Байыту - Beneficiation

Ішінде тау-кен өндірісі өнеркәсіп немесе өндіруші металлургия, байыту жақсартатын (пайда әкелетін) кез-келген процесс экономикалық мәні алу арқылы кеннің банды минералдар нәтижесінде жоғары өнім шығарылады (концентрат ) және қалдық ағыны (қалдықтар ). Байытудың әр түрлі түрлері бар, әр қадам сайын бастапқы кен концентрациясын жоғарылатады.


Тарих

Темірді байыту Қытайда біздің эрамызға дейінгі 800 жылдан бастап белгілі болды гүлдеу.[1] Блумери - бұл балқытудың бастапқы түрі және адамдарға отты темірден бөлінетін сұйықтыққа балқыту үшін отты қыздыруға мүмкіндік береді. Гүлденуді өнертабыс дереу жояды домна пеші, бұл екінші мыңжылдықтың басына дейін Африка мен Еуропада әлі де үлкен сенім артты. Домна пеші келесі қадам болды балқыту өндірілген темір шойын.[2] Еуропадағы алғашқы домна пештері 1200-ші жылдардың басында Швеция мен Бельгия төңірегінде пайда болды, ал Англияда 1400 жылдардың соңына дейін емес. Домна пешінен құйылған шойын құрамында көміртегі көп, оны қатты және сынғыш етеді, сондықтан жұмыс істеу қиынға соғады. 1856 жылы Бессемер процесі сынғыш шойынды болатқа, иілгіш металлға айналдыратын ойлап тапты.[2] Содан бері Бессемер процесінің орнын басатын көптеген түрлі технологиялар ойлап табылды, мысалы электр доға пеші, негізгі оттекті болат құю, және тікелей тотықсыздандырылған темір (DRI).[3]

Сульфидті кендер үшін байыту үшін басқа процесс қабылданады. Балқытуды бастамас бұрын кенді күкірттен тазарту қажет. Қуыру бөлудің негізгі әдісі, мұнда ағашты кен үйінділеріне қойып, тотығуға көмектесу үшін отқа қояды.[4][5]

2 Cu2S + 3 O2 → 2 Cu2O + 2 SO2

Қуырудың алғашқы тәжірибелері сыртта жасалды, бұл күкірт диоксидінің үлкен бұлттарын құрлықтың үстінен өткізіп, қоршаған экожүйелерге, суда да, құрлықта да үлкен зиян келтірді. Күкірт диоксидінің бұлттары қоршаған ортаның күрделі зақымдануын күйдіру үшін қажет ағаштың жергілікті ормандарын кесуімен,[4] көрсетілгендей Садбери, Онтарио және Inco Superstack.[5]

Бөлудің түрлері

Бөлу

Байыту кеніштің өзінде басталуы мүмкін. Шахталардың көпшілігінде шахтаның ішінде ұсақтағыш болады, онда кен мен ганг минералдарының бөлінуі жүреді және жанама әсерді тасымалдау жеңілдейді. Ұнтақтағыштан кейін кен ұсақ бөлшектерге айналу үшін ұнтақтағыш немесе диірмен арқылы өтеді. Тығыз ортаны бөлу (DMS) қажетті кенді жыныстар мен ганга минералдарынан әрі қарай бөлу үшін қолданылады. Бұл тығыздықты бөлуді жеңілдету арқылы ұсақталған толтырғышты қабаттастырады. Процесс кезінде DMS пайда болатын жерде маңызды болуы мүмкін, егер DMS алдын-ала пайда болса, ұнтақтағыштар немесе диірмендер бос жыныстарды аз өңдейді. Бұл жабдықтың тозуын, сондай-ақ эксплуатациялық шығындарды төмендетеді, өйткені оның көлемі аз болады.[6]

Физикалық бөлу

Фрезерлеу кезеңінен кейін кенді одан әрі тау жынысынан бөлуге болады. Бұған қол жеткізудің бір әдісі - кеннің физикалық қасиеттерін оны басқа жыныстардан бөліп алу арқылы қолдану. Бұл процестер гравитацияны бөлу, флотация және магниттік бөлу. Ауырлық күшін бөлу үшін оларды бөлу үшін центрифугалық күштер мен кендер мен гангтың үлес салмағы қолданылады.[7] Магниттік бөлу магниттік гангті қажетті кеннен бөлу үшін немесе керісінше магниттік емес гангтан магниттік мақсатты руданы шығару үшін қолданылады.[8] DMS физикалық бөліну ретінде де қарастырылады.

Химиялық бөлу

Бөлу үшін кейбір кеннің физикалық қасиеттеріне сенуге болмайды, сондықтан кендерді тау жыныстарынан бөлу үшін химиялық процестер қолданылады. Көбіктің флотациясы, сілтілеу, және электрмен жұмыс істеу химиялық бөлудің кең таралған түрлері болып табылады. Көбікті флотациялау кезінде кенді гангадан бөлу үшін гидрофобты және гидрофильді қасиеттері қолданылады. Гидрофобты бөлшектер алынып тасталатын ерітіндінің жоғарғы жағына көтеріледі.[9][10] Ерітіндідегі рН өзгеруі қандай бөлшектердің гидрофильді болатындығына әсер етуі мүмкін. Сілтілеу қажетті кенді таужыныстағы ерітіндіге айналдыру арқылы жұмыс істейді.[11] Электрмен жіптеу - бұл бөлудің негізгі әдісі емес, бірақ сілтіленгеннен кейін кенді ерітіндіден шығару қажет.

Іс мысалдары

Алтынға қатысты болса, оны көміртекке сіңіргеннен кейін натрий гидроксиді мен цианид ерітіндісіне салады. Ерітіндіде алтын көміртектен және ерітіндіге тартылады. Алтын иондары болат жүннен жасалған катодтардағы ерітіндіден электрмен өңдеуден шығарылады. Содан кейін алтын балқытылады.[11]

Литийді минералдардың ұқсастығына байланысты гангтан ажырату қиын. Литийді бөлу үшін бөлудің физикалық және химиялық әдістері қолданылады. Бірінші флотация қолданылады. Минералогиядағы ұқсастықтарға байланысты флотациядан кейін толық бөліну болмайды. Флотациядан кейін литиймен кездесетін ганг көбінесе темір болып табылады. Флоат концентраты магниттік емес литийден магниттік гангты алып тастау үшін магниттік сепарациядан өтеді.[12]

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Вагнер, Дональд Б. (1999). «Қытайда темірдің алғашқы қолданылуы». Антикалық дәуірдегі металдар: 1-9 - Оксфорд арқылы: Archaeopress.
  2. ^ а б Вагнер, Дональд Б. (2008). «Қытайдағы ғылым және өркениет 5-11 том». Қара металлургия - Кембридж университетінің баспасы арқылы.
  3. ^ «Екінші болат балқыту: принциптері мен қолданылуы». CRC Press. Алынған 2020-04-08.
  4. ^ а б Гринвуд, Норман Н. (1997). Элементтер химиясы (2-ші басылым). Баттеруорт-Хейнеманн. ISBN  978-0-08-037941-8.
  5. ^ а б «Судбури стресстік ортасының фото тарихы». users.vianet.ca. Алынған 2020-04-08.
  6. ^ Халдар, С.К. (2017). Платина-никель-хром кен орындары. Elsevier Inc. ISBN  978-0-12-802041-8.
  7. ^ Falconer, Эндрю (2003). «ГРАВИВТІ БӨЛУ: ЕСКІ ТЕХНИКА / ЖАҢА ӘДІСТЕР» (PDF). Ғылым мен техникадағы физикалық бөліну. 12: 31–48. дои:10.1080/1478647031000104293.
  8. ^ Ю, Цзянуэн (2017). «Темір рудасын магниттеу күйдіру және магниттік бөлу арқылы байыту». Минералды өңдеудің халықаралық журналы. 168: 102–108. дои:10.1016 / j.minpro.2017.09.012.
  9. ^ «Минералды өңдеуге кіріспе: көбік флотациясы». Алынған 2 қыркүйек, 2017.
  10. ^ Рамачандра Рао, С. (2006). «Физикалық және физикалық-химиялық процестер». Қалдықтарды басқару сериясы. 7: 35–69. дои:10.1016 / S0713-2743 (06) 80088-7. ISBN  9780080451312 - Enslevier арқылы.
  11. ^ а б Винал, Дж .; Хуан, Е .; Руис, М .; Феррандо, Э .; Круэллс, М .; Рока, А .; Casado, J. (2006). «Алтын мен палладийді сұйылтылған хлорид ортасында сулы озонмен шаймалау». Гидрометаллургия. 81 (2): 142–151. дои:10.1016 / j.hydromet.2005.12.004 - Elsevier Science Direct арқылы.
  12. ^ Тадесс, Богале; Макуэй, Фиделе; Альбиянич, Борис; Дайер, Лоренс (2019). «Литий минералдарын қатты рудалардан байыту: шолу». Минералды инжиниринг. 131: 170–184. дои:10.1016 / j.mineng.2018.11.023.

Әрі қарай оқу