Pytania pomocnicze - GIW.05

Minerały hydrofobowe słabo zwilżają się wodą i łatwo przyczepiają się do pęcherzyków powietrza. Dzięki temu unoszą się do piany i mogą zostać wydzielone jako koncentrat.

Selektywność polega na rozdzieleniu minerałów użytecznych od skały płonnej na podstawie różnic w ich właściwościach powierzchniowych, głównie hydrofobowości i hydrofilowości.

Minerał hydrofobowy niechętnie zwilża się wodą i może przyłączać się do pęcherzyków powietrza. Minerał hydrofilowy dobrze zwilża się wodą i zwykle pozostaje w zawiesinie jako odpad.

Odczynniki flotacyjne zmieniają właściwości powierzchni minerałów, np. zwiększają hydrofobowość składnika użytecznego albo ograniczają flotowanie skały płonnej.

Rozmiar ziarna wpływa na skuteczność procesu, ale nie decyduje bezpośrednio o tym, czy ziarno przyczepi się do pęcherzyka powietrza. O tym decydują przede wszystkim właściwości powierzchniowe, zwłaszcza hydrofobowość.

Pęcherzyki powietrza unoszą ziarna hydrofobowe ku powierzchni zawiesiny. Tam tworzy się piana flotacyjna, z której odbierany jest koncentrat.

Kąt zwilżalności opisuje zdolność powierzchni minerału do zwilżania wodą. Większy kąt zwykle oznacza większą hydrofobowość i lepszą podatność minerału na flotację.

To minerał zawierający miedź, który ma wartość technologiczną i ekonomiczną. Przykładami są chalkozyn, kowelin, bornit i chalkopiryt.

Kwarc jest dwutlenkiem krzemu i nie zawiera miedzi. W koncentracie traktuje się go jako składnik płonny, obniżający jakość produktu.

Najczęściej są to chalkozyn, kowelin, bornit i chalkopiryt. Wszystkie są minerałami zawierającymi miedź.

Flotacja polega na oddzielaniu minerałów miedziowych od skały płonnej dzięki różnicom w zwilżalności ziaren. Minerały użyteczne przyczepiają się do pęcherzyków powietrza i przechodzą do piany.

Minerał płonny to składnik rudy, który nie zawiera użytecznego metalu lub zawiera go zbyt mało. W rudach miedzi przykładem minerału płonnego jest kwarc.

Minerały płonne rozcieńczają koncentrat i zmniejszają zawartość miedzi. Powoduje to gorszą jakość koncentratu i większe koszty dalszej przeróbki.

Należy sprawdzić, czy minerał zawiera miedź. Chalkozyn, kowelin i bornit zawierają miedź, natomiast kwarc jej nie zawiera.

Uziarnienie określa wielkość ziaren tworzących dany materiał. Podaje się je zwykle jako przedział wymiarów, np. od 0 do 1 mm.

Muły węglowe są bardzo drobną frakcją węgla. Ich uziarnienie mieści się w przedziale od 0 do 1 mm.

Drobne ziarna łatwo tworzą zawiesiny z wodą i trudniej je rozdzielać metodami mechanicznymi. Często wymagają flotacji, zagęszczania i odwadniania.

Należy odrzucać przedziały obejmujące grubsze ziarna, np. 0–6 mm, 5–10 mm lub 8–20 mm. Muły węglowe dotyczą frakcji najdrobniejszej.

Muły węglowe wiążą się głównie z klasyfikacją, flotacją, zagęszczaniem zawiesin oraz odwadnianiem. Wynika to z ich bardzo drobnego uziarnienia.

Uzysk określa, jaka część całkowitej ilości składnika użytecznego z nadawy trafiła do koncentratu. Wyraża się go zwykle w procentach.

Zawartość mówi, jaki procent koncentratu stanowi dany składnik, np. miedź. Uzysk mówi, jaka część całej miedzi obecnej w rudzie została odzyskana w koncentracie.

Wychód koncentratu to stosunek masy otrzymanego koncentratu do masy nadawy. Jeśli wychód wynosi 4%, oznacza to, że ze 100 ton rudy otrzymano 4 tony koncentratu.

Należy zastosować wzór α = γ · β / ε, gdzie α to zawartość w nadawie, γ to wychód koncentratu, β to zawartość w koncentracie, a ε to uzysk.

Koncentrat stanowi tylko 4% masy nadawy, ale zawiera większość odzyskanej miedzi. Po uwzględnieniu wychodu i uzysku otrzymuje się 4 · 20 / 80 = 1%.

Najczęstsze błędy to mylenie uzysku z wychodem, nieuwzględnienie zawartości składnika w koncentracie oraz niepoprawne przekształcenie wzoru.

Flotacja polega na rozdziale ziaren mineralnych w zawiesinie wodnej na podstawie różnic w zwilżalności ich powierzchni. Ziarna hydrofobowe przyczepiają się do pęcherzyków powietrza i przechodzą do piany.

Ilość powietrza wpływa na liczbę pęcherzyków, do których mogą przyczepiać się ziarna użytecznego minerału. Zbyt mały lub zbyt duży przepływ powietrza może pogorszyć skuteczność flotacji.

Poziom zawiesiny wpływa na grubość warstwy piany i warunki odbioru koncentratu. Stabilny poziom pomaga utrzymać równomierną pracę flotownika.

Flotownik wykorzystuje pęcherzyki powietrza i właściwości powierzchniowe ziaren, natomiast urządzenia grawitacyjne rozdzielają materiał głównie według różnic gęstości.

Mieszanie utrzymuje ziarna w zawieszeniu, rozprasza doprowadzane powietrze i ułatwia kontakt ziaren z pęcherzykami. Dzięki temu proces flotacji przebiega intensywniej.

Separator magnetyczny Jonesa służy do separacji na podstawie właściwości magnetycznych minerałów. Kontroluje się w nim inne parametry, np. pole magnetyczne, a nie poziom zawiesiny i ilość powietrza flotacyjnego.

Najważniejszym elementem są elektrody oznaczone znakami + i − oraz odchylanie toru ruchu ziaren w polu elektrycznym.

Metoda wykorzystuje różnice we właściwościach elektrycznych ziaren, głównie w przewodnictwie i zdolności do elektryzowania się.

Wzbogacanie grawitacyjne wykorzystuje różnice gęstości ziaren, a elektryczne różnice ich zachowania w polu elektrycznym.

Flotacja opiera się na różnicach zwilżalności powierzchni ziaren i tworzeniu piany, natomiast wzbogacanie elektryczne wykorzystuje działanie pola elektrycznego.

Najczęściej otrzymuje się koncentrat, czyli produkt wzbogacony w składnik użyteczny, oraz odpad zawierający składniki niepożądane.

Wilgoć pogarsza elektryzowanie się ziaren i może zaburzać ich rozdział w polu elektrycznym, dlatego metoda zwykle wymaga suchego materiału.

Osadzarka pulsacyjna służy do wzbogacania kopalin metodą grawitacyjną. Rozdziela ziarna głównie według różnicy gęstości.

Materiał jest poddawany pulsacyjnemu ruchowi wody. Ziarna cięższe opadają niżej, a lżejsze przemieszczają się ku górze.

Typowe elementy to między innymi łoże robocze, komora sitowa, komora oscylacyjna lub pulsacyjna oraz pokład sitowy.

Koło łopatkowe nie jest charakterystycznym elementem osadzarki. Osadzarka pracuje dzięki pulsacyjnemu ruchowi wody, a nie dzięki obrotowemu kołu łopatkowemu.

Łoże robocze to warstwa materiału znajdująca się w strefie rozdziału. W niej zachodzi rozwarstwienie ziaren według gęstości.

Komora sitowa jest częścią urządzenia związaną z pokładem sitowym i przepływem wody przez materiał. Umożliwia prowadzenie procesu osadzania.

Ditlenek węgla nie zapala się i nie podtrzymuje spalania. Z tego powodu może być wykorzystywany jako środek gaśniczy.

Gazami palnymi są metan, acetylen oraz propan-butan. Mogą tworzyć z powietrzem mieszaniny wybuchowe.

W dużym stężeniu wypiera tlen z powietrza. Może to doprowadzić do niedotlenienia lub uduszenia.

Ditlenek węgla to CO₂ i jest niepalny, natomiast tlenek węgla to CO, gaz silnie trujący i palny. Nie należy mylić tych nazw.

Gazy palne mogą powodować pożary i wybuchy, zwłaszcza w obecności źródła zapłonu. Dlatego konieczne są wentylacja, pomiary atmosfery i przestrzeganie zasad BHP.

Powietrze tworzy pęcherzyki, do których przyczepiają się hydrofobowe ziarna minerałów. Dzięki temu mogą one zostać wyniesione na powierzchnię pulpy w postaci piany flotacyjnej.

Ilość powietrza wpływa na liczbę pęcherzyków, stabilność piany oraz skuteczność odzysku składnika użytecznego. Nieprawidłowe napowietrzanie pogarsza wyniki wzbogacania.

Powstaje zbyt mało pęcherzyków, więc mniej ziaren użytecznych przyczepia się do nich i przechodzi do piany. Może to zwiększyć straty minerału użytecznego w odpadach.

Nadmierne napowietrzenie może powodować zbyt burzliwy ruch pulpy i pogorszenie selektywności. Do piany mogą trafiać także ziarna niepożądane.

Flotownik służy do wzbogacania przez przyczepianie ziaren do pęcherzyków powietrza. Młyn rozdrabnia materiał, a przesiewacz rozdziela go według wielkości ziaren.

Cylpepsy są mielnikami stosowanymi w młynach bębnowych, a nie parametrem pracy komory flotacyjnej. Dotyczą procesu mielenia, nie flotacji.

Częstotliwość drgań dotyczy głównie urządzeń przesiewających lub wibracyjnych. W flotowniku kluczowe są parametry pulpy, napowietrzania, mieszania i piany.

Polega na zmniejszeniu ilości wody w zawiesinie i zwiększeniu stężenia cząstek stałych. Najczęściej odbywa się przez sedymentację w osadniku.

Osadniki umożliwiają opadanie drobnych cząstek mineralnych pod wpływem siły ciężkości. Dzięki temu na dnie powstaje zagęszczony osad, a u góry ciecz sklarowana.

Osadnik służy głównie do zagęszczania zawiesin i klarowania cieczy. Klasyfikator rozdziela materiał według wielkości ziaren lub prędkości opadania.

Młyn służy do rozdrabniania materiału, czyli zmniejszania wielkości ziaren. Nie jest przeznaczony do oddzielania wody od zawiesiny.

Osadzarka służy do wzbogacania grawitacyjnego, czyli rozdziału ziaren według różnic gęstości. Nie jest podstawowym urządzeniem do zagęszczania zawiesin.

Powstaje zagęszczony osad odprowadzany z dolnej części urządzenia oraz ciecz sklarowana odprowadzana z części górnej.

Odzysk wody zmniejsza zużycie świeżej wody technologicznej i poprawia gospodarkę wodno-mułową zakładu. Jest to ważne ekonomicznie i technologicznie.