Збагачення руди сукупність методів розділення металів і мінералів один від одного за їх фізичними та або хімічними власт

Збагачення руди — сукупність методів розділення металів і мінералів один від одного за їх фізичними та / або хімічними властивостями. Хімічний склад компонентів руди при цьому не змінюється.

Історія

Збагачення руд вперше системно описано в 1556 р. Георгом Агріколою в його гірничій енциклопедії «Про гірничу справу та металургію» («De Re Metallica»).

Призначення

Велика частина руд в природному стані не придатна для безпосереднього металургійного переділу. При видобутку залізної руди внаслідок низького вмісту заліза і високого порожньої породи при плавці виходить велика кількість шлаку, що вимагає підвищеної витрати палива; при цьому робота доменних печей характеризується низькою продуктивністю. Підвищення концентрації заліза в рудах дає суттєвий економічний ефект. При збільшенні вмісту заліза в руді на 1 % питома витрата коксу в середньому знижується на 1,4-2,0 %, а продуктивність доменної печі підвищується на 2,5-3,0 %. Цей ефект значно перевищує витрати на збагачення. Тому майже всі руди перед металургійним переділом піддаються збагаченню.

Збагачення є операцією, в результаті якої підвищується концентрація корисного елемента (заліза, марганцю та ін.) За рахунок видалення максимально можливої кількості порожньої породи. Іноді при збагаченні руди з порожньою породою видаляється частина шкідливих домішок.

За своєю суттю збагачення — це механічний процес поділу частинок руди, що являють або корисний мінерал, або пусту породу. Для цього використовують відмінності у властивостях корисного мінералу і пустої породи: за кольором, блиском, твердості, густині, оптичним, електричним, магнітним і іншим властивостям .

Технологія

Під технологією збагачення руд мається на увазі сукупність окремих процесів (операцій) — підготовчих, основних і допоміжних.

Підготовчі процеси (операції) призначені для підготовки руди до збагачення: зменшення крупності шматків руди, розкриття зростків рудних і нерудних мінералів і ін. До підготовчих процесів належать дроблення і ( подрібнення) руди, грохочення, гідравлічна класифікація, магнетизуючий випал.
Основними є процеси власне збагачення руди. Вони засновані на використанні відмінностей у фізичних і фізико-хімічних властивостях поділюваних при збагаченні компонентів (мінералів) руди — кольорі і блиску, промивності, густині, магнітній сприйнятливості, змочуваності поверхні і ін. Розрізняють такі методи збагачення руд: рудопідготовка (рудорозбірка), промивка, гравітаційне збагачення, магнітна сепарація і флотація.
Допоміжні процеси застосовуються для обробки продуктів, одержуваних у результаті збагачення. До них належать згущення шламів і прояснення мийних вод, зневоднення продуктів збагачення та ін.

Отримані при збагаченні руд продукти класифікуються на два і більше класів відмінних за якістю, багатший продукт називають концентратом, найбідніший — хвостами, продукти із середнім вмістом називають проміжним (промпродукт), вони зазвичай повертаються на переробку. Для сучасних руд кольорових, рідкісноземельних і радіоактивних елементів відходи процесів збагачення корисних копалин (хвости) складають від 90 до 99 % вихідної руди. Процес рудопідготовки забирає від 50 до 60 % витрат до вартості переробки руди, де використовується дороге і швидкозношуване обладнання.

Визначення оптимальної глибини збагачення рудної сировини.

Оптимальна глибина збагачення рудної сировини

Основною задачею збагачення руд є одержання концентратів з вмістом металу, що дозволяє найбільш економічно їх використовувати в металургійному переділі при максимальному вилученні металу з руд. Техніко-економічні показники виробництва металу з руд з урахуванням витрат на видобуток, збагачення, огрудкування, транспортування і металургійний переділ оцінюються приведеними витратами на 1 тонну виплавлюваного продукту:

П = С + Е К ,

де П — приведені витрати на виробництво металу, грн/т; З — собівартість металу, грн/т ; К- питомі капітальні витрати на виробництво металу, грн/т; Е — нормативний коефіцієнт окупності.

При рішенні питання про оптимальну глибину збагачення сировини враховуються інтереси не тільки гірничо-збагачувальних комбінатів (ГЗК), але і металургійних заводів (рис.).

В міру підвищення вмісту металу в концентраті βм зростають витрати на збагачення і збільшуються втрати (крива CD на рис.). Водночас витрати і втрати металу в металургійному переділі скорочуються (крива АВ). Крапка перетинання кривих АВ і CD вказує на оптимальний ступінь збагачення руд. Крім того, ця крапка звичайно відповідає мінімальній собівартості виробни-цтва чавунів і феросплавів.

Доцільно одержувати такий вміст металу в концентраті, що забезпечує мінімальні приведені витрати на одержання металу в загальному комплексі «видобуток — збагачення — огрудкування — транспорт — металургійний переділ». Вміст металу в концентраті, що забезпечує мінімальні приведені витрати на виробництво 1 тонни металу, прийнято називати оптимальним вмістом.

Див. також

Примітки

Архів оригіналу за 3 травня 2006. Процитовано 9 грудня 2018.
(PDF). Архів оригіналу (PDF) за 3 лютого 2015. Процитовано 9 грудня 2018.

Література

Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .
Смирнов В. О., Білецький В. С. Підготовчі процеси збагачення корисних копалин. [навчальний посібник]. — Донецьк: Східний видавничий дім, Донецьке відділення НТШ, 2012. — 284 с.
Білецький В. С., Смирнов В. О. Технологія збагачення корисних копалин. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2003. — 272 с.
Білецький В. С., Гайко Г. І. Історія збагачення корисних копалин. //Збагачення корисних копалин: Наук.-техн. зб. — 2015. — Вип. № 60 (101). С. 3-10. [ 9 грудня 2018 у Wayback Machine.]
Шинкоренко С. Ф., Белецкий Е. П., Ширяев А. А. Справочник по обогащению руд черных металлов / под ред. С. Ф. Шинкоренко. — Москва: Недра, 1980. — 527 с.
Кармазин В. И. Обогащение руд черных металлов. Учебник для вузов. — Москва: Недра, 1982. — 216 с.
Шумаков Н. С., Дмитриев А. Н., Гараева О. Г. Сырые материалы и топливо доменной плавки. — Екатеринбург: Институт металлургии УрО РАН, 2007. — 392 с. — .
Остапенко П. Е. Теория и практика обогащения железных руд. — М.: Недра, 1985.
Білецький В. С., Олійник Т. А., Смирнов В. О., Скляр Л. В. Основи техніки та технології збагачення корисних копалин: навчальний посібник. — К.: Ліра-К 2020. — 634 с. [ 13 лютого 2022 у Wayback Machine.]

Посилання

Руды обогащение [ 4 березня 2016 у Wayback Machine.] — статья из «Энциклопедии Кольера»

[1] Архів оригіналу за 3 травня 2006. Процитовано 9 грудня 2018.

[2] (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 3 лютого 2015. Процитовано 9 грудня 2018.