26

Содержание

Введение. 3

Подготовка проб к выделению мономинеральных фракций. 4

Дробление 4

Измелчение 5

Отмучивание (обесшламливание) и выделение монодисперсных фракций 6

Выделение минералов по удельному весу 7

Отсадка 7

Концентрация на столах 7

Разделение проб россыпей на винтовых сепараторах 9

Разделение в тяжёлых жидкостях 10

Разделение в микропаннере 11

Выделение минералов в магнитном поле 12

Общие сведения 12

Простейшие конструкции магнитов 13

Ленточные и роликовые сепараторы 13

Специальные приемы магнитной сепарации и электрохимическая сепарация 14

Флотационное разделение минералов 15

Общие сведения 15

Флотационные машины серийного выпуска 15

Основные факторы, определяющие 16

результаты флотационного разделения 16

Использование избирательной растворимости 18

минералов в различных реактивах 18

для выделения мономинеральных фракций 18

Электрические методы 19

Электростатическая сепарация 19

Диэлектрическая сепарация 19

Разделение минералов по форме зерен 20

и трению, обеспыливание асбестов 20

Разделение минералов на липких поверхностях 21

Доводка мономинеральных фракций 23

Роль и характер минералогических анализов при выделении мономинеральных фракций 24

Заключение 25

Список литературы 26

Введение.

Методы выделения мономинеральных фракций и применяемые при этом приборы и аппараты могут быть использованы в геологической службе и для других целей, на­пример, для количественного минералогического анализа или для предварительной оценки обогатимости пробы. Эти методы вклю­чают как чисто механические (отсадка, гравитация, флотация, электрические методы сепарации), так и химические, основанные на избирательной растворимости минералов. В зависимости от поставленной цели может быть осуществлен различный подход к полноте извлечения минерала из пробы.

К обогатительным приемам, преследующим выделение мо­номинеральной фракции, не следует предъявлять больших требова­ний с точки зрения полноты извлечения нужного материала. Вполне достаточно знать, что в данной операции выделяется не­обходимое по весу количество минерала. В этом смысле задача исследователя облегчается. Для количественного минералогиче­ского анализа, если требуется полное выделение минерала из пробы, механические методы сепарации минералов могут быть эффективными только в случае отсутствия сростков в пробе. Поэтому здесь особое значение приобретает подготовительная стадия обработки пробы — дробление и измельчение, осуществляемые в целях раскрытия зерен от срастания минералов друг с другом.

минерала в работах такого рода является существенно важным.

Более полное извлечение минерала из пробы механическими методами может быть осуществлено применением развитых схем обработки пробы.

Особое значение опыт работы минералога по сепарации проб приобретает в случае трудно разделяемых смесей; здесь важно определить наиболее эффективный метод разделения. Рекомен­дации общего характера имеются в книге, но в конкретных слу­чаях они нуждаются в видоизменениях.

Подготовка проб к выделению мономинеральных фракций.

Для получения мономинеральной пробы желательно набрать несколько килограммов штуфных образцов непосредственно на месторождении. Иногда удается найти образцы практически чис­того минерала весом от нескольких сотен граммов до нескольких килограммов. В подавляющем большинстве случаев для получе­ния необходимого количества мономинеральной фракции прихо­дится выделять ее из пробы руды. При этом проба подвергается дроблению, измельчению и обогащению.

Степень дробления и измельчения пробы определяется харак­тером вкрапленности минерала и необходимостью раскрытия ми­нералов от взаимного срастания. Естественно, что тонковкрапленные руды представляют собой неблагоприятный объект для выде­ления мономинеральных фракций, так как требуется очень тон­кое измельчение, а обогащение тонкозернистого материала затруд­нено.

Еще лучше последующие обогатительные операции производить с зернами узкого класса крупности. С этой целью измель­ченный материал просеивается на ситах, и для опытов берется каждый класс в отдельности. Рассев производится с помощью ме­ханического ситового анализатора.

Дробление

Начальное дробление пробы осуществляется в щековых дро­билках. Для первого приема дробления очень удобной является щековая дробилка ЩДС-4 (табл. 1).

Табл. 1

После дробления целесообразно проверить возможность сокра­щения пробы. Если исходный вес пробы превышает расчетный, то отсев грохота и продукт дробилки перемешивают и квартуют, сбрасывая в запас часть пробы. Сокращение веса пробы, если это необходимо, можно провести и на стадии последующего дроб­ления пробы, однако при этом надо учесть, что дробильное обо­рудование будет излишне перегружено.

Следующая стадия дробления осуществляется на щековых дро­билках малых размеров (см. табл. 1) или на больших валковых дробилках типа ДВГ-2 (табл. 2). Последние более производи­тельны, и им следует отдать предпочтение.

Табл. 2

Измелчение

Пробы с размером зерен мельче 1 мм измельчают в мельни­цах или на дисковых истирателях. В последнее время получили распространение мельницы с поворотной осью.

Измельчение материала всухую сопровождается пылеобразованием и связано как с необходимостью усиленной вентиляции помещения, так и с потерями части пробы с пылью. При мокром измельчении иногда возникает необходимость в просушке измель­ченного материала, что при большом весе пробы может создать в лабораторных условиях значительные трудности. Однако если после измельчения материал пробы поступает на концентрацион­ные столы для выделения тяжелой фракции, необходимость в сушке сразу после измельчения отпадает, и мокрое измельчение оказывается наиболее удобным.

Измельченная проба (по классам или полностью) поступает на разделительные аппараты для выделения интересующих ис­следователя минералов.

Отмучивание (обесшламливание) и выделение монодисперсных фракций

Глинистые минералы выделяют в отдельные фракции по раз­мерам зерен. Это разделение может быть выполнено в стаканах, конусах и в специальных классификаторах.

При выделении фракций различной крупности в стаканах пользуются методом, разработанным Сабаниным. Этот метод за­ключается в периодическом взмучивании в воде навески мате­риала и сливе (спустя определенное, заранее рассчитанное время) части навески, не успевшей осесть. Сокращая время оседания, выделяют в слив все более крупные зерна. Слив осуществляют с помощью сифона специальной конструкции Расчет вре­мени оседания для частиц размером ме­нее d мм ведут по формуле:

Ускорение операции выделения фракций может быть достигнуто при использовании восходящего потока воды, например в шламовых конусах.

Более удобен специальный аппарат, сконструированный в лаборатории обогащения КазИМС. В нем имеется возможность получать одновременно пять фракций зерен (табл. 5). Этот прибор выпускается серийно под маркой «АДАП» (рис. 12)

Разделение материала на фракции зерен различной крупности в этом аппарате отличается быстротой, стабильностью и достаточной точностью.

Выделение минералов по удельному весу

Отсадка

За счет различной скорости падения зерен в воде минералы с нижним пределом крупности зерен до 0,2 (0,15) мм можно раз­делить отсадкой. Разделение осуществляется в восходящем или попеременно восходящем и нисходящем потоках воды.

При падении зерна в воде оно сначала движется равноуско­ренно, а затем, в результате сопротивления воды, — равномерно. Скорость равномерного свободного падения зерна в спокойной воде называется конечной скоростью. Конечная скорость зависит от формы, размера и удельного веса зерна. Численно она равна

Зерна двух минералов, имеющих разные удельные веса и па­дающие в воде с одинаковой скоростью, называются равнопадающими.

В восходящей струе воды зерна каждого класса будут расслаиваться. Если изменить на­правление потока воды на нисходящее, то па­дение зерен будет приводить к еще большему расслоению, так как более тяжелые зерна будут падать быстрее легких. Такой переменно восходяще-нисходящий поток создается в отсадочных машинах с неподвижным решетом.

В лабораторных условиях используется отсадочная машина НИГРИЗолото, состоящая из двух последовательно расположен­ных отсадочных ящиков. Легкая фракция первого ящика посту­пает во второй, где перечищается. В каждом отсадочном ящике имеется шток с поршнем.

Концентрация на столах

В целях выделения минералов в отдельный продукт из проб

большого веса проводят гравитационное обогащение на концен-

трационных столах.

Наиболее распространены лабораторные столы, выпускаемые

Механобром. Разделение исходной пробы производят на две

части — одну, представленную тяжелыми минералами (удельный

вес=3), и другую — более легкими. На столе выделяется также

средний, промежуточный продукт.

Иногда целесообразно выделенные фракции перечистить. Со-став и качество выделенных продуктов контролируются просмот­ром под бинокуляром. При этом необходимо выяснить следующие обстоятельства: 1) произошла ли концентрация нужного мине-рала в одном из продуктов стола; если концентрация не имела места из-за отсутствия в пробе свободных зерен минерала, вести обработку более мелких классов или дополнительно измельчить пробу; 2) установить, какие минералы совместно выделились в данную фракцию; 3) много ли зерен нужного минерала находится в сростках с другими минералами; если это так, то нужно или перейти на обработку более мелких зерен исходной пробы, или же доизмельчить полученный продукт и снова пропустить его на столе.

При обогащении материала на концентрационном столе раз­деление минералов по удельному весу происходит в результате Действия двух сил: инерции зерен при движении их вдоль стола (это движение обеспечивается качанием деки стола) и поперечной смывной силы воды. Характер качания деки стола таков, что движение вперед осуществляется плавно, а возвратное — резко. Этим обеспечивается непрерывное поступательное движе­ние зерен вдоль нарифлений (планок). Небольшой поперечный наклон стола и боковая подача воды вызывает снос более легких зерен, в результате чего на столе образуется веер продуктов.

На короткой разгрузочной стороне стола собираются более тяжёлые зёрна, а на длинной – лёгкие. Расставляя под кромками стола приемники, можно собрать в них различные части веера.

Разделение проб россыпей на винтовых сепараторах

Для выделения тяжелой фракции из проб россыпей удобны винтовые сепараторы. Лабораторная модель винтового сепаратора (из комплекта полевой обогатительной лаборатории ПОЛМ) показана на рис. 18. В воронку загружается навеска, размешанная с водой.

Выделение полосы минералов тяжёлой фракции начи­нается в конце первого, начале второго витка (у сепаратора «ПОЛМ» — четыре витка). Выгрузка фракции осуществляется через отверстие в дне желоба (на рис. 19 перекрыто резиновой пробкой), а лёгкой - на сливе с желоба.

Разделение в тяжёлых жидкостях

Общие сведения. Разделение минералов в тяжелых жидкостях (в тех случаях, когда оно оказывается выполнимым) отличается от всех других методов разделения, применяемых при выделении мономинеральных фракций, высокой эффективностью разделения, чистотой получаемых фракций, сравнительной просто­той и несложной аппаратурой.

В связи с дороговизной применяемых в этом методе тяжелых жидкостей считается, что минералы следует подвергать разделе­нию на доводочной стадии, когда основная масса ненужных ми­нералов уже удалена из пробы, или в том случае, когда другие методы разделения не дают эффекта.