Deniz sahil kumu monazit rutil zirkon garnet ilmenit nasıl ayrılır?
Deniz plaj kumunu ayırmak karmaşık, çok-adımlı bir işlemdir. Temeli, cevher içindeki farklı mineralleri, fiziksel veya kimyasal özelliklerindeki farklılıklardan yararlanarak ayırmaktır.
Genel olarak, ayırma işlemi "inceden önce kaba, manyetikten önce yerçekimi, kimyasaldan önce fiziksel" ilkesini izler ve aşağıdaki temel aşamalar halinde özetlenebilir:
1. Aşama: Ön-işlem Madencilik alanından çıkarılan ham cevher, büyük miktarda işe yaramaz malzeme içerir ve daha sonraki ayırmaya hazırlanmak için ön-işleme tabi tutulması gerekir.
Eleme: Ham cevher titreşimli elek gibi ekipmanlar kullanılarak tane boyutuna göre sınıflandırılır. Bu, sonraki ayırma ekipmanının verimliliğini artırır çünkü farklı parçacık boyutları, farklı ayırma parametreleri gerektirir.
Kırma ve Öğütme: Eğer cevher aglomeralar içeriyorsa veya mineraller ganga sıkı bir şekilde bağlanmışsa, bunları toz haline getirmek ve değerli mineralleri serbest bırakmak için kırıcılara veya bilyalı değirmenlere ihtiyaç vardır.
Yıkama: Cevher yüzeyine yapışan kil, silt gibi yabancı maddeleri uzaklaştırmak için yıkama makineleri veya fırçalama makineleri kullanılır.
İkinci Aşama: Kaba İşleme (Öncelikle Yerçekimi Ayırma)
Bu, öncelikle minerallerin yoğunluk farklılıklarından yararlanılarak kıyı plaser yataklarının ayrılmasında en önemli ve temel adımdır.
Prensip: Kıyı plaser yataklarında değerli mineraller (ilmenit, rutil, zirkon, monazit vb.) tipik olarak kuvars gibi gang minerallerinden çok daha yüksek bir yoğunluğa sahiptir. Su akışı ve yerçekiminin birleşik etkisi altında, daha hafif mineraller su akışı tarafından taşınırken, daha ağır mineraller çökelerek toplanır.
Ana Ekipman:
Spiral Kanal: En sık kullanılan ve verimli kaba işleme ekipmanıdır. Bulamaç üstten beslenir ve spiral kanal içerisinden akar. Bu işlem sırasında, daha ağır mineraller savağın iç tarafına doğru hareket etme eğilimindeyken, daha hafif mineraller savağın dışına doğru hareket etme eğilimi gösterir. Kanalın alt kısmındaki bir ayırıcı ile ayrılırlar.
Spiral Oluk
Sarsma Masası: Makinanın ileri geri asimetrik hareketinden ve masa yüzeyindeki su akışından faydalanılarak mineraller yatak çubukları arasında yoğunluk ve tane boyutuna göre ayrıştırılarak konsantre, mazot ve atık elde edilir. Ayırma doğruluğu spiral savaktan daha yüksektir ve genellikle kaba konsantrenin daha da rafine edilmesi için kullanılır.
Sarsma Masası
Gravite ayrımından sonra ilmenit, rutil, zirkon, monazit gibi çeşitli faydalı minerallerle zenginleştirilmiş ancak bunlar birbirine karıştırılmış bir "ağır mineral konsantresi" elde edilir.
Üçüncü Aşama: İnce Ayırma (Manyetik Ayırma, Elektrostatik Ayırma ve Flotasyonun Kombine İşlemleri)
Tek, nitelikli konsantreleri kaba konsantreden ayırmak için, minerallerin manyetik özellikleri, elektriksel iletkenlikleri ve yüzey özelliklerindeki farklılıklardan birleşik ayırma için yararlanmak gerekir.
Manyetik Ayırma
Prensip: Farklı mineraller arasındaki manyetik özelliklerdeki farklılıklardan yararlanmak. Mineraller bir manyetik alandan geçtiğinde, güçlü manyetik mineraller mıknatıslanır ve manyetik ayırıcıya adsorbe edilirken,-manyetik olmayan mineraller etkilenmeden kalır.
Kuru Manyetik ayırıcı
Başvuru:
İlk olarak, zayıf bir manyetik alan ayırıcısı, manyetit gibi güçlü manyetik mineralleri ayırır.
Daha sonra orta veya güçlü bir manyetik alan ayırıcısı, ilmenit ve monazit gibi orta derecede manyetik mineralleri ayırır.
Son olarak, zirkon ve rutil gibi genellikle-manyetik olmayan veya zayıf manyetik mineraller kalır.
Elektrostatik Ayırma
Prensip: Yüksek-voltajlı bir elektrik alanı altında minerallerin iletkenliklerindeki farklılıklardan yararlanmak. Elektrik iletkenliği yüksek olan mineraller (rutil gibi) alındıktan sonra yüklerini hızla kaybederler ve tamburun merkezkaç kuvveti tarafından dışarı atılırlar; elektrik iletkenliği düşük olan mineraller (zirkon gibi) tambur yüzeyine adsorbe edilerek arkaya taşınarak fırçalanır.
Uygulama: Bu, zirkon (-iletken olmayan) ve rutil'i (iyi iletken) ayırmak için önemli bir yöntemdir.
Flotasyon
Prensip: Mineral yüzeylerin fizikokimyasal özelliklerindeki farklılıklardan faydalanılması. Belirli "toplayıcılar", "inhibitörler" ve "köpürtücüler" eklendiğinde, hedef mineral seçici olarak hava kabarcıklarına yapışır ve kazınacağı yerde bulamacın yüzeyine doğru yüzer.
Uygulama: Flotasyon, minerallerin çok benzer yoğunluklara, manyetik özelliklere ve elektriksel özelliklere sahip olduğu durumlarda etkili bir ayırma yöntemidir. Örneğin zirkon'un daha da saflaştırılması veya bazı ince-tanecikli titanyum minerallerinin ayrılması için kullanılır.
Dördüncü Aşama: Rafinaj ve Atık Arıtımı
Rafine etme: Yukarıdaki fiziksel ayırma işleminden sonra elde edilen konsantre bazen saflık açısından endüstriyel gereklilikleri karşılamaz veya daha yüksek-değerli ürünlere dönüştürülmesi için daha fazla işlem yapılması gerekir. Bu aşamada hidrometalurjik veya pirometalurjik yöntemler kullanılır:
Titanyum dioksit veya sünger titanyum üretmek için ilmenitin sülfürik asit veya klor ile işlenmesi.
Zirkon'un kalitesini artırmak için kavrulması ve asitle yıkanması.
Atık işleme: Ayırma işlemi sırasında oluşan büyük miktarda atık (çoğunlukla kuvars kumu) uygun şekilde işlenmelidir. Modern madenler:
Artıkları mayınlı-alana doldurun.
Atık havuzunu geri kazanın ve ekolojik olarak onarın.
Kaynak kullanımını sağlamak için atıklardan değerli bileşenlerin ikincil geri kazanımını veya bunların yapı malzemesi olarak kullanımını araştırın.
Kıyı plaser zenginleştirme sürecinin tipik örneği (örnek olarak titanyum-zirkonyum plaser alınır):
Ham cevher → Eleme ve yıkama → Spiral oluk (yerçekimi ayırma) → Ağır kum kaba konsantresinin elde edilmesi.
Kaba konsantre → Kurutma → Orta/güçlü manyetik ayırma → Manyetik ürün ilmenit konsantresidir; -manyetik olmayan ürün bir sonraki adıma geçer.
Manyetik olmayan-ürünler → Elektrostatik ayırma → İletken ürünler rutil konsantresidir; -iletken olmayan ürünler zirkon konsantresidir.
(Gerekirse) Yukarıdaki konsantreler, kalitelerinin iyileştirilmesi için flotasyona veya asitle yıkamaya tabi tutulur.
Konsantreden ayrılan monazit gibi radyoaktif minerallerin (genellikle ara manyetik ayırma bölümünde elde edilir) ayrı olarak depolanması ve yönetilmesi gerekir.
Özetle, kıyıdaki plaser yataklarının ayrılması tipik bir "birleşik işlem akışıdır"; karışık ağır mineralleri kademeli olarak çeşitli tek, yüksek-saflıkta ticari konsantrelere ayırmak için yerçekimi ayırma, manyetik ayırma, elektrostatik ayırma ve yüzdürme gibi bir dizi fiziksel yöntem kullanılır. Özel proses tasarımı, plaser yatağının spesifik mineral bileşimine ve ekonomik değer hususlarına bağlıdır.
