Реферат: Методы выделения мономинеральных фракций
Разделение материала на фракции зерен различной крупности в этом аппарате отличается быстротой, стабильностью и достаточной точностью.
Выделение минералов по удельному весу
Отсадка
За счет различной скорости падения зерен в воде минералы с нижним пределом крупности зерен до 0,2 (0,15) мм можно разделить отсадкой. Разделение осуществляется в восходящем или попеременно восходящем и нисходящем потоках воды.
При падении зерна в воде оно сначала движется равноускоренно, а затем, в результате сопротивления воды, — равномерно. Скорость равномерного свободного падения зерна в спокойной воде называется конечной скоростью. Конечная скорость зависит от формы, размера и удельного веса зерна. Численно она равна
Зерна двух минералов, имеющих разные удельные веса и падающие в воде с одинаковой скоростью, называются равнопадающими.
В восходящей струе воды зерна каждого класса будут расслаиваться. Если изменить направление потока воды на нисходящее, то падение зерен будет приводить к еще большему расслоению, так как более тяжелые зерна будут падать быстрее легких. Такой переменно восходяще-нисходящий поток создается в отсадочных машинах с неподвижным решетом.
В лабораторных условиях используется отсадочная машина НИГРИЗолото, состоящая из двух последовательно расположенных отсадочных ящиков. Легкая фракция первого ящика поступает во второй, где перечищается. В каждом отсадочном ящике имеется шток с поршнем.
Концентрация на столах
В целях выделения минералов в отдельный продукт из проб
большого веса проводят гравитационное обогащение на концен-
трационных столах.
Наиболее распространены лабораторные столы, выпускаемые
Механобром. Разделение исходной пробы производят на две
части — одну, представленную тяжелыми минералами (удельный
вес=3), и другую — более легкими. На столе выделяется также
средний, промежуточный продукт.
Иногда целесообразно выделенные фракции перечистить. Со-став и качество выделенных продуктов контролируются просмотром под бинокуляром. При этом необходимо выяснить следующие обстоятельства: 1) произошла ли концентрация нужного мине-рала в одном из продуктов стола; если концентрация не имела места из-за отсутствия в пробе свободных зерен минерала, вести обработку более мелких классов или дополнительно измельчить пробу; 2) установить, какие минералы совместно выделились в данную фракцию; 3) много ли зерен нужного минерала находится в сростках с другими минералами; если это так, то нужно или перейти на обработку более мелких зерен исходной пробы, или же доизмельчить полученный продукт и снова пропустить его на столе.
При обогащении материала на концентрационном столе разделение минералов по удельному весу происходит в результате Действия двух сил: инерции зерен при движении их вдоль стола (это движение обеспечивается качанием деки стола) и поперечной смывной силы воды. Характер качания деки стола таков, что движение вперед осуществляется плавно, а возвратное — резко. Этим обеспечивается непрерывное поступательное движение зерен вдоль нарифлений (планок). Небольшой поперечный наклон стола и боковая подача воды вызывает снос более легких зерен, в результате чего на столе образуется веер продуктов.
На короткой разгрузочной стороне стола собираются более тяжёлые зёрна, а на длинной – лёгкие. Расставляя под кромками стола приемники, можно собрать в них различные части веера.
Разделение проб россыпей на винтовых сепараторах
Для выделения тяжелой фракции из проб россыпей удобны винтовые сепараторы. Лабораторная модель винтового сепаратора (из комплекта полевой обогатительной лаборатории ПОЛМ) показана на рис. 18. В воронку загружается навеска, размешанная с водой.
Выделение полосы минералов тяжёлой фракции начинается в конце первого, начале второго витка (у сепаратора «ПОЛМ» — четыре витка). Выгрузка фракции осуществляется через отверстие в дне желоба (на рис. 19 перекрыто резиновой пробкой), а лёгкой - на сливе с желоба.
Разделение в тяжёлых жидкостях
Общие сведения. Разделение минералов в тяжелых жидкостях (в тех случаях, когда оно оказывается выполнимым) отличается от всех других методов разделения, применяемых при выделении мономинеральных фракций, высокой эффективностью разделения, чистотой получаемых фракций, сравнительной простотой и несложной аппаратурой.
В связи с дороговизной применяемых в этом методе тяжелых жидкостей считается, что минералы следует подвергать разделению на доводочной стадии, когда основная масса ненужных минералов уже удалена из пробы, или в том случае, когда другие методы разделения не дают эффекта.
Разделение минералов в тяжелых жидкостях производится по их удельным весам. Минералы тяжелее жидкости тонут, а более легкие всплывают. Практически в результате разделения навески в тяжелой жидкости получают два продукта — всплывшую и потонувшую фракции. Однако иногда небольшая часть зерен навески имеет удельный вес, равный удельному весу жидкости, в результате чего эти зерна равномерно распределяются по всему объему жидкости и частично загрязняют потонувшую и всплывшую фракции. Количество этой третьей фракции в большинстве случаев настолько незначительно, что при подсчете результатов разделения им пренебрегают.
В зависимости от вязкости жидкости, размера и удельного веса зерен разделение происходит с той или иной скоростью. Чем выше скорость оседания (всплывания) частиц в жидкости, тем быстрее происходит разделение. Скорость осаждения зерен в тяжелых жидкостях прямо пропорциональна разности между удельным весом зерна и жидкости, силе, под действием которой происходит осаждение, и обратно пропорциональна вязкости жидкости:
В зависимости от размера зерен, разности в удельных весах жидкости и разделяемых минералов, а также вязкости жидкости применяют разделение простым отстаиванием (в стаканах, делительных воронках и т. д.) и центрифугальное разделение (в периодически и полунепрерывно действующих центрифугах).
Тяжелые жидкости, используемые для разделения. Набор тяжелых жидкостей, которые могут быть использованы в работе, довольно обширен, однако практическое применение в лабораторных условиях получили только некоторые из них. Все они в большей или меньшей степени ядовиты.
Разделение в микропаннере
Для выделения мономинеральных фракций из навесок малого веса Л. Д. Мюллером был предложен микропаннер, представляющий собою модификацию концентрированного стола, у которого дека свободна от нарифлений и имеет V-образное сечение (рис. 30). Дека закреплена хомутиками на вале, вдоль которого она вибрирует от специального приводного устройства.