Обогащение полезных ископаемых

1. Основы обогащения полезных ископаемых

Лекция № 1, 2

2.

Литература
1. Абрамов А.А. Технология переработки и обогащения руд
цветных металлов; в 3 т. - М.: МГГУ, 2005.
2. Авдохин В.М. Основы обогащения полезных ископаемых. - М.:
МГГУ, 2006.
3. Шилаев В.П. Основы обогащения полезных ископаемых. - М.:
«Недра», 1986 – 295с.
4. Полькин С.А., Адамов Э.В. Обогащение руд цветных металлов.
Учебник для вузов. - М.: «Недра», 1983 – 400с.
5. Основы обогащения полезных ископаемых: Метод, указания к
лабораторным работам / Сост. Н.К. Алгебраистова. – Красноярск :
ИПК СФУ, 2009 -36с.
2

3.

Обогащение полезных ископаемых
Обогащением руд называется совокупность операций механической
обработки минерального сырья с целью отделения полезных минералов от
минералов пустой породы. В случае обогащения углей – удаление
примесей. Химический состав при этом не меняется.

4.

Классификация полезных ископаемых
4

5.

Классификация руд
o По вещественном составу рудное сырье
подразделяют на руды:

6.

Классификация руд
o По минеральному составу рудное сырье
подразделяют на руды:
6

7.

Классификация руд
o По размеру вкрапленности:
7

8.

Классификация руд
o По содержанию металла (ценного компонента):

9. 2.1 Продукты и показатели обогащения

В процессе обогащения ПИ получают следующие продукты:
Концентрат (один или несколько) – продукт с повышенным содержанием
ценного компонента, соответствующий ГОСТ;
Промежуточный продукт (промпродукт) – продукт не соответствующий
стандарту, однако извлечение ценного компонента из данного продукта
экономически рационально;
Отвальные хвосты – отходы обогащения ПИ, извлечение ценного компонента
из которых экономически не эффективно.
Исходная руда
Обогащение полезных ископаемых
Концентрат
Промпродукт
Хвосты

10. 2.1 Продукты и показатели обогащения

•Степень сокращения – это отношение массы Wp руды к массе полученного концентрата Wk.
Wр
R
Wк
•Выход продукта (γ) – это отношение массы продукта
Wi к массе исходной руды.
Wi
100, %
Wр
•Массовая доля (содержание) ценного компонента (α) - это отношение массы ценного
компонента к массе продукта, в котором он находится.
i
•Извлечение ценного компонента (ε) - это отношение массы полезного компонента в продукте
обогащения к массе полезного компонента в исходной руде, выраженное в процентах.
100, %

11. 2.1 Продукты и показатели обогащения Связь технологических показателей

Сумма выходов всех продуктов ровна 100%:
исх к хв 100%
Сумма извлечений всех продуктов ровна 100%:
исх к хв 100%
хв 100 к та
к та 100 хв
Из уравнений следует:
Количество металла в руде равно сумме его количеств в концентрате и
хвостах.
исх к к хв хв
100 к к хв хв
100, %

12. Методы обогащения полезных ископаемых

Обогащение руд основано на использовании различий в физических и
физико-химических свойствах минералов, от величины вкрапленности
ценных минералов.
Физические свойства минералов - это цвет, блеск, плотность, магнитная
восприимчивость,
электропроводность,
смачиваемость
поверхности
минерала.
Методы обогащения ПИ используются следующие:
• Гравитационный метод;
• Магнитный метод;
• Флотационный метод;
• Электрический метод;
• Специальные методы.

13.

Методы обогащения полезных ископаемых
Гравитационный метод обогащения основан на использовании разницы в
плотностях, размеров и форм минералов (обогащение в тяжелых средах, отсадка,
обогащение на концентрационных столах, обогащение на шлюзах, обогащение на
винтовых, струйных и конусных сепараторах ).
Магнитный метод обогащения основан на разделении минералов за счет
разницы
минералов в удельной магнитной восприимчивости и различии
траекторий их движения в магнитном поле.
Флотационный метод обогащения основан на различии в смачиваемости
отдельных минералов и как следствие избирательном прилипании их к
воздушным пузырькам.
Электростатическое обогащение основано на различии в электропроводности
минералов.

14.

Специальные методы обогащения:
декрипитация, основана на способности минералов растрескиваться по
плоскостям спайности при сильном нагревании и сильном охлаждении;
рудоразборка
по
цвету,
блеску,
бывает
ручная,
механическая,
автоматизированная; применяется обычно для крупного материала >25 мм;
радиометрическая сортировка, основана на различной способности минералов
испускать, отражать и поглощать те или иные лучи;
- обогащение по трению, основано на различии в коэффициентах трения;
- химическое и бактериальное обогащение, основано на свойствах минералов
(например, сульфидов) окисляться и растворяться в сильно кислых растворах. Металл
растворяется, и затем его извлекают химико-гидрометаллургическими методами.
Присутствие в растворах некоторых типов бактерий интенсифицирует процесс
растворения минералов.

15.

Процессы обогащения полезных ископаемых

16. 2.3 Операции и процессы обогащения

Последовательность операций переработки ПИ изображенное графически,
называется схемой обогащения.
Схемы бывают:
• принципиальные ;
• - качественно-количественные;
• - водно-шламовые;
• - схемы цепи аппаратов.

17.

Упрощенную технологическую схему, в которой некоторые
объединены в группы по функциональному назначению,
принципиальной схемой обогащения.
Рис. 1 – Принципиальная
схема
операции
называют

18.

Технологическая схема с нанесенными на нее технологическими показателями
(выход, содержание и извлечение металлов) по каждому продукту,
называется качественноколичественной схемой обогащения. Если на
качественноколичественной схеме также показаны количества воды в
каждом продукте и соответствующие объемы пульпы, то схема называется
водно-шламовой.
Рис. 2 – Качественноколичественная схема

19.

Каждая операция технологической схемы обогащения осуществляется
на своем оборудовании. Схема, показывающая состав, количество
этого оборудования и направления материальных потоков, называется
схемой цепи аппаратов.
Рис. 3 – Схема цепи
аппаратов