Enrichissement minéral : méthodes, technologies et équipements de base

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Lorsque l'on regarde les minéraux de valeur commerciale, la question se pose à juste titre de savoir comment un bijou aussi attrayant peut être obtenu à partir de minerai primaire ou de fossile. Surtout en tenant compte du fait que la transformation de la race en tant que telle est, sinon l'une des finales, du moins le processus d'affinage précédant l'étape finale. La réponse à la question sera l'enrichissement des minéraux, au cours duquel a lieu le traitement de base de la roche, qui prévoit la séparation d'un minéral précieux des milieux vides.

Technologie générale d'enrichissement

Le traitement des minéraux précieux est effectué dans des entreprises d'enrichissement spéciales. Le processus implique la réalisation de plusieurs opérations, y compris la préparation, le fractionnement direct et la séparation de la roche avec des impuretés. Au cours de l'enrichissement, divers minéraux sont obtenus, notamment du graphite, de l'amiante, du tungstène, des minerais, etc. Il n'est pas nécessaire que ce soit des roches précieuses - de nombreuses usines traitent des matières premières, qui sont ensuite utilisées dans la construction. D'une manière ou d'une autre, les fondements de la minéralurgie reposent sur l'analyse des propriétés des minéraux, qui déterminent également les principes de séparation. ÀEn un mot, la nécessité de couper différentes structures ne se pose pas seulement pour obtenir un minéral pur. C'est une pratique courante lorsque plusieurs races de valeur sont dérivées d'une même structure.

Concassage de roche

À ce stade, le matériau est broyé en particules individuelles. Le processus de broyage utilise des forces mécaniques pour surmonter les mécanismes de cohésion internes.

En conséquence, la roche est divisée en petites particules solides qui ont une structure homogène. Dans ce cas, il convient de faire la distinction entre la technique de concassage direct et la technique de broyage. Dans le premier cas, la matière première minérale subit une séparation moins profonde de la structure, au cours de laquelle des particules avec une fraction supérieure à 5 mm se forment. À son tour, le broyage assure la formation d'éléments d'un diamètre inférieur à 5 mm, bien que ce chiffre dépende également du type de roche auquel vous devez faire face. Dans les deux cas, la tâche consiste à maximiser la séparation des grains d'une substance utile afin qu'un composant pur soit libéré sans mélange, c'est-à-dire des stériles, des impuretés, etc.

Processus de filtrage

Une fois le processus de broyage terminé, la matière première récoltée est soumise à un autre impact technologique, qui peut être à la fois le criblage et l' altération. Le criblage est essentiellement un moyen de classer les grains obtenus en fonction de la caractéristique de taille. La manière traditionnelle de mettre en oeuvre cette étape implique l'utilisation d'un tamis et d'un tamis muni de la possibilité de calibrer les cellules. Au cours du processus de sélection, ils séparentparticules supra- et sous-réseaux. D'une certaine manière, l'enrichissement des minéraux commence déjà à ce stade, puisque certaines des impuretés et des matériaux mélangés sont séparés. La fraction fine de moins de 1 mm est tamisée et à l'aide de l'air - par les intempéries. Une masse ressemblant à du sable fin est soulevée par des courants d'air artificiels, après quoi elle se dépose.

À l'avenir, les particules qui se déposent plus lentement seront séparées des très petits éléments de poussière persistant dans l'air. Pour une collecte ultérieure des dérivés d'un tel dépistage, l'eau est utilisée.

Processus d'enrichissement

Le processus d'enrichissement vise à isoler les particules minérales de la matière première. Au cours de ces procédures, plusieurs groupes d'éléments sont distingués - concentré utile, résidus et autres produits. Le principe de séparation de ces particules repose sur les différences entre les propriétés des minéraux utiles et celles des stériles. De telles propriétés peuvent être les suivantes: densité, mouillabilité, susceptibilité magnétique, taille, conductivité électrique, forme, etc. Ainsi, les procédés d'enrichissement utilisant la différence de densité font appel à des méthodes de séparation gravitationnelle. Cette approche est utilisée dans le traitement du charbon, du minerai et des matières premières non métalliques. L'enrichissement basé sur les caractéristiques de mouillabilité des composants est également assez courant. Dans ce cas, la méthode de flottation est utilisée, dont une des caractéristiques est la possibilité de séparer les grains fins.

Utilise également le traitement minéral magnétique, quivous permet d'isoler les impuretés ferrugineuses des supports de talc et de graphite, ainsi que de purifier le tungstène, le titane, le fer et d'autres minerais. Cette technique est basée sur la différence d'effet d'un champ magnétique sur des particules fossiles. Des séparateurs spéciaux sont utilisés comme équipement, qui sont également utilisés pour restaurer les suspensions de magnétite.

Étapes finales de l'enrichissement

Les principaux processus de cette étape comprennent la déshydratation, l'épaississement de la pâte et le séchage des particules résultantes. La sélection des équipements de déshydratation est effectuée sur la base des caractéristiques chimiques et physiques du minéral. En règle générale, cette procédure est effectuée en plusieurs séances. Cependant, il n'est pas toujours nécessaire de le faire. Par exemple, si une séparation électrique a été utilisée dans le processus d'enrichissement, la déshydratation n'est pas nécessaire. En plus des processus technologiques de préparation du produit d'enrichissement pour les processus de traitement ultérieurs, une infrastructure appropriée pour la manipulation des particules minérales devrait également être fournie. En particulier, le service de production approprié est organisé à l'usine. Des véhicules en magasin sont introduits et des approvisionnements en eau, chauffage et électricité sont organisés.

Équipement pour l'enrichissement

Aux étapes de broyage et de concassage, des installations spéciales sont impliquées. Ce sont des unités mécaniques qui, à l'aide de diverses forces motrices, ont un effet destructeur sur la roche. De plus, dans le processus de criblage, un tamis et un tamis sont utilisés, qui fournissentla possibilité de calibrer les trous. En outre, des machines plus complexes sont utilisées pour le criblage, appelées écrans. L'enrichissement direct est réalisé par des séparateurs électriques, gravitaires et magnétiques, qui sont utilisés selon le principe spécifique de la séparation structurale. Après cela, des technologies de drainage sont utilisées pour la déshydratation, dans la mise en œuvre desquelles les mêmes écrans, élévateurs, centrifugeuses et dispositifs de filtration peuvent être utilisés. La dernière étape implique généralement l'utilisation d'un traitement thermique et d'un séchage.

Déchets du processus d'enrichissement

À la suite du processus d'enrichissement, plusieurs catégories de produits sont formées, qui peuvent être divisées en deux types: le concentré utile et les déchets. De plus, une substance de valeur ne doit pas nécessairement représenter la même race. On ne peut pas non plus dire que les déchets sont un matériau inutile. Ces produits peuvent contenir des concentrés précieux, mais en quantités minimes. Dans le même temps, l'enrichissement supplémentaire des minéraux qui se trouvent dans la structure des déchets ne se justifie souvent pas sur le plan technologique et financier, de sorte que les processus secondaires d'un tel traitement sont rarement effectués.

Enrichissement optimal

Selon les conditions d'enrichissement, les caractéristiques de la matière première et la méthode elle-même, la qualité du produit final peut varier. Plus la teneur en un composant précieux est élevée et moins il y a d'impuretés, mieux c'est. L'enrichissement idéal du minerai, par exemple, prévoit l'absence totale de déchets dans le produit. Cela signifie que dans le processus d'enrichissement du mélange obtenu par concassage et tamisage, les particules de litière provenant de roches stériles ont été complètement exclues de la masse totale. Cependant, il n'est pas toujours possible d'obtenir un tel effet.

Traitement partiel des minerais

Par enrichissement partiel, on entend la séparation de la classe de taille du fossile ou la séparation de la partie facilement séparable des impuretés du produit. C'est-à-dire que cette procédure ne vise pas à purifier complètement le produit des impuretés et des déchets, mais augmente seulement la valeur du matériau source en augmentant la concentration de particules utiles. Un tel traitement des matières premières minérales peut être utilisé, par exemple, pour réduire la teneur en cendres du charbon. Dans le processus d'enrichissement, une grande classe d'éléments est isolée avec un mélange supplémentaire du concentré de criblage non enrichi avec une fraction fine.

Problème de perte de roche précieuse lors de l'enrichissement

Comme les impuretés inutiles restent dans la masse de concentré utile, la roche précieuse peut être éliminée avec les déchets. Pour tenir compte de ces pertes, des outils spéciaux sont utilisés pour calculer le niveau admissible de celles-ci pour chacun des processus technologiques. Autrement dit, pour toutes les méthodes de séparation, des normes individuelles de pertes admissibles sont développées. Le pourcentage admissible est pris en compte dans le bilan des produits transformés afin de couvrir les écarts dans le calcul du coefficient d'humidité et des pertes mécaniques. Cette comptabilisation est particulièrement importante si un enrichissement du minerai est prévu, au cours duquel un concassage profond est utilisé. Par conséquent, le risque de perdre de la valeurconcentré. Et pourtant, dans la plupart des cas, la perte de roche utile est due à des violations du processus technologique.

Conclusion

Récemment, de précieuses technologies d'enrichissement des roches ont franchi une étape importante dans leur développement. Les processus de traitement individuels et les schémas généraux de mise en œuvre du département sont en cours d'amélioration. L'une des directions prometteuses pour de nouveaux progrès est l'utilisation de schémas de traitement combinés qui améliorent les caractéristiques de qualité des concentrés. En particulier, des séparateurs magnétiques sont combinés, ce qui optimise le processus d'enrichissement. De nouvelles méthodes de ce type comprennent la séparation magnétohydrodynamique et magnétohydrostatique. Dans le même temps, il existe une tendance générale à la détérioration des roches minérales, ce qui ne peut qu'affecter la qualité du produit obtenu. Une augmentation du niveau d'impuretés peut être combattue par l'utilisation active de l'enrichissement partiel, mais en général, une augmentation des sessions de traitement rend la technologie inefficace.