Procesamiento de minerales
Las materias primas minerales (minerales) extraídas del interior de la tierra no pueden, en la mayoría de los casos, utilizarse en su forma natural en la economía y la industria nacionales.
Métodos de procesamiento de minerales
El procesamiento metalúrgico o químico directo de los minerales extraídos no es económicamente viable debido al bajo contenido de componentes útiles. Por lo tanto, es necesario primero mejorar la calidad del mineral extraído para su posterior procesamiento. También es necesario realizar procesos para eliminar los elementos de impureza del mineral.
La beneficiación de minerales es un conjunto de métodos y procesos de procesamiento primario de materias primas minerales con el objetivo de concentrar componentes valiosos en productos de calidad mediante la eliminación de desechos de roca y la separación de minerales. En este caso, se resuelven las siguientes tareas:
- Aumentar el contenido de componentes útiles en las materias primas;
- Eliminación de la mayoría de las impurezas dañinas;
- Obtención de materias primas uniformes en tamaño y composición del material.
Los procedimientos de enriquecimiento de minerales se llevan a cabo en plantas de enriquecimiento, que son estructuras independientes o forman parte de plantas de extracción y procesamiento.
El resultado del enriquecimiento es uno o más concentrados y desechos (relaves).
El concentrado es un producto procesado que se diferencia del mineral primario por un mayor contenido de componentes útiles y la ausencia de impurezas. El nombre de los concentrados se caracteriza por el contenido del metal principal, por ejemplo, concentrado de cobre, plomo, rutilo, etc.
Los relaves finales son desechos de enriquecimiento que consisten principalmente en roca estéril y tienen solo un pequeño contenido de componentes útiles.
Los procesos de procesamiento de materias primas minerales se dividen a su vez en procesos preparatorios, de enriquecimiento principal, auxiliares y de mantenimiento de la producción.
1) Los procesos preparatorios incluyen procesos como el triturado y la molienda, cuyo objetivo es revelar minerales como resultado de la destrucción de los intercrecimientos de minerales útiles con ganga (o intercrecimientos de unos minerales con otros); como resultado de este proceso, se forma una mezcla mecánica de partículas y trozos de diferente composición mineral. También se incluyen aquí los procesos de cribado y clasificación, que sirven para separar por tamaño las mezclas mecánicas obtenidas después del triturado y la molienda;
2) Los principales procesos de enriquecimiento incluyen métodos físicos y fisicoquímicos, como resultado de los cuales los minerales útiles se separan en concentrados y la roca estéril en relaves . Los procesos de enriquecimiento pertenecientes a esta clase se clasifican, a su vez, en función de qué propiedad de los minerales se utiliza para obtener los concentrados. Veamos los métodos principales:
- El método de enriquecimiento gravitacional se basa en la diferencia de densidad de los granos minerales separados en el campo de fuerzas gravitacionales.
- El método de enriquecimiento magnético se basa en la diferencia en las propiedades magnéticas de los componentes del mineral.
- El método de enriquecimiento por flotación se basa en diferencias en las propiedades fisicoquímicas (mojabilidad) de los minerales separados.
- Los métodos de enriquecimiento especiales se basan en la combinación de las propiedades de los minerales separados. Por ejemplo, métodos de enriquecimiento radiométrico y químico.
- El método de enriquecimiento radiométrico se basa en la diferencia en las propiedades radioespectrópicas de los minerales separados; este método es ampliamente utilizado para controlar la calidad del producto que circula por los transportadores de la fábrica. Este método merece una atención especial, ya que es la actividad principal de Tekhnoanalitpribor LLC. El método se implementa en un dispositivo operativo autónomo que controla la calidad del producto en todas las etapas de enriquecimiento: el analizador de fluorescencia de rayos X ARP-1Ts/2Ts.
- El método de enriquecimiento químico se basa en la diferencia en las propiedades químicas (solubilidad) de los minerales separados o impurezas nocivas.
- El método de enriquecimiento mecánico se basa en diferencias en las propiedades físicas y mecánicas de los minerales, como resistencia mecánica, fricción, etc.
Cada método de enriquecimiento se diferencia por la amplia variedad de fuerzas de separación adicionales utilizadas, así como por el diseño de las máquinas y aparatos.
3) Procesos auxiliares. Se trata principalmente de procesos de deshidratación de productos de enriquecimiento (espesamiento, filtración y secado), para obtener la humedad normal establecida por GOST o para obtener agua reciclada.
4) Procesos de mantenimiento de la producción . Esta clase incluye operaciones responsables de la continuidad y estabilidad de procesos tecnológicos, sistemas de comunicación, etc.
Por lo tanto, el proceso de procesamiento de minerales incluye una amplia gama de acciones y procedimientos, cuya tarea principal es obtener un producto (concentrado), cuyo uso posterior para la producción de metales u otras materias primas será económicamente rentable. Es conveniente representar estos procesos en forma del llamado diagrama de flujo de procesamiento de minerales, que se muestra en la Fig. 1
