Thiết bị tập trung khoáng sản đóng một vai trò quan trọng trong quá trình xử lý khoáng sản. Chọn đúng thiết bị tập trung không chỉ cải thiện sự phục hồi khoáng sản mà còn giảm hiệu quả mức tiêu thụ năng lượng và chi phí vận hành.
Tính chất vật lý và lựa chọn thiết bị quặng
Tính chất vật lý quặng chủ yếu bao gồm kích thước hạt, trọng lượng riêng, tính chất từ tính, độ cứng và hình thái hạt. Những đặc điểm này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả của thiết bị tập trung và kết quả xử lý khoáng sản.
Kích thước hạt
Kích thước hạt quặng là cơ sở cơ bản để chọn thiết bị tập trung. Quặng hạt thô rất phù hợp cho các thiết bị tách trọng lực, chẳng hạn như đồ gá và máng xoắn ốc, sử dụng sự khác biệt về trọng lực cụ thể để tách các khoáng chất. Quặng hạt mịn phù hợp hơn cho các thiết bị tuyển nổi, sử dụng sự khác biệt về tính chất hóa học bề mặt để đạt được sự tách biệt. Quặng cực thường yêu cầu thiết bị nồng độ ly tâm để tăng cường hiệu ứng trọng lực để tách khoáng.
Sự khác biệt trọng lực cụ thể
Sự khác biệt về trọng lực riêng giữa khoáng chất và các khoáng chất liên quan của nó, phương pháp tách trọng lực càng phù hợp. Quặng với sự khác biệt trọng lực riêng có thể được tách biệt một cách hiệu quả bằng cách sử dụng các thiết bị như đồ gá và bảng lắc. Nếu sự khác biệt trọng lực cụ thể là nhỏ, thiết bị phân tách từ hoặc tuyển nổi là cần thiết để đạt được sự tách biệt bằng cách khai thác các tính chất từ tính hoặc sự khác biệt hóa học bề mặt.
Từ tính khoáng sản
Khi quặng chứa khoáng chất từ tính, thiết bị tách từ là sự lựa chọn ưa thích. Các khoáng chất từ tính mạnh như từ tính và ilmenite có thể được phục hồi bằng cách sử dụng thiết bị tách từ cường độ cao. Khoáng chất yếu yêu cầu điều chỉnh cường độ từ trường hoặc xử lý bổ sung với các thiết bị nồng độ khác.
Độ cứng quặng và mặc
Quặng cứng đặt nhu cầu cao về khả năng chống mài mòn thiết bị. Các thiết bị tập trung như đồ gá và máng xoắn ốc nên được chế tạo bằng vật liệu chống mài mòn để kéo dài tuổi thọ của thiết bị. Thiết bị tuyển nổi nên được chọn dựa trên các đặc tính kích thước hạt của quặng sau khi mài để tránh hao mòn quá mức.
Tính chất hóa học quặng và lựa chọn thuốc thử
Tính chất hóa học quặng ảnh hưởng đến các thuốc thử được sử dụng và lựa chọn thiết bị trong quá trình tập trung.
Tính chất hóa học bề mặt
Thiết bị tuyển nổi rất nhạy cảm với các tính chất hóa học bề mặt của khoáng chất. Phân biệt giữa các khoáng chất ưa nước và kỵ nước phụ thuộc vào việc điều chỉnh tỷ lệ thuốc thử tuyển nổi. Các quặng khác nhau yêu cầu sử dụng các nhà sưu tập, frothers và chất điều hòa thích hợp để đảm bảo rằng các khoáng chất tuân thủ các bong bóng để tách. Trạng thái liên kết hóa học giữa các khoáng chất
Khi các thành phần khoáng chất phức tạp, chẳng hạn như quặng sulfide và oxit, cùng tồn tại, một bộ tập trung duy nhất không thể đáp ứng các yêu cầu phân tách. Một quy trình nhiều giai đoạn thường được sử dụng, chẳng hạn như tách từ tính để loại bỏ các khoáng chất từ tính theo sau là tuyển nổi để trích xuất các thành phần có giá trị, để tối đa hóa việc sử dụng tài nguyên.
Thành phần khoáng sản và thiết kế quy trình tập trung
Sự đa dạng của các chế phẩm khoáng sản trong một quặng xác định sự phức tạp của quá trình tập trung và cấu hình thiết bị.
Quặng khoáng duy nhất
Đối với quặng với một loại khoáng chất duy nhất, tập trung và độ tinh khiết cao, quá trình lợi ích tương đối đơn giản. Tách trọng lực hoặc thiết bị phân tách từ có thể đạt được tốc độ phục hồi tốt, cung cấp lựa chọn thiết bị linh hoạt và chi phí đầu tư thấp.
Quặng nhiều đông
Quặng phức tạp với nhiều chế phẩm khoáng sản đòi hỏi phải sử dụng kết hợp nhiều thiết bị. Ví dụ, khi các khoáng chất sắt và đồng cùng tồn tại, quặng sắt lần đầu tiên được phân tách bằng cách phân tách từ tính, sau đó là tuyển nổi để chiết xuất đồng. Lựa chọn thiết bị phải tính đến các tính chất vật lý và hóa học của các khoáng chất khác nhau để đảm bảo quá trình tách liên tục và hiệu quả.
Ảnh hưởng của khoáng sản liên quan
Các khoáng chất liên quan phức tạp có thể ảnh hưởng đến độ chính xác phân tách của bộ tập trung. Các phương pháp kỹ thuật toàn diện được yêu cầu, chẳng hạn như kết hợp phân tách từ, tách trọng lực và tuyển nổi, hoặc thậm chí sử dụng các bộ tập trung ly tâm mới để đạt được sự phân tách nhiều giai đoạn.
Các thuộc tính quặng khác ảnh hưởng đến lựa chọn thiết bị
Nồng độ bùn, độ ẩm và tạp chất trong quặng cũng ảnh hưởng đến hiệu suất của thiết bị.
Nồng độ bùn
Nồng độ bùn quá cao có thể dễ dàng dẫn đến tắc nghẽn thiết bị và giảm hiệu quả phân tách. Thiết bị tuyển nổi có các yêu cầu nghiêm ngặt đối với nồng độ bùn, thường duy trì nó trong một phạm vi nhất định để đảm bảo hình thành bong bóng ổn định. Thiết bị tách trọng lực có thể thích nghi hơn với nồng độ bùn, nhưng nó cũng đòi hỏi sự điều chỉnh thích hợp.
Độ ẩm
Slurries có độ ẩm cao làm tăng tải trọng thiết bị, đòi hỏi cấu hình của hệ thống xả và xả hợp lý để đảm bảo hoạt động trơn tru của thiết bị tập trung. Một số thiết bị được trang bị các thiết bị khử nước để cải thiện sự phục hồi khoáng sản.
Thành phần tạp chất
Hàm lượng tạp chất cao trong quặng có thể can thiệp vào hiệu quả tách biệt của thiết bị. Giảm tác động của tạp chất thông qua tiền xử lý, chẳng hạn như nghiền, mài và kiểm soát thuốc thử, là một bước quan trọng trong việc lựa chọn thiết bị và điều chỉnh hoạt động.