Гравитационные методы обогащения

Принципы гравитационного обогащения были известны еще 2 тысячи лет тому назад и впервые описаны Плинием, а затем Агриколой. Гравитационное обогащение оставалось основным методом переработки минерального сырья и только в ХХ века с развитием флотации, магнитной и электрической сепарации, гидрометаллургических методов, количество руд, перерабатываемых этим методом несколько уменьшилось. Однако методы гравитационного обогащения применяются широко при переработке железных руд , угля, россыпных и коренных месторождений золота, олова, титана, алмазов. Гравитационные методы, применяемые в сочетании, например, с флотацией , позволяют значительно повысить эффективность, экономичность и комплексность использвания минерального сырья. Эти методы обеспечивают более низкие капитальные и эксплуатационные расходы, не используют дорогие флотационные реагенты, значительно снижают ущерб, наносимый окружающей среде.

. Разделение смеси минеральных зерен гравитационными методами основано на различии скорости и характера их движения в среде под действием силы тяжести и силы сопротивления среды, в соответствии с различием плотностей и крупности минеральных частиц.

Все минералы в зависимости от их плотности можно условно разделить на:

· тяжелые, имеющие плотность от 4000 до 8000 кг/м³ и более ( самородное золото, касситерит, вольфрамит, ильменит, циркон, танталит, колумбит);

· средние, имеющие плотность от 2700 до 4000 кг/м³ (лимонит, хризоберилл, малахит, апатит и др)

· легкие с плотностью менее 2700 кг/м³ ( кварц, полевые шпаты, гипс, кальцит и др.)

В качестве среды, в которой осуществляется разделение минералов используется чаще всего вода, значительно реже применяется воздух, а также тяжелые суспензии и иногда жидкости.

В зависимости от вида используемой разделительной среды, направления ее движения относительно минеральных взвесей гравитационные процессы гравитационные процессы подразделяются на процессы разделения:

· в вертикальных восходящих потоках среды ( гидравлическая и пневматическая классификация, тяжелосредная сепарация);

· в пульсирующих потоках среды ( отсадка, пневматическая сепарация);

· в безнапорной струе воды, текущей по наклонной плоскости ( обогащение на концентрационных столах, в желобах, шлюзах, винтовых и конусных сепараторах);

· в центробежных потоках воды ( гидроциклоны, центробежные концентраторы);

Гравитационным методам могут подвергаться полезные ископаемые широкого диапазона крупности, например, в отсадочных машинах может обогащаться уголь крупностью до 200мм, а золотосодержащие и хромитовые руды крупностью до 6 мм. На винтовых сепараторах крупность обогащаемой руды может достигать 2…12 мм, на концентрационных столах – 3…0,04 мм.