Como separar a areia da praia do mar monazita rutilo zircão granada ilmenita?
Separar a areia da praia do mar é um processo complexo e de várias-etapas. Seu núcleo reside na separação de diferentes minerais dentro do minério, utilizando as diferenças em suas propriedades físicas ou químicas.
Geralmente, o processo de separação segue o princípio de "grosso antes do fino, gravidade antes do magnético, físico antes do químico" e pode ser resumido nas seguintes etapas principais:
Etapa 1: Pré-tratamento O minério bruto extraído da área de mineração contém uma grande quantidade de material inútil e deve passar por pré-tratamento para se preparar para a separação posterior.
Peneiramento: O minério bruto é classificado de acordo com o tamanho das partículas por meio de equipamentos como peneiras vibratórias. Isto melhora a eficiência do equipamento de separação subsequente porque diferentes tamanhos de partículas requerem diferentes parâmetros de separação.
Britagem e moagem: Se o minério contém aglomerados ou os minerais estão fortemente ligados à ganga, são necessários trituradores ou moinhos de bolas para pulverizá-los, liberando os minerais valiosos.
Lavagem: Máquinas de lavar ou esfregar são usadas para remover impurezas como argila e lodo aderidos à superfície do minério.
Estágio Dois: Desbaste (Principalmente Separação por Gravidade)
Este é o passo mais crucial e central na separação de depósitos costeiros, utilizando principalmente as diferenças de densidade dos minerais.
Princípio: Em depósitos costeiros, minerais valiosos (como ilmenita, rutilo, zircão, monazita, etc.) normalmente têm uma densidade muito maior do que minerais de ganga como o quartzo. Sob a ação combinada do fluxo de água e da gravidade, os minerais mais leves são levados pelo fluxo de água, enquanto os minerais mais pesados se depositam e são coletados.
Equipamento principal:
Calha Espiral: Este é o equipamento de desbaste mais comumente usado e eficiente. A pasta é alimentada por cima e flui dentro da eclusa em espiral. Durante este processo, os minerais mais pesados tendem a mover-se para o lado interno da eclusa, enquanto os minerais mais leves movem-se para o lado externo. Eles são separados por um separador na parte inferior da eclusa.
Rampa Espiral
Mesa vibratória: Utilizando o movimento alternativo assimétrico do maquinário e o fluxo de água na superfície da mesa, os minerais são separados entre as barras do leito de acordo com a densidade e o tamanho das partículas, obtendo assim concentrado, sêmea e rejeitos. A precisão de separação é maior do que a da eclusa espiral e é frequentemente usada para refinamento adicional de concentrado bruto.
Mesa Agitadora
Após a separação por gravidade, obtém-se um "concentrado mineral pesado", que é enriquecido com vários minerais úteis, como ilmenita, rutilo, zircão e monazita, mas estes são misturados.
Terceira Etapa: Separação Fina (Operações Combinadas de Separação Magnética, Separação Eletrostática e Flotação)
Para separar concentrados únicos e qualificados do concentrado bruto, é necessário utilizar as diferenças nas propriedades magnéticas, condutividade elétrica e propriedades de superfície dos minerais para separação combinada.
Separação Magnética
Princípio: Utilizando as diferenças nas propriedades magnéticas entre diferentes minerais. Quando os minerais passam através de um campo magnético, os minerais fortemente magnéticos são magnetizados e adsorvidos no separador magnético, enquanto os minerais não{1}}magnéticos permanecem inalterados.
Separador magnético seco
Aplicativo:
Primeiro, um separador de campo magnético fraco separa minerais fortemente magnéticos, como a magnetita.
Então, um separador de campo magnético médio ou forte separa minerais moderadamente magnéticos, como ilmenita e monazita.
Por fim, o que resta geralmente são minerais não{0}}magnéticos ou fracamente magnéticos, como zircão e rutilo.
Separação Eletrostática
Princípio: utilizar as diferenças na condutividade dos minerais sob um campo elétrico de alta-tensão. Minerais com alta condutividade elétrica (como o rutilo) perdem rapidamente a carga após adquiri-la e são ejetados pela força centrífuga do tambor; minerais com baixa condutividade elétrica (como o zircão) são adsorvidos na superfície do tambor e transportados para trás e removidos com escova.
Aplicação: Este é um método chave para separar o zircão (não{0}}condutor) e o rutilo (bom condutor).
Flutuação
Princípio: Utilizando as diferenças nas propriedades físico-químicas das superfícies minerais. Ao adicionar "coletores", "inibidores" e "espumantes" específicos, o mineral alvo adere seletivamente às bolhas de ar e flutua na superfície da pasta, onde é raspado.
Aplicação: A flotação é um método de separação eficaz quando os minerais têm densidades, propriedades magnéticas e propriedades elétricas muito semelhantes. Por exemplo, é usado para purificação adicional de zircão ou para separar certos minerais de titânio-de granulação fina.
Quarta Etapa: Refino e Tratamento de Rejeitos
Refino: O concentrado obtido após a separação física acima às vezes não atende aos requisitos industriais de pureza ou precisa de processamento adicional em produtos-de maior valor. Nesta fase são empregados métodos hidrometalúrgicos ou pirometalúrgicos, tais como:
Tratar a ilmenita com ácido sulfúrico ou cloro para produzir dióxido de titânio ou titânio esponjoso.
Torrefação e lavagem ácida do zircão para melhorar seu grau.
Tratamento de rejeitos: A grande quantidade de rejeitos (principalmente areia de quartzo) gerada durante o processo de triagem deve ser tratada adequadamente. As minas modernas irão:
Aterre os rejeitos na área-minada.
Recuperar e restaurar ecologicamente a bacia de rejeitos.
Investigar a recuperação secundária de componentes valiosos dos rejeitos ou a sua utilização como materiais de construção para conseguir a utilização dos recursos.
Exemplo típico de processo de beneficiamento de placer costeiro (tomando o placer de titânio-zircônio como exemplo):
Minério bruto → Peneiramento e lavagem → Calha em espiral (separação por gravidade) → Obtenção de concentrado áspero de areia pesada.
Concentrado áspero → Secagem → Separação magnética média/forte → O produto magnético é o concentrado de ilmenita; produto não{0}}magnético avança para a próxima etapa.
Produtos não{0}}magnéticos → Separação eletrostática → Produtos condutores são concentrados de rutilo; produtos não-condutores são concentrados de zircão.
(Se necessário) Os concentrados acima são submetidos a flotação ou lavagem ácida para melhorar seu teor.
Minerais radioativos como a monazita (geralmente obtida na seção intermediária de separação magnética) separados do concentrado precisam ser armazenados e gerenciados separadamente.
Em resumo, a classificação de depósitos costeiros é um típico "fluxo de processo combinado", usando uma série de métodos físicos, como separação por gravidade, separação magnética, separação eletrostática e flotação, para separar gradualmente os minerais pesados misturados em vários concentrados comerciais únicos e de alta pureza. O projeto específico do processo depende da composição mineral específica e das considerações de valor econômico do depósito de placer.
