Los profesionales del procesamiento de minerales deben conocer: 5 métodos básicos de procesamiento de minerales, los principios son fáciles de entender

Por cada profesional o estudiante en el campo del procesamiento de minerales,Una comprensión profunda y el dominio de los métodos básicos de procesamiento de minerales es la clave de oro para abrir la puerta a la experiencia profesionalLa separación de minerales útiles de minerales gangue en el mineral es un paso crítico en todo el proceso de desarrollo y utilización de recursos minerales.El propósito del procesamiento de minerales es enriquecer minerales útiles mediante diversos métodos, elimina las impurezas nocivas y proporciona materias primas cualificadas para su posterior fundición o aplicaciones industriales.Este artículo analiza sistemáticamente y en profundidad cinco de los métodos de procesamiento de minerales más básicos y ampliamente utilizados, con el objetivo de ayudar a los lectores a construir un marco de conocimiento claro, garantizando una comprensión clara de los principios y una aplicación sencilla.

Estos cinco métodos básicos son:

• Separación por gravedad
• Flotación
• Separación magnética
• Separación electrostática
• Procesamiento químico (hidrometalurgia)

01 Separación por gravedad

La separación por gravedad (abreviada como separación por gravedad) es una de las tecnologías de procesamiento de minerales más antiguas, con su aplicación que se remonta a miles de años en la minería de oro.La separación por gravedad sigue siendo importante en el procesamiento de tungstenoLa industria del carbón es una de las principales fuentes de energía de la Unión.

Principio básico:

La separación por gravedad se basa fundamentalmente en las diferencias de densidad entre los minerales.están sujetos a los efectos combinados de la gravedadLas partículas de alta densidad se depositan rápidamente y en las capas inferiores del equipo.mientras que las partículas de baja densidad se depositan lentamente y se depositan en las capas superioresEl tamaño y la forma de las partículas también influyen en el proceso de separación.Por lo tanto, el control estricto del tamaño de las partículas del material entrante es a menudo necesario en la práctica.

Condiciones aplicables:

• Existe una diferencia de densidad significativa entre los minerales, que es el requisito previo para el funcionamiento efectivo de la separación por gravedad.
• Puede manejar una amplia gama de tamaños de partículas y es particularmente bueno para procesar minerales de grano grueso que son difíciles de procesar con otros métodos.
• Es adecuado para procesar oro y estaño, wolframita, hematita y carbón.

Equipo principal:

• Jig: afloja la capa de lecho y la separa en capas de acuerdo con la densidad a través de un flujo de agua alternado vertical periódico.
• Mesa de agitación: En un lecho inclinado, utiliza el movimiento diferencial recíproco del flujo de agua y la superficie del lecho para aflojar y separar las partículas de mineral en capas y realizar la separación de zonas.Es adecuado para la separación de minerales finos.
• Concentración espiral: Utiliza los efectos combinados de la gravedad, la fuerza centrífuga y el flujo de agua para separar la suspensión de mineral a medida que fluye en el canal espiral.Es adecuado para el procesamiento de materiales de grano fino con un tamaño de partícula de 0.03 mm a 0.6 mm. ¿Qué quieres decir?
• Separador de medio pesado: utiliza una suspensión pesada con una densidad entre minerales útiles y gangue como medio de separación.mientras que los que tienen una densidad mayor que la media se hunden, logrando una separación precisa.

02 Flotación

La flotación es uno de los métodos de procesamiento de minerales más utilizados, especialmente en el procesamiento de metales no ferrosos (cobre, plomo, zinc), metales preciosos (oro, plata),y diversos minerales no metálicos.

Principios básicos:

La flotación explota las diferencias en las propiedades físicas y químicas de las superficies minerales, es decir, su variabilidad de flotabilidad (hidrofobia).Se puede utilizar una serie de agentes de flotación específicos en un estiércol completamente molido., estas propiedades superficiales pueden alterarse artificialmente.

1Los reguladores ajustan el pH del estiércol, entre otros factores, para crear un ambiente óptimo para que otros agentes funcionen.

2Los colectores se adsorben selectivamente en la superficie mineral de destino, haciéndola hidrofóbica (no humedecible por el agua).

3Las espumas reducen la tensión superficial del agua, generando un gran número de burbujas estables de tamaño óptimo.

Después del tratamiento con el reactivo, las partículas minerales meta hidrófobas se adhieren selectivamente a las burbujas y flotan en la superficie del lodo, formando una capa de espuma mineralizada.Los minerales gangue hidrofílicosLa espuma se raspa con un raspador para obtener el concentrado enriquecido.

Condiciones aplicables:

• Adecuado para el procesamiento de varios minerales de sulfuro con tamaño de partícula fino y composición compleja, como cobre, plomo, zinc, níquel, molibdeno y otros minerales.
• Ampliamente utilizado en la separación de minerales de óxido, minerales no metálicos (como la fluorita, apatita) y minerales de metales preciosos.
• La flotación es un método extremadamente eficaz para separar minerales con densidad similar y sin diferencias obvias en las propiedades magnéticas y eléctricas.

Elementos clave (sistema de reactivos):

La eficacia de la flotación depende en gran medida del sistema de reactivo correcto, incluido el tipo de reactivo, la dosis, el orden de adición y la ubicación.

• Recolectores: Estos agentes, como los xantatos y las nitroglicerinas, son clave para lograr la hidrofobía.
• Espumas: Estos agentes, como el aceite de pino (aceite No. 2), son responsables de crear espuma estable.
• Reguladores: Estos agentes incluyen activadores (como el sulfato de cobre), inhibidores (como la cal y el cianuro) y reguladores de pH,utilizado para aumentar o disminuir la flotabilidad de los minerales y mejorar la selectividad de la separación.

03 Separación magnética

La separación magnética es un método físico que utiliza la diferencia magnética de los minerales para la clasificación.Juega un papel indispensable en la selección de minerales de metales ferrosos (especialmente mineral de hierro)También se utiliza ampliamente para eliminar impurezas que contienen hierro o recuperar sustancias magnéticas de otros minerales.

Principio básico:

Cuando las partículas de mineral pasan a través del campo magnético desigual generado por el separador magnético,Las partículas de mineral con diferentes propiedades magnéticas estarán sujetas a fuerzas magnéticas de diferentes magnitudes.

• Los minerales fuertemente magnéticos (como la magnetita) serán atraídos por la fuerza magnética fuerte y adsorbidos a la superficie del polo magnético (como el tambor magnético).Con el movimiento del polo magnético, son llevados a la posición designada, dejan el campo magnético y caen para convertirse en concentrados.
• Los minerales no magnéticos o débilmente magnéticos (como el cuarzo y algunos gangue) están sujetos a poca o casi ninguna fuerza magnética.Se mueven por el camino original y se convierten en tailings.

Condiciones aplicables:

• Sortado de magnetita: La separación magnética es el método más importante y eficiente para procesar la magnetita.
• Sortar otros minerales magnéticos: También se puede utilizar para clasificar el mineral de manganeso, la cromita, la ilmenita y algunos minerales raros de metal con magnetismo débil (como la wolframita).
• Eliminación del hierro: En la purificación de materias primas minerales no metálicas como la cerámica y el vidrio, se utiliza para eliminar las impurezas nocivas del hierro para mejorar la blancura del producto.
• Recuperación media pesada: En el aderezo de carbón o mineral pesado medio, se utiliza para recuperar materiales pesados magnéticos como el polvo de magnetita.

Equipo principal:

Hay muchos tipos de separadores magnéticos. De acuerdo con la intensidad del campo magnético, se pueden dividir en campo magnético débil,separadores magnéticos de campo magnético medio y campo magnético fuerteSegún la estructura del equipo, pueden dividirse en tipo de tambor, tipo de rodillo, tipo de disco y tipo de columna de separación magnética.

• Separador magnético de tambor de imán permanente: El más utilizado, a menudo utilizado para procesar magnetita fuertemente magnética, y dividido en co-corriente,los tipos de contracorriente y semicontracorriente según la dirección del flujo del lodo.
• Separador magnético de alto gradiente: puede generar un fuerte gradiente de campo magnético, que se utiliza para clasificar minerales débilmente magnéticos o eliminar impurezas de hierro de grano fino.• Polia magnética/ tambor magnético: Se utiliza comúnmente para la preselección en seco para eliminar grandes piezas de hierro antes de que el material entre en el triturador para proteger el equipo.

04 Separación eléctrica

La separación electrostática utiliza las diferencias en las propiedades conductoras de los minerales para separarlos en un campo eléctrico de alto voltaje.Este método de separación en seco es especialmente adecuado para zonas con escasez de aguaAunque no se utiliza tan ampliamente como los tres métodos anteriores, desempeña un papel insustituible en la separación de ciertas combinaciones minerales, como la scheelita de la cassiterita y el zircón de la rutila.

 Principio básico:

El proceso de separación electrostática consiste principalmente en dos pasos: carga y separación.Cuando las partículas minerales precalentadas y secas entran en el campo eléctrico de alto voltaje formado por electrodos corona y rodillos giratorios:

• Los minerales conductores (como la ilmenita y la cassiterita) adquieren rápidamente una carga eléctrica y la disipan rápidamente debido al contacto con los rodillos conectados a tierra.Se lanzan desde los rodillos por la fuerza centrífuga y la gravedad.
• Los minerales no conductores (como el zircón y el cuarzo) tienen mala conductividad y son difíciles de disipar después de adquirir una carga eléctrica.Se atraen a la superficie del rodillo por fuerzas electrostáticas, moviéndose hacia la parte trasera del rodillo a medida que el rodillo gira, y luego siendo barrido por pinceles.Dado que los dos minerales tienen trayectorias de movimiento significativamente diferentes, se logra la separación.

Condiciones aplicables:

• Los minerales conductores comunes incluyen la magnetita, ilmenita, cassiterita, etc.; los minerales no conductores incluyen el cuarzo,el zircón, feldespato, scheelita, etc.
• Se utiliza comúnmente en la selección de metales no ferrosos, metales ferrosos y minerales raros de metales.especialmente para la separación de minerales asociados de concentrados mixtos mediante separación por gravedad o separación magnética.
• Los materiales a seleccionar deben ser estrictamente secos, limpios y de tamaño de partículas uniforme.

Equipo principal:

• Separador electrostático de rodillos: Es el equipo de separación electrostática más utilizado,que consta de un rodador giratorio y un electrodo corona de alto voltaje para formar un área de trabajo.
• Separación electrostática de placas/placas de pantalla: se utiliza para procesar materiales con diferentes rangos de tamaño de partículas.

05 Envasado de mineral químico / Hidrometalurgia

El aderezo químico del mineral, a menudo estrechamente asociado con el concepto de hidrometalurgia, utiliza reacciones químicas para alterar las fases físicas de los componentes minerales,separando así los componentes útiles de las impurezasEste método es particularmente adecuado para el procesamiento de minerales de bajo grado, complejos y finamente impregnados, como el óxido de cobre, el oro y los minerales de uranio.que son difíciles de separar mediante métodos de separación física tradicionales.

Principio básico:

Su núcleo es la lixiviación selectiva.el metal objetivo o sus compuestos en el mineral se disuelven selectivamente en una solución, mientras que los minerales gangue permanecen en la fase sólida (residuos de lixiviación).

Los pasos principales incluyen:

1- Lixiviación: el mineral se trata con un agente lixiviante como un ácido (como el ácido sulfúrico), un álcali (como el hidróxido de sodio),o una solución de sal (como el cianuro) para liberar el metal útil en la fase líquida.

2Separación líquido-sólido: Se separa la solución de metales de destino (lixiviado) del residuo de lixiviado.

3Purificación y enriquecimiento de la solución: utilizar precipitación, extracción con solvente o intercambio de iones para eliminar los iones de impureza en la solución y aumentar la concentración del metal objetivo.

4Recuperación de metales: extraer el producto metálico final o su compuesto de la solución purificada mediante electrólisis, desplazamiento o precipitación.

Condiciones aplicables:

• Procesamiento de minerales de óxido de cobre de bajo grado: por ejemplo, el proceso de lixiviación-extracción-electrolisis ácida para minerales de óxido de cobre de bajo grado.
• Extracción de metales preciosos: por ejemplo, el método de lixiviación con cianuro para los minerales de oro es el proceso de extracción de oro más utilizado.
• Procesamiento de minerales complejos y difíciles de separar: para minerales con propiedades físicas similares y relaciones complejas entre sí, la beneficización química es a menudo la única forma efectiva.
• Recuperación de metales de residuos: tiene amplias perspectivas en áreas como el reciclaje de baterías y el tratamiento de residuos electrónicos.

Procesos típicos:

• Extracción de oro con cianuro: Utilice una solución de cianuro sódico para disolver el oro en el mineral, y luego reemplace el oro con polvo de zinc.
• Lixiviación ácida de cobre: Lixivia el mineral de óxido de cobre con ácido sulfúrico diluido para obtener una solución de sulfato de cobre, que luego se extrae y electroliza para obtener cobre catódico de alta pureza.
• Proceso Bayer para la producción de alumina: el tratamiento de la bauxita con solución de hidróxido de sodio bajo condiciones calentadas y a presión es un proceso hidrometalúrgico clásico para la producción de alumina.

Los cinco métodos fundamentales de separación de minerales: separación por gravedad, flotación, separación magnética, separación electrostática,La separación y la separación química constituyen la piedra angular de la tecnología moderna de procesamiento de mineralesCada método tiene sus propios principios científicos únicos y su ámbito de aplicación.Los ingenieros de procesamiento de minerales a menudo necesitan seleccionar flexiblemente un solo método o combinar múltiples métodos basados en las propiedades específicas del mineral (como la composición mineral)., características de difusión y propiedades físicas y químicas), indicadores técnicos y económicos y requisitos de protección del medio ambiente para desarrollar el proceso óptimo de procesamiento de minerales,El objetivo es lograr una, económico y verde de los recursos minerales.Una comprensión profunda y el dominio de estos principios fundamentales es fundamental para que cada ingeniero de procesamiento de minerales para resolver problemas prácticos y promover la innovación tecnológica.