ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Принципы обогащения сырья из "Основы химической технологии Издание 3" Концентрированное сырье получают его обогащением. В процессе обогащения отделяют ценные компоненты от примесей, используя различия в их физических, физико-химических и химических свойствах, а также разделяют на компоненты сложные смеси, полиметаллические руды. Методы обогащения разнообразны и принципиально различны для твердого, жидкого и газообразного сырья. [c.23] Твердое минеральное сырье входит в состав горных пород в виде минералов, представляющих собой физически обособленные вещества или смеси веществ. Горную породу предварительно измельчают, чтобы нарушить связь между кристаллами или зернами различных минералов. Измельченная масса поступает на обогащение, в результате которого получают концентрат (фракция, обогащенная полезными компонентами) и пустую породу — хвосты. Для твердого сырья чаще всего применяют механические способы обогащения — рассеивание (грохочение), гравитационное разделение, электромагнитную и электростатическую сепарацию, а также физико-химический метод —флотацию. [c.23] Рассеивание (грохочение) применяют для разделения твердой породы, содержащей минералы различной прочности и образующей при измельчении зерна разной величины. При последовательном пропускании измельченного сырья через грохоты — металлические сита с отверстиями разных размеров —происходит разделение на фракции, обогащенные определенным минералом. Производительность грохота прямо пропорциональна размеру отверстий сита. Рассеиванием обогащают, например, одну из фосфатных пород, разделяя ее на фосфоритный концентрат и пустую породу. [c.23] К экономичным аппаратам для мокрого гравитационного обогащения, основанного на действии центробежной силы, относится гидроциклон. Корпус гидроциклона (рис. 3) имеет цилиндрическую и коническую части. Через боковой патрубок по касательной к цилиндрическому корпусу подается под давлением разделяемая пульпа. При вращении пульпы тяжелые частииы под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам, уплотняются, движутся по спиральной траектории вниз и выводятся в нижней части конического корпуса. Взвешенные в жидкости легкие частицы, передвигаясь во внутреннем спиральном потоке, поднимаются по шламовому патрубку в камеру слива и удаляются из нее. Центробежное ускорение в гидроциклонах во дшого раз выше ускорения при осаждении частиц, поэтому они дают более высокую производительность, чем осадительные камеры соответственно меньше их габариты. [c.24] Гравитационные способы применяют для обогащения сырья в производствах минеральных солей, силикатных материалов, в металлургии а также при обогащении углей. [c.25] Электростатические сепараторы вместо магнита снабжены электродом, соединенным с отрицательным полюсом выпрямителя электрического тока. [c.25] Плотность агрегата минерал —воздух меньше, чем плотность того же объема пульпы, поэтому он всплывает на поверхность. [c.26] Минерализованная пена, из которой затем выбирают минеральный концентрат, должна быть устойчивой, плотной и подвижной. Такая пена создается внесением в суспензию пенообразователей, поверхностно-активных веществ, образующих адсорбционные пленки на поверхности пузырьков воздуха. К пенообразователям относятся некоторые фракции каменноугольной смолы, древесный деготь и пр. [c.27] Флотацию, при которой происходит разделение минеральной породы на концентрат и пустую породу (хвосты), называют простой или коллективной флотацией. Для разделения породы на отдельные минералы проводят избирательную, или селективную, флотацию, при которой процесс разделения повторяют несколько раз. При избирательной флотации, кроме собирателей и пенообразователей, в процесс вносят флотореагенты, способные подавлять действие собирателей и, усиливая гидрофильность определенных минералов, препятствовать их всплыванию. Такие флотореагенты называются подавителями, или депрессорами (известь, цианистые соли щелочных металлов). Последующим внесением реагентов, называемых активаторами, снимают действие депрессоров и способствуют всплыванию минералов, которые в предыдущей стадии флотации погрузились в жидкость. Эффективность флотации повышается добавкой регуляторов, изменяющих pH среды и усиливающих воздействие флотореагентов. [c.27] селективной флотацией полиметаллической сульфидной руды получают ряд концентратов отдельных минералов, а под водой остается пустая порода. Расход флотореагентов составляет около 100 г на 1 т породы. [c.28] Техника флотации заключается в том, что сырье, измельченное до размера частиц не более 0,1—0,3 мм, вместе с водой и флотореаген-тами подают во флотационную машину. Применяют флотационные машины двух типов камерные с механическим перемешиванием пульпы с воздухом и корытные с пневматическим (воздушным) перемешиванием. На рис. 6 представлена схема машины с воздушным перемешиванием. Воздух, подаваемый из общего коллектора и выходящий пузырьками через трубки, служит одновременно и для перемешивания, и для подъема гидрофобных минеральных частиц на поверхность пульпы. Образующаяся минерализованная пена отводится через желоба и самопроизвольно разрушается концентрат отделяют в отстойниках от воды и сушат в сушилках из нижней части машины отбирают гидрофильную фракцию. [c.28] Термическое обогащение твердого сырья основано на различии в плавкости компонентов сырья. Например, нагреванием серосодержащей породы отделяют легкоплавкую жидкую серу от пустой породы, состоящей из более тугоплавких известняков, гипса и др. [c.28] Газовые смеси разделяют, используя различия компонентов смеси в температурах кипения, растворимости и других свойствах. Разные температуры кипения дают возможность при сжатии и сильном охлаждении последовательно конденсировать отдельные компоненты. Так, из коксового газа, содержащего 53 —60% Нг, получают газообразный водород, последовательно конденсируя и отделяя содержащиеся в газе углеводороды, оксид углерода, кислород и азот. В других случаях газовую смесь сжижают и затем разделяют на компоненты перегонкой в ректификационных колоннах. [c.29] Широкое распространение в промышленности для разделения газовых смесей находят методы сорбции — избирательное поглощение компонентов смеси жидкими (абсорбция) или твердыми (адсорбция) веществами. Поглощенные компоненты выделяют (процесс десорбции) нагреванием, обработкой водяным паром и т. п. Примером адсорбционного метода служит непрерывный процесс селективного разделения газовых смесей при помощи движущегося адсорбента — активированного угля. Высокий коэффициент извлечения компонентов из смеси и низкий удельный расход пара на десорбцию обусловливают экономичность данного метода. [c.29] Вернуться к основной статье