Tratamento elétrico de minerais, separação elétrica

Beneficiamento elétrico de minerais — separação de componentes valiosos de estéril, com base na ação de um eletricista, um campo em suas partículas, que diferem em propriedades eletrofísicas. Métodos de separação elétrica são usados ​​para enriquecimento.

Destes, os mais aplicáveis ​​são os métodos baseados nas diferenças de condutividade elétrica, na capacidade de adquirir cargas elétricas por contato e fricção e nas constantes dielétricas dos minerais separados. O uso de condução unipolar, fenômenos piroelétricos, piezoelétricos e outros podem ser eficazes apenas em certos casos.

O enriquecimento da condutividade é bem-sucedido se os componentes da mistura mineral diferirem significativamente na condutividade.

Características da possibilidade de separação elétrica de minerais e rochas por condutividade elétrica (segundo N.F. Olofinsky)

1. Bom condutor 2. Semicondutor 3.Mal condutivo Antracite Antimonita Diamante Magnesita Arsenopirita Bauxita Albita Monazita Galena Minério de Ferro Tempestade Anorita Moscovita Hemafita Bismuto Brilho Apatita Nefelina Ouro Wolframita Baddeilita Olivina Ilmenita Granada (Ferrosa) Barita Hornblenda Covelina Gubnerita Bastnesita Enxofre Columbita Caolinita Berilo Sillimante Magnetita Cassiterita Biotita Espodumênio Ímã ic Cinábrio Valostanita Stavro lith Pirita Corindo Hiperstênio Turmalina Pirolusita Limonita Gpis Fluorita Pirrotita Siderita Romã (leve) Celestina (ferro leve) Platina Smithsonita Calcita Esqueelita Rutilo Esfalerita Sal-gema Espinélio Prata Tungstit Carnalita Epidoto Tantalita Faialita Quartzo Tetraedrita Cromita Cianita Titanomagnetita Zircão (alto teor de ferro) Xenotime Chalcosina Calcopirita

O primeiro e o segundo grupos estão bem separados do terceiro. Os membros do 1º grupo são um pouco mais difíceis de separar do que o 2º. É praticamente impossível separar os minerais do Grupo 2 do Grupo 3 ou do mesmo grupo com base no uso apenas de diferenças naturais na condutividade elétrica.

Nesse caso, uma preparação especial de materiais é usada para aumentar artificialmente as diferenças em sua condutividade elétrica. O método de preparação mais comum é alterar o teor de umidade superficial dos minerais.

O principal fator que determina a condutividade elétrica total de partículas de minerais não condutores e semicondutores é a sua condutividade de superfície... Como o ar atmosférico contém, portanto, a quantidade de umidade, esta última adsorvida na superfície dos grãos, afeta fortemente o valor de sua condutividade elétrica.

Ao ajustar a quantidade de umidade adsorvida, o processo de separação elétrica pode ser controlado. Neste caso, três casos principais são possíveis:

• as condutividades intrínsecas dos dois minerais no ar seco são diferentes (diferem em duas ordens de grandeza ou mais), mas devido à adsorção de umidade no ar com umidade normal, a diferença na condutividade elétrica desaparece;
• os minerais têm condutividades elétricas inerentes semelhantes, mas devido ao grau desigual de hidrofobicidade de suas superfícies, as criaturas aparecem no ar úmido, a diferença na condutividade;
• a condutividade é próxima e não muda com a mudança de umidade.

No primeiro caso, a separação elétrica da mistura mineral deve ser realizada ao ar seco ou após secagem prévia. Ao mesmo tempo, para manter a constância da condutividade da superfície, por um curto período de tempo, apenas a secura da superfície das partículas é necessária, não importando a própria umidade interna dos seres.

No segundo caso, a umectação é necessária para aumentar a condutividade elétrica de um mineral mais hidrofílico. Os melhores resultados são obtidos segurando o material e liberando-o em uma atmosfera condicionada com umidade ideal.

No terceiro caso, é necessário alterar artificialmente o grau de hidrofobicidade de um dos minerais (mais eficazmente - por tratamento reagente com surfactante).

Os minerais podem ser tratados com reagentes orgânicos fixados seletivamente em sua superfície - hidrofobizantes, reagentes inorgânicos que podem tornar a superfície do mineral hidrofílica e uma combinação desses reagentes (neste caso, os reagentes inorgânicos podem desempenhar o papel de reguladores que afetam o a fixação de reagentes orgânicos).

Ao escolher um regime de tratamento com surfactante, é aconselhável usar a vasta experiência na flotação de minerais similares. Se o par separado tiver uma condutividade elétrica intrínseca próxima e não houver possibilidade de alterar seletivamente o grau de hidrofobicidade de sua superfície por tratamento com surfactantes, o tratamento químico ou térmico ou a irradiação podem ser usados ​​como métodos de preparação.

A primeira consiste na formação de uma película de uma nova substância na superfície dos minerais — produto de uma reação química. Ao escolher reagentes para tratamento químico (líquido ou gasoso), são utilizadas as reações conhecidas da química analítica ou mineralogia, características desses minerais: por exemplo, para o tratamento de minerais de silicato - exposição ao fluoreto de hidrogênio, para a preparação de sulfetos - os processos de sulfetação com enxofre elementar, tratamento com sais de cobre, etc.

O oposto é frequentemente o caso, quando filmes superficiais de vários tipos de formações aparecem na superfície de minerais no processo de alterações secundárias, que devem ser limpos antes da separação. A limpeza é feita por métodos mecânicos (desintegração, esfrega) ou também por métodos químicos.

Durante o tratamento térmico, a diferença na condutividade elétrica pode ser alcançada devido a mudanças desiguais na condutividade dos minerais durante o aquecimento, durante a queima de redução ou oxidação e usando outros efeitos.

A condutividade de alguns minerais pode ser alterada por ultravioleta, infravermelho, raios X ou raios radioativos (ver Tipos de radiação eletromagnética).

O beneficiamento elétrico de minerais, baseado na capacidade dos minerais de adquirir cargas elétricas de diferentes sinais ou magnitudes mediante contato ou fricção, é comumente usado para separar minerais com propriedades semicondutoras ou não condutoras.

A diferença máxima no tamanho das cargas dos minerais separados é alcançada devido à escolha do material com o qual estão em contato, bem como mudanças na natureza do movimento da mistura mineral durante o carregamento (vibrações, moagem intensiva e separação).

As propriedades elétricas das superfícies minerais podem ser amplamente controladas pelos métodos descritos acima.

As operações preparatórias são geralmente a secagem do material, classificação estreita de seu tamanho e despoeiramento.

Para eletroenriquecimento de material com tamanho de partícula inferior a 0,15 mm, o processo de separação triboadesiva é muito promissor.

Separação elétrica baseada em diferenças em constante dielétrica minerais são amplamente utilizados na prática da análise mineralógica.

Separadores elétricos de uma ampla variedade de tipos e designs são usados ​​para separação elétrica de minerais.

Separadores para materiais granulares:

• Coroa (tambor, câmara, tubular, correia, transportador, placa);
• Eletrostática (tambor, câmara, fita, cascata, placa);
• Combinado: corona-eletrostático, corona-magnético, triboadesivo (tambor).

Coletores de pó:

• Coroa (câmara com alimentação superior e inferior, tubular);
• Combinado: corona-eletrostático, corona-magnético, triboadesivo (câmara, disco, tambor).

Sua escolha é determinada pela diferença nas propriedades eletrofísicas dos materiais, que devem ser separados pelo tamanho de suas partículas, bem como pelas peculiaridades da composição do material (formato das partículas, gravidade específica, etc.).

O beneficiamento elétrico de minerais é caracterizado por uma economia e alta eficiência do processo, razão pela qual é cada vez mais utilizado.

Os principais minerais e materiais processados ​​usando métodos de beneficiamento elétrico:

• Pastas e concentrados complexos de depósitos de minério — acabamento seletivo de concentrados e concentrados complexos contendo ouro, platina, cassiterita, volframita, monazita, zircão, rutilo e outros componentes valiosos;
• Minérios diamantíferos - beneficiamento de minérios e concentrados primários, acabamento de concentrados a granel, regeneração de rejeitos diamantíferos;
• Minérios de titanomagnetita — beneficiamento de minérios, material intermediário e rejeitos;
• Minérios de ferro — beneficiamento de magnetite e outros tipos de minérios, obtenção de concentrados profundos, despoeiramento e classificação de diversos produtos industriais;
• Minérios de Manganês e Cromita — beneficiamento de minérios, produtos industriais e estéreis de usinas de beneficiamento, despoeiramento e classificação de produtos diversos;
• Minérios de estanho e tungstênio — beneficiamento de minérios, acabamento de produtos não padronizados;
• Minérios de lítio — beneficiamento de minérios de espodumênio, tsinwaldita e lepidolita;
• Grafite - beneficiamento de minérios, refino e classificação de concentrados de baixa qualidade;
• Amianto - beneficiamento de minérios, produtos industriais e resíduos de usinas de beneficiamento, despoeiramento e classificação de produtos;
• Matérias-primas cerâmicas — beneficiamento, classificação e despoeiramento de rochas de feldspato e quartzo;
• Caulim, talco — enriquecimento e separação de frações finas;
• Sais — beneficiamento, classificação;
• Fosforitos — beneficiamento, classificação;
• Carvão betuminoso — beneficiamento, classificação e despoeiramento de pequenos teores.