Гравитационная концентрация (также известная как гравитационное разделение или гравитационное обогащение) является одним из старейших процессов обогащения. С 500 г. до н.э. до наших дней он особенно подходит для руд, которые трудно обогащать с помощью пенной флотации.
Что такое гравитационное обогащение?
Гравитационное обогащение основано на разнице в плотности минералов и размере частиц, с помощью силы жидкости и механической силы минералы расслаиваются, чтобы получить продукты с различной плотностью.
Метод гравитационного разделения подходит для обработки материалов с большими перепадами плотности, таких как цветные металлы (золото, медь, олово, свинец-цинк, платина), черные металлы (железо, марганец), редкие металлы (вольфрам, торий, цирконий, ниобия, тантала и т. д.), пляжного песка и сортировки угля.
Общие методы гравитационного разделения в основном включают пять типов обогащения с встряхивающим столом, отсадочное обогащение, обогащение в желобе, обогащение в плотной среде и центробежное обогащение.
1. Обогащение шейкера
Обогащение встряхивающим столом использует силу инерции, создаваемую возвратно-поступательным движением поверхности пласта, и импульс потока тонкого слоя воды на склоне для отделения минералов разной плотности друг от друга.
В соответствии с выбранным размером частиц, встряхивающий стол делится на рудошейкер и шламовый вибратор. Рудошейкер сортирует материалы размером 3-0,2 мм, а шламовый вибратор сортирует материалы размером 0,2-0,037 мм.
Каково применение вибростендов?
- Встряхивающие столы являются обычным оборудованием для разделения мелкозернистой руды на гравитационных обогатительных фабриках.
- Разделение золотой руды и золотых россыпей на вибростенде очень популярно в Африке.
- Для сортировки вольфрамовых, оловянных, танталовых, ниобиевых, хромовых, железных, марганцевых и руд драгоценных металлов (металлов платиновой группы).
- Они также используются для отделения угольного шлама в угольной промышленности открытым способом.
Каковы плюсы и минусы шейкеров?
Преимущества
- Коэффициент обогащения руды (отношение содержания концентрата к содержанию сырой руды) высокий, до 100 раз и более.
- Вибросито может одновременно сортировать минералы различного качества для получения высококачественных концентратов и отбраковки хвостов.
- Руда имеет форму веера на поверхности пласта, что удобно для наблюдения и регулировки.
Недостатки
- Оборудование занимает большую площадь и потребляет много воды.
- Низкая производительность, производительность стандартного вибросита (4500×1830) составляет 0,12-2,2 т/ч.
2. Джиг концентрация
Джиг концентрация относится к процессу, в котором материалы наслаиваются в соответствии с плотностью в потоке среды с переменной скоростью вертикального подъема для достижения разделения различных минералов.
Обогатительные фабрики металлических руд в основном представляют собой гидравлические отсадочные машины, размер частиц сырья может достигать 50 мм, а размер частиц извлечения может составлять всего 0,2-0,074 мм.
Каково применение джиг-машин?
- Отсадочное обогащение является основным методом для работы с крупнозернистыми и среднезернистыми минералами и наиболее подходит для сортировки руды размером 18-2 мм.
- Извлечение ценных тяжелых минералов, таких как золото, олово, вольфрам, платина, алмазы, сапфиры и т. д. из россыпного или россыпного золота.
- Переработка железной руды, марганцевой руды, хромовой руды или металлических руд, содержащих ниобий, тантал, титан, цирконий.
Каковы плюсы и минусы джиг-машин?
Преимущества
- Джиги известны своей высокой эффективностью разделения.
- Технологический процесс прост, и за одну сортировку можно получить определенный конечный продукт.
- По сравнению с традиционным оборудованием для гравитационной сепарации потребление воды отсадочной машиной снижается на 30-40%, а занимаемая площадь уменьшается на 1/3.
Недостатки
- Джиги менее эффективны для очень мелких минералов, поскольку некоторые мелкие частицы не могут точно оседать в пульсирующем потоке воды.
- Эффективность разделения при отсадочной подготовке угля ниже, чем при обогащении плотного среднего угля.
3. Обогащение спирального желоба
Обогащение желоба заключается в подаче рудной пульпы в желоб с определенным углом наклона и использовании пульсирующего потока воды, протекающего по склону, для расслоения частиц руды по плотности.
Спиральный желоб является самым ранним оборудованием для гравитационного обогащения, а размер частиц руды, подаваемой на него, составляет 40-0,019 мм.
Каково применение спиральных желобов?
- В основном используется для обработки россыпных месторождений тяжелых минералов, таких как монацит, циркон, золото, уголь, ильменит, хромит, редкоземельная руда и месторождения рутила.
- Шламопровод наиболее широко применяется для переработки мелкодисперсных (-0,074 мм) низкосортных россыпей вольфрамовых, оловянных, золотых, платиновых и других редкометальных руд.
Каковы плюсы и минусы спиральные желоба?
Преимущества
- Спиральные желоба занимают небольшую площадь и имеют большую производительность на единицу площади.
- Простая структура оборудования и низкая стоимость производства, это оборудование с низким энергопотреблением.
- Сильная адаптируемость к колебаниям скорости подачи руды, концентрации, размера частиц и качества без шума.
Недостатки
- Низкая точность сортировки и плохой эффект сортировки чешуйчатой руды.
- С появлением приспособлений и шейкеров использование желобов значительно сократилось.
- Высота большая, а параметры самого оборудования (шаг, сечение спиральной канавки и т.д.) настроить непросто.
4. Обогащение плотных сред
Обогащение в плотной среде относится к процессу обогащения, проводимому в среде с плотностью более 1000 кг/м³ (т.е. в плотной среде). Согласно принципу плавучести Архимеда, частицы руды с низкой плотностью будут всплывать, а частицы руды с высокой плотностью – тонуть.
Циклон для плотной среды (DMC) обычно выбирает размер частиц от 50 до 0,3 мм.
Каково применение циклонов с плотной средой?
- Циклоны с плотной средой стали предпочтительным оборудованием на углеобогатительных фабриках для производства чистого угля.
- Используется при предварительном отборе руды, то есть для удаления большого количества (40%-50%) пустой породы в крупнозернистых условиях.
- Он также используется для очистки промышленных минералов, таких как железная руда, медная руда, золотая руда и предварительно концентрированные алмазы.
Каковы плюсы и минусы циклонов с плотной средой?
Преимущества
- Средняя плотность может быть подготовлена в соответствии с определенными требованиями, а плотность разделения может точно контролироваться, что позволяет эффективно разделять минералы с небольшими различиями в плотности.
- Большая производительность на единицу площади, низкая себестоимость.Обычно используется на средних и крупных обогатительных фабриках.
- Эффективность разделения обычно составляет 60 %, а в некоторых случаях может достигать 80–90 %.
Недостатки
- Высокое энергопотребление и быстрый износ. Когда размер частиц большой, отверстие для подачи шлама в цилиндре и отверстие для погружения песка в конусе легко изнашиваются.
- Когда вязкость, концентрация и гранулометрический состав суспензии изменяются, размер разделяемых частиц и эффект циклона изменяются соответственно.
5. Центробежное обогащение
Центробежное обогащение в основном основано на центробежной силе для ускорения осаждения и расслоения мелких частиц. Его подходящий размер частиц руды составляет 0,074-0,01 мм, и он может эффективно извлекать рудный шлам размером 0,037-0,019 мм.
Каково применение центробежных концентраторов?
- Появление центробежных концентраторов позволяет эффективно извлекать микродисперсные частицы руды.
- Он наиболее подходит для извлечения мелких частиц золота из россыпного золота, мелкозернистого горного золота и золотых рудников кварцевого типа, а также для разделения вольфрамового и оловянного шламов.
- Перспективный метод извлечения тонкодисперсных частиц драгоценных металлов из рыхлых руд и хвостов.
Каковы плюсы и минусы центробежных концентраторов?
Преимущества
- Центробежные концентраторы используют центробежную силу для усиления процесса гравитационного разделения и сокращения времени разделения.
- Центробежные концентраторы более эффективны при переработке мелкодисперсного рудного шлама, а коэффициент извлечения достигает даже около 90%.
- По сравнению с встряхивающим столом он занимает меньшую площадь, имеет большую вычислительную мощность и снижает энергопотребление.
Недостатки
- Потребление воды и электроэнергии больше, чем у плоских желобов.
- Производственный процесс является прерывистой операцией, и руда не может подаваться непрерывно.
- Первоначальная стоимость приобретения центробежного концентратора может быть выше по сравнению с некоторыми другими гравитационными концентраторами.
Вы можете прочитать некоторые случаи гравитационной концентрации FTM Machinery:
- Что такое оборудование для гравитационного разделения золота?
- Как перерабатывать свинцово-цинковую руду на гравитационных сепараторах?
- Методы обогащения для 3 видов железной руды
Подведем итог
Гравитационная сепарация является привлекательным вариантом для переработки угля, пляжного песка, золота, железа, платины, олова, вольфрамовых руд и многого другого. Когда это применимо и эффективно, гравитационное обогащение имеет самые низкие эксплуатационные расходы по сравнению с другими технологиями обогащения. Так как он не требует использования химикатов и реагентов, он также оказывает минимальное воздействие на окружающую среду.
Наиболее часто используемым оборудованием на концентраторе является вибрационный стол = отсадочная машина > центрифуга > спиральный желоб = циклон для плотной среды. Но различное оборудование гравитационного разделения предназначено для разных типов руды. Вы можете связаться с нашими инженерами, мы изготовим для вас максимально оптимизированное оборудование.
