназначен для отделения асбеста от змеевика. Коэффициенты трения для асбеста и змеевика: f_а = 0.86; f_з = 0.3-0.5.

Одни минералы, имеющие гладкую поверхность и более округлую форму, легко скатываются под уклон и отскакивают на значительное расстояние от плоскости. Другие – плоские минералы с шероховатой поверхностью – медленно скользят и разгружаются вблизи окончания уклона (рис. 3.2).

На траекторию движения частиц существенно влияет и упругость отскока минералов от поверхности (рис. 3.3).

Разделение частиц по упругости нашло применение при обогащении строительных материалов – щебня и гравия.

 

Сортировка обогащения, либо для доводки черновых применяется либо перед основными операциями концентратов.