МІНЕРАЛИ, ЯКІ ЗБАГАЧУЮТЬ ГРАВІТАЦІЙНИМИ ПРОЦЕСАМИ

ГРАВІТАЦІЙНІ ПРОЦЕСИ ЗБАГАЧЕННЯ

ГАЛУЗІ ЗАСТОСУВАННЯ ГРАВІТАЦІЙНИХ ПРОЦЕСІВ

Гравітаційними називаються процеси збагачення корисних копалин, що ґрунтуються на використанні гравітаційного поля, в якому розділення мінеральних частинок відбувається внаслідок різниці їх густини, крупності і форми.

Застосування гравітаційних процесів у практиці збагачення корисних копалин визначається: речовинним складом збагачуваного матеріалу і його крупністю, характеристикою збагачуваності корисної копалини, техніко-економічними показниками. Розділення звичайно відбувається в рухомому середовищі з досить високим вмістом твердого. У цих умовах на частинку діють сили ваги, гідродинамічного опору і тертя.

Крупність корисних копалин, що переробляються гравітаційними процесами, складає від 0,1 до 300 мм. З цих причин гравітаційні процеси займають провідне місце в практиці переробки вугілля, золотовмісних, олов'яних, вольфрамових, молібденових руд і руд чорних металів. Гравітаційні процеси можуть використовуватися як самостійно, так і в поєднанні з іншими процесами збагачення: флотацією, промивкою, магнітною або електричною сепарацією та ін.

За широтою діапазону вихідних характеристик збагачуваної сировини, різноманітністю умов застосування у технологічних схемах збагачувальних фабрик, простотою виробничого комплексу, високою продуктивністю збагачувальних апаратів гравітаційні процеси перевершують багато інших процесів збагачення і забезпечують ефективне розділення мінеральних сумішей при відносно низьких матеріальних, трудових і енергетичних витратах.

МІНЕРАЛИ, ЯКІ ЗБАГАЧУЮТЬ ГРАВІТАЦІЙНИМИ ПРОЦЕСАМИ

При гравітаційному розділенні використовуються відмінності у властивостях мінералів за густиною, крупністю і формою зерен.

Густина мінералу – маса одиниці об’єму мінералу; на практиці визначається як відношення маси зерна в моноліті до його об’єму:

δ = m / W, (1.1)

де δ – густина мінералу, кг/м³; m – маса зерна, кг; W – об’єм зерна, м³.

За абсолютною величиною густина мінералів, які збагачуються гравітаційними процесами складає від 1300 (вугілля) до 19000 кг/м³ (золото самородне).

Однак для практики гравітаційного збагачення має значення не тільки абсолютна величина густини збагачуваних мінералів, але, - що навіть важливіше, - розходження в густині розділюваних фракцій. Чим більше розходження в густині мінералів, які розділяються, тим ефективніше і легше здійснюється їхнє розділення.

Крупність мінеральних зерен оцінюється лінійним розміром – еквівалентним діаметром (d_е), що визначається як діаметр кулі, рівновеликої за об’ємом реальному мінеральному зерну неправильної форми:

W= π d_е³/6, (1.2)

звідки

d_е = (1.3)

Крупність матеріалів оцінюється їх гранулометричним складом.

При гравітаційному збагаченні зі зменшенням крупності зерен мінеральної суміші зростають витрати на проведення процесу і знижується його ефективність.

Форма мінеральних зерен характеризується коефіцієнтом сферичності φ – відношенням величини поверхні кулі S_Кдо величини поверхні рівновеликого йому за об’ємом зерна неправильної форми S:

φ = S_К / S. (1.4)

Форма зерен залежить від природи мінералів. Мінеральні зерна корінних родовищ мають різну неправильну форму (φ ≤ 1): кубічну φ = 0,7-0,8 (магнетит), кутасту φ ≈ 0,8 (вугілля), пластинчасту φ = 0,2-0,6 (сланець), голчасту φ = 0,6-0,7 (азбест). Зерна мінералів розсипних родовищ під впливом руслових потоків набувають обкатаної форми, близької до сферичної φ ≈ 1.

При гравітаційному збагаченні найбільш сприятливий варіант: зерна мінералу більшої густини мають округлу форму, близьку до сферичної, а зерна мінералу меншої густини – плоску форму, близьку до пластинчастої.