ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Принципы обогащения сырья из "Общая химическая технология" Если обогащению подвергают твердые материалы (например, горные породы), то получаемый продукт, обогащенный полезной составной частью, называют концентратом, а отходы, содержащие пустую породу, — хвостами. [c.11] Нередко в сырье содержится несколько полезных составных частей. Такое сырье до промышленной переработки целесообразно предварительно разделить на отдельные части (фракции), обогащенные тем или иным полезным компонентом, т. е. из сложного сырья получить несколько концентратов. Такое предварительное разделение позволяет полнее использовать все полезные составные части сырья. Обогащению подвергают твердые материалы — разнообразные горные породы, жидкие растворы и газы, причем методы обогащения их принципиально различны. [c.11] Твердое минеральное сырье, как правило, не представляет собой какой-либо минерал в чистом виде. Чаще всего в него входят различные минералы, обладающие неодинаковыми физическими и химическими свойствами. Эти свойства удельный вес, твердость, растворимость, смачиваемость отдельными жидкостями, температура плавления и возгонки, магнитная проницаемость, электропроводность и т. д. — могут быть использованы при разделении сложного минерального сырья на концентраты и хвосты. [c.11] Перед обогащением минеральное сырье измельчают для нарушения связи между зернами или кристаллами различных ми-, нералов, входящих в его состав. Для обогащения твердых минералов применяют следующие основные методы обогащения рассеивание (грохочение), гравитационное разделение, электромагнитную и электростатическую сепарацию (разделение), термическое и химическое разделение, флотацию. [c.11] Рассеивание (грохочение) основано на том, что менее прочные (хрупкие) минералы, входящие в состав сырья, при измельчении дробятся на более мелкие зерна и кристаллы, чем минералы более прочные (вязкие). Если после измельчения сырье, состоящее из минералов различной прочности, просеять через сита с различной величиной отверстий, то с отдельных сит можно получить фракции, обогащенные тем или иным минералом. Применяемые для этой цели сита называют грохотами. [c.11] Рассеивание (грохочение) применяют и в том случае, когда однородный материал, например уголь или кокс, необходимо разделить по крупности кусков или зерен. [c.12] Грохоты могут быть шлоские с небольшим наклоном сита для скольжения крупной фракции и цилиндрические — наклонные вращающиеся барабаны с отверстиями. Плоские грохоты часто снабжают механизмами для сотрясения, вибрации или качания сит, что облегчает прохождение мелких зерен через отверстия. [c.12] Из мель ченная Вода. порода. [c.12] Гравитационное разделение основано на разной скорости падения частиц, имеющих различную плотность или крупность, в потоке жидкости, чаще всего воды (мокрое обогащение), воздуха или инертного газа (сухое обогащение). На рис. 1 показана принципиальная схема мокрого гравитационного обогащения. [c.12] Электростатической сепарацией разделяют материалы с различной электропроводностью. Барабан электростатических сепараторов снабжают отрицательно заряженным электродом от выпрямителя электрического тока. Частицы минералов, обладающие высокой электропроводностью, при движении ленты по поверхности барабана заряжаются отрицательно и, отталкиваясь от ленты, ссыпаются в бункер, поставленный на некотором расстоянии от барабана, а частицы, не обладающие электропроводностью (диэлектрики), ссыпаются в бункер, расположенный ближе к барабану. [c.14] Термическое обогаш,ение основано на различной плавкости материалов, входящих в смесь. Так, серу, имеющую низкую температуру плавления (И9°) по сравнению с пустой породой серной руды (свыше 1000°), выплавляют из руды в жидком виде. [c.14] К1Улические способы обогащения весьма разнообразны, к ним относится избирательное растворение, разложение химическими реагентами, обжиг и т. п. Наиболее важные из этих методов рассмотрены в главах, посвященных отдельным производствам. [c.14] Для успешного ведения процесса флотации необходимо создать условия для неодинаковой смачиваемости водой зерен минералов, подлежащих разделению. [c.15] Сравнительно немногие природные минералы обладают плохой смачиваемостью водой, т. е. природной флотируемостью. К НИМ относятся самородная сера, графит, озокерит, молибденит и др. Подавляющее большинство минералов хорошо смачивается водой, и для их выделения флотацией в суспензию необходимо вводить специальные реагенты, понижающие их смачиваемость. Эти реагенты получили название собиратели или коллекторы. К ним относятся олеиновая кислота, нафтеновые кислоты, ксантогенаты и другие органические вещества. Собиратели покрывают поверхность частиц гидрофильных минералов гидрофобной лленкой, чем и объясняется их всплывание. [c.16] В некоторых случаях бывает необходимо затруднить всплывание отдельных минералов. Для этого в суспензию вводят вещества, получившие название подавители или д е п р е с с о-р ы. В качестве подавителей применяют щелочи, соли щелочных металлов цианистые, кремнекислые, сернокислые и др. С помощью этих веществ повышают гидрофильность поверхности минералов и тем самым затрудняют их всплывание. [c.16] Применяют и другие реагенты, усиливающие или ослабляющие действие собирателей или подавителей (активаторы, регуляторы и др.). [c.16] Таким образом, вводя те или иные флотационные реагенты, можно обеспечить простую или коллективную флотацию в концентрат переходит смесь минералов, находящихся в горной породе и близких по смачиваемости, а в хвосты уходит пустая порода. Но можно создавать и такие условия процесса флотации, когда в концентрат будет переходить только какой-либо определенный минерал. Такая флотация называется избирательной или селективной. [c.16] Жидкие растворы различных веществ обогащают (концентрируют) следующими методами выпариванием растворителя, добавлением к раствору полезного компонента (донасыщение), выделением из раствора примесей в осадок или переводом их в газообразное состояние (испарение примесей— десорбция). [c.17] Газовые смеси обогащают путем разделения их в основном следующими методами последовательной конденсацией — переведением газов в жидкое состояние при понижении температуры газовой смеси, этот метод разделения основан на различии температур конденсации компонентов газовой смеси понижение температуры в отдельных случаях сочетают с предварительным сжатием газовой смеси, так как давление повышает температуру конденсации газа последовательным испарением предварительно переведенной в жидкое состояние газовой смеси поглощением отдельных газов различными жидкостями (абсорбция) или твердыми веществами (адсорбция) с последующим выделением их из сорбентов в концентрированном виде, этот метод основан на избирательном поглощении сорбентом того или иного газа. Методы концентрирования жидких растворов и разделение газовых смесей широко применяют в химической промышленности. Рассмотрены они при описании производства отдельных химических продуктов. [c.17] Вернуться к основной статье