Quelles méthodes d’enrichissement particulières connaissez-vous ? Concepts de base sur le traitement des minéraux Processus technologique de traitement des minéraux

Les processus de traitement des minéraux en fonction de leur destination dans le cycle technologique de l'usine sont divisés en préparatoire, en fait enrichissement et auxiliaire.

À préparatoire Les opérations comprennent le concassage, le broyage, le criblage et la classification, ainsi que les opérations de calcul de la moyenne des minéraux, qui peuvent être effectuées dans les mines, les carrières, les mines et les usines de traitement.

À enrichissement principal Les processus comprennent les processus physiques et physico-chimiques de séparation des minéraux, dans lesquels les minéraux utiles sont libérés sous forme de concentrés et les stériles dans les déchets.

À auxiliaire les procédés comprennent les procédés d'élimination de l'humidité des produits d'enrichissement. De tels processus sont appelés déshydratation et sont effectués pour amener la teneur en humidité des produits aux normes établies. Les procédés auxiliaires comprennent le traitement des eaux usées industrielles (pour réutilisation ou rejet dans les plans d'eau) et les procédés de dépoussiérage.

Lors de l'enrichissement des minéraux, des différences dans leurs propriétés physiques et physicochimiques sont utilisées, parmi lesquelles la couleur, la brillance, la dureté, la densité, le clivage, la fracture, les propriétés magnétiques, électriques et certaines autres propriétés sont essentielles.

Couleur les minéraux sont variés. La différence de couleur est utilisée lors du tri manuel du minerai ou de l'échantillonnage des roches provenant du charbon et d'autres types de traitement.

Briller Les minéraux sont déterminés par la nature de leurs surfaces. La différence de brillance peut être utilisée, comme dans le cas précédent, lors du tri manuel du minerai ou de l'échantillonnage des roches des charbons ou lors d'autres types de traitement.

Dureté les minéraux qui composent les minéraux, ont important lors du choix des méthodes de concassage et d'enrichissement de certains minerais, ainsi que des charbons. Les minéraux de dureté inférieure sont broyés et broyés plus rapidement que les minéraux de dureté plus élevée. En appliquant un concassage ou un broyage sélectif, une séparation ultérieure de ces minéraux peut être effectuée sur un tamis.

Densité les minéraux varient considérablement. La différence de densité entre les minéraux utiles et les stériles est largement utilisée dans l’enrichissement des minerais et du charbon.

Clivage Les minéraux résident dans leur capacité à se diviser suite à des impacts dans des directions strictement définies et à former des surfaces lisses le long des plans de division. Le clivage est important pour le choix des méthodes de concassage et de broyage, ainsi que pour l'élimination des matériaux broyés des produits d'enrichissement par criblage et classification.

Entortiller revêt une importance pratique significative dans les processus d'enrichissement, car la nature de la surface du minéral obtenu par concassage et broyage a un impact lors de l'enrichissement par des méthodes électriques et autres.

Propriétés magnétiques les minéraux sont utilisés dans l'enrichissement de minéraux ayant une susceptibilité magnétique différente dans des champs magnétiques de différentes intensités.

Électrique les propriétés des minéraux sont utilisées dans les méthodes d'enrichissement électrique associées à un rapport différent des particules minérales à l'action des forces électriques et mécaniques lors du passage dans champ électrique.

Caractéristiques physicochimiques les surfaces des particules minérales sont utilisées dans des processus de flottation, qui impliquent leurs différentes relations avec le milieu aquatique et leurs effets sur ceux-ci substances chimiques(réactifs.

À l'usine de traitement, la matière première pendant le traitement est soumise à un certain nombre d'opérations technologiques séquentielles. Une représentation graphique de la totalité et de la séquence de ces opérations est appelée schéma technologique d'enrichissement.

(notes de lecture)

V.B. Kuskov

SAINT-PÉTERSBOURG

INTRODUCTION 2

1. processus préparatoires 8

1.1. COMPOSITION GRANULOMÉTRIQUE 8

1.2 CONCASSAGE 10

1.3. dépistage 14

1.4. BROYAGE 17

1.5. CLASSIFICATION HYDRAULIQUE 20

2. PRINCIPAUX PROCÉDÉS D'ENRICHISSEMENT 23

2.1. MÉTHODE D’ENRICHISSEMENT PAR GRAVITÉ 23

2.3. MÉTHODE MAGNÉTIQUE D'ENRICHISSEMENT 35

2.4. ENRICHISSEMENT ÉLECTRIQUE 39

2.5. MÉTHODES D'ENRICHISSEMENT spéciales 43

2.6. METHODES D'ENRICHISSEMENT COMBINEES 48

3 PROCÉDÉS AUXILIAIRES 49

3.1. DÉSHYDRATATION DES PRODUITS D'ENRICHISSEMENT 49

3.2. COLLECTE DE POUSSIÈRE 53

3.3. TRAITEMENT DES EAUX USÉES 54

3.3 TESTS, CONTRÔLE ET AUTOMATISATION 55

4. USINES D'ENRICHISSEMENT 55

Maintenir

Minéraux- les formations minérales naturelles de la croûte terrestre, dont la composition chimique et les propriétés physiques permettent de les utiliser efficacement dans le domaine de la production de matériaux. Champ minéral - une accumulation d'une substance minérale dans les profondeurs ou à la surface de la Terre, en quantité, qualité et conditions d'occurrence, adaptée à un usage industriel. (Avec de vastes aires de répartition, les gisements forment des régions, des provinces et des bassins). Il existe des minéraux solides, liquides et gazeux.

Les minéraux solides (minerais), quant à eux, sont divisés en combustibles (tourbe, schiste, charbon) et incombustibles, qui sont : agronomiques (apatite et phosphorite, etc.), non métalliques (quartz, barytine, etc.) et métal (minerais de métaux ferreux et non ferreux). L'efficacité de l'utilisation d'un minéral particulier dépend avant tout de la teneur en un composant précieux et de la présence d'impuretés nocives. Le traitement métallurgique ou chimique direct d'un minéral n'est conseillé (techniquement et économiquement rentable) que si la teneur en un composant utile n'est pas inférieure à une certaine limite déterminée par le niveau de développement de la technologie et de la technologie (et la nécessité de cette matière première matériel) à l’heure actuelle. Dans la plupart des cas, l'utilisation directe du massif rocheux extrait ou son traitement (métallurgique, chimique, etc.) n'est pas économiquement réalisable, et parfois techniquement impossible, car les minéraux adaptés au traitement direct sont de nature rare et, dans la plupart des cas, ils sont soumis à un traitement spécial - enrichissement.

Valorisation des minéraux un ensemble de processus de traitement mécanique des matières premières minérales afin d'en extraire des composants utiles (de valeur) et d'éliminer les stériles et les impuretés nocives. À la suite de l’enrichissement, des concentrés et des résidus sont obtenus à partir du minerai.

Se concentrer- c'est le produit dans lequel la plupart des minéraux utiles (et une petite quantité de stériles minéraux) sont libérés (concentrés). La qualité du concentré est principalement caractérisée par la teneur en un composant précieux ( c'est toujours plus élevé que dans le minerai, le concentré est plus riche en composants précieux, d'où le nom - enrichissement), ainsi qu'en teneur en impuretés utiles et nocives, en humidité et en caractéristiques granulométriques.

Queues- un produit dans lequel seront libérés la plupart des minéraux des stériles, des impuretés nocives et une petite quantité de composants utiles (la teneur en composants précieux dans les résidus est inférieure à celle des concentrés et du minerai).

En plus des concentrés et des résidus, il est possible d'obtenir produits industriels, c'est à dire. produits caractérisés par une teneur plus faible en composants utiles par rapport aux concentrés et une teneur plus élevée en composants utiles par rapport aux résidus.

Utile Les composants (de valeur) sont les éléments chimiques ou les composés naturels pour lesquels un minéral donné est extrait et traité. En règle générale, le composant précieux du minerai se présente sous la forme d'un minéral (il existe peu d'éléments natifs dans la nature : cuivre, or, argent, platine, soufre, graphite).

Impuretés utiles appelé éléments chimiques ou des composés naturels qui font partie d'un minéral en non- grandes quantités et améliorer la qualité produits finis(ou sont libérés lors d'un traitement ultérieur). Par exemple, les impuretés utiles dans les minerais de fer sont les additifs d'alliage tels que le chrome, le tungstène, le vanadium, le manganèse, etc.

Impuretés nocives nommer des éléments individuels et naturels composants chimiques, contenu dans les minéraux en petites quantités et ayant un impact négatif sur la qualité du produit fini. Par exemple, dans minerais de fer les impuretés nocives sont le soufre, l'arsenic, le phosphore, dans les charbons à coke - le soufre, le phosphore, dans les charbons vapeur - le soufre, etc.

L'enrichissement des minéraux permet d'augmenter efficacité économique de leur transformation ultérieure De plus, dans certains cas, sans étape d'enrichissement, un traitement ultérieur devient totalement impossible. Par exemple, les minerais de cuivre (qui contiennent généralement très peu de cuivre) ne peuvent pas être directement fondus en cuivre métallique, car le cuivre se transforme en scories lorsqu'il est fondu. De plus, le traitement des minéraux permet :

 augmenter les réserves industrielles de matières premières grâce à l'utilisation de gisements de ressources minérales pauvres à faible teneur en composants précieux ;

 augmenter la productivité du travail dans les entreprises minières et réduire le coût du minerai extrait grâce à la mécanisation des opérations minières et à l'extraction continue des minéraux au lieu de l'exploitation sélective ;

 utilisation complète des minéraux, puisque l'enrichissement préalable permet d'extraire non seulement les principaux composants utiles, mais également ceux qui les accompagnent contenus en petites quantités ;

 réduire le coût de transport des produits plus riches vers les consommateurs, plutôt que la totalité du volume des minéraux extraits ;

 isoler des matières premières minérales les impuretés nocives qui, lors d'un traitement ultérieur, peuvent polluer environnement et menacent ainsi la santé humaine et dégradent la qualité du produit final.

Les méthodes d'enrichissement peuvent également être utilisées dans le traitement des déchets ménagers solides (350 à 400 kg/an et par personne sont générés).

Les minéraux dans les usines de traitement subissent un certain nombre d'opérations séquentielles, à la suite desquelles les composants utiles sont séparés des impuretés. Les processus d'enrichissement minéral, selon leur objectif, sont divisés en préparatoires, auxiliaires et principaux.

À préparatoire comprennent les processus de concassage, de broyage, de criblage et de classification. Leur tâche est de séparer les minéraux utiles et les stériles (« ouvrir » les joints) et de créer les caractéristiques granulométriques souhaitées des matières premières traitées.

Tâche principal processus d'enrichissement - pour séparer les minéraux utiles et les stériles. Pour séparer les minéraux, les différences dans les propriétés physiques des minéraux séparés sont utilisées. Ceux-ci inclus:

Nom de la méthode d'enrichissement	Propriétés physiques utilisées pour la séparation	Principaux types de minéraux enrichis par cette méthode
Méthode d'enrichissement par gravité	Densité (en tenant compte de la taille et de la forme)	Charbons (+1 mm), schistes, minerais aurifères, étain...
Méthode d'enrichissement par flottation	Mouillabilité de la surface	Minerais de métaux non ferreux, minerais d'apatite, de phosphorite, de fluorine...
Méthode d'enrichissement magnétique	Susceptibilité magnétique spécifique	Minerais de fer...
Méthode d'enrichissement électrique	Propriétés électriques (conductivité électrique, tribocharge, constante diélectrique, pyrocharge)	Finition des minerais de diamant, métaux rares : titane-zirconium, tantale-niobium, étain-tungstène, terres rares (monazite-xénotime). Sables de verre, déchets électroniques...
Tri du minerai : Démantèlement du minerai Enrichissement radiométrique	Signes extérieurs : couleur, éclat, forme La capacité des particules à émettre, réfléchir et absorber différentes sortesénergie	Pierres précieuses, feuilles de mica, amiante à fibres longues Minerais de métaux ferreux et non ferreux, contenant du diamant, fluorine et autres minerais
Concassage sélectif	Différence de force	Minerais de phosphorite, charbons et schistes
Enrichissement par forme
Méthodes combinées	Outre les procédés d'enrichissement traditionnels (qui n'affectent pas la composition chimique de la matière première), le dispositif comprend des opérations pyro- ou hydrométallurgiques qui modifient la composition chimique de la matière première.	Uranium, minerais aurifères (racines), minerais de cuivre-nickel...

En plus de celles répertoriées, il existe d'autres méthodes d'enrichissement. De plus, les processus d'agglomération (augmentation de la taille des matériaux) sont parfois classés comme processus d'enrichissement.

À auxiliaire comprennent la déshydratation, la collecte des poussières, le traitement des eaux usées, l'échantillonnage, le contrôle et l'automatisation. La tâche de ces processus est d'assurer le déroulement optimal des processus principaux et d'amener les produits de séparation aux conditions requises.

L'ensemble des opérations technologiques séquentielles de traitement auxquelles les minéraux sont soumis dans les usines de traitement est appelé programme d'enrichissement. Selon la nature des informations contenues dans le schéma d'enrichissement, on parle de schéma de chaîne technologique, qualitatif, quantitatif, qualitatif-quantitatif, eau-boues et appareils.

L'enrichissement, comme tout autre processus technologique, est caractérisé par des indicateurs. Les principaux indicateurs technologiques d'enrichissement sont les suivants :

 Q masse du produit (productivité) ; P. – masse (performance) du composant de conception dans le produit . Ils sont généralement exprimés en tonnes par heure, tonnes par jour, etc. ;

 la teneur du composant calculé dans le produit – ,  est le rapport entre la masse du composant calculé dans le produit et la masse du produit ; La teneur en divers composants d'un minéral et des produits obtenus est généralement calculée en pourcentage (parfois la teneur dans la matière source est notée , dans le concentré - , dans les résidus - ). La teneur en composants utiles dans les matières premières extraites (minerai) peut aller de fractions de pour cent (cuivre, nickel, cobalt, etc.) à plusieurs pour cent (plomb, zinc, etc.) et plusieurs dizaines de pour cent (fer, manganèse , charbon fossile et certains autres minéraux non métalliques);

 rendement du produit –  et,  à,  xv  est le rapport entre la masse du produit et la masse du minerai d'origine ; le rendement de tout produit d'enrichissement est exprimé en pourcentage, moins souvent en fractions d'unité ;

 extraction d'un composant précieux – ​​ i,  k,  xv  est le rapport entre la masse du composant calculé dans le produit et la masse du même composant dans le minerai d'origine ; l'extraction est exprimée en pourcentage, moins souvent en fraction d'unité.

Sortie je– le produit est calculé par la formule :

 je = (Q je /Q réf)100,%

De plus, dans le cas d'une séparation en deux produits - concentré et résidus, leur rendement peut être déterminé à travers le contenu à l'aide des formules suivantes :

k = 100,% ; xv =
100,%;

La somme des rendements du concentré et des résidus est :

 k +  xv = 100 %.

Il est évident que

Q escroquer + Q XV = Q réf.;

R. escroquer + R. XV = R. réf.

 1 +  2 +…+  n = 100 %.

De même pour Q et R..

(Lors de l'enrichissement des minéraux, en règle générale, seuls deux produits sont obtenus : le concentré et les résidus, mais pas toujours, parfois il peut y avoir plus de produits).

.

En pratique, le contenu est généralement déterminé par analyse chimique.

Extraire le composant utile dans je- produit:

je = 100,%, ou  je = %.

La somme des récupérations de concentrés et de résidus est :

 k +  xv = 100 %.

Cette formule est valable pour un nombre illimité de produits :

 1 +  2 +…  n = 100 %.

Pour connaître le contenu d'un produit mélangé, vous pouvez utiliser l'équation dite d'équilibre (pour le cas de séparation en deux produits) :

 à  con +  xv  con =  out  out.

L'équation est également valable pour un nombre quelconque de produits :

 1  1 +  2  2 +…+ n  n =  sortie  sortie.

Il convient de noter que  out = 100 %.

Exemple. Le minerai est divisé en deux produits (Fig. 1.1) : le concentré et les résidus. Productivité du minerai Q sortie = 200 t/h, pour concentré – Q con = 50 t/h. Performance par composante de calcul R. sortie = 45 t/h, pour composant en concentré R. con = 40 t/h.

Q XV = Q réf – Q con = 200 – 50 = 150 t/h ;

escroquer = ( Q escroquer/ Q dehors)100 = (50/200)100 = 25 % ;

 xv =  out –  k = 100 – 25 = 75%,

ou  xv = ( Q XV/ Q dehors)100 =(150/200) . 100=75 % ;

il est évident que Q xv = ( xv  Q sortie)/100 = (75200)/100 = 150 t/h ;

=
=
= 22,5 %;

=
=
= 80 %;

R. XV = R. réf – R. con = 45 – 40 = 5,

Alors
=
=
=3,33 %.

Ou, en utilisant l'équation d'équilibre, nous avons :

 à  con +  xv  con =  out  out,

xv =
=
= 3,33 %.

L'enrichissement du minerai repose sur l'utilisation des différences dans les propriétés physiques et physico-chimiques des minéraux, en fonction de la quantité de dissémination des minéraux précieux.

Les propriétés physiques des minéraux sont la couleur, l'éclat, la densité, la susceptibilité magnétique, la conductivité électrique et la mouillabilité de la surface minérale.

Il existe différentes méthodes d'enrichissement.

La méthode d’enrichissement gravitaire repose sur l’utilisation de différences de densités, de tailles et de formes de minéraux. Cette méthode est utilisée pour l'or, l'étain, le tungstène, les placers, les métaux rares, le fer, le manganèse, le chrome, le charbon, les phosphorites et les diamants.

La séparation des minéraux par densité peut être effectuée dans l'eau, l'air et les milieux lourds. Les processus gravitationnels comprennent :

Enrichissement en environnement lourd – utilisé pour les minerais avec des inclusions grossières de 100-2 mm ;

Jigging - basé sur la différence de vitesse de chute des particules dans un courant d'eau vertical, utilisé pour les minerais grossièrement disséminés de 25 à 5 mm ;

L'enrichissement selon les tables de concentration est associé à la séparation des minéraux sous l'influence de forces résultant du mouvement de la table et du débit d'eau qui la traverse. plan incliné table, utilisée pour les minerais d'une granulométrie de 3 à 0,040 mm ;

Enrichissement sur écluses - la séparation des minéraux se produit sous l'influence d'un écoulement horizontal d'eau et la capture de minéraux lourds en recouvrant le fond des écluses, utilisées pour les minerais d'une granulométrie de 300 à 0,1 mm ;

Enrichissement à l'aide de séparateurs à vis, à jet et à cône - la séparation se produit sous l'influence d'un flux d'eau se déplaçant le long d'un plan incliné pour les minerais d'une granulométrie de 16-1 mm.

La méthode d'enrichissement magnétique est basée sur la séparation des minéraux en raison de la différence entre les minéraux de susceptibilité magnétique spécifique et la différence de trajectoires de leur mouvement dans un champ magnétique.

La méthode d'enrichissement par flottation est basée sur la différence de mouillabilité des minéraux individuels et, par conséquent, sur leur adhésion sélective aux bulles d'air. Il s’agit d’une méthode d’enrichissement universelle, utilisée pour tous les minerais, notamment les minerais polymétalliques. La taille du matériau enrichi est de 50 à 100 % de classe -0,074 mm.

L'enrichissement électrostatique est basé sur les différences de conductivité électrique des minéraux.

De plus, il existe des méthodes d'enrichissement spéciales, parmi lesquelles :

La description est basée sur la capacité des minéraux à se fissurer le long des plans de clivage lors d'un fort chauffage et d'un fort refroidissement ;

Le tri des minerais par couleur, brillance, peut être manuel, mécanique, automatisé ; généralement utilisé pour les gros matériaux >25 mm ;

Tri radiométrique , basé sur les différentes capacités des minéraux à émettre, réfléchir et absorber certains rayons ;

L'enrichissement en friction est basé sur des différences de coefficients de friction ;

L'enrichissement chimique et bactérien repose sur les propriétés des minéraux (par exemple les sulfures) à s'oxyder et à se dissoudre dans des solutions hautement acides. Le métal se dissout et est ensuite extrait par des méthodes chimico-hydrométallurgiques. La présence de certains types de bactéries dans les solutions intensifie le processus de dissolution des minéraux.

2.3 Opérations et processus d'enrichissement

L'usine de traitement constitue un lien intermédiaire entre la mine et l'usine métallurgique. Une usine d’enrichissement est une combinaison complexe de toutes sortes de machines et d’appareils. La capacité de l'usine est généralement déterminée par la quantité de minerai traité et varie de 15 000 tonnes à 50 millions de tonnes par an. Les grandes usines sont situées dans plusieurs bâtiments.

Le minerai de différentes tailles (D max = 1 500-2 000 mm - typique pour l'exploitation à ciel ouvert, D max = 500-600 mm - typique pour l'exploitation souterraine), provenant de la mine jusqu'à l'usine de traitement, subit divers processus qui, selon à leur destination, peuvent être divisés en :

Préparatoire;

En fait, l'enrichissement ;

Auxiliaire.

Les procédés préparatoires comprennent tout d'abord les opérations de réduction de la taille des morceaux de minerai : le concassage, le broyage et la classification associée du minerai sur tamis, classificateurs et hydrocyclones. La taille finale du broyage est déterminée par la taille de diffusion des minéraux.

Les processus d'enrichissement eux-mêmes comprennent les processus de séparation du minerai et d'autres produits selon des critères physiques et proprietes physiques et chimiques minéraux entrant dans leur composition. Ces processus comprennent la concentration par gravité, la flottation, la séparation magnétique et électrique et d'autres processus.

La plupart des processus d'enrichissement sont effectués dans l'eau, il est donc nécessaire, à un certain stade, de la réduire ou de l'éliminer, ce qui peut être réalisé à l'aide de processus auxiliaires. Les procédés auxiliaires comprennent les opérations de déshydratation : épaississement, filtration, séchage.

L'ensemble et la séquence des opérations auxquelles le minerai est soumis au cours du traitement constituent des schémas d'enrichissement, généralement représentés graphiquement. Il existe des schémas :

Fondamental (Fig. 2.2);

Qualitatif (si les données sur la quantité et la qualité des produits ne sont pas fournies) (Fig. 2.3) ;

Qualitatif quantitatif;

Boues d'eau ;

Schémas de circuits des appareils (Fig. 2.4).

Riz. 2.2 Schéma de principe de l'enrichissement (ne reflète que les principales caractéristiques de la technologie)	Riz. 2.3 Schéma d'enrichissement qualitatif (le diagramme qualitatif montre les opérations, les produits d'enrichissement et le cheminement de leur déplacement le long du diagramme)	Riz. 2.4 Schéma électrique de l'appareil 1 – bunker de minerai source ; 2, 5, 8, 10 et 11 – convoyeurs ; 3 et 6 – écrans ; 4 – concasseur à mâchoires ; 7 – concasseur à cône; 9 – bunker de minerai concassé ; 12 – moulin ; 13 – classificateur à spirale ; 14 – appareil de flottation ; 15 – épaississant; 16 – filtre à vide ; 17 – tambour de séchage.

COURS DE CONFÉRENCE

Introduction. Le sens et le rôle de l’enrichissement lors de l’utilisation de divers IP...6

Classification des procédés d'enrichissement……………………………………..14

Types et schémas d'enrichissement et leurs applications………………………………….21

Processus de dépistage. Conceptions et principes de fonctionnement des écrans…………..27

Méthodes et procédés de concassage des minéraux……………………...38

Types de concasseurs et schémas de concassage………………………………………………………….45

Processus de broyage. Types et principe de fonctionnement des moulins…………………….58

Classification des produits………………………………………………………70

Conception et principe de fonctionnement des classificateurs hydrauliques. Conception et principe de fonctionnement des classificateurs d'air………………74

Méthodes d'enrichissement gravitaire………………………………………….82

Enrichissement en milieux lourds…………………………………………….89

Enrichissement sur les machines à jigger……………………………………………………….....99

Enrichissement sur tables de concentration…………………………………..110

Méthodes d'enrichissement par flottation. Types de réactifs de flottation et leur utilisation en production……………………………………………………………..118

Conceptions et principes de fonctionnement des machines de flottation…………………….127

Méthodes d'enrichissement magnétique………………………………………………………137

Enrichissement électrique. Déshydratation des produits d'enrichissement……..145

L'utilisation de divers épaississants et le principe de leur fonctionnement. Matériel de filtration mécanique……………………………………………..154

Liste des sources recommandées……………………………………………………168

MENANT. L'IMPORTANCE ET LE RÔLE DE L'ENRICHISSEMENT LORS DE L'UTILISATION DE DIVERSES RESSOURCES MINÉRALES.

Objectif : Les étudiants acquièrent des compétences initiales en termes et noms, ainsi que sur la signification du sujet lui-même et sa valeur dans l'application pratique.

Plan:

1.
Termes de base du sujet et leur signification.

2.
informations générales sur les minerais et minéraux de métaux non ferreux et rares.

Divisions et regroupement de minerais.

3.
Caractéristiques des Dépôts. Concentrés, produits industriels, résidus.

4.
L'importance et le rôle des usines de transformation dans l'utilisation des minéraux.

Mots clés : minerai, minéral, minerai monométallique, polymétallique, composant utile, composant précieux, concentré, produit intermédiaire, résidus, stériles, minerais oxydés, natif, finement disséminé, sulfure, traitement du minerai, usine de transformation, importance (sociale, économique) .

1. « Les principales orientations du développement économique et social de la République d'Ouzbékistan en période moderne, il est prévu d'améliorer encore la technologie d'extraction et de traitement des minerais et des concentrés, d'augmenter la complexité de l'utilisation des matières premières minérales, d'accélérer la mise en œuvre de processus technologiques efficaces, d'améliorer la qualité et la gamme de produits.

Le développement de la stabilité économique d'un pays est le développement technologies modernes et la technologie pour diverses industries, y compris le traitement des minéraux.

Les minéraux sont la source des métaux, de nombreux types de matières premières, de combustibles ainsi que de matériaux de construction.

Minéraux Selon la nature et la fonction des composants précieux, ils sont généralement divisés en : minerai, non-minerai et combustible.

Roudami sont appelés minéraux qui contiennent des composants précieux en quantités suffisantes pour leur extraction pendant état actuel la technologie et l'équipement étaient rentables. Les minerais sont divisés en métalliques et non métalliques.

Au métal inclure les minerais qui sont des matières premières pour la production de métaux ferreux, non ferreux, rares, précieux et autres.

À non métallique – amiante, barytine, apatite, phosphorite, graphite, talc et autres.

Au non métallique comprend les matières premières pour la production de matériaux de construction (sable, argile, gravier, pierre de construction, matières premières de ciment et autres).

Inflammable comprennent les combustibles fossiles solides, le pétrole et le gaz combustible naturel.

Composants précieux sont les éléments chimiques ou minéraux individuels qui composent un minéral et qui présentent un intérêt pour leur utilisation ultérieure.

Impuretés utiles sont des éléments chimiques individuels ou leurs composés naturels qui font partie d'un minéral en petites quantités et peuvent être isolés et utilisés avec le principal composant précieux, améliorant ainsi sa qualité. Par exemple : les impuretés utiles dans les minerais de fer sont le chrome, le tungstène, le vanadium, le manganèse et autres.

Composants associés sont appelés éléments chimiques précieux et minéraux individuels contenus dans les minéraux en quantités relativement faibles, libérés lors de l'enrichissement en cours de route en un produit indépendant ou complexe avec le principal composant précieux, puis extraits de celui-ci au cours du processus de fusion métallurgique ou de traitement chimique . Par exemple : dans certains minerais de métaux non ferreux, de l'or, de l'argent, du molybdène et d'autres sont associés.

Impuretés nocives fait référence à des impuretés et des éléments individuels, ou à des composés chimiques naturels contenus dans les minéraux et qui ont un impact négatif sur la qualité des composants précieux extraits des minéraux.

2. La composition du minerai est simple (la composante bénéfique est représentée par un minéral) et complexe (le composant utile est représenté par des minéraux aux propriétés différentes).

Les minéraux qui ne contiennent pas de composants précieux sont appelés rocher vide. Lors de l'enrichissement, ils sont éliminés dans les déchets (résidus) avec les impuretés nocives.

Grâce à l'enrichissement, les principaux composants d'un minéral peuvent être isolés sous forme de produits indépendants : concentrés (un ou plusieurs) et queues. De plus, lors du processus d’enrichissement, des minéraux peuvent également être libérés Produits intermédiaires.

Les sources d'extraction de métaux non ferreux et rares sont des gisements de minerais ou de minéraux contenant un ou plusieurs métaux précieux (composants), représentés par les minéraux correspondants en combinaison avec la roche hôte. Dans de très rares cas, dans la croûte terrestre Les éléments natifs (cuivre, or, argent) se présentent sous forme de grains à structure cristalline ou amorphe. La teneur en or et en argent du minerai est très faible, seulement quelques grammes pour 1 tonne de minerai. Pour 1 g d’or dans la croûte terrestre, il y a environ 2 tonnes de roche.

Minerai - c'est une roche dont, à ce stade de développement technologique, il est économiquement rentable d'extraire des composants précieux. Le minerai est constitué de minéraux individuels ; ceux d'entre eux qui doivent être extraits sont appelés précieux (utiles), et ceux qui ne sont pas utilisés dans ce cas sont les minéraux de la roche hôte (déchet).

Cependant, la notion "race déchet" conditionnellement. Avec le développement de la technologie d'enrichissement et des méthodes de traitement ultérieur des produits obtenus lors de l'enrichissement, les minéraux de gangue contenus dans le minerai deviennent utiles. Ainsi, dans le minerai d'apatite néphéline, la néphéline pendant longtempsétait un minéral de gangue, mais après le développement de la technologie de production d'alumine à partir de concentrés de néphéline, il est devenu un composant utile.

Par composition minérale les minerais sont divisés en natif, sulfuré, oxydé et mélangé.

Les minerais sont également divisés en monométallique Et polymétallique.

Les minerais monométalliques ne contiennent qu'un seul métal précieux. Polymétallique - deux ou plus, par exemple, Si, Pb, Zn, Fe, etc. Dans la nature, les minerais polymétalliques se trouvent beaucoup plus souvent que les minerais monométalliques. La plupart des minerais contiennent plusieurs métaux, mais tous n'ont pas une importance industrielle. Dans le cadre du développement de la technologie d'enrichissement, il devient possible d'extraire les métaux dont la teneur dans le minerai est faible, mais leur extraction associée est économiquement réalisable.

Il y a aussi des minerais intercalé Et solide. Dans les minerais disséminés, des grains de minéraux précieux sont répartis dans toute la roche encaissante. Les minerais solides (pyrites) sont constitués de 50 à 100 % de sulfures, principalement de pyrite (pyrite de soufre) et d'une petite quantité de minéraux de la roche hôte.

Selon la taille des grains disséminés de minéraux utiles, les minerais sont grossièrement disséminés (> 2 mm), finement disséminés (0,2...2 mm), finement disséminés (< 0,2 мм) и весьма тонковкрапленные (< 0,02 мм). Последние являются труднообогатимыми рудами.

Selon la nature de leur origine, les gisements de minerais industriels peuvent être : indigène Et lâche. Les dépôts primaires se produisent sur le lieu de formation initiale. Les minéraux précieux et les minéraux de la roche hôte contenus dans ces minerais sont en étroite association les uns avec les autres.

Les placers sont des gisements secondaires formés à la suite de la destruction des gisements primaires du substrat rocheux et du dépôt secondaire de matériaux provenant de minerais primaires. Les gisements de placers contiennent des minéraux non sulfurés et peu solubles sous forme de grains arrondis (roulés). Il n’y a pas de croissance intercalaire, ce qui rend le processus d’enrichissement des placers plus facile et moins coûteux.

La croûte terrestre contient environ 4 000 minéraux différents, qui sont des composés chimiques naturels plus ou moins stables. Certains d'entre eux, comme le quartz, les feldspaths, les aluminosilicates, la pyrite, constituent l'essentiel de la croûte terrestre, d'autres, par exemple les minéraux Cu, Pb, Zn, Mo, Be, Sn, ne se trouvent en grande quantité que dans certaines zones. - les gisements minéralisés et autres, comme la germanite (minéral de germanium), la greenockite (minéral de cadmium) sont encore moins courants, accompagnant divers minéraux dans les minerais.

Les minéraux sulfurés sont des minéraux qui sont des composés de métaux et de soufre. Par exemple, la chalcopyrite CuP2 est le principal minéral du cuivre, la sphalérite 2n8 - zinc, la molybdénite MoS2 - molybdène.

Les oxydes comprennent une partie importante de minéraux non ferreux et de métaux rares, par exemple la cuprite Cu 2 O, l'ilménite FeTiO 3, le rutile TiO 2, la cassitérite SnO 2.

Les silicates sont les plus grand groupe minéraux trouvés dans la croûte terrestre. Dans le manteau supérieur de la Terre, ils représentent jusqu'à 92 %. Les silicates comprennent l'essentiel des minéraux de la roche hôte (déchets) (impropres à la consommation industrielle), ainsi que des minéraux de lithium, de béryllium, de zircon, etc. Parmi les silicates, le plus courant est le quartz SiO 2 ; il peut être extrait en un produit indépendant et utilisé dans la production de verre, de cristal et dans l’industrie de la construction.

Les aluminosilicates comprennent le spodumène LiAlSi 2 O b et le béryl Be 3 Al 6 O 18, qui sont les principaux minéraux dans la production de 1 lithium et de béryllium, ainsi que les espars - albite NaAlSi3O 8 et microcline KAlSi 3 O 8 - les principaux minéraux du roche hôte (en moyenne 60 %).

Les carbonates comprennent les minéraux contenant du dioxyde de carbone : calcite CaCO3 (minéral de la roche hôte), cérusite PbCO 3 .

3. Selon la nature de leur origine, les gisements de minerais industriels peuvent être soit rocheux, soit alluviaux. Les minerais indigènes sont ceux qui se trouvent sur le site de formation initiale et sont situés dans la masse rocheuse générale. Ces minerais, après avoir été extraits d'une mine ou d'une mine à ciel ouvert, nécessitent un concassage et un broyage avant d'être enrichis. Les minéraux précieux et les minéraux de gangue présents dans ces minerais sont en étroite association les uns avec les autres.

Les placers sont des gisements secondaires formés à la suite de la destruction de minerais de gisements rocheux primaires et du dépôt secondaire de matériaux provenant de minerais primaires. Dans les placers, les minéraux ont subi de très fortes modifications composition chimique et propriétés physiques. Tous les minéraux et gros morceaux de minerai étaient sujets à la destruction par les écoulements d'eau, les intempéries, les changements de température, l'exposition à des composés chimiques, etc.

Par les cours d'eau des rivières ou par les vagues de la mer et de l'océan, les morceaux de minerai et de minéraux sont généralement transportés sur de longues distances. En roulant, ils prennent une forme arrondie. Dans ce cas, les sulfures sont détruits et sont totalement absents des gisements, et les minéraux non sulfurés peu solubles sont débarrassés des intercroissances avec les minéraux des stériles (sable, cailloux). Par conséquent, les minerais des gisements de placers ne sont pas soumis au concassage ni au broyage, et leurs processus d'enrichissement sont beaucoup plus simples et moins chers.

Grâce à l'enrichissement, les impuretés nocives sont éliminées des concentrés entrant dans l'usine métallurgique, ce qui complique les processus de fusion et détériore la qualité des métaux obtenus. L'élimination des impuretés nocives peut améliorer considérablement les performances techniques et économiques des processus métallurgiques. Par exemple, le zinc est une impureté nocive présente dans le concentré de plomb. L'augmentation de sa teneur dans le concentré de plomb de 10 à 20 % augmente de près de 2 fois la perte de plomb lors de la fusion. Au cours du processus d'enrichissement du minerai, des concentrés (un ou plusieurs), des résidus et des produits intermédiaires sont obtenus.

Concentrés – les produits dans lesquels est concentrée la quantité principale de l’un ou l’autre composant précieux. Les concentrés, par rapport au minerai enrichi, se caractérisent par une teneur nettement plus élevée en composants utiles et une teneur plus faible en stériles et en impuretés nocives.

Produits industriels – les produits issus de l'enrichissement des ressources minérales et qui sont un mélange de grains contenant des composants utiles avec des grains de stériles. Les rebuts se caractérisent par une teneur plus faible en composants utiles par rapport aux concentrés et une teneur plus élevée en composants utiles par rapport aux résidus.

Queues – des produits qui contiennent la majeure partie des stériles, des impuretés nocives et une petite quantité (résiduelle) d'un composant utile.

L'enrichissement des minéraux est un ensemble de processus première transformation matières premières minérales du sous-sol, ce qui permet de séparer les composants utiles (minéraux) des stériles.

Les concentrés et les résidus sont les produits finaux, tandis que les produits intermédiaires sont des produits recyclés. La qualité des concentrés produits par les usines de transformation doit répondre aux exigences déterminées par les GOST ou les spécifications techniques. Ces exigences dépendent de la destination des concentrés et des conditions de leur transformation ultérieure. Les normes GOST indiquent la teneur la plus faible autorisée d'un composant utile et la teneur la plus élevée autorisée en impuretés nocives pour les concentrés de différentes qualités.

Les résultats de l'enrichissement sont évalués par plusieurs indicateurs et, surtout, par l'exhaustivité de l'extraction des composants précieux et la qualité des concentrés obtenus.

La récupération est le rapport entre la quantité d'un composant utile converti en concentré et sa quantité dans le minerai, exprimé en pourcentage. L'extraction caractérise l'intégralité du transfert d'un composant utile du minerai au concentré et constitue l'un des indicateurs technologiques les plus importants du fonctionnement d'une usine de traitement.

Le rendement est le rapport entre la masse de tout produit d'enrichissement et la masse de minerai traité, exprimé en pourcentage.

4.

L'enrichissement du minerai est un ensemble de processus de traitement primaire des matières premières minérales, dans le but de séparer tous les minéraux utiles (et, si nécessaire, leur séparation mutuelle) des stériles. À la suite de l'enrichissement, un ou plusieurs concentrés et résidus riches sont obtenus. Le concentré contient des dizaines, parfois des centaines de fois plus de minéraux utiles que le minerai. Il convient au traitement métallurgique ou peut servir de matière première pour d’autres industries. Les résidus de la décharge contiennent principalement des minéraux de roche stérile qui, dans les conditions techniques et économiques données, ne sont pas pratiques à extraire ou qui ne sont pas nécessaires.

La nécessité de procédés de traitement des minéraux est confirmée par la dépendance des indicateurs techniques et économiques du traitement métallurgique à la teneur en métal des matières premières entrant dans le processus de fusion.

Un effet économique encore plus important est obtenu lors de l'enrichissement de minerais à faible teneur contenant des métaux rares et coûteux (molybdène, étain, tantale, niobium, etc.).

L'importance du traitement des minéraux est déterminée par le fait que :

premièrement - dans de nombreux cas, ce n'est qu'après que de nombreux processus technologiques (métallurgiques, chimiques et autres) deviennent possibles ;

d'autre part, le traitement du produit enrichi est effectué avec une grande effet économique que les matériaux naturels : le volume de matière traitée est réduit, la qualité du produit fini est améliorée, les pertes de composants précieux avec déchets de production et le coût de transport des matières premières sont réduits, la productivité du travail augmente, les coûts de carburant et d'électricité sont réduits, etc. .

La technologie de traitement des minéraux consiste en une série d’opérations séquentielles effectuées dans les usines de traitement.

Usines de transformation appelé entreprises industrielles, dans lequel les ressources minérales sont traitées à l'aide de méthodes d'enrichissement et un ou plusieurs produits commerciaux en sont isolés avec une teneur accrue en composants précieux et une teneur réduite en impuretés nocives. Une usine de traitement moderne est une entreprise hautement mécanisée dotée d'un schéma technologique complexe pour le traitement des minéraux.

Système technologique comprend des informations sur la séquence des opérations technologiques de traitement des minéraux dans une usine de traitement.

Conclusions :

La source d'extraction des métaux non ferreux et rares sont les gisements de minerais ou de minéraux contenant un ou plusieurs métaux non ferreux ou rares, représentés par les minéraux correspondants en combinaison avec les minéraux de la gangue.

Dans de très rares cas, des éléments natifs (cuivre, or, argent et soufre) sont présents dans la croûte terrestre. Ils forment généralement divers composés chimiques - des minéraux, qui sont des produits naturels de processus se produisant dans la croûte terrestre. Les éléments natifs se trouvent principalement à l’état solide et sont des grains à structure cristalline ou amorphe.

Les minéraux sont des substances minérales naturelles qui, compte tenu du niveau et de l'état de la technologie, peuvent être utilisées avec une efficacité suffisante dans économie nationale sous sa forme naturelle ou après prétraitement.

Les fossiles extraits des profondeurs de la terre sont solides (minerai, charbon, tourbe), liquides (pétrole) et gazeux (gaz naturels).

Selon leur composition matérielle, les minéraux métalliques sont divisés en minerais de métaux ferreux, non ferreux, rares, nobles et radioactifs.

Sur la base de la composition minérale, les minerais sont divisés en natifs, sulfurés, oxydés et mélangés.

Les concentrés et les résidus sont les produits finaux, tandis que les produits intermédiaires sont des produits recyclés. La qualité des concentrés produits par les usines de transformation doit répondre aux exigences déterminées par les GOST ou les spécifications techniques.

À partir de minerais de métaux non ferreux et rares, qui contiennent généralement un très faible pourcentage de minéraux utiles, il est économiquement peu rentable et souvent pratiquement impossible de fondre le métal sans enrichissement préalable. Ainsi, plus de 95 % des minerais extraits sont enrichis.

Questions de contrôle :

1.
En quels groupes les minéraux sont-ils divisés ?

2.
Qu'est-ce que le minerai et quels minerais sont classés comme métalliques, non métalliques, non métalliques ou combustibles ?

3.
Qu'appelle-t-on composants précieux, impuretés bénéfiques, composants d'accompagnement, impuretés nocives ?

4.
La principale importance des usines de traitement des minéraux et de transformation.

5. En quels composants les minerais sont-ils divisés ?

6. Minerais simples et complexes.

Qu'appelle-t-on concentrés, rebuts et résidus ?

Qu’est-ce que l’enrichissement des minéraux ?

Comment sont caractérisés les gisements ?

Quels sont les principaux indicateurs avantage économique valorisation des minéraux ?

Devoirs :

1.
Préparez-vous à une enquête sur un sujet de cours donné.

2.
Préparez une courte thèse sur le sujet de la mission du séminaire.

3.
Répondez aux questions pour la conférence.

CLASSIFICATION DES PROCÉDÉS D'ENRICHISSEMENT.

Objectif : Connaissance brève description processus d’enrichissement de la perception initiale des étudiants sur ce sujet.

Plan:

1.
Informations générales sur la classification des procédés d'enrichissement.

2.
une brève description de principaux procédés d’enrichissement.

3.
Brève description des méthodes spéciales d'enrichissement.

4.
Indicateurs technologiques d'enrichissement

Mots clés : procédés de base, spéciaux, criblage ; Se séparer; affûtage; classification, processus d'enrichissement gravitationnel ; méthodes de flottation ; méthodes d'enrichissement magnétique; enrichissement électrique, extraction manuelle et mécanisée du minerai, extraction d'échantillons, décriptation, méthodes d'enrichissement radiométrique.

1.

L'enrichissement des minéraux est très aspect important dans l'extraction et le traitement du minerai. Il est divisé en plusieurs méthodes d’enrichissement, ce qui implique le processus d’enrichissement le plus complet et de la plus haute qualité.

Les processus préparatoires visent à préparer le minerai pour l’enrichissement. La préparation comprend tout d'abord les opérations de réduction de la taille des morceaux de minerai - concassage et broyage et la classification associée du minerai sur tamis, classificateurs et hydrocyclones. La taille finale du broyage est déterminée par la taille de la dissémination minérale, car lors du broyage, il est nécessaire d'ouvrir autant que possible les grains de minéraux précieux.

Les processus d'enrichissement eux-mêmes comprennent les processus de séparation du minerai et d'autres produits en fonction des propriétés physiques et physico-chimiques des minéraux entrant dans leur composition. Ces processus comprennent l'enrichissement gravitationnel, la flottation, la séparation magnétique et électrique, etc.

La plupart des processus d'enrichissement sont effectués dans l'eau et les produits qui en résultent en contiennent de grandes quantités. Des processus auxiliaires sont donc nécessaires. Ceux-ci incluent la déshydratation des produits d'enrichissement, y compris l'épaississement, la filtration et le séchage.

L'ensemble et la séquence des opérations auxquelles le minerai est soumis au cours du traitement constituent des schémas d'enrichissement, généralement représentés graphiquement. Selon les objectifs, les dispositifs peuvent être qualitatifs, quantitatifs ou en bouillie. En plus des schémas indiqués, des schémas de circuits d'appareils sont généralement établis.

Ainsi, l’enrichissement des minéraux peut être divisé en principal et auxiliaire processus d'enrichissement (méthodes).

Les principales méthodes d'enrichissement comprennent :

1.dépistage ; 2.écrasement ; 3.meulage ; 4.classement ; 5.processus d'enrichissement gravitationnel ; 6. méthodes de flottation ; 7. méthodes d'enrichissement magnétique ; enrichissement électrique.

Les méthodes auxiliaires comprennent :

1. extraction et lavage manuels et mécanisés. Broyage sélectif et décryptage ;

2.enrichissement en friction, forme et élasticité ;

3. méthodes d'enrichissement radiométrique ;

4. méthodes d'enrichissement chimique.

2Dépistage est le processus de séparation des matériaux en morceaux et granulaires en produits de différentes tailles, appelés classes, à l'aide de surfaces de criblage dotées de trous calibrés (grilles, tamis en tôle et en fil).

À la suite du criblage, le matériau source est divisé en un produit surdimensionné (supérieur), dont les grains (morceaux) taille plus grande trous de la surface de tamisage, et du sous-tamis (produit inférieur), dont les grains (morceaux) taille plus petite trous de la surface de tamisage.

Concassage et broyage – le processus de destruction des minéraux sous l’influence de forces externesà une taille donnée, à la composition granulométrique requise ou au degré d'ouverture requis des matériaux. Lors du concassage et du broyage, un broyage excessif des matériaux ne doit pas être autorisé, car cela altère le processus d'enrichissement en minéraux.

Classification - le processus de séparation d'un mélange de grains minéraux en classes de différentes tailles en fonction des vitesses de leur dépôt dans des environnements aqueux ou aériens. La classification est effectuée dans des dispositifs spéciaux appelés classificateurs, si la séparation se produit en milieu aquatique (hydroclassification), et par des séparateurs à air, si la séparation se produit en milieu aquatique. environnement aérien.

Processus gravitationnels L'enrichissement fait référence aux processus d'enrichissement dans lesquels la séparation de particules minérales de densité, de taille ou de forme différentes est due à des différences dans la nature et la vitesse de leur mouvement dans l'environnement sous l'influence des forces de gravité et de résistance.

Les procédés gravitaires comprennent le jigging, l'enrichissement en milieux lourds, la concentration sur tables, l'enrichissement dans les écluses, les goulottes, les concentrateurs à jet, les séparateurs à cône, à vis et à contre-courant, l'enrichissement pneumatique.

Méthodes d’enrichissement par flottation – le processus de séparation de minéraux finement broyés, réalisé en milieu aqueux et basé sur la différence de leur capacité, naturelle ou artificielle, à être mouillés par l'eau, qui détermine l'adhésion sélective des particules minérales à l'interface entre deux phases. Les réactifs de flottation jouent un rôle majeur dans la flottation - des substances qui permettent au processus de se dérouler sans complications particulières et accélèrent le processus de flottation lui-même, ainsi que le rendement du concentré.

Méthodes d'enrichissement magnétique les minéraux sont basés sur la différence des propriétés magnétiques des minéraux séparés. Division par Propriétés magnétiques réalisée dans des champs magnétiques.

Lors de l'enrichissement magnétique, seuls des matériaux inhomogènes sont utilisés. champs magnétiques. De tels champs sont créés par la forme et la disposition appropriées des pôles du système magnétique du séparateur. Ainsi, l'enrichissement magnétique est réalisé dans des séparateurs magnétiques spéciaux.

Enrichissement électrique est le processus de séparation des minéraux dans un champ électrique, basé sur la différence entre eux propriétés électriques. Ces propriétés sont la conductivité électrique, la constante diélectrique et l'effet triboélectrique.

3.Exploitation minière manuelle et échantillonnage de roches comme méthode d'enrichissement reposent sur l'utilisation des différences de signes extérieurs minéraux séparés - couleur, brillance, forme des grains. Parmi la masse totale du minéral, le matériau contenu dans le moins est généralement sélectionné. Dans le cas où un composant précieux est sélectionné parmi un minéral, l'opération est appelée exploitation minière, tandis que les stériles sont appelées exploitation minière de roche.

Description est basé sur la capacité des minéraux individuels à se fissurer (à se détruire) lorsqu'ils sont chauffés et refroidis rapidement.

Enrichissement en friction, forme et élasticité est basé sur l'utilisation des différences de vitesse de déplacement de particules séparées le long d'un plan sous l'influence de la gravité. Le paramètre principal du mouvement des particules le long d'un plan incliné est le coefficient de frottement, qui dépend principalement de la nature de la surface des particules elles-mêmes et de leur forme.

Tri adiométrique , basé sur les différences dans les propriétés radioactives des minéraux ou sur la force de leur rayonnement

Méthodes d'enrichissement radiométrique basé sur les différentes capacités des minéraux à émettre, réfléchir ou absorber différents types de rayonnement.

Vers les méthodes d'enrichissement chimique inclure les processus associés aux transformations chimiques des minéraux (ou seulement de leur surface) en d'autres composés chimiques, à la suite desquels leurs propriétés changent, ou au transfert de minéraux d'un état à un autre.

Enrichissement chimique et bactérien basé sur la capacité des minéraux, tels que les sulfures, à s'oxyder et à se dissoudre dans des solutions très acides. Dans ce cas, les métaux passent en solution, d'où ils sont extraits par diverses méthodes chimiques et métallurgiques. La présence de certains types de bactéries, comme les bactéries thioniques, dans les solutions intensifie considérablement le processus de dissolution des minéraux.

Dans les schémas technologiques d'enrichissement de minerais complexes et complexes, deux ou trois méthodes d'enrichissement différentes sont souvent utilisées simultanément, par exemple : gravitationnelle et flottation, gravitationnelle et magnétique, etc. Des méthodes d'enrichissement combinées en combinaison avec des méthodes hydrométallurgiques sont également utilisées.

Pour l'application réussie de l'une ou l'autre méthode d'enrichissement, les minéraux doivent présenter des différences suffisantes dans les propriétés utilisées dans cette méthode.

4. Le processus d'enrichissement est caractérisé par les indicateurs technologiques suivants : teneur en métal dans le minerai ou le produit d'enrichissement ; rendement du produit ; degré de réduction et de récupération des métaux.

Teneur en métal du minerai ou du produit d'enrichissement - c'est le rapport de la masse de ce métal dans le minerai ou produit d'enrichissement à la masse de minerai ou produit sec, exprimé en pourcentage. La teneur en métaux est généralement désignée par les lettres grecques α (dans le minerai d'origine), β (dans le concentré) et θ (dans les résidus). La teneur en métaux précieux est généralement exprimée en unités de masse (g/t).

Rendement du produit - le rapport de la masse du produit obtenu lors de l'enrichissement à la masse du minerai d'origine traité, exprimé en fractions d'unité ou de pourcentage. Le rendement en concentré (γ) ​​indique quelle proportion de nombre total le minerai forme le concentré.

Degré de réduction - une valeur indiquant combien de fois le rendement du concentré obtenu est inférieur à la quantité de minerai traité. Degré de réduction (À) exprime le nombre de tonnes ; minerai qui doit être traité pour obtenir 1 tonne de concentré, et est calculé par la formule :

K= 100/γ

Les minerais de métaux non ferreux et rares se caractérisent par un faible rendement en concentré et, par conséquent, haut degré abréviations. Le rendement en concentré est déterminé par pesée directe ou selon analyse chimique selon la formule :

γ =(α - θ/β - θ)100,%.

Le degré d'enrichissement, ou le degré de concentration, montre combien de fois la teneur en métal du concentré a augmenté par rapport à la teneur en métal du minerai. Lors de l'enrichissement de minerais pauvres, ce chiffre peut être de 1 000... 10 000.

Récupération de métaux est le rapport entre la masse de métal dans le concentré et la masse de métal dans le minerai d'origine, exprimé en pourcentage

ε=γβ/α

Équation d’équilibre des métaux

εα=γβ

relie les principaux indicateurs technologiques du processus et vous permet de calculer le degré d'extraction du métal en concentré, ce qui, à son tour, montre l'intégralité de la transition du métal du minerai au concentré.

Le rendement en produits d'enrichissement peut être déterminé à partir d'analyses chimiques des produits. Si l'on désigne : - le rendement du concentré ; - la teneur en métal du minerai ; - la teneur en métaux du concentré ; - la teneur en métal des résidus, et - l'extraction du métal en concentré, il est alors possible d'établir un bilan des métaux pour le minerai et les produits d'enrichissement, c'est-à-dire que la quantité de métal dans le minerai est égale à la somme de ses quantités dans le concentré et les résidus.

Ici, le rendement du minerai d'origine en pourcentage est pris comme étant de 100. D'où le rendement du concentré

La récupération des métaux en concentré peut être calculée à l'aide de la formule

Si le rendement en concentré est inconnu, alors

Par exemple, lors de l'enrichissement d'un minerai de plomb contenant 2,5 % de plomb, un concentré contenant 55 % de plomb et des résidus contenant 0,25 % de plomb ont été obtenus. En remplaçant les résultats des analyses chimiques dans les formules ci-dessus, nous obtenons :

rendement en concentré

extraction en concentré

sortie des résidus

degré d'enrichissement :

Des indicateurs d'enrichissement qualitatifs et quantitatifs caractérisent la perfection technique du processus technologique en usine.

La qualité des produits d'enrichissement finaux doit répondre aux exigences fixées par les consommateurs quant à leur composition chimique. Les exigences de qualité pour les concentrés sont appelées normes et sont réglementées par GOST, spécifications techniques(TU) ou des normes temporaires et sont élaborées en tenant compte de la technologie et de l'économie de transformation d'une matière première donnée et de ses propriétés. Les normes établissent la teneur minimale ou maximale admissible de divers composants minéraux dans les produits d'enrichissement finaux. Si la qualité des produits répond aux normes, alors ces produits sont dits standards.

Conclusions :

L'usine de traitement est un lien intermédiaire entre la mine (mine) et l'usine métallurgique. Le minerai de différentes tailles provenant de la mine, lorsqu'il est traité à l'usine de traitement, subit divers processus qui, selon leur destination, peuvent être divisés en préparation, traitement et auxiliaire.

Les processus préparatoires visent à préparer le minerai pour l’enrichissement. La préparation comprend tout d'abord les opérations de réduction de la taille des morceaux de minerai - concassage et broyage et la classification associée du minerai sur tamis, classificateurs et hydrocyclones. La taille finale du broyage est déterminée par la taille de dissémination des minéraux, car lors du broyage, il est nécessaire d'ouvrir la terre autant que possible.

Le but des principaux processus d’enrichissement est de séparer les minéraux utiles et les stériles. Ils reposent sur des différences dans les propriétés physiques et physico-chimiques des minéraux séparés.

Le plus souvent, dans la pratique de l'enrichissement, des méthodes d'enrichissement gravitationnelle, flottation et magnétique sont utilisées.

2.1. Méthode d'enrichissement par gravité

Méthode d'enrichissement par gravité appelé celui dans lequel la séparation de particules minérales de densité, de taille et de forme différentes est due à des différences dans la nature et la vitesse de leur mouvement dans les fluides sous l'influence des forces de gravité et de résistance. La méthode gravitaire occupe une place prépondérante parmi les autres méthodes d'enrichissement. La méthode gravitationnelle est représentée par un certain nombre de processus. Ils peuvent être strictement gravitationnels (séparation dans un champ de gravité - généralement pour des particules relativement grosses) et centrifuges (séparation dans un champ centrifuge - pour de petites particules). Si la séparation se produit dans l'air, alors les processus sont appelés pneumatiques ; dans d'autres cas - hydraulique. Les processus d'enrichissement les plus répandus sont les processus gravitationnels proprement dits qui se déroulent dans l'eau.

Selon le type d'appareil utilisé, les procédés gravitationnels peuvent être divisés en jigging, enrichissement en milieu lourd, concentration sur tables, enrichissement sur écluses, en goulottes, séparateurs à vis, enrichissement sur concentrateurs centrifuges, séparateurs à contre-courant, etc. classés comme processus gravitationnels.

Les procédés gravitationnels sont utilisés dans l'enrichissement du charbon et du schiste, des minerais contenant de l'or et du platine, des minerais d'étain, des minerais de fer et de manganèse oxydés, des minerais de chrome, de wolframite et de métaux rares, des matériaux de construction et certains autres types de matières premières.

Les principaux avantages de la méthode gravitaire sont l’efficacité et le respect de l’environnement. Les avantages incluent également une productivité élevée, typique de la plupart des processus. Le principal inconvénient est la difficulté d’enrichir efficacement les petites classes.

Les procédés gravitationnels sont utilisés à la fois indépendamment et en combinaison avec d’autres méthodes d’enrichissement.

La méthode la plus courante de concentration gravitationnelle est le jigging. Jigging est le processus de séparation des particules minérales par densité dans un environnement aqueux ou aérien, pulsé par rapport au mélange séparé dans la direction verticale.

Cette méthode permet d'enrichir des matériaux d'une granulométrie de 0,1 à 400 mm. Le jigging est utilisé dans l'enrichissement du charbon, du schiste, du fer oxydé, du manganèse, de la chromite, de la cassitérite, de la wolframite et d'autres minerais, ainsi que des roches aurifères.

Pendant le processus de jigging (Fig. 2.1), le matériau placé sur le tamis du jigger est périodiquement desserré et compacté. Dans ce cas, les grains du matériau enrichi, sous l'influence de forces agissant dans un flux pulsé, sont redistribués de manière à ce que les particules de densité maximale soient concentrées dans la partie inférieure du lit, et de densité minimale dans la partie supérieure. (la taille et la forme des particules influencent également le processus de séparation).

Lors de l'enrichissement d'une matière fine, un lit artificiel de matière est placé sur le tamis (par exemple, lors de l'enrichissement du charbon, un lit de pegmatite est utilisé), dont la densité est supérieure à la densité du minéral léger, mais inférieure à la densité du lourd. la taille du lit est 5 à 6 fois plus grande que la taille de la pièce maximale du minerai d'origine et plusieurs fois plus grande que les trous du tamis de la machine à jigger. Les particules les plus denses traversent le lit et le tamis et sont déchargées via une buse spéciale située au fond de la chambre de dépôt.

Lors de l'enrichissement de grosses matières, le lit n'est pas spécialement placé sur le tamis : il est lui-même formé à partir de la matière à enrichir et est dit naturel (la matière à enrichir est plus grande que les trous du tamis). Les particules denses traversent le lit, se déplacent sur le tamis et sont déchargées via une fente de déchargement spéciale dans le tamis, puis via l'élévateur depuis la chambre de la machine.

Et enfin, lors de l'enrichissement d'un matériau largement classé (il existe à la fois des petites et des grosses particules), les petites particules denses sont déchargées à travers un tamis, les grosses particules denses à travers une fente de décharge (Fig. 2.1).

Actuellement, environ 100 modèles de machines à gabarits sont connus. Les machines peuvent être classées comme suit : par type de milieu de séparation – hydraulique et pneumatique ; selon la méthode de création de pulsations - piston avec tamis mobile, diaphragme, sans piston ou à pulsation pneumatique (Fig. 2.2). En outre, les machines peuvent être utilisées pour enrichir de petites classes, de grandes classes et du matériel largement classifié. Le plus courant est le jigging hydraulique. Et parmi les voitures, les voitures sans piston sont le plus souvent utilisées.

Les machines à gabarit à piston peuvent être utilisées pour déposer des matériaux d'une granulométrie de 30 + 0 mm. Les vibrations de l'eau sont créées par le mouvement d'un piston dont la course est régulée par un mécanisme excentrique. Les machines à jigger à piston ne sont actuellement pas produites et ont en fait été complètement remplacées par d'autres types de machines.

Les machines à jigger à diaphragme sont utilisées pour l'enrichissement des minerais de fer, de manganèse et des minerais de métaux rares et précieux. Les machines à jigger à diaphragme sont utilisées pour l'enrichissement de minerais dont la granulométrie est comprise entre 30 et 0,5 (0,1) mm. Ils sont fabriqués avec différentes positions d'ouverture.

Les machines à ouverture horizontale ont généralement deux ou trois chambres. Les fluctuations de l'eau dans les chambres sont créées par les mouvements de haut en bas des fonds coniques, assurés par un ou plusieurs (selon le type de machine) mécanismes d'entraînement excentriques. La course du fond conique est régulée en tournant le manchon excentrique par rapport à l'arbre et en serrant les écrous, et la fréquence de son balancement est contrôlée en changeant la poulie sur l'arbre du moteur électrique. Le corps de la machine au niveau de chaque chambre est relié au fond conique par des manchettes en caoutchouc (diaphragmes).

Les machines à gabarit à diaphragme à diaphragme vertical comportent deux ou quatre chambres à fond pyramidal, séparées par des cloisons verticales, dans la paroi desquelles est monté un diaphragme métallique qui y est relié de manière flexible et effectue des mouvements alternatifs.

Les machines à gabarits à tamis mobile sont utilisées dans la pratique domestique pour l'enrichissement des minerais de manganèse d'une granulométrie de 3 à 40 mm. Les machines ne sont pas produites en série. Le mécanisme d'entraînement à manivelle du tamis est situé au-dessus du corps de la machine. Le tamis effectue des mouvements arqués au cours desquels le matériau est détaché et déplacé le long du tamis. Les machines sont équipées de tamis à deux, trois et quatre sections d'une superficie de 2,9 à 4 m 2. Les produits lourds sont déchargés par la fente latérale ou centrale. Dans la pratique étrangère, on utilise des machines à jigger avec un tamis mobile, qui permettent d'enrichir des matériaux d'une granulométrie allant jusqu'à 400 mm. Par exemple, une machine de la société Humboldt-Vedag permet d'enrichir des matériaux d'une granulométrie de –400+30 mm. Une particularité de cette machine est qu'une extrémité du tamis est fixée sur un axe et ne se déplace donc pas dans le sens vertical. Les produits de séparation sont déchargés à l'aide d'une roue élévatrice. La machine est très économique en fonctionnement.

Les machines à jigger à pulsation d'air (sans piston) (Fig. 3.3) diffèrent des autres par l'utilisation d'air comprimé pour créer des vibrations de l'eau dans le compartiment de jigging. Les machines disposent d'un compartiment d'air et de jigging et sont équipées d'un entraînement universel qui fournit des cycles de jigging symétriques et asymétriques et la possibilité de réguler l'alimentation en air des chambres. Le principal avantage des machines sans piston est la possibilité d’ajuster le cycle de dépôt et d’obtenir une précision de séparation élevée à des hauteurs de lit plus élevées. Ces machines sont principalement utilisées pour l’enrichissement du charbon et, plus rarement, des minerais de métaux ferreux. Les machines peuvent avoir des chambres à air latérales (Fig. 2.3), des chambres à air sous la grille et des chambres à air sous la grille avec tuyaux de dérivation.

Lorsque les chambres à air sont situées latéralement, l'uniformité des pulsations de l'eau dans le compartiment de jigging est maintenue avec une largeur de chambre ne dépassant pas 2 M. Pour assurer une répartition uniforme du champ de vitesse d'écoulement pulsé sur la zone du tamis à jigger, les conceptions modernes de machines à jigger utilisent des carénages hydrauliques à l'extrémité de la cloison entre les compartiments d'air et de jigger.

L'air comprimé pénètre périodiquement dans le compartiment à air à travers différents types de pulsateurs (rotatifs, à valve, etc.), installés un par chambre ; De l'air est également périodiquement libéré du compartiment aérien dans l'atmosphère. Lorsque de l'air est introduit, le niveau d'eau dans le compartiment à air diminue, et dans le compartiment à jigging, naturellement, il augmente (puisqu'il s'agit de « vases communicants ») ; Lorsque l’air est libéré, c’est l’inverse qui se produit. De ce fait, des mouvements oscillatoires se produisent dans le compartiment jigging.

Enrichissement minéral dans des environnements difficiles basé sur la séparation du mélange minéral par densité. Le processus se déroule conformément à la loi d'Archimède dans des milieux ayant une densité intermédiaire entre les densités d'un minéral léger spécifique et d'un minéral lourd spécifique. Certains minéraux légers flottent et certains lourds coulent au fond de l'appareil. L'enrichissement en milieux lourds est largement utilisé comme procédé principal pour les charbons difficiles et catégories intermédiaires l'enrichissement, ainsi que les minerais de schiste, de chromite, de manganèse, de sulfures de métaux non ferreux, etc. L'efficacité de la séparation dans les environnements lourds est supérieure à l'efficacité de l'enrichissement sur les machines à jigger (c'est le processus gravitationnel le plus efficace).

Des liquides lourds et des suspensions lourdes sont utilisés comme fluides lourds. Il existe une différence fondamentale entre eux. Un liquide lourd est homogène (monophasé), une suspension lourde est hétérogène (constituée d'eau et de particules en suspension - un agent alourdissant). Par conséquent, l’enrichissement dans un liquide lourd est, en principe, acceptable pour des particules de toute taille.

Une suspension lourde peut être considérée comme un pseudo-liquide avec une certaine densité uniquement pour des particules suffisamment grosses (par rapport à la taille des particules de l'agent alourdissant). De plus, en raison du mouvement général des particules d'agent alourdissant dans une certaine direction sous l'influence du champ de force dans lequel s'effectue l'enrichissement (gravitationnel ou centrifuge), afin d'obtenir une suspension de densité uniforme dans l'appareil, il est nécessaire de le mélanger. Cette dernière affecte inévitablement les particules en cours d'enrichissement. Par conséquent, la limite inférieure de la taille des particules enrichies dans une suspension lourde est limitée et s'élève à : pour les processus gravitationnels - pour les minerais 2-4 mm, pour les charbons - 4-6 mm ; dans les procédés centrifuges pour les minerais - 0,25-0,5 mm, pour les charbons 0,5-1 mm.

Les suspensions lourdes sont utilisées comme milieu lourd industriel, c'est-à-dire une suspension de petites particules spécifiques-lourdes (agent alourdissant) dans un milieu, qui est généralement de l'eau. (Les liquides lourds ne sont pas utilisés dans l'industrie en raison de leur coût élevé et de leur toxicité) Les suspensions hydrauliques sont simplement appelées suspensions. Les agents alourdissants les plus couramment utilisés sont la magnétite, le ferrosilicium et la galène. La taille des particules de l'agent alourdissant est généralement de 0,15 mm. La densité de la suspension est déterminée par l'expression :

 c = C( y – 1) + 1, g/cm 3,

où : C est la concentration de l'agent alourdissant, en unités,  y est la densité de l'agent alourdissant, en g/cm 3 . Ainsi, en modifiant la concentration de l'agent alourdissant, une suspension de la densité requise peut être préparée.

L'enrichissement en suspensions lourdes de matériaux en morceaux moyens et gros s'effectue dans des séparateurs gravitaires (dans des séparateurs avec conditions de séparation statique). L'enrichissement des matériaux à grains fins est réalisé dans des séparateurs centrifuges (séparateurs avec conditions de séparation dynamique) - hydrocyclones. Les autres types de séparateurs lourds-moyens (suspension pneumatique, vibration) sont rarement utilisés.

Les séparateurs gravitaires lourds-moyens peuvent être divisés en trois types principaux : à roues, à cône et à tambour. Les séparateurs à roues (Fig. 2.4) sont utilisés pour enrichir des matériaux d'une granulométrie de 400 à 6 mm, dans la pratique domestique principalement pour le charbon et le schiste. Le plus couramment utilisé est le SKV - un séparateur à roues avec une roue élévatrice verticale.

Dans les séparateurs à suspension à cône (Fig. 2.5), la fraction lourde est généralement déchargée par un pont aérien interne ou externe. Ces séparateurs sont utilisés pour enrichir le minerai avec une granulométrie de –80(100)+6(2) mm

Les séparateurs à cône avec air élévateur externe (Fig. 2.5) sont constitués d'une partie supérieure cylindrique et d'une partie conique inférieure. La partie conique inférieure se termine par un coude de transition reliant le cône à un pont aérien qui soulève les particules déposées. L'air comprimé est fourni au tuyau de transport d'air par des buses à une pression d'environ 3-4.10 5 Pa. Le diamètre du tuyau de transport aérien est censé être au moins trois fois supérieur à la taille du plus gros morceau de minerai. Le produit flottant ainsi que la suspension sont évacués dans une goulotte et le produit lourd est acheminé par transport aérien vers la chambre de déchargement.

Un séparateur à tambour (Fig. 2.6) est utilisé pour enrichir le minerai avec une granulométrie de 150+3(5) mm, avec une densité élevée du matériau enrichi.

Les hydrocyclones à enrichissement lourd-moyen sont structurellement similaires aux hydrocyclones de classification. Le matériau enrichi ainsi qu'une suspension lourde sont introduits tangentiellement à travers le tuyau d'alimentation. Sous l'influence de la force centrifuge (plusieurs fois supérieure à la force de gravité), une stratification du matériau se produit : les particules denses se rapprochent des parois de l'appareil et sont transportées par un « vortex externe » vers la buse de refoulement (sable), les particules légères se rapprochent de l’axe de l’appareil et sont transportés par un « vortex interne » vers la buse de vidange.

Les schémas technologiques d'enrichissement en suspensions lourdes sont quasiment les mêmes pour la plupart des usines en exploitation. Le procédé comprend les opérations suivantes : préparation d'une suspension lourde, préparation du minerai pour séparation, séparation du minerai en suspension en fractions de densités différentes, drainage de la suspension de travail et lavage des produits de séparation, régénération de l'agent alourdissant.

L'enrichissement dans les cours d'eau circulant sur des surfaces inclinées s'effectue sur des tables de concentration, des écluses, dans des goulottes et des séparateurs à vis. Le mouvement de la pâte dans ces dispositifs se produit le long d'une surface inclinée sous l'influence de la gravité avec une faible épaisseur d'écoulement (par rapport à la largeur et à la longueur). Habituellement, il dépasse la granulométrie maximale de 2 à 6 fois.

Concentration(enrichissement) sur les tables- il s'agit du processus de séparation par densité d'une fine couche d'eau s'écoulant le long d'un plan légèrement incliné (pont), effectuant des mouvements de va-et-vient asymétriques dans un plan horizontal perpendiculaire à la direction du mouvement de l'eau. La concentration indiquée sur le tableau est utilisée lors de l'enrichissement de petites classes - 3+0,01 mm pour les minerais et -6(12)+0,5 mm pour les charbons. Ce procédé est utilisé dans l'enrichissement des minerais d'étain, de tungstène, de métaux rares, nobles et ferreux, etc. ; pour l'enrichissement de petites classes de charbons, principalement pour leur désulfuration. La table de concentration (Fig. 2.7) se compose d'un pont (plan) avec des lattes étroites (nervures) ; dispositif de support ; mécanisme d'entraînement. Angle d'inclinaison du pont  = 410. Pour les particules légères, les forces hydrodynamiques et turbulentes de levage sont prédominantes, de sorte que les particules légères sont emportées dans une direction perpendiculaire au pont. Les particules de densité intermédiaire se situent entre les particules lourdes et légères.

passerelle(Fig. 2.8) est une tranchée inclinée de section rectangulaire à côtés parallèles, au fond de laquelle sont placés des revêtements de piégeage (pochoirs durs ou tapis souples), conçus pour retenir les particules déposées de minéraux lourds. Les écluses sont utilisées pour l'enrichissement de l'or, du platine, de la cassitérite provenant de placers et d'autres matériaux, dont les composants enrichis varient considérablement en densité. Les passerelles se caractérisent par un haut degré de concentration. Le matériau est continuellement introduit dans la passerelle jusqu'à ce que les cellules du pochoir soient remplies principalement de particules de minéraux denses. Ensuite, le chargement du matériau est arrêté et l'écluse est rincée.

Chute à jet(Figure 2.9) a un fond plat et des côtés convergeant selon un certain angle. La pulpe est chargée sur la large extrémité supérieure de la goulotte. A l'extrémité de la goulotte, les particules sont localisées dans les couches inférieures densité plus élevée, et dans les couches supérieures – moins. À l'extrémité de la goulotte, le matériau est séparé par des diviseurs spéciaux en concentré, rebuts et résidus. Les goulottes effilées sont utilisées dans l'enrichissement des minerais de placers. Les dispositifs tels que les gouttières effilées sont divisés en deux groupes : 1) les dispositifs constitués d'un ensemble de gouttières individuelles dans diverses options d'agencement ; 2) séparateurs à cônes, constitués d'un ou plusieurs cônes, dont chacun ressemble à un ensemble de gouttières coniques installées radialement avec un fond commun.

U séparateurs à vis une goulotte lisse inclinée fixe est réalisée en forme de spirale à axe vertical (Fig. 2.10), elle permet de séparer des matériaux d'une granulométrie de 0,1 à 3 mm. Lors du déplacement dans un écoulement tourbillonnant, en plus des forces gravitationnelles et hydrodynamiques habituelles agissant sur les grains, des forces centrifuges se développent. Les minéraux lourds sont concentrés sur le bord intérieur de la tranchée et les minéraux légers sur le bord extérieur. Les produits de séparation sont ensuite évacués du séparateur à l'aide de diviseurs situés à l'extrémité de la goulotte.

Dans les concentrateurs centrifuges La force centrifuge agissant sur le corps est plusieurs fois supérieure à la force de gravité et le matériau est séparé par la force centrifuge (la gravité n'a qu'un faible effet). Dans les mêmes cas, si la force centrifuge et la gravité sont proportionnées et que la séparation se produit sous l'influence des deux forces, l'enrichissement est généralement appelé centrifuge-gravitationnel (séparateurs à vis).

La création d'un champ centrifuge dans les concentrateurs centrifuges peut, en principe, être réalisée de deux manières : en fournissant tangentiellement un flux sous pression dans une enceinte cylindrique fermée et fixe ; en faisant tourbillonner un flux librement fourni dans un récipient rotatif ouvert et, par conséquent, les concentrateurs centrifuges peuvent être fondamentalement divisés en deux types : les dispositifs à cyclone sous pression ; centrifugeuses sans pression.

Selon le principe de fonctionnement, les concentrateurs centrifuges de type cyclone ont beaucoup de points communs avec les hydrocyclones, mais diffèrent par un angle de cône nettement plus grand (jusqu'à 140). Grâce à cela, un « lit » de matière enrichie se forme dans l'appareil, qui joue un rôle similaire à celui d'une suspension lourde dans les cyclones d'enrichissement lourd-moyen. Et la division se produit de la même manière. Comparés aux hydrocyclones lourds-moyens, ceux-ci sont beaucoup plus économiques à exploiter, mais offrent de moins bonnes performances technologiques.

Le fonctionnement du deuxième type de concentrateurs ressemble au fonctionnement d'une centrifugeuse conventionnelle. Les concentrateurs centrifuges de ce type sont utilisés pour l'enrichissement de sables à gros grains, lors de l'exploration de gisements aurifères et lors de l'extraction d'or fin et libre à partir de divers produits. L'appareil est un bol hémisphérique doublé d'un insert en caoutchouc ondulé. Le bol est monté sur une plate-forme spéciale (plate-forme), qui reçoit la rotation d'un moteur électrique via un entraînement par courroie trapézoïdale. La pulpe du matériau enrichi est chargée dans l'appareil, les particules légères ainsi que l'eau sont évacuées par les côtés, les particules lourdes restent coincées dans les rainures. Pour décharger le concentré retenu par la surface en caoutchouc ondulé, le bol est arrêté et rincé (il existe également des modèles permettant un déchargement continu). Lorsque vous travaillez sur des sables aurifères grossiers, le concentrateur offre un degré de réduction très élevé - jusqu'à 1 000 fois ou plus avec une récupération d'or élevée (jusqu'à 96 à 98 %).

Séparation de l'eau à contre-courant utilisé dans la pratique domestique pour le traitement des charbons thermiques et épuisés. Les dispositifs d'enrichissement utilisant cette méthode sont des séparateurs à vis et à forte inclinaison. Les vis horizontales et verticales sont utilisées pour l'enrichissement de charbons d'une granulométrie de 6 à 25 mm et de 13 à 100 mm, ainsi que pour l'enrichissement de criblures et de boues à gros grains. Des séparateurs fortement inclinés sont utilisés pour l'enrichissement du charbon dilué avec une granulométrie allant jusqu'à 150 mm. L'avantage des séparateurs à contre-courant est leur simplicité schéma technologique. Dans tous les séparateurs à contre-courant, le matériau est séparé en deux produits : le concentré et les déchets. Les flux de contre-transport des produits de séparation formés au cours du processus de séparation se déplacent dans la zone de travail avec une résistance hydraulique donnée à leur mouvement relatif, tandis que le flux des fractions légères est à contre-courant du flux du milieu de séparation, et le flux des fractions lourdes est à contre-courant. Les zones de travail des séparateurs sont des canaux fermés équipés d'un système d'éléments similaires, circulant autour du flux et provoquant d'une certaine manière la formation des séparateurs. système organisé flux secondaires et tourbillons. En règle générale, dans de tels systèmes, le matériau de départ est séparé selon une densité qui dépasse largement la densité du milieu de séparation.

Une condition nécessaire à la préparation des sables issus de gisements de placers et de minerais d'origine sédimentaire pour l'enrichissement est de les débarrasser de l'argile. Les particules minérales contenues dans ces minerais et sables ne sont pas liées entre elles par une croissance mutuelle, mais sont cimentées en une masse dense par une substance argileuse molle et visqueuse.

Le processus de désintégration (ameublissement, dispersion) d'un matériau argileux cimentant des grains de sable ou de minerai, avec sa séparation simultanée des particules de minerai à l'aide d'eau et de mécanismes appropriés est appelé rinçage. La désintégration se produit généralement dans l'eau. Dans le même temps, l'argile gonfle dans l'eau, ce qui facilite sa destruction. À la suite du lavage, on obtient des matériaux lavés (minerai ou sable) et des boues contenant des particules d'argile à grains fins dispersées dans l'eau. Le lavage est largement utilisé dans l'enrichissement des minerais de métaux ferreux (fer, manganèse), des sables, des gisements de métaux rares et précieux, des matières premières de construction, des matières premières de kaolin, des phosphorites et d'autres minéraux. Le lavage peut avoir une signification indépendante s’il aboutit à des produits commerciaux. Le plus souvent, il est utilisé comme opération préparatoire pour préparer le matériau en vue d'un enrichissement ultérieur. Pour le lavage, ils utilisent : des tamis, des butaras, des autolaveuses, des autolaveuses-butaras, des laveuses à auge, des laveuses vibrantes et d'autres appareils.

Processus pneumatiques l'enrichissement repose sur le principe de séparation des minéraux par taille (classification pneumatique) et densité (concentration pneumatique) dans un courant d'air ascendant ou pulsé. Il est utilisé dans l'enrichissement du charbon, de l'amiante et d'autres minéraux de faible densité ; lors de la classification des phosphorites, des minerais de fer, du plomb rouge et d'autres minéraux dans les cycles de concassage et de broyage à sec, ainsi que lors du dépoussiérage des flux d'air dans les ateliers des usines de transformation. L'utilisation de la méthode d'enrichissement pneumatique est conseillée dans des conditions difficiles conditions climatiques du nord et régions de l'Est Sibérie ou dans les régions où il y a un manque d'eau, ainsi que pour le traitement de minéraux contenant des roches facilement solubles qui forment une grande quantité de boues qui perturbent la clarté de la séparation. Les avantages des procédés pneumatiques sont leur efficacité, leur simplicité et leur commodité d'élimination des résidus d'enrichissement, le principal inconvénient est l'efficacité de séparation relativement faible, c'est pourquoi ces procédés sont très rarement utilisés.