การบำบัดแร่ด้วยไฟฟ้า การแยกแร่ด้วยไฟฟ้า

การปรับปรุงแร่ธาตุด้วยไฟฟ้า — การแยกส่วนประกอบที่มีค่าออกจากหินเหลือทิ้ง โดยอิงจากการกระทำของช่างไฟฟ้า สนามบนอนุภาคของพวกมัน ซึ่งแตกต่างกันในคุณสมบัติทางไฟฟ้า วิธีการแยกด้วยไฟฟ้าใช้สำหรับการตกแต่ง

ในจำนวนนี้ วิธีที่ใช้มากที่สุดคือวิธีการที่ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของการนำไฟฟ้า ความสามารถในการรับประจุไฟฟ้าเมื่อสัมผัสและเสียดสี และในค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของแร่ธาตุที่แยกออกมา การใช้ปรากฏการณ์การนำไฟฟ้าแบบขั้วเดียว ไพโรอิเล็กทริก เพียโซอิเล็กทริก และปรากฏการณ์อื่นๆ จะมีผลในบางกรณีเท่านั้น

การเพิ่มค่าการนำไฟฟ้าจะประสบความสำเร็จหากส่วนประกอบของส่วนผสมของแร่มีค่าการนำไฟฟ้าแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ

ลักษณะของความเป็นไปได้ของการแยกแร่และหินด้วยไฟฟ้าโดยการนำไฟฟ้า (อ้างอิงจาก N.F. Olofinsky)

1. ตัวนำที่ดี 2. สารกึ่งตัวนำ 3.แอนทราไซต์ที่นำไฟฟ้าได้ไม่ดี แอนติโมไนต์ เพชร แมกนีไซต์ อาร์เซโนไพไรต์ บอกไซต์ อัลไบต์ โมนาไซต์ กาลีนา แร่เหล็กพายุ แอโนไรต์ มัสโกไวต์ เฮมาไฟต์ บิสมัท ความมันวาว อะพาไทต์ เนฟีลีน ทอง โวลฟรามไมต์ แบดเดอิไลต์ โอลิวีน อิลเมไนต์ โกเมน (เหล็ก) แบไรต์ ฮอร์นเบลนเด โคเวลีน กูบเนไรต์ บาสท์เนไซต์ ซัลเฟอร์ โคลัมไบท์ คาโอลิไนต์ เบอริล ซิลลิแมนต์ แมกเนไทต์ แคสไซต์ไรต์ ไบโอไทต์ Spodumene Magnetic Cinnabar Valostanite Stavro lith Pyrite Corundum Hypersthene Tourmaline Pyrolusite Limonite Gpis Fluorite Pyrrhotite Siderite Pomegranate (light) Celestine (light iron) Platinum Smithsonite Calcite Scheelite Rutile Sphalerite Rock salt Spinel Silver Tungstit Carnalite Epidote Tantalite Faialite Quartz Tetrahedrite Chromite Kyanite Titanomagnetite Zircon (high iron) Xenotime Chalcosine Chalcopyrite

กลุ่มที่หนึ่งและสองแยกจากกลุ่มที่สามเป็นอย่างดี สมาชิกของกลุ่มที่ 1 แยกยากกว่ากลุ่มที่ 2 เล็กน้อย แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะแยกแร่ธาตุกลุ่มที่ 2 ออกจากกลุ่มที่ 3 หรือกลุ่มเดียวกันโดยอาศัยความแตกต่างตามธรรมชาติของการนำไฟฟ้าเท่านั้น

ในกรณีนี้มีการใช้วัสดุพิเศษเพื่อเพิ่มความแตกต่างในการนำไฟฟ้า วิธีการเตรียมโดยทั่วไปคือการเปลี่ยนแปลงความชื้นที่พื้นผิวของแร่ธาตุ

ปัจจัยหลักที่กำหนดค่าการนำไฟฟ้าทั้งหมดของอนุภาคของแร่ธาตุที่ไม่นำไฟฟ้าและกึ่งตัวนำคือ การนำพื้นผิว... เนื่องจากอากาศในชั้นบรรยากาศมีปริมาณความชื้นซึ่งถูกดูดซับบนพื้นผิวของธัญพืชจึงส่งผลต่อค่าการนำไฟฟ้าอย่างมาก

การปรับปริมาณความชื้นที่ดูดซับทำให้สามารถควบคุมกระบวนการแยกสารด้วยไฟฟ้าได้ ในกรณีนี้เป็นไปได้สามกรณีหลัก:

• การนำไฟฟ้าที่แท้จริงของแร่ธาตุทั้งสองในอากาศแห้งนั้นแตกต่างกัน (แตกต่างกันตามขนาดตั้งแต่สองลำดับขึ้นไป) แต่เนื่องจากการดูดซับความชื้นในอากาศด้วยความชื้นปกติ ความแตกต่างของการนำไฟฟ้าจะหายไป
• แร่ธาตุมีค่าการนำไฟฟ้าโดยธรรมชาติที่คล้ายกัน แต่เนื่องจากระดับความไม่ชอบน้ำของพื้นผิวไม่เท่ากัน สิ่งมีชีวิตจึงปรากฏในอากาศชื้น ความแตกต่างของค่าการนำไฟฟ้า
• ค่าการนำไฟฟ้าใกล้เคียงและไม่เปลี่ยนแปลงตามความชื้นที่เปลี่ยนแปลง

ในกรณีแรก การแยกส่วนผสมของแร่ด้วยไฟฟ้าจะต้องดำเนินการในอากาศแห้งหรือหลังจากการทำให้แห้งเบื้องต้น ในขณะเดียวกัน เพื่อรักษาความคงที่ของค่าการนำไฟฟ้าของพื้นผิว ในช่วงเวลาสั้น ๆ ต้องการเพียงความแห้งของพื้นผิวของอนุภาคเท่านั้น ความชื้นภายในของสิ่งมีชีวิตนั้นไม่สำคัญ

ในกรณีที่สอง จำเป็นต้องทำให้เปียกเพื่อเพิ่มการนำไฟฟ้าของแร่ธาตุที่ชอบน้ำมากขึ้น ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดทำได้โดยการจับวัสดุและปล่อยในบรรยากาศที่มีความชื้นเหมาะสม

ในกรณีที่สามมีความจำเป็นต้องเปลี่ยนระดับของความสามารถในการไม่ชอบน้ำของแร่ธาตุอย่างใดอย่างหนึ่ง (อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด - โดยการบำบัดด้วยรีเอเจนต์ด้วยสารลดแรงตึงผิว)

แร่ธาตุสามารถบำบัดได้ด้วยสารรีเอเจนต์อินทรีย์ที่คัดเลือกไว้บนพื้นผิวของพวกมัน - ไฮโดรโฟเบเซอร์ รีเอเจนต์อนินทรีย์ที่สามารถทำให้พื้นผิวของแร่ชอบน้ำ และรีเอเจนต์เหล่านี้รวมกัน (ในกรณีนี้ รีเอเจนต์อนินทรีย์สามารถมีบทบาทเป็นตัวควบคุมที่ส่งผลต่อ การตรึงสารอินทรีย์)

เมื่อเลือกวิธีการบำบัดด้วยสารลดแรงตึงผิว ขอแนะนำให้ใช้ประสบการณ์อันยาวนานในการลอยตัวของแร่ธาตุที่คล้ายคลึงกัน หากคู่ที่แยกออกจากกันมีค่าการนำไฟฟ้าใกล้เคียงกันและไม่มีความเป็นไปได้ที่จะเลือกเปลี่ยนระดับความไม่ชอบน้ำของพื้นผิวโดยการบำบัดด้วยสารลดแรงตึงผิว ดังนั้น การบำบัดด้วยสารเคมีหรือความร้อน หรือการฉายรังสีสามารถใช้เป็นวิธีการเตรียมได้

ครั้งแรกประกอบด้วยการก่อตัวของฟิล์มของสารใหม่บนพื้นผิวของแร่ธาตุ - ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาเคมี เมื่อเลือกรีเอเจนต์สำหรับการบำบัดทางเคมี (ของเหลวหรือก๊าซ) จะใช้ปฏิกิริยาที่ทราบจากการวิเคราะห์ทางเคมีหรือแร่วิทยา ซึ่งเป็นลักษณะของแร่ธาตุเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น สำหรับการบำบัดแร่ธาตุซิลิเกต - การสัมผัสกับไฮโดรเจนฟลูออไรด์ เพื่อเตรียมซัลไฟด์ - กระบวนการซัลไฟไดเซชันด้วยธาตุกำมะถัน การบำบัดด้วยเกลือทองแดง ฯลฯ

มักจะตรงกันข้ามเมื่อฟิล์มพื้นผิวของการก่อตัวประเภทต่างๆปรากฏบนพื้นผิวของแร่ธาตุในกระบวนการของการเปลี่ยนแปลงทุติยภูมิซึ่งต้องทำความสะอาดก่อนการแยก การทำความสะอาดทำได้ด้วยวิธีทางกล (การแตกตัว การขัดถู) หรือด้วยวิธีทางเคมี

ในระหว่างการอบชุบด้วยความร้อน ความแตกต่างของค่าการนำไฟฟ้าเกิดขึ้นได้เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงค่าการนำไฟฟ้าของแร่ธาตุที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างการให้ความร้อน ระหว่างการรีดักชันหรือปฏิกิริยาออกซิเดชัน และโดยการใช้ผลกระทบอื่นๆ

การนำไฟฟ้าของแร่ธาตุบางชนิดสามารถเปลี่ยนแปลงได้ด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต อินฟราเรด รังสีเอกซ์ หรือรังสีกัมมันตภาพรังสี (ดู ประเภทของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า).

การปรับปรุงแร่ธาตุด้วยไฟฟ้า ขึ้นอยู่กับความสามารถของแร่ธาตุในการรับประจุไฟฟ้าที่มีเครื่องหมายหรือขนาดต่างกันเมื่อสัมผัสหรือเสียดสี มักใช้เพื่อแยกแร่ธาตุที่มีคุณสมบัติกึ่งตัวนำหรือไม่เป็นตัวนำ

ความแตกต่างสูงสุดในขนาดของประจุของแร่ธาตุที่แยกออกมานั้นเกิดขึ้นได้เนื่องจากการเลือกวัสดุที่สัมผัสรวมถึงการเปลี่ยนแปลงในลักษณะของการเคลื่อนที่ของส่วนผสมของแร่ระหว่างการชาร์จ (การสั่นสะเทือนการบดละเอียด และการพลัดพราก)

คุณสมบัติทางไฟฟ้าของพื้นผิวแร่สามารถควบคุมได้อย่างกว้างขวางโดยวิธีการที่อธิบายไว้ข้างต้น

การเตรียมการมักจะเป็นการทำให้วัสดุแห้ง การจำแนกขนาดให้แคบลง และการขจัดฝุ่น

สำหรับการเสริมสมรรถนะด้วยไฟฟ้าของวัสดุที่มีขนาดอนุภาคน้อยกว่า 0.15 มม. กระบวนการแยกสารไตรโบอะฮีซีฟมีแนวโน้มเป็นไปได้สูง

การแยกทางไฟฟ้าตามความแตกต่าง ในค่าคงที่ไดอิเล็กตริก แร่ธาตุถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิเคราะห์แร่

เครื่องแยกแร่ด้วยไฟฟ้าหลายประเภทและการออกแบบใช้สำหรับแยกแร่ด้วยไฟฟ้า

ตัวแยกสำหรับวัสดุเม็ด:

• มงกุฎ (กลอง, ห้อง, ท่อ, สายพาน, สายพานลำเลียง, จาน);
• ไฟฟ้าสถิต (กลอง, ห้อง, เทป, น้ำตก, จาน);
• รวม: โคโรนา-ไฟฟ้าสถิต, โคโรนา-แม่เหล็ก, ไตรโบอาด (ดรัม)

เครื่องดูดฝุ่น:

• มงกุฎ (ห้องที่มีฟีดบนและล่าง, ท่อ);
• รวม: โคโรนา-ไฟฟ้าสถิต, โคโรนา-แม่เหล็ก, ไตรโบอาด (แชมเบอร์, จาน, ดรัม)

ทางเลือกของพวกเขาถูกกำหนดโดยความแตกต่างของคุณสมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุซึ่งต้องแยกตามขนาดของอนุภาครวมถึงลักษณะเฉพาะขององค์ประกอบของวัสดุ (รูปร่างของอนุภาค ความถ่วงจำเพาะ ฯลฯ )

การนำแร่มาใช้ประโยชน์ทางไฟฟ้านั้นมีลักษณะเด่นคือกระบวนการที่ประหยัดและมีประสิทธิภาพสูง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงมีการใช้งานมากขึ้น

แร่ธาตุและวัสดุหลักที่ผ่านกระบวนการแปรรูปด้วยไฟฟ้า:

• สารละลายผสมและสารเข้มข้นเชิงซ้อนของแร่ — การคัดเลือกสารเข้มข้นขั้นสุดท้ายและสารเข้มข้นเชิงซ้อนที่มีทองคำ แพลทินัม แคสซิเทอไรต์ วุลแฟรมไมต์ โมนาไซต์ เพทาย รูไทล์ และส่วนประกอบที่มีค่าอื่นๆ
• แร่ที่มีเพชรเป็นส่วนประกอบ - การเพิ่มประโยชน์ของแร่และสารเข้มข้นหลัก การตกแต่งสารเข้มข้นจำนวนมาก การสร้างของเสียที่มีเพชรเป็นส่วนประกอบใหม่
• แร่ไททาโนแมกเนไทต์ — การใช้ประโยชน์จากแร่ วัสดุขั้นกลาง และหางแร่
• แร่เหล็ก — ประโยชน์ของแมกนีไทต์และแร่ประเภทอื่น ๆ การได้รับความเข้มข้นลึก การขจัดฝุ่น และการจำแนกประเภทของผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมต่าง ๆ
• แร่แมงกานีสและโครไมต์ — การทำประโยชน์ของแร่ ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมและของเสียจากโรงงานแปรรูป การกำจัดฝุ่น และการจำแนกประเภทผลิตภัณฑ์ต่างๆ
• แร่ดีบุกและแร่ทังสเตน — การทำแร่ให้บริสุทธิ์ การปรุงแต่งผลิตภัณฑ์ที่ไม่ได้มาตรฐาน
• แร่ลิเธียม — ประโยชน์ของแร่สปอดูมีน ซินวาลไดต์ และเลพิโดไลต์
• กราไฟต์ - ประโยชน์ของแร่ การกลั่น และการจำแนกประเภทของสารเข้มข้นคุณภาพต่ำ
• แร่ใยหิน - ประโยชน์ของสินแร่ ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม และของเสียจากโรงงานแปรรูป การกำจัดฝุ่น และการจำแนกประเภทผลิตภัณฑ์
• วัตถุดิบเซรามิก — การปรับปรุงคุณภาพ การจำแนกประเภท และการกำจัดฝุ่นหินเฟลด์สปาร์และหินควอทซ์
• ดินขาว, แป้งโรยตัว — การเพิ่มคุณค่าและการแยกเศษส่วนละเอียด;
• เกลือ—ประโยชน์ การจำแนก;
• ฟอสฟอไรต์ — ประโยชน์ การจำแนก;
• ถ่านหินบิทูมินัส — การใช้ประโยชน์ การจัดประเภท และการคัดแยกเกรดขนาดเล็ก