กระบวนการตกแต่งการเตรียมการ วิธีการเบื้องต้นในการให้ประโยชน์จากแร่ธาตุ การจำแนกประเภทของวิธีการและกระบวนการของการให้ประโยชน์
กระบวนการแยกแร่โดยแยกแร่ธาตุที่มีประโยชน์ออกเป็นสารเข้มข้นและทิ้งหินให้เป็นหางแร่
กระบวนการแยกแร่ธาตุในระหว่างการรับประโยชน์ของแร่ธาตุนั้นมีอยู่มากมายและถูกจำแนกตามความเกี่ยวข้องกับวิธีการทำให้ประโยชน์อย่างใดอย่างหนึ่ง คุณลักษณะการแยก ลักษณะของแรงแยก และการออกแบบของอุปกรณ์
วิธีการเพิ่มปริมาณจะถูกจัดประเภทขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของแร่ธาตุที่ใช้เป็นคุณสมบัติในการแยกและแรงแยกหลักคืออะไร วิธีการเพิ่มคุณค่าต่อไปนี้มีความโดดเด่น (รูปที่ 2.1)
วิธีการเสริมแรงโน้มถ่วง (การเสริมสมรรถนะด้วยแรงโน้มถ่วง) ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของความหนาแน่นของเมล็ดแร่ที่แยกออกจากกัน ดำเนินการในสนามแรงโน้มถ่วง
วิธีการเสริมสมรรถนะด้วยแม่เหล็ก (การเสริมสมรรถนะด้วยแม่เหล็ก) ขึ้นอยู่กับความแตกต่างในความไวต่อสนามแม่เหล็กของแร่ธาตุที่แยกออกจากกัน ดำเนินการในสนามแม่เหล็ก
วิธีการเสริมสมรรถนะทางไฟฟ้า (การเสริมสมรรถนะด้วยไฟฟ้า) โดยพิจารณาจากค่าการนำไฟฟ้าของแร่ธาตุที่แยกออกจากกัน ดำเนินการในสนามพลังไฟฟ้า
วิธีการเสริมสมรรถนะการลอยอยู่ในน้ำ (การเสริมสมรรถนะการลอยอยู่ในน้ำหรือการลอยอยู่ในน้ำ) ขึ้นอยู่กับความแตกต่างทางกายภาพ คุณสมบัติทางเคมี(ความสามารถในการเปียกน้ำ) ของแร่ธาตุที่แยกออกจากกัน
วิธีการเสริมสมรรถนะแบบพิเศษขึ้นอยู่กับคุณสมบัติต่างๆ ของแร่ธาตุที่แยกออกจากกัน อย่างหลังรวมถึงการแบ่งตามความแตกต่างในคุณสมบัติเรดิโอสเปกโทรสโกปี ความสามารถในการละลาย ความแข็งแรงเชิงกล การแยกส่วน รูปร่างและแรงเสียดทาน ความยืดหยุ่นในการเด้งกลับ เป็นต้น มูลค่าสูงสุดมีวิธีเสริมสมรรถนะกัมมันตภาพรังสีและเคมี
วิธีการเสริมสมรรถนะกัมมันตภาพรังสี (การเสริมสมรรถนะด้วยกัมมันตภาพรังสี) ขึ้นอยู่กับความแตกต่างในคุณสมบัติกัมมันตภาพรังสีของแร่ธาตุที่แยกออกจากกัน ดำเนินการโดยใช้แรงแยกทางกล
วิธีการเพิ่มคุณค่าทางเคมี (การเพิ่มคุณค่าทางเคมี) ขึ้นอยู่กับความแตกต่างในคุณสมบัติทางเคมี (ความสามารถในการละลาย) ของแร่ธาตุที่แยกจากกันหรือสิ่งเจือปนที่เป็นอันตราย
วิธีการเสริมสมรรถนะทางกล (การเสริมสมรรถนะทางกล) ขึ้นอยู่กับความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของแร่ธาตุ (ความแข็งแรงทางกล รูปร่างและแรงเสียดทาน ความยืดหยุ่นในการเด้งกลับ ฯลฯ)
กระบวนการเสริมสมรรถนะที่เกี่ยวข้องกับวิธีการเสริมสมรรถนะอย่างใดอย่างหนึ่งนั้นแตกต่างกันไปตามแรงแยกเพิ่มเติมที่หลากหลายที่ใช้ รวมถึงการออกแบบเครื่องจักรและอุปกรณ์ (ดูรูปที่ 2.1)
กระบวนการเสริม กระบวนการเสริม ได้แก่ การคายน้ำของผลิตภัณฑ์เสริมสมรรถนะ (โดยการทำให้ข้น การกรอง และการทำให้แห้ง) เพื่อให้ปริมาณความชื้นเป็นไปตามมาตรฐานที่กำหนด หรือเพื่อให้ได้น้ำรีไซเคิล กระบวนการกลั่นผลิตภัณฑ์และการเตรียมผลิตภัณฑ์สำหรับการแปรรูปโลหะหรือทางเคมี (การรวมตัว การอัดเป็นก้อน การอัดก้อน ฯลฯ)
กระบวนการบำรุงรักษาการผลิต กระบวนการบริการการผลิตประกอบด้วยการดำเนินงานที่รับประกันความต่อเนื่องและเสถียรภาพของกระบวนการทางเทคโนโลยี: การขนส่งวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์เสริมสมรรถนะภายในโรงงาน การประปา การจ่ายไฟฟ้า การจ่ายอากาศอัด การใช้เครื่องจักรและระบบอัตโนมัติ การควบคุมทางเทคนิค ฯลฯ
ในวิธีการแบบผสมผสาน ควบคู่ไปกับวิธีการเสริมสมรรถนะแบบดั้งเดิม มีการใช้การดำเนินการแบบไพโรหรือไฮโดรเมทัลโลจิคัล ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีของวัตถุดิบ การดำเนินการทางไพโรเมทัลโลหการที่ใช้: การคั่ว การถลุง การแปรรูป; ไฮโดรเมทัลโลหการ: การชะล้าง การตกตะกอน การสกัด การดูดซับ
ตัวอย่างเช่น การคั่วใช้เพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติทางแม่เหล็กของแร่เหล็กที่มีแม่เหล็กอ่อน (คาร์บอเนต ออกไซด์ ไฮดรอกไซด์) เมื่อถูกความร้อนถึง 600 - 800 °C ออกไซด์ (แร่เหล็กสีแดง Fe 2 O 3) จะถูกรีดิวซ์ด้วยสารรีดิวซ์ที่เป็นก๊าซหรือของแข็ง (คาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรเจน ก๊าซธรรมชาติ, ถ่านหิน ฯลฯ) ไปจนถึงแมกนีไทต์ที่มีแม่เหล็กสูง (Fe 3 O 4) กระบวนการนี้บางครั้งเรียกว่าการลดการยิง แร่ที่คั่วนั้นเสริมสมรรถนะด้วยตัวคั่นแม่เหล็กที่มีสนามแม่เหล็กอ่อน คล้ายกับการเสริมสมรรถนะของแร่แมกนีไทต์ตามธรรมชาติ
การดำเนินการทางไฮโดรเมทัลโลหกรรม (การได้รับประโยชน์ทางเคมี) ใช้สำหรับแร่ที่มีองค์ประกอบที่ซับซ้อน พื้นฐานของการเพิ่มคุณค่าทางเคมีคือการละลายแร่ธาตุแบบเลือกสรร และการแยกส่วนประกอบที่มีคุณค่าออกจากสารละลายในภายหลัง ในกรณีนี้ จะใช้ความสามารถที่แตกต่างกันของแร่ธาตุที่แยกออกมาในการละลาย
กระบวนการเลือกละลายแร่ธาตุและการสกัดจากสารละลายในภายหลังเรียกว่าการชะล้าง การละลายจะดำเนินการใต้ดินโดยตรงในร่างกายแร่ - การชะล้างใต้ดิน บนพื้นผิวโลกในกองขนาดใหญ่ที่ทำจากวัตถุดิบที่กำลังแปรรูป (แร่, กองขยะ) - การชะล้างของกองและในเครื่องมือพิเศษ (ถัง) - การชะล้างถัง แร่ธาตุถูกสกัดจากสารละลายโดยการซีเมนต์ การสกัด และการลอยตัวของไอออน
ตัวอย่างเช่น ทองแดงถูกสกัดจากสารละลายโดยการประสานเหล็กหรือการสกัดของเหลวด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ และยูเรเนียมโดยการลอยไอออน การดูดซับ และการสกัด การชะล้างใช้เพื่อแยกโลหะบางชนิดออกจากที่ทิ้งคุณภาพต่ำและแร่ที่ไม่สมดุล เพิ่มคุณค่าให้กับแร่ทองแดงและยูเรเนียม และปรับแต่งทังสเตน ดีบุก โพแทสเซียม และสารเข้มข้นอื่น ๆ เมื่อแปรรูปแร่ยูเรเนียม การชะล้างเป็นกระบวนการเสริมสมรรถนะหลัก
3 กระบวนการเสริมคุณค่า
หน้าที่ของกระบวนการเสริมคือการนำผลิตภัณฑ์เสริมสมรรถนะมาสู่สภาวะที่ต้องการ และรับประกันการไหลที่เหมาะสมของกระบวนการหลัก ซึ่งรวมถึงการแยกน้ำ การกำจัดฝุ่นและการเก็บฝุ่น การบำบัดน้ำเสีย การทดสอบ การควบคุม และระบบอัตโนมัติ
3.1. การคายน้ำของผลิตภัณฑ์เสริมคุณค่า
ในกรณีส่วนใหญ่ ผลิตภัณฑ์เสริมสมรรถนะที่ได้จะมีน้ำปริมาณมากและไม่เหมาะสำหรับการขนส่งและการแปรรูปโลหะ ในการกำจัดน้ำ (ความชื้น) ออกจากผลิตภัณฑ์เสริมสมรรถนะ จะมีการดำเนินการหลายอย่าง โดยทั่วไปเรียกว่าการทำให้แห้ง ในความหมายที่กว้างขึ้นภายใต้ การคายน้ำเข้าใจกระบวนการแยกเฟสของเหลวออกจากเฟสของแข็ง
ความชื้นของวัสดุ ถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของมวลน้ำในผลิตภัณฑ์ต่อมวลรวมของวัสดุเปียกและมักจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์:
ว = (ถาม 1 ถาม 2)100/ถาม 1 ,
ที่ไหน ถาม 1 – มวลของวัสดุเปียก ถาม 2 – มวลของวัสดุแห้ง
การทำให้กลายเป็นของเหลวมักใช้เพื่อระบุลักษณะเฉพาะของผลิตภัณฑ์เสริมสมรรถนะ รซึ่งกำหนดอัตราส่วนของมวลของของเหลวในผลิตภัณฑ์ต่อมวลของของแข็ง ปริมาณความชื้นของผลิตภัณฑ์เป็นเปอร์เซ็นต์ถูกกำหนดโดยการทำให้กลายเป็นของเหลวโดยการแสดงออก
ว = ร 100/(ร + 1).
ผลิตภัณฑ์ที่ได้รับในโรงงานระหว่างการเสริมสมรรถนะแร่มักจะแสดงด้วยเยื่อกระดาษเหลว ความชื้นที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์แบ่งออกเป็นภายในและภายนอก
ความชื้นภายในคือความชื้นที่มีอยู่ในโครงผลึกของแร่ มันถูกเรียกว่าการตกผลึกหากมีอยู่ในรูปของโมเลกุล H 2 O (เช่น CuSO 4 · 5H 2 O) หรือตามรัฐธรรมนูญหากมีอยู่ในรูปแบบของ OH -, H +, H 3 O + ไอออน ( ตัวอย่างเช่น Cu(OH) 2) สามารถลบออกได้โดยการเผาหรือเผาวัสดุ
ความชื้นภายนอกแบ่งออกเป็นแรงโน้มถ่วง เส้นเลือดฝอย ฟิล์ม และดูดความชื้น:
อิสระ (แรงโน้มถ่วง) ถูกกำจัดออกไปภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ผลิตภัณฑ์เสริมสมรรถนะคือสารแขวนลอย
เส้นเลือดฝอยถูกยึดโดยแรงกดของเส้นเลือดฝอยและถูกกำจัดออกโดยแรงภายนอก ผลิตภัณฑ์เรียกว่าเปียก (เปียก)
ภาพยนตร์เรื่องนี้ถูกยึดไว้บนพื้นผิวของอนุภาคโดยแรงดึงดูดของโมเลกุลระหว่างโมเลกุลของน้ำและอนุภาค ผลิตภัณฑ์เรียกว่าอากาศแห้ง
ดูดความชื้นมีอยู่ในผลิตภัณฑ์แห้งและยังคงอยู่บนพื้นผิวของอนุภาคโดยแรงดูดซับในรูปของฟิล์มโมเลกุลเดี่ยว
ผลิตภัณฑ์จะถูกแบ่งออกเป็นของเหลว (รดน้ำ) เปียก ชื้น แห้งด้วยลม แห้ง และเผาโดยขึ้นอยู่กับปริมาณความชื้น
ผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลวมีลักษณะการเจือจางและความลื่นไหลมากขึ้น มีความชื้นอย่างน้อย 40% ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวได้รับการขนย้ายอย่างดี
ผลิตภัณฑ์เปียกมีน้ำน้อยกว่า (จาก 15-20 ถึง 40%) กว่าของเหลว หากผลิตภัณฑ์ดังกล่าวแสดงด้วยวัสดุชั้นดี มันจะแพร่กระจายและน้ำบางส่วนจะถูกปล่อยออกมาในระหว่างการขนส่ง การบรรทุกเกินพิกัด และการเก็บรักษาในระยะสั้น ผลิตภัณฑ์ของเหลวและเปียกมีลักษณะเป็นความชื้นทุกประเภท
ผลิตภัณฑ์เปียกเป็นตัวกลางระหว่างเปียกและแห้งด้วยลม ปริมาณความชื้นอยู่ในช่วง 5-6 ถึง 15-20% พวกมันไม่เหลว ผลิตภัณฑ์ที่เปียกประกอบด้วยสารดูดความชื้น ฟิล์ม ส่วนหนึ่งของเส้นเลือดฝอยและความชื้นภายใน
ผลิตภัณฑ์ที่แห้งด้วยลมเป็นวัสดุเทกองซึ่งพื้นผิวนั้นถูกทำให้ชื้นเล็กน้อยด้วยไอน้ำในอากาศเนื่องจากการดูดความชื้น บางครั้งผลิตภัณฑ์ที่มีความชื้นหลายเปอร์เซ็นต์เรียกว่าอากาศแห้ง มีความชื้นภายในและดูดความชื้น
อาหารแห้งไม่มีความชื้นจากภายนอก
เผาเป็นผลิตภัณฑ์ที่นำน้ำที่จับกับสารเคมีออกด้วยความร้อน
กระบวนการขจัดความชื้นออกจากผลิตภัณฑ์เสริมคุณค่าเรียกว่าภาวะขาดน้ำ ขึ้นอยู่กับขนาดของวัสดุและปริมาณความชื้น ใช้วิธีการคายน้ำหลายวิธี
วิธีการคายน้ำหลายวิธีขึ้นอยู่กับขนาดของวัสดุและปริมาณความชื้น: สำหรับอนุภาคที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่ - การระบายน้ำบางครั้งการหมุนเหวี่ยง; สำหรับอนุภาคขนาดเล็ก - ทำให้หนาขึ้นและกรองได้ บ่อยครั้งมีการใช้วิธีการคายน้ำหลายวิธีตามลำดับ ขั้นตอนสุดท้ายของการคายน้ำคือการทำให้แห้ง ยิ่งวัสดุละเอียดและมีปริมาณความชื้นสูงเท่าไร การขจัดความชื้นก็จะยิ่งยาก (และมีราคาแพง) ตัวอย่างเช่น ในการกำจัดความชื้นออกจากถ่านหินชั้นใหญ่ (-150 + 13 มม.) ใช้เฉพาะการระบายน้ำจากการระบายน้ำและการหมุนเหวี่ยงระดับกลาง (-13 + 1 มม.) จากชั้นเรียนขนาดเล็ก (- 1 มม.) - การทำให้หนาขึ้น การกรองและ การอบแห้ง
วิธีที่ง่ายที่สุดในการคายน้ำคือการระบายน้ำ การระบายน้ำเป็นกระบวนการคายน้ำโดยอาศัยการกรองของเหลวตามธรรมชาติผ่านช่องว่างระหว่างอนุภาคของแข็ง (ชิ้น) ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง บางครั้ง เพื่อเร่งการกรองของเหลว การสั่นสะเทือนทางกลจะถูกนำไปใช้กับชั้นตัวกรอง การระบายน้ำจะดำเนินการในขณะที่นิ่งและเคลื่อนไหว โดยทั่วไปกระบวนการนี้จะใช้สำหรับอนุภาคขนาดใหญ่และขนาดกลาง มีการใช้เทคนิคและอุปกรณ์ต่างๆ ในการระบายน้ำ การแยกน้ำออกเป็นกอง สินค้าถูกบรรจุลงในภาชนะหรือบนพื้นผิวเรียบที่มีระบบระบายน้ำ ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง น้ำจะซึมระหว่างเมล็ดพืชแต่ละเมล็ดและถูกรวบรวมไว้ในหลุมพิเศษ จากนั้นจะถูกสูบออกเป็นระยะๆ วิธีการคายน้ำนี้ใช้เวลานาน ตัวแยกประเภท หน้าจอ และลิฟต์ถูกใช้เป็นอุปกรณ์แยกน้ำขณะเคลื่อนที่ อุปกรณ์เหล่านี้มักจะแยกความชื้นจากแรงโน้มถ่วง
การหมุนเหวี่ยงคือการดำเนินการอบแห้งผลิตภัณฑ์เสริมสมรรถนะเปียกขนาดเล็ก และแยกสารแขวนลอยออกเป็นเฟสของเหลวและของแข็งภายใต้อิทธิพลของแรงเหวี่ยง โดยปกติกระบวนการนี้จะใช้สำหรับการคายน้ำของถ่านหินเกรดปานกลางและเกลือแร่ การหมุนเหวี่ยงจะดำเนินการในเครื่องหมุนเหวี่ยง - เครื่องหมุนเหวี่ยงซึ่งเป็นโรเตอร์ทรงกระบอกหรือทรงกรวยที่มีผนังที่มีรูพรุนหรือแข็งหมุนรอบแกนด้วยความเร็วสูง มีการกรองและปั่นเหวี่ยงตกตะกอน ในกรณีแรก วัสดุที่แยกน้ำออกจะถูกบรรจุลงในโรเตอร์หมุนเหวี่ยงที่มีรูพรุนแล้วหมุนตามไปด้วย ภายใต้อิทธิพลของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ การกรองน้ำแบบบังคับในผลิตภัณฑ์เกิดขึ้นผ่านตะกอนของอนุภาคของแข็งที่เกาะอยู่บนผนังของโรเตอร์และพื้นผิวที่มีรูพรุน เฟสของเหลวที่ไหลผ่านพื้นผิวที่มีรูพรุนของโรเตอร์เรียกว่าเซนเทรต และเฟสของแข็งที่เคลื่อนที่ไปตามโรเตอร์เรียกว่าตะกอน (ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ขาดน้ำ) เรียกว่าเครื่องหมุนเหวี่ยงที่มีโรเตอร์แบบมีรูพรุน การกรอง
การปั่นเหวี่ยงตกตะกอนจะดำเนินการในเครื่องปั่นแยกด้วยโรเตอร์ต่อเนื่อง ภายใต้อิทธิพลของแรงเหวี่ยง อนุภาคของแข็งจะเกาะอยู่บนผนังของโรเตอร์และอัดแน่น น้ำจะถูกบีบออกจากช่องว่างระหว่างอนุภาคและกำจัดออกในรูปของศูนย์กลางผ่านหน้าต่างท่อระบายน้ำของโรเตอร์ ตะกอนบนผนังของโรเตอร์จะถูกเคลื่อนย้ายด้วยสกรูไปที่ปลายโรเตอร์และนำออกจากรูผ่านรู เมื่อเคลื่อนย้ายตะกอนด้วยสกรูน้ำจะถูกบีบออกมาและไหลลงไปที่หน้าต่างท่อระบายน้ำ
การทำให้หนาขึ้นเป็นกระบวนการตกตะกอนของเฟสของแข็งและการแยกเฟสของเหลวออกจากเยื่อกระดาษซึ่งเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการตกตะกอนของอนุภาคของแข็งในนั้นภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงหรือแรงเหวี่ยง (แรงโน้มถ่วงหรือแรงเหวี่ยง) ในกรณีนี้ คำว่า "การทำให้หนาขึ้น" หมายถึงการได้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย (ทำให้หนาขึ้น) (ทราย) ที่อัดแน่นแล้ว กระบวนการทำให้ข้นขึ้นจะมาพร้อมกับกระบวนการทำให้กระจ่าง เช่น การได้ของเหลวที่ไม่มีของแข็งมาระบาย การทำให้หนาขึ้นมักจะใช้สำหรับเยื่อกระดาษที่มีเฟสของแข็งอยู่ในรูปของอนุภาคขนาดเล็กของ< 0,5 мм.Основным аппаратом, применяемым для сгущения, является радиальный сгуститель, представляющий собой цилиндр диаметром 2,5 – 100 м и более и высотой 1,5 – 10 м (высота увеличивается с увеличением диаметра) с коническим днищем, образующая которого наклонена под небольшим углом к горизонтальной плоскости. Загрузка пульпы происходит через центральный патрубок, разгрузка продуктов – через отверстие в центре дна сгустителя (сгущенный продукт) и желоб у края цилиндра (слив). Для улучшения разгрузки сгущенного продукта около дна сгустителя установлены грабли, вращающиеся с периферической скоростью 3-12 м/мин. Для улучшения показателей сгущения в пульпу добавляют коагулянты и флокулянты.
การกรองเป็นกระบวนการแยกเฟสของเหลวและของแข็งของเยื่อกระดาษโดยใช้ฉากกั้นที่มีรูพรุนภายใต้อิทธิพลของความแตกต่างของความดันทั้งสองด้านของพาร์ติชันที่สร้างขึ้นโดยการทำให้อากาศบริสุทธิ์ (ตัวกรองสุญญากาศ) หรือแรงดันส่วนเกิน (ตัวกรองแบบกด) อุปสรรคการกรองในตัวกรองอุตสาหกรรมอาจเป็น: ผ้ากรอง (ผ้าฝ้าย โลหะ วัสดุสังเคราะห์) หรือเซรามิกที่มีรูพรุน
ตัวกรองที่ทำงานภายใต้สุญญากาศจะแบ่งออกเป็นตัวกรองแบบดรัมซึ่งมีพื้นผิวตัวกรองภายนอกและภายใน ตัวกรองแบบจาน และตัวกรองแบบสายพาน ตัวกรองดรัมและดิสก์ทำงานได้ดีสำหรับการกรองผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดค่อนข้างเล็ก ในขณะที่ตัวกรองแบบสายพานทำงานได้ดีกับวัสดุขนาดใหญ่ ความชื้นของผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการกรองมักจะอยู่ในช่วง 20 – 40%
ตัวกรองดิสก์ (รูปที่ 3.1) ประกอบด้วยเพลากลวงที่ดิสก์ได้รับการแก้ไขซึ่งประกอบด้วยส่วนกลวงแต่ละอัน ส่วนต่างๆ มีพื้นผิวเป็นยางและมีรูสำหรับยืดผ้ากรองออก กระแสไฟจะถูกส่งผ่านท่อผ่านหัวฉีดเข้าไปในอ่างอาบน้ำ ซึ่งถูกเติมไปที่หน้าต่างน้ำล้น แผ่นดิสก์ที่อยู่รอบเส้นรอบวงยังแบ่งออกเป็นโซนต่างๆ ได้แก่ การกรอง; การอบแห้ง; การเปลี่ยนจากสุญญากาศเป็นการเป่า เรียกว่าการเป่าแบบ "ตาย" “ตาย” - เปลี่ยนจากแรงดันเป็นสุญญากาศ มีการติดตั้งมีดเพื่อกำจัดตะกอนที่เหลืออยู่หลังจากการเป่า การจ่ายอากาศและการสร้างสุญญากาศในส่วนต่างๆ จะดำเนินการผ่านช่องในเพลาหมุนโดยใช้หัวกระจาย
ในตัวกรองแบบดรัมที่มีพื้นผิวตัวกรองภายนอก (รูปที่ 3.2) ผลิตภัณฑ์เริ่มต้นจะถูกโหลดผ่านท่อลงในอ่างและถูกพักไว้โดยใช้เครื่องกวน ถังกลวงมีหลายส่วนที่แบ่งออกเป็นโซน: การเก็บตะกอน การทำแห้ง การเป่า และการเป่าผ้า พื้นผิวทรงกระบอกทั้งหมดของถังซักถูกคลุมด้วยผ้ากรองหรือตาข่าย มีการติดตั้งมีดพิเศษเพื่อกำจัดตะกอน เพลากลางของถังซึ่งมีรูพิเศษ เชื่อมต่อกับโซนรวบรวมตะกอนและอบแห้งด้วยระบบสุญญากาศ และโซนเป่าและเป่าด้วยระบบโบลเวอร์ เมื่อเปรียบเทียบกับตัวกรองแบบจาน ตัวกรองแบบดรัมสูญญากาศทำให้ได้เค้กที่แห้งกว่าเล็กน้อย (ประมาณ 1 - 2%) แต่มีผลผลิตจำเพาะที่ต่ำกว่า
ตัวกรองสายพาน (รูปที่ 3.3) ผลิตขึ้นโดยใช้ผืนผ้าใบจากมากไปน้อยและมีผืนผ้าใบติดอยู่กับสายพาน หลักการทำงานเหมือนกัน พวกเขาแตกต่างกันตรงที่ในตัวกรองที่มีรางจากมากไปน้อย ผ้ากรองบนสาขาที่ไม่ได้ใช้งานจะถูกแยกออกจากเทปและซักได้ดีกว่า วัสดุกรองจะถูกโหลดผ่านถาดป้อนอาหารลงบนพื้นผิวของผ้ากรอง ซึ่งวางอยู่บนสายพานลูกฟูกที่มีรูตรงกลาง สายพานพร้อมกับผ้ากรองและผลิตภัณฑ์ที่อยู่นั้นเคลื่อนที่เนื่องจากการหมุนของดรัมขับเคลื่อน รูบนเทปอยู่ในแนวเดียวกับรูบนห้องสุญญากาศ ห้องสุญญากาศสร้างสุญญากาศซึ่งเป็นผลมาจากการกรองถูกดูดผ่านผ้ากรองซึ่งถูกปล่อยออกทางท่อ ตะกอนจะถูกระบายออกโดยใช้มีดที่ปลายตัวกรอง ด้านข้างของตัวกรองป้องกันไม่ให้ตะกอนกระจัดกระจายด้านข้าง สปริงเกอร์ใช้สำหรับซักผ้า
ตัวกรองแบบกดช่วยให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่แห้งกว่าตัวกรองแบบสุญญากาศ (ในบางกรณี ต้องมีความชื้นแบบปรับสภาพเพื่อหลีกเลี่ยงการทำให้แห้งต่อไป) แต่มีผลผลิตต่ำกว่าและมีราคาแพงกว่า
การทำแห้งคือการดำเนินการอบแห้งผลิตภัณฑ์เสริมสมรรถนะแบบเปียกโดยอาศัยการระเหยของความชื้นที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์ออกสู่สภาพแวดล้อมก๊าซ (อากาศ) โดยรอบ เมื่อผลิตภัณฑ์ที่ถูกทำให้แห้งได้รับความร้อน
อุปกรณ์ที่ใช้ในการอบแห้งเรียกว่าเครื่องอบแห้ง มีดรัม, เตาไฟ, สายพานลำเลียง, เครื่องอบแห้งแบบท่อและเครื่องอบแห้งแบบฟลูอิไดซ์เบดทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบ ในทางปฏิบัติของการแปรรูปแร่ สิ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือเครื่องอบแห้งแบบดรัม เครื่องอบแห้งแบบหลอด และเครื่องอบแห้งแบบฟลูอิไดซ์เบด เครื่องอบแห้งแบบดรัม (รูปที่ 3.4) เป็นถังแบบหมุนเอียง โดยด้านหนึ่งเป็นที่บรรจุวัสดุและจ่ายก๊าซร้อนจากเตาไฟ เนื่องจากหัวฉีดพิเศษภายในถังซัก วัสดุจึงถูกยกขึ้นอย่างต่อเนื่องจนถึงระดับความสูงที่กำหนดและเททิ้ง ก๊าซร้อนจะไหลผ่านวัสดุที่ตกลงมานี้เนื่องจากสุญญากาศที่เกิดจากเครื่องระบายควัน เครื่องทำลมแห้งแบบดรัมผลิตขึ้นโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1000 – 3500 มม. และความยาว 4000 – 27000 มม. ระยะเวลาการคงตัวของวัสดุในถังซักขึ้นอยู่กับคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ที่กำลังทำให้แห้ง ปริมาณความชื้นเริ่มต้นและขั้นสุดท้าย และอยู่ที่ 29 – 40 นาที ความชื้นของวัสดุแห้งคือ 4 - 6% และในบางกรณี 0.5 - 1.5%
ในท่ออบแห้ง วัสดุจะถูกทำให้แห้งโดยใช้สารแขวนลอย การติดตั้งวัสดุอบแห้งในท่ออบแห้ง (รูปที่ 3.5) ประกอบด้วยเรือนไฟพร้อมห้องผสมและท่อที่ติดตั้งในแนวตั้ง วัสดุจากฮอปเปอร์จะถูกป้อนผ่านสายพานลำเลียงไปยังเครื่องป้อน - เครื่องกระจาย เครื่องขว้างจะป้อนวัสดุเข้าไปในท่อซึ่งก๊าซร้อนจะลำเลียงขึ้นไปด้านบน การเคลื่อนที่ขึ้นของก๊าซร้อนจากเตาไฟนั้นมั่นใจได้ด้วยสุญญากาศที่สร้างโดยพัดลม - เครื่องระบายควัน ปลายด้านบนของท่อเข้าสู่ภาชนะรูปไซโคลน เนื่องจากปริมาตรของภาชนะที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับท่อ สุญญากาศในนั้นจึงลดลงและวัสดุก็ตกลงไปจากจุดที่มีการขนถ่ายเป็นระยะโดยใช้ชัตเตอร์ - ไฟกะพริบ อนุภาคของวัสดุจะเคลื่อนที่ไปตามกระแสก๊าซร้อน ทำให้แห้ง
การติดตั้งสำหรับการอบแห้งวัสดุในฟลูอิไดซ์เบดทำงานบนหลักการของการทำให้เหลวหลอกของวัสดุจำนวนมากด้วยกระแสก๊าซร้อนซึ่งได้มาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงในเตาเผา
7. คำว่า การเสริมสมรรถนะทางเคมี และ กัมมันตภาพรังสี หมายถึงอะไร?
8. อะไรเรียกว่าการเพิ่มคุณค่าด้วยการเสียดสีหรือการลดทอน?
9. อะไรคือสูตรสำหรับตัวบ่งชี้ทางเทคโนโลยีของการเพิ่มคุณค่า?
10. สูตรลดระดับคืออะไร?
11. จะคำนวณระดับการเสริมสมรรถนะแร่ได้อย่างไร?
หัวข้อสัมมนา:
ลักษณะสำคัญของวิธีการเสริมคุณค่า
ความแตกต่างหลักจากวิธีการเตรียมการ เสริม และเสริมสมรรถนะหลัก
คำอธิบายสั้น ๆวิธีการเสริมแต่งหลัก
คำอธิบายโดยย่อเกี่ยวกับวิธีการเสริมสมรรถนะการเตรียมการและเสริม
ระดับการลดตัวอย่าง บทบาทหลัก วิธีนี้ระหว่างการแปรรูปแร่
การบ้าน :
ศึกษาข้อกำหนด กฎเกณฑ์ และวิธีการขั้นพื้นฐานในการเพิ่มคุณค่า รวบรวมความรู้ที่ได้รับในบทเรียนสัมมนาด้วยตนเอง
การบรรยายครั้งที่ 3
ประเภทและรูปแบบของการเพิ่มคุณค่าและการประยุกต์ใช้
จุดประสงค์: เพื่ออธิบายให้นักเรียนทราบถึงประเภทและแผนหลักของการเพิ่มคุณค่า และการประยุกต์แผนดังกล่าวในการผลิต ให้แนวคิดเกี่ยวกับวิธีการและกระบวนการแปรรูปแร่
วางแผน:
วิธีการและกระบวนการแปรรูปแร่ขอบเขต
โรงงานรวมตัวและความสำคัญทางอุตสาหกรรม ประเภทหลัก แผนการทางเทคโนโลยี.
คำสำคัญ: กระบวนการหลัก กระบวนการเสริม วิธีเตรียมการ การประยุกต์ใช้กระบวนการ แผนภาพ โครงร่างเทคโนโลยี เชิงปริมาณ เชิงคุณภาพ เชิงคุณภาพ-เชิงปริมาณ ตะกอนน้ำ แผนภาพวงจรเครื่องมือ
1. ที่โรงงานแปรรูปแร่จะต้องผ่านกระบวนการแปรรูปต่อเนื่องซึ่งตามวัตถุประสงค์ในวงจรเทคโนโลยีของโรงงานจะแบ่งออกเป็นการเตรียมการการแปรรูปและเสริม
เพื่อเป็นการเตรียมความพร้อมการปฏิบัติงานมักรวมถึงการบด การเจียร การคัดกรอง และการจำแนกประเภท เช่น กระบวนการที่ส่งผลให้มีการเปิดเผยองค์ประกอบของแร่ ซึ่งเหมาะสำหรับการแยกแร่ในภายหลังในระหว่างกระบวนการรับผลประโยชน์ รวมถึงการดำเนินงานโดยเฉลี่ยของแร่ธาตุ ซึ่งสามารถดำเนินการได้ในเหมือง เหมืองหิน เหมือง และโรงงานแปรรูป เมื่อบดและบด การลดขนาดของชิ้นส่วนแร่และการเปิดแร่เกิดขึ้นได้อันเป็นผลมาจากการทำลายแร่ธาตุที่มีประโยชน์ที่มีหินเหลือทิ้ง (หรือการผสมผสานของแร่ธาตุที่มีค่าบางอย่างร่วมกับแร่ธาตุอื่น ๆ ) การคัดกรองและการจำแนกประเภทใช้เพื่อแยกสารผสมเชิงกลที่ได้จากการบดและบดตามขนาด งานของกระบวนการเตรียมการคือการนำวัตถุดิบแร่ให้มีขนาดที่จำเป็นสำหรับการเสริมสมรรถนะในภายหลัง
ไปที่หลักการดำเนินการให้เกิดประโยชน์ ได้แก่ กระบวนการทางกายภาพและเคมีกายภาพในการแยกแร่ธาตุโดยแยกแร่ธาตุที่มีประโยชน์ออกเป็นเข้มข้น และเสียหินออกเป็นหางแร่ กระบวนการได้รับประโยชน์หลัก ได้แก่ กระบวนการแยกแร่ธาตุตามคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีกายภาพ (โดย รูปร่าง, ความหนาแน่น, ความไวต่อแม่เหล็ก, การนำไฟฟ้า, ความสามารถในการเปียกน้ำ, กัมมันตภาพรังสี ฯลฯ): การเรียงลำดับ, แรงโน้มถ่วง, การเสริมสมรรถนะทางแม่เหล็กและไฟฟ้า, การลอยอยู่ในน้ำ, การเสริมสมรรถนะด้วยเรดิโอเมตริก ฯลฯ อันเป็นผลมาจากกระบวนการหลัก ทำให้ได้ความเข้มข้นและหางแร่ การใช้วิธีการให้ประโยชน์อย่างใดอย่างหนึ่งขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางแร่วิทยาของแร่
เพื่อช่วยกระบวนการประกอบด้วยขั้นตอนในการขจัดความชื้นออกจากผลิตภัณฑ์เสริมคุณค่า กระบวนการดังกล่าวเรียกว่าการคายน้ำซึ่งดำเนินการเพื่อทำให้ปริมาณความชื้นของผลิตภัณฑ์เป็นไปตามมาตรฐานที่กำหนด
ที่โรงงานแปรรูป วัตถุดิบในระหว่างการประมวลผลจะต้องได้รับการดำเนินการทางเทคโนโลยีตามลำดับจำนวนหนึ่ง การแสดงภาพกราฟิกของจำนวนทั้งสิ้นและลำดับของการดำเนินการเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่า รูปแบบเทคโนโลยีของการตกแต่ง
เมื่อได้รับผลประโยชน์จากแร่ธาตุ ความแตกต่างทางกายภาพและ คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่ง สี ความเงางาม ความแข็ง ความหนาแน่น ความแตกแยก การแตกหัก ฯลฯ
สีแร่ธาตุมีความหลากหลาย . ความแตกต่างของสีจะใช้ในการทำเหมืองหรือการสุ่มตัวอย่างถ่านหินและการแปรรูปประเภทอื่นๆ ด้วยตนเอง
ส่องแสงแร่ธาตุถูกกำหนดโดยธรรมชาติของพื้นผิว สามารถใช้ความแตกต่างของความมันเงาได้เช่นเดียวกับในกรณีก่อนหน้านี้ สำหรับการหยิบแร่จากถ่านหินด้วยตนเอง หรือการสุ่มตัวอย่างจากถ่านหินและการแปรรูปประเภทอื่นๆ
ความแข็งแร่ธาตุที่ประกอบเป็นแร่ธาตุก็มี สำคัญเมื่อเลือกวิธีการบดและให้ประโยชน์จากแร่บางชนิดรวมถึงถ่านหิน
ความหนาแน่นแร่ธาตุแตกต่างกันอย่างมาก ความแตกต่างของความหนาแน่นระหว่างแร่ธาตุที่มีประโยชน์และหินเสียนั้นถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการแปรรูปแร่
ความแตกแยกแร่ธาตุอยู่ที่ความสามารถในการแยกตัวจากการกระแทกในทิศทางที่กำหนดอย่างเคร่งครัด และสร้างพื้นผิวเรียบตามแนวระนาบที่แยกออก
หงิกงอมีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างมีนัยสำคัญในกระบวนการทำให้ประโยชน์ เนื่องจากธรรมชาติของพื้นผิวของแร่ที่ได้จากการบดและบดมีผลกระทบในระหว่างการทำให้บริสุทธิ์ด้วยวิธีการทางไฟฟ้าและวิธีการอื่นๆ
2. เทคโนโลยีการแปรรูปแร่ประกอบด้วยชุดของการดำเนินการตามลำดับที่ดำเนินการที่โรงงานแปรรูป
โรงงานแปรรูปเป็นองค์กรอุตสาหกรรมที่ทรัพยากรแร่ได้รับการประมวลผลโดยใช้วิธีการสร้างผลประโยชน์และแยกผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์อย่างน้อยหนึ่งรายการออกจากพวกเขา เนื้อหาที่เพิ่มขึ้นส่วนประกอบที่มีคุณค่าและลดปริมาณสิ่งสกปรกที่เป็นอันตราย โรงงานแปรรูปที่ทันสมัยเป็นองค์กรที่ใช้เครื่องจักรสูงซึ่งมีโครงการทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อนสำหรับการแปรรูปแร่
ชุดและลำดับของการดำเนินการที่แร่ต้องได้รับในระหว่างการประมวลผลถือเป็นรูปแบบการเพิ่มคุณค่าซึ่งโดยปกติจะแสดงเป็นภาพกราฟิก
แผนภาพเทคโนโลยีรวมถึงข้อมูลเกี่ยวกับลำดับการดำเนินการทางเทคโนโลยีสำหรับการแปรรูปแร่ที่โรงงานแปรรูป
โครงการเชิงคุณภาพมีข้อมูลเกี่ยวกับการวัดเชิงคุณภาพของแร่ในระหว่างการประมวลผลตลอดจนข้อมูลเกี่ยวกับโหมดการดำเนินงานทางเทคโนโลยีส่วนบุคคล โครงการเชิงคุณภาพ(รูปที่ 1) ให้แนวคิดเกี่ยวกับเทคโนโลยีการประมวลผลแร่ที่นำมาใช้ ลำดับของกระบวนการและการดำเนินงานซึ่งแร่จะต้องได้รับในระหว่างการเสริมสมรรถนะ
ข้าว. 1. โครงการเสริมคุณภาพสูง
โครงการเชิงปริมาณรวมถึงข้อมูลเชิงปริมาณเกี่ยวกับการกระจายแร่ธาตุระหว่างการดำเนินงานทางเทคโนโลยีส่วนบุคคลและผลผลิตของผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้น
โครงการเชิงคุณภาพ-เชิงปริมาณรวมข้อมูลจากแผนการเสริมคุณค่าเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ
หากโครงการมีข้อมูลเกี่ยวกับปริมาณน้ำในการดำเนินงานแต่ละรายการและผลิตภัณฑ์เสริมสมรรถนะ และปริมาณน้ำที่เติมเข้าไปในกระบวนการ โครงการดังกล่าวจะเรียกว่าสารละลาย การกระจายของของแข็งและน้ำทั่วทั้งการดำเนินงานและผลิตภัณฑ์จะรายงานเป็นอัตราส่วนของแข็งต่อของเหลว S:L เช่น S:L = 1:3 หรือเป็นเปอร์เซ็นต์ของแข็ง เช่น ของแข็ง 70% อัตราส่วน T:W เป็นตัวเลขเท่ากับปริมาณน้ำ (m³) ต่อของแข็ง 1 ตัน ปริมาณน้ำที่เติมเข้าไปในการปฏิบัติงานแต่ละครั้งจะแสดงเป็นลูกบาศก์เมตรต่อวันหรือลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง บ่อยครั้งที่โครงร่างประเภทนี้ถูกรวมเข้าด้วยกัน และจากนั้นโครงร่างนี้เรียกว่าสารละลายเชิงคุณภาพ-เชิงปริมาณ
โครงการตะกอนเบื้องต้น มีข้อมูลเกี่ยวกับอัตราส่วนของน้ำและของแข็งในผลิตภัณฑ์เสริมสมรรถนะ
แผนภาพวงจรของอุปกรณ์– ภาพกราฟิกแสดงเส้นทางการเคลื่อนที่ของแร่ธาตุและผลิตภัณฑ์เสริมสมรรถนะผ่านอุปกรณ์ ในไดอะแกรมดังกล่าว อุปกรณ์ เครื่องจักร และยานพาหนะจะถูกแสดงตามแบบแผน พร้อมระบุหมายเลข ประเภท และขนาด การเคลื่อนย้ายผลิตภัณฑ์จากหน่วยหนึ่งไปอีกหน่วยหนึ่งจะแสดงด้วยลูกศร (ดูรูปที่ 2):
ข้าว. 2. แผนภาพวงจรอุปกรณ์:
1.9- บังเกอร์; 2, 5, 8, 10, 11 - สายพานลำเลียง; 3, 6 - หน้าจอ;
4 - เครื่องบดกราม; 7 - เครื่องบดกรวย; 12 - ลักษณนาม;
13 - โรงสี; 14 - เครื่องลอยอยู่ในน้ำ; 15 - สารเพิ่มความข้น; 16 - ตัวกรอง
แผนภาพในรูปแสดงรายละเอียดว่าแร่ผ่านการเสริมสมรรถนะอย่างสมบูรณ์ได้อย่างไร รวมถึงกระบวนการเตรียมการและกระบวนการเสริมสมรรถนะหลัก
วิธีการเสริมสมรรถนะด้วยแรงโน้มถ่วงและแม่เหล็กมักถูกใช้เป็นกระบวนการอิสระ ของทั้งสอง วิธีการที่เป็นไปได้มักจะเลือกวิธีที่ประหยัดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากที่สุดโดยให้อัตราการเพิ่มคุณค่าเท่ากัน
ข้อสรุป:
กระบวนการเสริมคุณค่าแบ่งออกเป็นขั้นเตรียมการและเสริมพื้นฐาน
เมื่อได้รับผลประโยชน์จากแร่ธาตุ จะใช้ความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีกายภาพ ซึ่งสี ความแวววาว ความแข็ง ความหนาแน่น ความแตกแยก การแตกหัก ฯลฯ เป็นสิ่งจำเป็น
ชุดและลำดับของการดำเนินการที่แร่ต้องได้รับในระหว่างการประมวลผลถือเป็นแผนการเสริมสมรรถนะซึ่งโดยปกติจะแสดงเป็นภาพกราฟิก แผนงานอาจเป็นเชิงคุณภาพ ปริมาณ หรือสารละลายก็ได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ นอกจากไดอะแกรมที่ระบุแล้ว มักจะวาดไดอะแกรมวงจรของอุปกรณ์ด้วย
โครงการผลประโยชน์เชิงคุณภาพแสดงให้เห็นเส้นทางการเคลื่อนย้ายแร่และผลิตภัณฑ์จากการเสริมประโยชน์ตามลำดับผ่านการดำเนินงาน โดยระบุข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพในแร่และผลิตภัณฑ์จากการเสริมประโยชน์ เช่น ขนาด โครงการเชิงคุณภาพให้แนวคิดเกี่ยวกับขั้นตอนของกระบวนการจำนวนการทำความสะอาดที่มีความเข้มข้นและการควบคุมการทำความสะอาดหางแร่ประเภทของกระบวนการวิธีการประมวลผลปานกลางและจำนวนผลิตภัณฑ์เสริมอาหารขั้นสุดท้าย
หากแผนภาพเชิงคุณภาพระบุปริมาณแร่ที่แปรรูปผลิตภัณฑ์ที่ได้รับในการดำเนินงานแต่ละอย่างและเนื้อหาของส่วนประกอบที่มีค่าในนั้น โครงการดังกล่าวจะถูกเรียกว่าเชิงปริมาณหรือเชิงคุณภาพ - เชิงปริมาณ
ชุดโครงร่างให้เรา แนวคิดที่สมบูรณ์เกี่ยวกับกระบวนการเพิ่มคุณค่าและการแปรรูปแร่ธาตุอย่างต่อเนื่อง
1. อะไรหมายถึงกระบวนการเตรียมการ กระบวนการหลัก และกระบวนการเสริมของการตกแต่ง?
2. คุณสมบัติของแร่ธาตุที่ใช้ในการแปรรูปแร่แตกต่างกันอย่างไร?
3. โรงงานรวมศูนย์เรียกว่าอะไร? การใช้งานของพวกเขาคืออะไร?
4. คุณรู้จักไดอะแกรมผังกระบวนการประเภทใดบ้าง
5. แผนภาพวงจรของอุปกรณ์คืออะไร
6. แผนภาพคุณภาพหมายถึงอะไร กระบวนการทางเทคโนโลยี?
7. คุณจะอธิบายลักษณะโครงการเสริมคุณค่าเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณได้อย่างไร?
8. โครงการผสมน้ำหมายถึงอะไร?
9. คุณลักษณะใดที่สามารถได้รับจากการปฏิบัติตามแผนการทางเทคโนโลยี?
โดเนตสค์ - 2008
หัวข้อที่ 1 สถานที่บด คัดกรอง และบดในแผนภาพเทคโนโลยี
1. สถานที่บด คัดกรอง และบดในรูปแบบเทคโนโลยี
2. องค์ประกอบ Granulometric ของผลิตภัณฑ์บด ลักษณะของขนาดอนุภาคและสมการ
3. เส้นผ่านศูนย์กลางอนุภาคเฉลี่ย
แร่ธาตุเป็นสารธรรมชาติที่สกัดจากดินใต้ผิวดิน ซึ่งนำไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงพอในรูปแบบธรรมชาติหรือหลังการประมวลผลเบื้องต้นโดยใช้เทคโนโลยีที่กำหนด แร่ธาตุแบ่งออกเป็นสารที่มีต้นกำเนิดอินทรีย์ (ก๊าซ น้ำมัน ถ่านหิน หินดินดาน พีท) และอนินทรีย์: 1) วัตถุดิบแร่อโลหะ (แร่ใยหิน กราไฟท์ หินแกรนิต ยิปซั่ม กำมะถัน ไมกา) 2) แร่ทางการเกษตร 3 ) แร่เหล็ก โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก และโลหะหายาก
แร่ที่มีแร่ธาตุบริสุทธิ์เหมาะแก่การใช้งานไม่พบในธรรมชาติ ที่สุดวัตถุดิบแร่อุดมไปด้วยการสกัดส่วนประกอบที่มีคุณค่าให้เป็นสมาธิตั้งแต่หนึ่งชนิดขึ้นไปและหินที่เกี่ยวข้องให้เป็นของเสีย การเสริมแร่ธาตุเป็นชุดของกระบวนการแปรรูปวัตถุดิบแร่เบื้องต้น (เชิงกล) โดยมีจุดประสงค์เพื่อแยกแร่ธาตุที่มีประโยชน์ทั้งหมดออกจากหิน กระบวนการแปรรูปวัตถุดิบแบ่งออกเป็นกระบวนการเตรียมการ การเพิ่มคุณค่าหลัก กระบวนการเสริม และกระบวนการบริการการผลิต
กระบวนการเตรียมการประกอบด้วยการบด การเจียร รวมถึงกระบวนการคัดกรองและจำแนกประเภท ในระหว่างการบดและบด แร่ธาตุจะเปิดออกเนื่องจากการถูกทำลายของแร่และหินที่อยู่ระหว่างการเจริญเติบโต ส่วนผสมเชิงกลของชิ้นส่วนที่มีองค์ประกอบและขนาดแร่ต่างกันเกิดขึ้น โดยแยกตามขนาดในระหว่างการจำแนกประเภท งานหลักของกระบวนการเตรียมการคือการเปิดเผยแร่ธาตุที่มีประโยชน์ การเตรียมวัตถุดิบแร่ตามขนาดที่จำเป็นสำหรับการเพิ่มคุณค่าในภายหลัง และการหาค่าเฉลี่ยของวัตถุดิบ
แร่ต่างชนิดกันมีปริมาณแร่ธาตุต่างกัน ระดับของการรวมคืออัตราส่วนของปริมาณแร่ที่พบในการเจริญเติบโตร่วมกับหินต่อจำนวนแร่ทั้งหมด ระดับของการเปิดคืออัตราส่วนของจำนวนเมล็ดแร่อิสระ (เปิด) ต่อจำนวนทั้งหมด อัตราส่วนเหล่านี้แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ ระดับของการเปิดขึ้นอยู่กับจำนวนขั้นตอนการบดจะถูกกำหนดโดยการทดลองเมื่อศึกษาแร่ธาตุเพื่อให้สามารถแต่งได้
ผลผลิตของผลิตภัณฑ์เสริมสมรรถนะคืออัตราส่วนของมวลของผลิตภัณฑ์นี้ต่อมวลของวัสดุตั้งต้น เนื้อหาส่วนประกอบ - อัตราส่วนของปริมาณส่วนประกอบเข้า ผลิตภัณฑ์นี้ตามปริมาณของผลิตภัณฑ์นี้ การสกัดส่วนประกอบที่เป็นประโยชน์ลงในผลิตภัณฑ์คืออัตราส่วนของมวลของส่วนประกอบนี้ในผลิตภัณฑ์ที่กำหนดต่อมวลในวัตถุดิบตั้งต้น โดยปกติแล้วพารามิเตอร์เหล่านี้จะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์
วัตถุดิบแร่ที่แปรรูปที่โรงงานแปรรูปและผลิตภัณฑ์ที่ได้จากนั้นเป็นวัสดุเทกองที่มีขนาดเมล็ดต่างกัน กระบวนการแยกวัสดุเทกองออกเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดต่างกันเรียกว่าการจำแนกขนาด การแยกนี้ดำเนินการในสองวิธี: การคัดกรองและการจำแนกประเภทไฮดรอลิกหรือนิวแมติก สำหรับการจำแนกประเภทไฮดรอลิก (ในน้ำ) จะใช้ตัวแยกประเภททางกลและไฮดรอลิกและไฮโดรไซโคลน การจำแนกประเภทด้วยระบบนิวแมติก (ในกระแสลม) ใช้สำหรับวิธีการเก็บฝุ่นและการทำให้แห้งมากขึ้น
ในระหว่างการคัดกรอง วัสดุจะถูกแยกออกจากพื้นผิวการคัดกรองด้วยรูที่ปรับเทียบแล้ว ชุดขนาดช่องเปิดที่ต่อเนื่องกันสำหรับตะแกรงและตะแกรงเรียกว่ามาตราส่วนการจำแนกประเภท อัตราส่วนของขนาดของรูของตะแกรงที่อยู่ติดกันในมาตราส่วนปกติเรียกว่าโมดูลมาตราส่วน สำหรับการคัดกรองหยาบและปานกลาง ค่าโมดูลัสมักจะอยู่ที่ 2 ตัวอย่างเช่น เมื่อคัดกรองวัสดุขนาดกลาง จะใช้ตะแกรงที่มีขนาดช่องเปิด 50, 25, 13, 6 และ 3 มม. สำหรับตะแกรงขนาดเล็กที่ใช้ในห้องปฏิบัติการ ค่ามอดุลัสจะเท่ากับ √2 = 1.41 โดยประมาณ สำหรับอนุภาคที่ดีที่สุด จะใช้การตกตะกอนและการวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์
การกระจายขนาดเกรนจะแสดงลักษณะขององค์ประกอบแกรนูโลเมตริกของผลิตภัณฑ์ ซึ่งถูกกำหนดโดยการกรองวัสดุบนชุดตะแกรงมาตรฐาน (ตารางที่ 1.1) ระดับขนาดคือผลิตภัณฑ์ที่ร่อนผ่านตาข่ายที่กำหนด แต่ยังคงอยู่ในตาข่ายถัดไปของเครื่องชั่ง อัตราส่วนของปริมาณน้ำหนักของธัญพืชที่มีขนาดต่างกันที่รวมอยู่ในผลิตภัณฑ์เรียกว่าลักษณะแกรนูเมตริกหรือลักษณะขนาด (รูปที่ 1.1)
ตารางที่ 1.1 – ผลการวิเคราะห์ตะแกรง
แร่ชั้นดี
ชั้นเรียน มม |
ผลผลิตรวม, % |
||
ด้านบน (บวก) |
ด้านล่าง (ลบ) |
||
รูปที่ 1.1 – คุณลักษณะแกรนูโลเมตริก (ตารางที่ 1.1)
ขึ้นอยู่กับลักษณะขนาด สามารถกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางเกรนเฉลี่ยในตัวอย่างได้ (d av = 6 มม. ในรูปที่ 1.1) รวมถึงผลผลิตของคลาสต่างๆ อัตราผลตอบแทนของคลาสแคบเฉพาะนั้นพบได้จากความแตกต่างในพิกัดที่สอดคล้องกับขีดจำกัดบนและล่างสำหรับคลาสที่กำหนด (คลาส γ (2-4) = 35-20 = 15%) ลักษณะขนาดให้แนวคิดที่ชัดเจนเกี่ยวกับการกระจายตัวของวัสดุตามขนาด: เส้นโค้งเว้าบ่งบอกถึงความโดดเด่นของเมล็ดข้าวขนาดเล็ก ส่วนโค้งนูนบ่งบอกถึงความเหนือกว่าของเมล็ดข้าวขนาดใหญ่ (รูปที่ 1.2)
วัสดุเทกองยังมีลักษณะเฉพาะด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางอนุภาคเฉลี่ยอีกด้วย ขนาดของอนุภาคทรงกลมถูกกำหนดโดยเส้นผ่านศูนย์กลางของลูกบอล ในกรณีส่วนใหญ่ อนุภาคจะมีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ ดังนั้นขนาดในอัตราส่วนใดๆ จะถูกแทนที่ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคทรงกลมตามอัตภาพ ในทางปฏิบัติมีการใช้เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักกันอย่างแพร่หลาย:
ที่นี่ γ คือผลลัพธ์ของแต่ละคลาส d – เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของแต่ละคลาส
เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของอนุภาคในคลาสแคบคำนวณเป็นค่าเฉลี่ยเลขคณิตของขีดจำกัด:
ง = (d1 + d2) / 2 (1.3)
โดยที่ d1, d2 คือขีดจำกัดบนและล่างของขนาดของคลาสที่กำหนด mm
กระบวนการพื้นฐาน (การเพิ่มคุณค่า)
กระบวนการพื้นฐาน (การทำให้เข้มข้น) ได้รับการออกแบบมาเพื่อแยกวัตถุดิบแร่เริ่มต้นที่มีเมล็ดพืชที่เปิดออกหรือเปิดออกของส่วนประกอบที่มีประโยชน์ออกเป็นผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง จากกระบวนการหลัก ส่วนประกอบที่มีประโยชน์จะถูกแยกออกในรูปของความเข้มข้น และแร่หินจะถูกกำจัดออกเป็นของเสียซึ่งถูกส่งไปยังที่ทิ้งขยะ ในกระบวนการเสริมสมรรถนะ จะใช้ความแตกต่างระหว่างแร่ธาตุของส่วนประกอบที่มีประโยชน์และหินเสียในความหนาแน่น ความไวต่อแม่เหล็ก ความสามารถในการเปียกน้ำ การนำไฟฟ้า ขนาด รูปร่างของเมล็ดพืช คุณสมบัติทางเคมี ฯลฯ ถูกนำมาใช้
ความแตกต่างของความหนาแน่นของเมล็ดแร่ถูกนำมาใช้ในการทำให้แร่ธาตุได้รับประโยชน์โดยใช้วิธีแรงโน้มถ่วง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการรับผลประโยชน์จากถ่านหิน แร่ และวัตถุดิบอโลหะ
การเพิ่มคุณค่าทางแม่เหล็กของแร่ธาตุนั้นขึ้นอยู่กับผลกระทบที่ไม่เท่ากัน สนามแม่เหล็กบนอนุภาคแร่ที่มีความไวต่อแม่เหล็กต่างกันและการกระทำของแรงบีบบังคับ เหล็ก แมงกานีส ไทเทเนียม ทังสเตน และแร่อื่นๆ ได้รับการเสริมสมรรถนะโดยใช้ตัวคั่นแม่เหล็ก นอกจากนี้ วิธีการนี้ยังใช้ในการแยกสิ่งเจือปนที่เป็นเหล็กออกจากกราไฟต์ แป้งโรยตัว และแร่ธาตุอื่นๆ และใช้เพื่อสร้างสารแขวนลอยแมกนีไทต์ขึ้นมาใหม่
ความแตกต่างของความสามารถในการเปียกของส่วนประกอบที่มีน้ำถูกนำมาใช้ในการเพิ่มคุณค่าของแร่ธาตุโดยการลอยอยู่ในน้ำ คุณลักษณะพิเศษของวิธีการลอยอยู่ในน้ำคือความเป็นไปได้ในการควบคุมความชื้นและแยกเมล็ดแร่ที่ละเอียดมากเป็นรายบุคคล ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ วิธีการลอยอยู่ในน้ำจึงเป็นวิธีที่เป็นสากลมากที่สุดวิธีหนึ่ง ซึ่งใช้สำหรับการเพิ่มคุณค่าของแร่ธาตุที่แพร่กระจายอย่างประณีตหลากหลายชนิด
นอกจากนี้ ความแตกต่างของความสามารถในการเปียกของส่วนประกอบยังใช้ในกระบวนการพิเศษหลายกระบวนการเพื่อให้ได้ประโยชน์ของแร่ธาตุที่ไม่ชอบน้ำ - ในการเกาะกลุ่มกันของน้ำมัน การทำให้เป็นเม็ดน้ำมัน โพลีเมอร์ (ลาเท็กซ์) และการตกตะกอนของน้ำมัน
แร่ธาตุที่มีส่วนประกอบมีความแตกต่างในการนำไฟฟ้าหรือมีความสามารถภายใต้อิทธิพลของปัจจัยบางประการเพื่อรับค่าและสัญญาณที่แตกต่างกัน ค่าไฟฟ้าสามารถเสริมสมรรถนะด้วยการแยกทางไฟฟ้า แร่ธาตุดังกล่าว ได้แก่ อะพาไทต์ ทังสเตน ดีบุก และแร่อื่นๆ
การเพิ่มปริมาณตามขนาดจะใช้ในกรณีที่ส่วนประกอบที่มีประโยชน์แสดงด้วยเมล็ดที่ใหญ่กว่าหรือในทางกลับกัน เมล็ดที่เล็กกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเมล็ดของหินเสีย ใน placers จะพบส่วนประกอบที่มีประโยชน์ในรูปแบบของอนุภาคขนาดเล็กดังนั้นการแยกคลาสขนาดใหญ่ทำให้สามารถกำจัดส่วนสำคัญของสิ่งสกปรกในหินได้
ความแตกต่างในรูปร่างของเมล็ดพืชและค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานทำให้สามารถแยกอนุภาคไมกาที่มีลักษณะแบนและเป็นสะเก็ดหรือมวลรวมของแร่ใยหินที่เป็นเส้นใยออกจากอนุภาคหินที่มีรูปร่างโค้งมน เมื่อขับรถตาม เครื่องบินเอียงอนุภาคที่เป็นเส้นใยและแบนจะเลื่อน และเมล็ดที่โค้งมนจะกลิ้งลงมา ค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีการหมุนจะน้อยกว่าค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีแบบเลื่อนเสมอ ดังนั้นอนุภาคแบนและทรงกลมจึงเคลื่อนที่ไปตามระนาบเอียงด้วยความเร็วที่ต่างกันและตามวิถีที่ต่างกัน ซึ่งสร้างเงื่อนไขสำหรับการแยกตัวของพวกมัน
ความแตกต่างในคุณสมบัติทางแสงของส่วนประกอบต่างๆ ใช้ในการเสริมแร่ธาตุโดยการแยกโฟโตเมตริก วิธีนี้ดำเนินการแยกเมล็ดพืชด้วยเครื่องจักร สีที่แตกต่างและเงางาม (เช่น แยกเม็ดเพชรออกจากเม็ดแกง)
ความแตกต่างของคุณสมบัติการยึดติดและการดูดซับของแร่ธาตุของส่วนประกอบที่มีประโยชน์และหินเสียนั้นขึ้นอยู่กับวิธีการเสริมสมรรถนะของกาวและการดูดซับของการเพิ่มคุณค่าทองคำและการเสริมสมรรถนะของเพชร (วิธีการอยู่ในวิธีการเสริมสมรรถนะแบบพิเศษ)
คุณสมบัติที่แตกต่างกันของส่วนประกอบแร่ในการทำปฏิกิริยากับรีเอเจนต์เคมี แบคทีเรีย และ (หรือ) สารเมตาบอไลต์ของพวกมันเป็นตัวกำหนดหลักการทำงานของการชะล้างสารเคมีและแบคทีเรียของแร่ธาตุจำนวนหนึ่ง (ทอง ทองแดง นิกเกิล)
ความสามารถในการละลายของแร่ธาตุที่แตกต่างกันนั้นเกิดขึ้นจากกระบวนการที่ซับซ้อน (รวมกัน) สมัยใหม่ เช่น "การสกัดและการเพิ่มคุณค่า" (การละลายเกลือในหลุมเจาะพร้อมกับการระเหยของสารละลายเพิ่มเติม)
การใช้วิธีการเสริมสมรรถนะอย่างใดอย่างหนึ่งขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของแร่ธาตุคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของส่วนประกอบที่แยกออกจากกัน