Методы и процессы обогащения, используемые в стадиях рудоподготовки

Обогащение в стадиях рудоподготовки - один из переделов обогатительной технологии. Для него, как и для традиционного обогащения, характерны как основные (собственно обогатительные), так и подготовительные процессы: дробление, измельчение, грохочение, классификация. Следует особо отметить процессы грохочения, классификации и промывки, которые могут использоваться и как подготовительные, и как основные.
В рудоподготовке в качестве основных (собственно обогатительных) используют следующие группы методов: разрушающие, прямые физико-механические, информационные. Они отличаются характером использования различий в физических свойствах компонентов.
Разрушающие методы используют различную прочность, механическую неоднородность компонентов. Эти методы включают или сочетают не менее двух операций. Первая из них определяет характер использования различий в физических свойствах компонентов и предназначена для избирательного формирования распределения содержаний компонентов по фракциям, по используемым в дальнейшем признакам разделения. Вторая операция предназначена для разделения частиц по этим признакам: по крупности, по форме, по коэффициентам трения, восстановления при ударе и т. п. Примерами процессов, сочетающих операции разрушения (дробления, измельчения, дезинтеграции) с операциями разделения (грохочения, классификации, сепарации) и различного рода предварительными разупрочнительными подготовками (термической, механической, электрической и т. п. обработками), являются: избирательное дробление-грохочение, избирательное измельчение-классификация, избирательное дробление-сепарация, промывка, декрипитация и т. д.
В рудоподготовке непосредственное использование различий в физических свойствах частиц и фракционных характеристиках материала характерно для прямых методов физико-механического обогащения. К ним относятся гравитационные (тяжелосредная сепарация, отсадка), магнитные и специальные (например, по трению и упругости) и т. п. методы.
Информационные методы обогащения весьма разнообразны. Процессы, их реализующие, предназначены для разделения сырья с учётом получаемой в элементарном акте обогащения информации о каждом куске или о каждой порции и с удаляющим воздействием на любой подлежащий удалению объект (кусок, порция).
Из наиболее востребованных в настоящее время можно назвать следующие: фотометрические, радиометрические, рентгенофлуоресцентные, рентгеноабсорбционные, рентгенолюминесцентные, индукционный радиорезонансный, магнитометрический и некоторые другие.
Все информационные методы обладают большей селективностью, чем традиционные и предрасположены к комбинированию. В то же время из-за по-кусковых режимов разделения у некоторых сепараторов невелика производительность, требуется узкая шкала грохочения, велика доля необогащаемого класса, во многих случаях нужна специальная подготовка материала к разделению (отмывка, обеспыливание и т. п.).
Анализ литературы показывает, что наиболее интенсивно развивающимся информационным методом в нашей стране и за рубежом является рентгенофлуоресцентный. Этот метод наиболее перспективен благодаря универсальности (возможности измерения содержаний большого числа элементов). Именно в нём реализуется принцип «прямого» измерения содержания. Огромное его преимущество - принципиальная возможность независимого измерения содержания отдельных компонентов в одном куске (порции). Методу свойственны и недостатки: для повышения эффективности измерения содержаний элементов в некоторых случаях требуется очистка поверхности материала из-за малой глубины проникновения рентгеновского излучения в вещество, и он неприменим к рудам со скрытой минерализацией, что встречается нечасто в обогатительной практике. В информативности ему значительно уступают рентгено- либо гамма-абсорбционный методы.
Благодаря относительной простоте, безопасности, возможности комбинирования признаков разделения, весьма интенсивно развиваются и варианты фотометрического метода. Однако ему присущ весьма существенный в ряде случаев недостаток: метод теряет свою информативность уже при незначительном загрязнении поверхности кусков.
Незаменимым и широко используемым в ряде случаев (алмазы, шеелит и др.) остаётся весьма чувствительный рентгенолюминесцентный метод.
Для обогащения руд по естественной радиоактивности остаётся преобладающим радиометрический метод. Реже других и для специальных видов сырья применяются гамма-, рентгеноабсорбционные, нейтронные, фотолюминесцентные, термометрические, радиорезонансные, кондуктометрические методы.
В информационных методах особенно широки возможности комбинирования используемых для разделения признаков, что позволяет ожидать повышения эффективности обогащения. Комбинирование возможно как внутри одного метода, так и при соединении различных методов в одном процессе (аппарате) или схеме. Наиболее перспективным является такой уровень комбинирования, при котором в одном процессе объединяются несколько методов.