Górnictwo

Podstawowym zadaniem przeróbki mechanicznej jest wzbogacanie kopalin użytecznych, polegające na wydzieleniu z materia-surowego, urobionego w kopalni głębinowej lub odkrywce, możli­wie czystych ziarn użytecznych, ewentualnych zrostów minerału użytecznego ze skałą płonną oraz możliwie czystych ziarn odpadów pozbawionych składnika użytecznego. Proces wzbogacania powi­nien być tak opracowany technologicznie, a następnie rozwiązany technicznie, aby w koncentracie uzyskać maksymalną ilość cen­nych ziarn kopaliny użytecznej przy możliwie najmniejszych ich stratach w odpadach. Dla uzyskania optymalnych wyników wzbo­gacania materiał surowy jest uprzednio dokładnie badany w celu określenia jego charakterystyki mineralogicznej, własności fizycz­nych i jego własności technologicznych, takich jak skład densymetryczny, podatność na wzbogacanie grawitacyjne, wzbogacanie elektryczne i magnetyczne, podatność na wzbogacanie flotacyjne, łatwość lub trudność wzbogacania, stopień koncentracji ziarn uży­tecznych itp. Na podstawie tych badań opracowuje się pełną tech­nologię, ustalając, jakie kolejne procesy technologiczne należy za­stosować, aby uzyskać optymalne wyniki wzbogacania materiału surowego.

Opracowana technologia wzbogacania kopaliny użytecznej po­winna uwzględniać pełne wymagania technologiczne dalszego prze­twórstwa lub bezpośredniego użytkowania wydzielonych koncen­tratów, eliminując w zupełności konieczność przeprowadzenia do­datkowych operacji o charakterze przeróbczym lub stosowania kosztownych metod dodatkowego ich uzdatniania w technologa przetwórstwa, jeżeli ich wyeliminowanie jest możliwe przez odpowiednie dobranie technologii wzbogacania surowej kopaliny. Procesy technologiczne powinny być tak dobrane i stosowane w takim zakresie, aby do dalszego użytkowania nie kierować nawet najmniejszej ilości kopaliny w stanie surowym, nawet gdyby one mogły być zużyte w tej postaci jako mało wartościowy surowiec przy stratach ekonomicznych innej gałęzi gospodarki narodowej lub przynosząc szkody naturalnemu środowisku człowieka (np. spalanie nie wzbogaconych paliw o dużej zawartości popiołu i siarki powoduje bardzo duże straty w gospodarce energetycznej i ogromne zanieczyszcza naturalne środowisko człowieka oraz niszczy

Opracowany projekt technologii procesów przeróbczych musi być dodatkowo przeanalizowany z punktu widzenia ekonomiki całego procesu. Proces wzbogacania materiału surowego jest poprzedzany procesami przygotowawczymi, takimi jak przesiewanie materiału na ustalone projektem technologicznym klasy ziarnowe, rozdrabnianie, przemywanie, klasyfikacja hydrauliczna czy aerodyna­miczna lub tp. Operacje przygotowawcze mają na celu doprowa­dzenie materiału surowego do takiego stanu, aby w procesie wzbo­gacania uzyskać maksymalny stopień koncentracji ziarn użytecz­nych. W większości przypadków surowe kopaliny użyteczne o pro­stej charakterystyce technologicznej wystarczy przygotować jed­norazowo do procesu wzbogacania, uzyskując optymalny efekt ich wzbogacania. Przy złożonej charakterystyce kopaliny jednorazowe przygotowanie jej do procesu wzbogacania jest zazwyczaj niewy­starczające, gdyż uzyskuje się jedynie część użytecznego koncen­tratu, a reszta ziarn użytecznych pozostaje w postaci zrostów ze skałą płonną. W takich przypadkach należy kolejno wydzielać sze­reg produktów przejściowych, odpowiednio je przygotowywać (przez ich rozdrabianie i przesiewanie), a następnie wzbogacać je wtórnie, aż do uzyskania maksymalnego założonego stopnia eks­trakcji ziarn użytecznych z surowej kopaliny. Wielokrotne przygo­towywanie materiału surowego i kolejne jego wzbogacanie doty­czy przede wszystkim kopalin występujących w postaci wpryśnięć ziarn użytecznych — o różnym wymiarze ziarn — w skałę płonną oraz rud wielometalicznych, z których należy wydzielić każdy składnik użyteczny oddzielnie.

W technologii procesów wzbogacania wykorzystuje się własno­ści fizyczne i fizykochemiczne ziarn kopaliny użytecznej i ziarn skały płonnej, różniące je pomiędzy sobą i umożliwiające dokonanie ich rozdziału.

Do własności tych należy zaliczyć różnice:

— w zabarwieniu i połysku ziarn,

— w kształcie ziarn i ich wymiarach,

— współczynnika tarcia ziarn po powierzchni, po której się poruszają,

— w sprężystości ziarn,

— w gęstości ziarn,

— we własnościach optycznych, elektrycznych i magnetycz­nych,

— własności fizykochemicznych powierzchni ziarn,

— w występujących własnościach chemicznych.

Biorąc za podstawę różnice we własnościach fizycznych i fizykochemicznych ziarn kopaliny użytecznej i skały płonnej, opracowano wiele metod technologii ich wzbogacania, a mianowicie:

• wzbogacanie ręczne, w którym wykorzystuje się różni w zabarwieniu i połysku ziarn,
• wzbogacanie wykorzystujące różnice kształtu i wymiar ziarn kopaliny użytecznej i skały płonnej,
• wzbogacanie wykorzystujące różnice współczynnika tarci
• wzbogacanie wykorzystujące różnice sprężystości ziarn spadających na twardą lub sprężystą powierzchnię,
• wzbogacanie grawitacyjne, wykorzystujące różnice gęstości ziarn wchodzących w skład materiału surowego,
• wzbogacanie wykorzystujące własności elektrostatyczne i magnetyczne składników kopaliny surowej,
• wzbogacanie flotacyjne, wykorzystujące różnice własności fizykochemicznych powierzchni ziarn,
• wzbogacanie wykorzystujące własności optyczne, radiome­tryczne, biologiczne i chemiczne składników kopaliny suro­wej.

Na podstawie podanych już technologii procesów przeróbczych wyróżnia się:

• wzbogacanie wstępne w przodkach eksploatacyjnych,
• wzbogacanie ręczne (w zakładach przeróbczych),
• wzbogacanie grawitacyjne,
• wzbogacanie magnetyczne (elektromagnetyczne) i elektro­statyczne,
• wzbogacanie flotacyjne,
• inne metody wzbogacania, do których zalicza się wzboga­canie według kształtu i wymiaru ziarn, różnicy współczyn­nika tarcia, sprężystości itp., wzbogacanie optyczne, radio­metryczne, ogniowe, biologiczne i chemiczne.