Hur man separerar havsstrandsand monazit rutil zirkongranat ilmenit?
Att separera havsstrandsand är en komplex process i flera-steg. Dess kärna ligger i att separera olika mineraler i malmen genom att utnyttja skillnaderna i deras fysikaliska eller kemiska egenskaper.
Generellt följer separationsprocessen principen om "grov före fin, gravitation före magnetisk, fysikalisk före kemisk", och kan sammanfattas i följande kärnsteg:
Steg 1: För-förbehandling Den råa malmen som utvinns från gruvområdet innehåller en stor mängd värdelöst material och måste genomgå förbehandling- för att förbereda sig för efterföljande separering.
Sållning: Den råa malmen klassificeras efter partikelstorlek med hjälp av utrustning som vibrerande siktar. Detta förbättrar effektiviteten hos efterföljande separationsutrustning eftersom olika partikelstorlekar kräver olika separationsparametrar.
Krossning och malning: Om malmen innehåller agglomerat eller mineraler är tätt bundna till gånggas, behövs krossar eller kulkvarnar för att pulverisera dem, vilket frigör de värdefulla mineralerna.
Tvätt: Tvättmaskiner eller skurmaskiner används för att avlägsna föroreningar som lera och silt som fastnar på malmens yta.
Steg två: Grovbearbetning (primärt gravitationsseparation)
Detta är det mest avgörande och centrala steget i separeringen av kustavlagringar, främst genom att utnyttja mineralernas densitetsskillnader.
Princip: I kustnära placeravlagringar har värdefulla mineraler (som ilmenit, rutil, zirkon, monazit, etc.) vanligtvis en mycket högre densitet än gångmineral som kvarts. Under den kombinerade verkan av vattenflöde och gravitation förs lättare mineraler bort av vattenflödet, medan tyngre mineraler sedimenterar och samlas upp.
Huvudutrustning:
Spiralchute: Detta är den mest använda och effektiva grovbearbetningsutrustningen. Uppslamningen matas från toppen och flyter in i spiralslussen. Under denna process tenderar tyngre mineraler att röra sig mot slussens inre sida, medan lättare mineraler rör sig till utsidan. De separeras av en separator i botten av slussarna.
Spiral ränna
Skakbord: Med hjälp av den fram- och återgående asymmetriska rörelsen av maskineriet och vattenflödet på bordsytan separeras mineraler mellan bäddstängerna enligt densitet och partikelstorlek, vilket erhåller koncentrat, mellanprodukter och avfall. Separationsnoggrannheten är högre än spiralslussans och den används ofta för vidare förädling av grovt koncentrat.
Skakande bord
Efter gravitationsseparation erhålls ett "tungt mineralkoncentrat", som berikas med olika användbara mineraler som ilmenit, rutil, zirkon och monazit, men dessa blandas ihop.
Tredje steget: finseparation (kombinerade operationer av magnetisk separation, elektrostatisk separation och flottation)
För att separera enstaka, kvalificerade koncentrat från grovkoncentratet är det nödvändigt att utnyttja skillnaderna i minerals magnetiska egenskaper, elektriska ledningsförmåga och ytegenskaper för kombinerad separation.
Magnetisk separation
Princip: Utnyttja skillnaderna i magnetiska egenskaper mellan olika mineraler. När mineraler passerar genom ett magnetfält magnetiseras starkt magnetiska mineral och adsorberas på den magnetiska separatorn, medan icke-magnetiska mineraler förblir opåverkade.
Torr magnetisk separator
Ansökan:
För det första separerar en svag magnetfältseparator starkt magnetiska mineraler, såsom magnetit.
Sedan separerar en medelstor eller stark magnetfältseparator måttligt magnetiska mineraler, såsom ilmenit och monazit.
Slutligen, det som återstår är vanligtvis icke-magnetiska eller svagt magnetiska mineraler, som zirkon och rutil.
Elektrostatisk separation
Princip: Använda skillnaderna i ledningsförmågan hos mineraler under ett elektriskt-högspänningsfält. Mineraler med hög elektrisk ledningsförmåga (som rutil) förlorar snabbt sin laddning efter att ha förvärvat den och stöts ut av trummans centrifugalkraft; mineraler med låg elektrisk ledningsförmåga (som zirkon) adsorberas på trummans yta och bärs till baksidan och borstas bort.
Användning: Detta är en nyckelmetod för att separera zirkon (icke-ledare) och rutil (bra ledare).
Flotation
Princip: Utnyttja skillnaderna i de fysikalisk-kemiska egenskaperna hos mineralytor. Genom att lägga till specifika "samlare", "inhibitorer" och "skummare" fäster målmineralet selektivt till luftbubblor och flyter till ytan av slammet, där det skrapas bort.
Användning: Flotation är en effektiv separationsmetod när mineraler har mycket liknande densiteter, magnetiska egenskaper och elektriska egenskaper. Det används till exempel för ytterligare rening av zirkon eller för att separera vissa finkorniga-titanmineraler.
Fjärde steget: Raffinering och avfallsbehandling
Raffinering: Koncentratet som erhålls efter ovanstående fysiska separation uppfyller ibland inte industriella krav på renhet, eller behöver ytterligare bearbetas till produkter med högre{0}}värde. I detta skede används hydrometallurgiska eller pyrometallurgiska metoder, såsom:
Behandling av ilmenit med svavelsyra eller klor för att producera titandioxid eller svamptitan.
Rostning och syratvätt av zirkon för att förbättra dess kvalitet.
Svansbehandling: Den stora mängden avfall (främst kvartssand) som genereras under sorteringsprocessen måste hanteras korrekt. Moderna gruvor kommer att:
Fyll på avfallet i det utvunna-området.
Återvinna och ekologiskt återställa avfallsdammen.
Undersök sekundär återvinning av värdefulla komponenter från avfallsavfallet eller deras användning som byggmaterial för att uppnå resursutnyttjande.
Typiskt exempel på förädlingsprocess för kustplacering (med titan-zirkoniumplacer som exempel):
Råmalm → Sållning och tvättning → Spiralränna (gravitationsseparation) → Erhåller tungt grovt sandkoncentrat.
Grovt koncentrat → Torkning → Medium/stark magnetisk separation → Magnetisk produkt är ilmenitkoncentrat; icke-magnetisk produkt fortsätter till nästa steg.
Icke-magnetiska produkter → Elektrostatisk separation → Konduktiva produkter är rutilkoncentrat; icke-ledande produkter är zirkonkoncentrat.
(Om nödvändigt) Ovanstående koncentrat utsätts för flotation eller syratvättning för att förbättra deras kvalitet.
Radioaktiva mineral som monazit (vanligtvis erhållet i den mellanliggande magnetiska separationssektionen) som separeras från koncentratet måste lagras och hanteras separat.
Sammanfattningsvis är sortering av kustplaceringsavlagringar ett typiskt "kombinerat processflöde", med användning av en serie fysikaliska metoder såsom gravitationsseparation, magnetisk separation, elektrostatisk separation och flotation för att gradvis separera de blandade tunga mineralerna till olika enkla kommersiella koncentrat med hög-renhet. Den specifika processdesignen beror på den specifika mineralsammansättningen och ekonomiska värdeöverväganden av placeravlagringen.
