Ringkesan：Metal ore beneficiation punika minangka langkah kritis ing industri penambangan, sing ditujokake kanggo misahake mineral logam sing regane saka gangue adhedhasar bedane sifat fisik utawa kimia.

Metal ore beneficiation punika minangka langkah kritis ing industri penambangan, sing ditujokake kanggo misahake mineral logam sing regane saka gangue adhedhasar bedane sifat fisik utawa kimia. Metode beneficiation utama bisa dikategorikake dadi telu kelompok: beneficiation fisik, beneficiation kimia, lan bio-beneficiation. Antarane iki, beneficiation fisik yaiku sing paling akeh digunakake amarga biaya sing murah lan ramah lingkungan. Pilihan proses beneficiation sing cocog gumantung banget marang karakteristik mineral logam sasaran, kayata magnetisme, kepadatan, lan hidrofobisitas permukaan.

Metal Ore Beneficiation Methods

1. Physical Beneficiation: Solusi Biaya Rendah kanggo Aplikasi Industri Sing Amba

Benefisi fisik misahake mineral tanpa ngowahi komposisi kimiane, mung gumantung marang beda sifat fisik. Pendekatan iki cocog kanggo umume mineral logam sing gampang dipisahake. Papat metode benefisi fisik inti yaiku:

1.1 Pemisahan Magnetik: Pemulihan Target Logam Magnetik

  • Prinsip Inti:Nggawe beda ing magnetisme mineral (e.g., magnetit tertarik menyang medan magnet, nalika mineral gangue ora) kanggo misahake mineral magnetik saka mineral non-magnetik.
  • Applicable Metals: Utamane wesi, mangan, lan mineral kromium. Khususé efektif kanggo magnetit (magnetik kuat) lan pirrotit (magnetik lemah). Uga digunakake kanggo mbusak kekotoran wesi saka mineral non-logam kaya pasir kuarsa.
  • Key Applications:
    • Planth beneficiation bijih wesi nggunakake aliran pemisahan magnetik saka roughing, cleaning, lan scavenging kanggo ngapikake konten wesi saka 25%-30% nganti luwih saka 65%.
    • Mineral magnetik lemah kaya hematit dhisik dipanggang kanggo ngowahi dadi magnetit sadurunge pemisahan magnetik.
  • Kauntungan:Low polusi, low konsumsi energi, lan kapasitas olah-olah gedhe (separator magnetik tunggal bisa ngolah ewu ton saben dina).
Magnetic Separation

1.2 Flotasi: “Hydrophobic-Hydrophilic” Pemisahan Mineral Berharga Halus

  • Prinsip Inti:Senyawaan (pengumpul lan frothers) ditambahake kanggo nggawe mineral logam target hydrophobic. Partikel-partikel iki nempel ing gelembung udara lan munggah menyang permukaan minangka froth, nalika mineral non-target tetep ing pulp.
  • Logam sing Cocok:Kabèn, timbal, seng, molibdenum, emas, perak, lan logam halus liyane (umume
  • Key Applications:
    • Proses standar kanggo bijih tembaga: Flotasi sulfida tembaga nganyari bijih saka 0.3%-0.5% Cu dadi konsentrat tembaga 20%-25%.
    • Pemulihan emas tambahan: Kanggo emas sing disebar kanthi halus, flotasi dhisik ngonsentrasikake menyang konsentrat sulfida, ngurangi konsumsi sianida ing sianidasi sabanjure.
  • Kauntungan:Efisiensi pemisahan sing dhuwur (tingkat pemulihan ing ndhuwur 90%), efektif kanggo bijih polimetalik kompleks.
  • Kekurangan:Panggunaan reagen kimia mbutuhake perlakuan limbah.
Flotation Machine

1.3 Pemisahan Gravitasi: Nggunakake Beda Kepadatan kanggo Ngokohake Logam Berat Kasar

  • Prinsip Inti:Gravity separation utilizes density differences between heavy metal minerals and lighter gangue in a gravitational or centrifugal field.
  • Logam sing Cocok:Emas (partikel kasar placer lan lode), tungsten, timah, antimon, utamane partikel kasar luwih gedhe tinimbang 0.074 mm.
  • Key Applications:
    • Pertambangan emas placer nggunakake saluran lan meja goyang kanggo ngasilake emas alami kanthi luwih saka 95% pemulihan.
    • Bijih tungsten lan timah ngalami pemisahan gravitasi minangka langkah kasar kanggo mbuwang 70%-80% gangue densitas rendah sadurunge flotasi.
  • Kauntungan:Ora ana polusi kimia, biaya sangat rendah, piranti lunak sederhana.
  • Kekurangan:Low recovery for fine particles and minerals with small density differences.
Gravity Separation

1.4 Pemisahan Elektrostatik: Nggunakake Beda Konduktivitas kanggo Logam Khusus

  • Prinsip Inti:Pemisahan mineral adhedhasar bedha konduktivitas listrik (contoh, mineral logam ngeter, non-logam ora) ing lapangan voltase dhuwur, ing ngendi mineral konduktif ditarik utawa dijauhake dening elektroda.
  • Logam sing Cocok:Utamane digunakake kanggo misahake mineral logam langka kaya titanium, zirconium, tantalum, lan niobium, utawa kanggo resikake konsentrat (contoh, ngilangake gangue non-konduktif saka konsentrat tembaga/pambukan/seng).
  • Key Applications:
    • Titanium separation from beach sands: Ing Hainan, pemisahan elektrostatik misahake ilmenit konduktif saka kuarsa non-konduktif.
    • Concentrate purification: Mbusak kuarsa sing kurang konduktif saka konsentrasi tungsten kanggo ngapikake grade.
  • Kauntungan:Presisi pemisahan dhuwur, ora ana reagens kimia.
  • Kekurangan:Sensitif marang kelembapan (butuh ngaringake), throughput rendah, biasane mung digunakake minangka langkah pembersihan.

2. Manfaat Kimia: "Cara Pungkasan" kanggo Bijih Sing Sulit

Nalika mineral logam disebar kanthi halus utawa kenceng banjur diiket karo gangue (contone, bijih oksidasi, sulfida kompleks), cara fisik bisa gagal. Manfaat kimia mbongkar struktur mineral kanggo ngekstrak logam, utamane liwat:

2.1 Leaching: “Dissolution and Extraction” of Metal Ions

  • Prinsip Inti:Bijih diserap ing pelarut kimia (asam, alkali, utawa solusi garam) kanggo nglarutake logam target menyang solusi leach hamil (PLS), saka ngendi logam dipulihake (contone, dening presipitasi, semen, utawa elektrowinning).
  • Logam sing Cocok:Emas (sianidasi), perak, tembaga (heap leaching), nikel, kobalt, lan logam tahanan liyane.
  • Studi Kasus:
    • Sianidasi Emas: Bijih sing digiling alus dicampur karo solusi sianida; emas mbentuk kompleks larut lan banjur dipresipitasi nganggo bubuk seng (pemulihan ≥90%). Pencemaran sianida kudu dikontrol kanthi ketat.
    • Copper Heap Leaching: Bijih tembaga oksida rendah (0.2%-0.5% Cu) disiram nganggo asam sulfat; tembaga larut lan dipulihake liwat ekstraksi pelarut lan electrowinning (SX-EW) minangka tembaga katoda (efisien biaya kanggo bijih grades rendah).

2.2 Proses Gabungan Rösting-Leaching

  • Prinsip Inti:Bijih dhisik dipanggang ing suhu dhuwur (300-1000°C) kanggo ngowahi strukturnya (contone, panggangan oksidasi utawa reduksi), ngowahi logam refraktori dadi bentuk larut kanggo leaching sabanjure.
  • Logam sing Cocok:Refraktori sulfide (contone, nikel sulfida, tembaga sulfida) lan bijih oksida (contone, hematit).
  • Case Study:
    • Nickel Sulfide Roasting: Ngganti sulfida nikel dadi oksida nikel, sing gampang diluweni nganggo asam sulfat, ngindhari gangguan sulfida.
    • Panggangan Bijih Emas Refraktori: Kanggo bijih sing ngemot arsenik lan karbon, panggangan mbusak arsenik (volatilized minangka As₂O₃) lan karbon (sing bisa nyerep emas), ngidini proses cyanidation sabanjure.

2.3 Manfaat Mikrobiologis: Pendekatan Ramah Lingkungan kanggo Bijih Kualitas Rendah

  • Prinsip:Sawetara mikroorganisme (contone, Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans) oksidasi metabolik sulfida logam dadi garam logam larut, ngidini pemulihan logam saka larutan—uga dikenal minangka bioleaching.
  • Logam sing Cocok:Low-grade tembaga (contoh: tembaga porfir), uranium, nikel, emas (minangka bantuan kanggo ngilangi sulfur).
  • Kauntungan:Ramah lingkungan (ora ana polusi reagen kimia), biaya murah (mikroba ngalami replikasi dhewe), cocog kanggo bijih kanthi tingkat tembaga saking 0.1%-0.3%.
  • Kekurangan:Kecepatan reaksi alon (minggu nganti wulan), sensitif marang suhu lan kahanan lingkungan.
  • Aplikasi Khas:Kira-kira 20% saka produksi tembaga global asalé saka bioleaching, kaya operasi leach tumpukan gedhe ing Chili.

3. Logika Inti 3-Langkah kanggo Milih Metode Beneficiation

3.1 Analisa Sifat Mineral:

  • Mineral magnetik (contone, magnetit) → Pemisahan magnetik
  • Partikel halus kanthi bedane hidrofobik (contone, bijih tembaga) → Flotasi
  • Partikel kasar kanthi densitas dhuwur (contone, emas lempung, tungsten) → Pemisahan gravitasi

3.2 Evaluasi Tingkat Bijih lan Liberasi:

  • Bijih kasar berkualitas tinggi → Pemisahan gravitasi utawa magnetik (biaya rendah)
  • Bijih halus berkualitas rendah → Flotasi utawa pelindian (pemulihan tinggi)
  • Bijih sing banget tahan banting → Benefisiasi kimia utawa bio

3.3 Balance Ekonomi lan Biaya Lingkungan:

  • Utamakan pengolahan fisik kanggo panggunaan energi rendah lan polusi minimal
  • Gunakake cara kimia utawa bio mung nalika cara fisik ora efektif, nimbang biaya lan dampak lingkungan