Madencilik prosesi profesyonellerinin bilmesi gerekenler: En temel 5 madencilik prosesi yöntemi, prensipleri anlaşılması kolaydır

Mineral işleme alanındaki her uygulayıcı veya öğrenci için,Temel maden işleme yöntemlerinin derin bir anlayışı ve ustalığı, profesyonel uzmanlığa kapıyı açmanın altın anahtarıdır.Çamurun içindeki faydalı minerallerin gangue minerallerinden ayrılması, tüm maden kaynaklarının geliştirilmesi ve kullanımı sürecinde kritik bir adımdır.Mineral işleme amacı, çeşitli yöntemlerle faydalı mineralleri zenginleştirmektir, zararlı kirlilikleri ortadan kaldırır ve daha sonra erime veya endüstriyel uygulamalar için nitelikli hammaddeler sağlar.Bu makale, en temel ve yaygın olarak kullanılan beş maden işleme yöntemini sistematik olarak gözden geçirir ve derinlemesine analiz eder, okuyucuların ilkelerin net bir şekilde anlaşılmasını ve basit bir şekilde uygulanmasını sağlayarak net bir bilgi çerçevesinin oluşturulmasına yardımcı olmayı amaçlamaktadır.

Bu beş temel yöntem şunlardır:

• Yerçekimi Ayrımı
• Denizcilik
• Manyetik Ayrımlama
• Elektrostatik Ayrım
• Kimyasal işleme (hidrometallürji)

01 Yerçekimi Ayrımı

Yerçekimi ayrımı (kısaca yerçekimi ayrımı) en eski mineral işleme teknolojilerinden biridir ve binlerce yıl öncesine kadar altın madenciliğine kadar uzanmaktadır.volfram işleme ağırlık ayrımı önemli kalır, teneke, altın, demir cevheri ve kömür, düşük maliyeti, az çevresel etkisi ve yüksek işleme kapasitesi nedeniyle.

Temel ilke:

Yerçekimi ayrımı temelde mineraller arasındaki yoğunluk farklılıklarına dayanır.Yerçekiminin birleşik etkilerine maruz kalırlar.Yüksek yoğunluklu parçacıklar hızlı bir şekilde yerleşiyor ve ekipmanın alt katmanlarına yerleşiyor.Düşük yoğunluklu parçacıklar yavaş yavaş çöküyor ve üst katmanlara yerleşiyor.Özel ekipman ve işlem akışları bu iki yoğunluk grubunu ayırabilir. Parçacık boyutu ve şekli de ayrım sürecini etkiler.Bu nedenle gelen malzemenin sıkı bir parçacık boyutu kontrolü pratikte genellikle gereklidir..

Uygulanabilir koşullar:

• Mineraller arasında önemli bir yoğunluk farkı vardır, bu da yerçekimi ayrımının etkili çalışması için önkoşuldur.
• Çok çeşitli parçacık boyutlarını işleyebilir ve özellikle diğer yöntemlerle işlenmesi zor olan kaba taneli cevherlerin işlenmesinde iyidir.
• Altın ve teneke, wolframit, hematit ve kömür işleme uygundur.

Ana ekipman:

• Jig: Yatak katmanını gevşetir ve periyodik dikey alternatif su akışı ile yoğunluğa göre katmanlara ayırır. Genellikle kaba ve orta boyutlu cevherleri ve kömürü işlemek için kullanılır.
• Sallama masası: Eğili bir yatakta, cevher parçacıklarını katmanlara ayırmak ve bölge ayrımı yapmak için su akışı ve yatak yüzeyinin farklı karşılıklı hareketini kullanır.İnce tanelerden maden ayırmak için uygundur..
• Spiral çukur / spiral konsantratör: Merkez kaçak gücü ve su akışının birleşik etkilerini kullanarak, spiral çukurda aktığı zaman cevheri çamurunu ayırır.Parçacık boyutu 0 olan ince tanelerle işlenmeye uygundur..03mm ile 0.6mm arasında.
• Ağır ortam ayırıcı: Ayrım ortamı olarak faydalı mineraller ve gangüden aralı bir yoğunlukta ağır bir süspansiyon kullanır.Orta yoğunluktan daha yüksek olanları ise batıyor., hassas bir ayrım sağlıyor.

02 Flotasyon

Flotasyon, özellikle demir dışı metaller (bakır, kurşun, çinko), değerli metaller (altın, gümüş),ve çeşitli metal olmayan cevherler.

Temel İlkeler:

Flotasyon, mineral yüzeylerinin fiziksel ve kimyasal özelliklerindeki farklılıkları, yani değişen yüzebilirliklerini (hidrofobi) kullanır.Tamamen öğütülmüş bir gübreye bir dizi özel flotasyon ajanı ekleyerek, bu yüzey özellikleri yapay olarak değiştirilebilir.

1Düzenleyiciler, diğer maddelerin çalışması için optimal bir ortam yaratmak için diğer faktörlerin yanı sıra gübre pH'ını da ayarlar.

2Toplayıcılar hedef mineral yüzeyine seçici olarak emilir ve hidrofobi (suyla ıslatılamaz) hale gelir.

3Köpükler suyun yüzey gerginliğini azaltır ve en uygun boyutta çok sayıda istikrarlı kabarcık oluşturur.

Rejan ile işlenmeden sonra, hidrofobic hedef mineral parçacıkları seçici olarak kabarcıklara yapışır ve mineralleşmiş bir köpük katmanı oluşturarak gübre yüzeyine yüzer.Hidrofilik gangü mineralleri, öte yandan gübre içinde kalır. Zenginleştirilmiş konsantrasyon elde etmek için köpüğü bir kazıkla kazıklar.

Uygulanabilir koşullar:

• Bakır, kurşun, çinko, nikel, molibden ve diğer cevherler gibi ince parçacık büyüklüğü ve karmaşık bileşimi olan çeşitli sülfid cevherlerini işlemek için uygundur.
• Oksit cevherlerinin, metal olmayan cevherlerin (fluorit, apatit gibi) ve değerli metal cevherlerinin ayrılması için yaygın olarak kullanılır.
• Flotasyon, benzer yoğunlukta ve manyetik ve elektrik özelliklerinde açık bir fark olmayan mineralleri ayırmak için son derece etkili bir yöntemdir.

Temel elemanlar (rejan sistem):

Flotasyonun etkinliği, rejan türü, dozaj, ekleme sırası ve yeri de dahil olmak üzere doğru rejan sistemine büyük ölçüde bağlıdır.

• Toplayıcılar: Xanthates ve nitrogliserinler gibi bu ajanlar, hidrofobizitesi elde etmenin anahtarıdır.
• Köpükler: Çam yağı (No. 2 yağı) gibi bu maddeler sabit köpük oluşturmaktan sorumludur.
• Düzenleyiciler: Bu maddeler arasında aktivatörler (bakır sülfatı gibi), inhibitörler (kimya ve siyanür gibi) ve pH düzenleyicileri,minerallerin yüzebilirliğini artırmak veya azaltmak ve ayrım seçiciliğini iyileştirmek için kullanılır.

03 Manyetik Ayrımlama

Manyetik ayrım, mineralleri sınıflandırmak için manyetik farkı kullanan fiziksel bir yöntemdir. Süreç basittir ve genellikle çevre kirliliğine neden olmaz.Demir metal cevheri (özellikle demir cevheri) seçiminde vazgeçilmez bir rol oynarAyrıca demir içeren kirlilikleri kaldırmak veya diğer minerallerden manyetik maddeleri kurtarmak için de yaygın olarak kullanılır.

Temel ilke:

Cevher parçacıkları manyetik ayırıcı tarafından üretilen eşit olmayan manyetik alanın içinden geçerken,farklı manyetik özelliklere sahip cevher parçacıkları farklı büyüklüklerde manyetik kuvvetlere maruz kalacaktır.

• Güçlü manyetik mineraller (magnetit gibi) güçlü manyetik kuvvet tarafından çekilir ve manyetik kutunun yüzeyine (manetik davul gibi) adsorbe edilir.Manyetik kutup hareket ederken, belirlenmiş konuma götürülür, manyetik alanı terk ederler ve yoğunlaşmaya dönüşürler.
• Manyetik olmayan veya zayıf manyetik mineraller (kwarts ve bazı gangue gibi) az veya neredeyse hiç manyetik kuvvete maruz kalır.Orijinal yol boyunca hareket ederler ve atık haline gelirler..

Uygulanabilir koşullar:

• Manyetik ayrıştırma: Manyetik ayrıştırma, manyetik işlem için en önemli ve en verimli yöntemdir.
• Diğer manyetik minerallerin sınıflandırılması: Mangan cevheri, kromit, ilmenit ve zayıf manyetizme sahip bazı nadir metal minerallerin (wolframit gibi) sınıflandırılması için de kullanılabilir.
• Demir kaldırma: Keramik ve cam gibi metal olmayan mineral hammaddelerin arıtılmasında, ürünün beyazlığını artırmak için zararlı demir kirliliklerini kaldırmak için kullanılır.
• Ağır orta geri kazanım: Ağır orta kömür veya cevher damıtmasında, manyetik ağır malzemeleri, örneğin manyetit tozu gibi geri kazanmak için kullanılır.

Ana ekipman:

Manyetik bölücülerin birçok türü vardır. manyetik alanın kuvvetine göre zayıf manyetik alanlara,Orta manyetik alan ve güçlü manyetik alan manyetik ayırıcılarEkipmanın yapısına göre, davul türüne, rulo türüne, disk türüne ve manyetik ayrım sütunu türüne ayrılabilirler.

• Kalıcı mıknatıs davul manyetik ayırıcı: En yaygın olarak kullanılan, sıklıkla güçlü manyetik mıknatıs işlemek için kullanılan ve eş akım olarak bölünmüş,çamur akış yönüne göre karşı akım ve yarı karşı akım türleri.
• Yüksek eğimli manyetik ayırıcı: Zayıf manyetik mineralleri sıralamak veya ince tanelerli demir kirliliklerini kaldırmak için kullanılan güçlü bir manyetik alan eğilimini üretebilir.• Manyetik katran/manyetik davul: Genellikle ekipmanları korumak için malzeme eziciye girmeden önce büyük demir parçalarını çıkarmak için kuru önceden seçim için kullanılır.

04 Elektrik ayrımı

Elektrostatik ayrım, yüksek voltajlı bir elektrik alanında ayırmak için minerallerin iletkenlik özelliklerindeki farklılıkları kullanır.Bu kuru ayırma yöntemi, özellikle su kıtlığı alanlarında uygundur.Önceki üç yöntem kadar yaygın olarak kullanılmasa da, bazı mineral kombinasyonlarını, örneğin scheelite'yi cassiterite'den ve zirkonu rutile'den ayırmada yer değiştirmez bir rol oynar.

 Temel ilke:

Elektrostatik ayrım süreci öncelikle iki aşamayı içerir: şarj ve ayrım.Önceden ısıtılmış ve kurutulmuş mineral parçacıklar korona elektrotları ve dönen rulolar tarafından oluşturulan yüksek voltajlı elektrik alanına girdiğinde:

• İletici mineraller (ilmenit ve kasiterit gibi) hızlı bir şekilde elektrik yükü elde eder ve topraklanmış rulolarla temas ettikleri için hızla dağılır.Merkezi çekim kuvveti ve yerçekimiyle rulolardan atılırlar..
• İletken olmayan mineraller (zirkon ve kuvars gibi) zayıf iletkenlik gösterir ve elektrik yükü aldıktan sonra dağılmak zordur.Elektrostatik kuvvetler tarafından rulo yüzeyine çekilirler, rulo dönerken rulonun arkasına doğru hareket eder ve sonra fırçalar tarafından süpürülür.İki mineralin önemli ölçüde farklı hareket yolları olduğundan, ayrım sağlanır.

Uygulanabilir Şartlar:

• Mineraller arasında elektrik iletkenliğinde önemli farklılıklar olmalıdır. Genel iletken mineraller arasında manyetik, ilmenit, kasiterit vb. bulunur.zirkon, feldspat, scheelite vb.
• Genellikle demir dışı metaller, demir metaller ve nadir metal cevherlerinin seçilmesinde kullanılır.Özellikle birlikte bulunan mineralleri karışık konsantratlardan çekimsel ayrım veya manyetik ayrımla ayırmak için.
• Seçilecek malzemeler kesinlikle kuru, temiz ve eşit parçacık büyüklüğünde olmalıdır.

Ana ekipman:

• Rulo elektrostatik ayırıcı: En yaygın kullanılan elektrostatik ayırma ekipmanıdır.İş alanı oluşturmak için döner topraklanmış bir rulo ve yüksek voltajlı bir korona elektrotundan oluşur.
• Plaka / ekran plaka elektrostatik ayırıcı: Farklı parçacık boyutu aralıkları olan malzemeleri işlemek için kullanılır.

05 Kimyasal Cevher Döşeme / Hidrometallürji

Kimyasal cevher dressing, sıklıkla hidrometallürji kavramıyla yakından ilişkilidir, mineral bileşenlerin fiziksel fazlarını değiştirmek için kimyasal reaksiyonları kullanır.Böylece faydalı bileşenleri kirliliklerden ayırır.Bu yöntem özellikle bakır oksit, altın ve uranyum cevherleri gibi düşük kaliteli, karmaşık ve ince depolanan cevherlerin işlenmesi için uygundur.Geleneksel fiziksel ayırma yöntemleri ile ayırılması zor olan.

Temel ilke:

Özel bir kimyasal çözücü kullanarak, belirli sıcaklık ve basınç koşullarında,hedef metal veya cevherdeki bileşikleri seçici bir şekilde bir çözeltide çözülür, Gangue mineralleri katı fazda kalırken (çöplük kalıntıları).

Ana adımlar şunlardır:

1Çıkarma: Cevher bir asit (küfürik asit gibi), alkali (sodyum hidroksit gibi) gibi bir çıkarma maddesi ile tedavi edilir.veya faydalı metali sıvı fazına serbest bırakmak için bir tuz çözeltisi (siyanür gibi).

2Sıvı-Katı Ayrımlama: Metale zengin hedef çözeltme (içme) içme kalıntısından ayrılır.

3Çözüm arıtma ve zenginleştirme: Çözümdeki kirlilik iyonlarını çıkarmak ve hedef metalin konsantrasyonunu artırmak için yağmurlama, çözücü ekstraksiyonu veya iyon değişimi kullanın.

4Metal geri kazanımı: Son metal ürünü veya bileşiklerini elektroliz, yer değiştirme veya yağmalama yoluyla arıtılmış çözeltiden çıkarmak.

Uygulanabilir koşullar:

• Düşük dereceli oksit cevherlerinin işlenmesi: Örneğin, düşük dereceli bakır oksit cevherleri için asit süzme-ekstraksiyon-elektroliz süreci.
• Değerli metallerin çıkarılması: Örneğin, altın cevherleri için siyanür süzme yöntemi en yaygın kullanılan altın çıkarma işlemidir.
• Karmaşık ve ayırılması zor cevherlerin işlenmesi: Benzer fiziksel özelliklere ve karmaşık bağlantılara sahip cevherler için, kimyasal benefisiasyon genellikle tek etkili yoldur.
• Atıklardan metal geri kazanımı: Pil geri dönüşümü ve elektronik atık işleme gibi alanlarda geniş umutlara sahiptir.

Tipik süreçler:

• Sanyit altını çıkarma: Sodyum siyanür çözeltisi kullanarak madende altını çözün ve daha sonra altını çinko tozu ile değiştirin.
• Bakırın asitle süzülmesi: Bakır oksit cevheri, yüksek saflıkta katot bakır elde etmek için çıkarılan ve elektrolize edilen bakır sülfat çözeltisi elde etmek için seyreltilmiş sülfürik asitle süzülür.
• Alümina üretimi için Bayer süreci: Sodyum hidroksit çözeltisi ile ısıtılmış ve basınçlı koşullarda bakım yapmak, alümina üretimi için klasik bir hidrometallürjik süreçtir.

Mineral ayrımının beş temel yöntemi: çekimsel ayrım, flotasyon, manyetik ayrım, elektrostatik ayrım,ve kimyasal ayrım modern maden işleme teknolojisinin temelini oluştururHer yöntemin kendine özgü bilimsel ilkeleri ve uygulama alanı vardır.maden işleme mühendisleri genellikle çevikçe tek bir yöntem seçmek veya cevherin özel özelliklerine (mineral bileşim gibi) dayanan birden fazla yöntemi birleştirmek gerekir., yayılma özellikleri ve fiziksel ve kimyasal özellikleri), teknik ve ekonomik göstergeler ve en uygun maden işleme sürecinin geliştirilmesi için çevre koruma gereksinimleri,Böylece verimlimaden kaynaklarının ekonomik ve yeşil gelişimi.Bu temel ilkeleri derinlemesine anlamak ve yönetmek, pratik sorunları çözmek ve teknolojik yeniliği teşvik etmek için her maden işleme mühendisi için temeldir..