礦物電處理、電分離
礦物的電選礦——根據電工的作用,從廢石中分離出有價值的成分,在它們的粒子上產生一個場,這些粒子具有不同的電物理特性。電分離方法用於富集。
其中,最適用的是基於電導率、接觸和摩擦時獲取電荷的能力以及分離礦物的介電常數的差異的方法。利用單極傳導、熱釋電、壓電等現象,只有在某些情況下才能有效。
如果礦物混合物的成分在電導率方面存在顯著差異,則電導率富集是成功的。
通過電導率對礦物和岩石進行電分離的可能性的特徵(根據 N.F. Olofinsky)
1. 良導體 2. 半導體 3.導電性差的無菸煤 銻礦 金剛石 菱鎂礦 毒砂 鋁土礦 鈉長石 獨居石 方鉛礦 風暴鐵礦 鈣長石 白雲母 赤鐵礦 鉍光澤 磷灰石 霞石金 黑鎢礦 斜鋯石 橄欖石 鈦鐵礦 石榴石(亞鐵) 重晶石 角閃石 Coveline 鋅錳礦 鋅錳礦 硫鈮 高嶺石 綠柱石 菱錳礦 磁鐵礦 錫石 碧歐石ite Spodumene Magnetic Cinnabar Valostanite Stavro lith 黃鐵礦剛玉 Hypersthene 電氣石 軟錳礦 褐鐵礦 Gpis 螢石 磁黃鐵礦 菱鐵礦 石榴石(輕) 天青石(輕鐵) 鉑菱鋅礦 方解石 白鎢礦 金紅石 閃鋅礦 岩鹽 尖晶石 銀 鎢石英 光鹵石 鉭鐵礦 石英四面體 鉻鐵礦 藍晶石 鈦磁鐵礦 鋯石(高鐵) 磷釔礦 黃銅礦 黃銅礦
第一組和第二組與第三組完全分開。第一組的成員比第二組更難分開。僅根據電導率的自然差異,幾乎不可能將第 2 組礦物與第 3 組或同一組礦物分開。
在這種情況下,使用特殊的材料製備來人為地增加它們導電性的差異。最常見的製備方法是改變礦物的表面含水量。
決定非導電和半導電礦物顆粒總電導率的主要因素是它們的 表面電導率... 由於大氣中含有大量水分,後者吸附在穀物表面,會嚴重影響其電導率值。
通過調節吸附水分的量,可以控制電分離過程。在這種情況下,可能存在三種主要情況:
- 兩種礦物在乾燥空氣中的本徵電導率不同(相差兩個數量級或更多),但由於在正常濕度的空氣中吸附水分,電導率差異消失;
- 礦物具有相似的固有電導率,但由於其表面疏水性程度不均,生物在潮濕空氣中會出現電導率的差異;
- 電導率接近,不隨濕度變化而變化。
在第一種情況下,礦物混合物的電分離必須在乾燥空氣中或在預乾燥後進行。同時,為了保持表面電導率的恆定,短時間內只需要顆粒表面的干燥,眾生自身內部的水分並不重要。
在第二種情況下,需要潤濕以增加親水性更強的礦物的導電性。最好的結果是通過在最佳濕度的調節氣氛中保存材料並將其釋放。
在第三種情況下,有必要人為地改變其中一種礦物的疏水度(最有效 - 通過用表面活性劑進行試劑處理)。
礦物可以用選擇性地固定在其表面的有機試劑進行處理——疏水劑,可以使礦物表面親水的無機試劑,以及這些試劑的組合(在這種情況下,無機試劑可以起到影響礦物表面的調節劑的作用)有機試劑的固定)。
在選擇表面活性劑處理方案時,建議使用類似礦物浮選的豐富經驗。如果分開的對具有接近的本徵電導率並且不可能通過用表面活性劑處理來選擇性地改變其表面的疏水度,則可以使用化學或熱處理或輻照作為製備方法。
第一種是在礦物表面形成一層新物質薄膜——化學反應的產物。在選擇用於化學處理(液體或氣體)的試劑時,使用分析化學或礦物學已知的反應,這些礦物的特徵:例如,用於處理矽酸鹽礦物 - 暴露於氟化氫,用於製備硫化物 -單質硫硫化、銅鹽處理等工藝。
往往情況恰恰相反,在次生變化過程中,礦物表面出現各類地層的表膜,分離前必須清洗乾淨。通過機械方法(分解、擦洗)或化學方法進行清潔。
在熱處理過程中,由於礦物在加熱過程中、還原或氧化燒製過程中電導率的不均勻變化,以及利用其他作用,可以實現電導率的差異。
一些礦物的電導率可以被紫外線、紅外線、X 射線或放射性射線改變(見 電磁輻射的類型).
礦物的電選礦基於礦物在接觸或摩擦時獲得不同符號或大小的電荷的能力,通常用於分離具有半導體或非導電特性的礦物。
由於選擇了與之接觸的材料,以及在裝料過程中礦物混合物運動性質的變化(振動、強力研磨和分離)。
礦物表面的電學性質可以通過上述方法廣泛控制。
準備操作通常是材料的干燥、尺寸的窄分類和除塵。
對於粒徑小於 0.15 mm 的材料的電富集,摩擦吸附分離過程非常有前途。
基於差異的電氣分離 在介電常數 礦物廣泛用於礦物學分析實踐中。
各種類型和設計的電分離器用於礦物的電分離。
顆粒材料分離器:
- 冠部(鼓、室、管狀、帶、傳送帶、板);
- 靜電(鼓、室、帶、級聯、板);
- 組合:電暈靜電、電暈磁、摩擦粘合(鼓)。
除塵器:
- 冠部(帶有上下進料的腔室,管狀);
- 組合:電暈靜電、電暈磁、摩擦粘合(腔室、盤、鼓)。
他們的選擇取決於材料的電物理性質的差異,這些差異必鬚根據顆粒的大小以及材料成分的特性(顆粒形狀、比重等)進行區分。
礦物電選礦的特點是過程經濟且效率高,這就是它被越來越多地使用的原因。
使用電選礦方法加工的主要礦物和材料:
- 礦床的泥漿和復合精礦——精礦和復合精礦的選擇性精加工,含有金、鉑、錫石、黑鎢礦、獨居石、鋯石、金紅石和其他有價值的成分;
- 含金剛石礦石——礦石和初級精礦的選礦、散裝精礦的精加工、含金剛石廢料的再生;
- 鈦磁鐵礦——礦石、中間材料和尾礦的選礦;
- 鐵礦石——磁鐵礦和其他類型礦石的選礦,獲得深精礦,各種工業產品的除塵和分級;
- 錳礦和鉻鐵礦——礦石、工業產品和加工廠廢料的選礦,各種產品的除塵和分級;
- 錫鎢礦——礦石選礦、非標產品精加工;
- 鋰礦——鋰輝石、尖晶石和鋰雲母礦的選礦;
- 石墨——礦石的選礦、劣質精礦的精煉和分級;
- 石棉——礦石、工業產品和加工廠廢物的選礦、除塵和產品分類;
- 陶瓷原料——長石、石英岩的選礦、分級、除塵;
- 高嶺土、滑石——細粒的富集和分離;
- 鹽類——選礦、分級;
- 磷礦——選礦、分級;
- 煙煤——小品位的選礦、分級和除塵。