Ọna Iṣelọpọ Ooru Irin: Itọsọna Pipe

Summary: Ìtúnṣe awọ̀n wàrà erọ-ọ̀kàn jẹ́ igbesẹ pataki nínú ilé-iṣẹ́ wíìní, tó ń ṣàkórí pín àwọn amọ̀ erò àìmọ́ye lẹ́nu iṣẹ́ pẹ̀lú àwọn àìmọ́ye tàbí àwàẹ́wà ẹ̀rọ àti kemikali wọn. ...

Iṣẹ́ àtúnṣe ore irin jẹ́ ìgbésẹ̀ pàtàkì nínú ìlọ́síwájú yíyà, tí ó n dojú kọ́ láti yà àwon ewéko irin tó wúlò kúrò nínú àwọ́tẹ́ ohun tí a mọ̀ sí gangue gẹ́gẹ́ bí ìyàtọ̀ àwọn ohun-èlò ti ara wọn tàbí kemikali. Àwọn ọna àtúnṣe tó wọ́pọ̀ jùlọ lè pin sí mẹta: àtúnṣe ti ara, àtúnṣe kemikali, àti àtúnṣe ẹ̀dá. Nínú àwọn yìí, àtúnṣe ti ara ni a ṣe àfihàn jùlọ nítorí ìyàtọ̀ owó rẹ àti ifọwọsowọpọ̀ ayé. Yiyan ilana àtúnṣe tó yẹ da lori ànfàní àfihàn ti ewéko irin tó jẹ́ ìdí, bíi àtọ́ka, àkóbá, àti ìbáṣepọ̀ omi àyíká.

1. Iṣẹ́ ìmúra Ẹ̀dá: Àtọkànwá Kékèké fún Àpẹẹrẹ Ilé-Ìṣèpọ̀ Gbooro

Ìmúra ẹ̀dá yà awọn èrò aye lọ́tọ̀ láì ṣiṣàtúnṣe ohun èlò kemikali wọn, nígbà tí ó da lèhìn àtọkànwá àìmọye ninu àwọn ohun-èlò. Ọna yìí jẹ́ kí ó dára fún ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn irin èrò aye tí a lè ya kúrò ni rọọrun. Àwọn mẹrin ọkànọdẹ ìmúra ẹ̀dá ni:

1.1 Iya Kángà: Ipa Àfihàn àwọn Metal Kángà

• Ilana mẹ́tà: Lo iyatọ́ ninu magnetism èrò aye (e.g., magnetite ní àfiyèsí sí ilẹ̀ magneti, nígbà tí àwọn èrò aye àìmagneti kì í ṣe bẹ́ẹ̀) láti ya kángà kúrò àti awọn èrò aye àìmagneti.
• Awọn irin ti o wulo: Pataki julọ ni irọ, manganese, ati awọn okun chromium. Pataki julọ ni ṣiṣẹ fun magnetite (magnetiki ti o lagbara) ati pyrrhotite (magnetiki ti o dín). Tun lo lati yọ awọn idoti irọ kuro ninu awọn okun alaimetaliki gẹgẹbi iyanrin quartz.
• Awọn ohun elo pataki:
  • Awọn ọgbin igbesoke ọra irọ lo ṣiṣan yiyan magnetiki ti roughing, cleaning, ati scavenging lati mu akoonu irọ lati 25%-30% si ju 65% lọ.
  • Awọn okun magnetiki ti o dín gẹgẹbi hematite ni a kọkọ pa lati yipada wọn si magnetite ṣaaju yiyan magnetiki.
• Advantages: Awọn idoti kekere, iwuwo agbara kekere, ati agbara processing nla (awọn apakan iyipo ẹni kọọkan le mu awọn ton eefin ẹgbẹrun ṣe ni ọjọ kan).

1.2 Flotation: “Hydrophobic-Hydrophilic” Separation of Fine Valuable Minerals

• Ilana mẹ́tà: Awọ-ọra (awọn olokun ati awọn frothers) ni a fi kun lati jẹ ki ẹyọ-ọra metal ti a n fojusi jẹ hydrophobic. Awọn paati wọnyi ni o ni ibatan si awọn baluu afẹfẹ ati nyara si oju bi froth, nigba ti awọn ohun alumó ti kii ṣe ti a fojusi wa ninu pulp.
• Awọn Ọkọ ayẹwo ti o wulo: àpá, àtẹgun, zinc, molybdenum, wàdì, fíli, àti àwọn irin-tòṣìṣeyọ, pẹ̀lú àpọ̀ eyikeyi tó rù jù lọ (<0.1 mm). Ó péye fún pípà àwọn ọ̀ràn irin-mímọ́ tó pọ̀ (ẹ̀gbẹ́, bí àpẹẹrẹ, fífi ọ̀nà kọ́kọ́-àyàfẹ́-òmìnira ti irin-tòṣìṣeyọ copper-átẹgun-zinc ṣe iṣẹ́).
• Awọn ohun elo pataki:
  • Ìlànà àtẹ̀sẹ̀ fún àkùn ọ̀kàntà: àfikún ẹ̀fọn ọ̀kàntà sulfide yí ìkòkò lọ́kọ̀ọ̀kan láti 0.3%-0.5% Cu sí ìdí àmọ́tara 20%-25% copper.
  • Igbé àyẹ́wò wíwọ́ àkúnya: Fún wúrà tí a túmọ̀ sí i dára, ìrùkọ̀ àkọ́kọ́ fi wà sí i ní àkúnya sulfide, tí ó ń dín íní cyanide kù ní ẹ̀ka cyanidation tó ń bọ̀.
• Advantages: Iwọn iyatọ giga (oṣuwọn imularada ju 90%), munadoko fun awọn ọkọ ayọkẹlẹ polymetallic to nira.
• Disadvantages: Iṣedopọ ti awọn agbo ogun kemikali nilo itọju omi isọnu.

1.3 Ipin iyatọ: Lo iyatọ iwuwo lati gba awọn irin metals ti o wuwo to tobi.

• Ilana mẹ́tà: Separation agbara nlo iyato iwuwo laarin المعادن metali to wuwo ati awọn gangue ti o fẹẹrẹ ni aaye gravitational tabi centrifugal.
• Awọn Ọkọ ayẹwo ti o wulo: Wura (placer ati lode coarse particles), tungsten, tin, antimony, paapaa awọn patikulu coarse ti o tobi ju 0.074 mm.
• Awọn ohun elo pataki:
  • Ìṣùwò wàláà tí a fi ń wá wàládùú nípa lílo àwọn ọpà àtàwọn tẹ́ńbàkù láti gba wàládùú àdánù títí dé 95% lọ́pọ̀ igba.
  • Tungsten ati tin ores nšakoso separation agbara bi igbese roughing lati yọkuro 70%-80% ti gangue iwuwo kekere ṣaaju flotation.
• Advantages: Kò si idoti kemikali, idiyele ti o lọpọlọpọ, ẹrọ ti o rọrun.
• Disadvantages: Owo àtúnṣe fun awọn patikulu to dara ati awọn mineral pẹlu awọn iyatọ ibi didan kekere.

1.4 Pipin Electrostatic: Lilo Awọn iyatọ Ni Iwadi fun Awọn Irin Pataki

• Ilana mẹ́tà: Pipin awọn mineral da lori awọn iyatọ ni ibaraẹnisọrọ ina (e.g., awọn mineral irin n ṣe, awọn ti kii ṣe irin ko ṣe) ninu agbegbe ipele giga, nibiti awọn mineral ti o ni ibaraẹnisọrọ n fa si tabi n fọwọsowọpọ nipasẹ awọn eletrode.
• Awọn Ọkọ ayẹwo ti o wulo: Pato ni a lo fun pinpin awọn mineral irin to nira gẹgẹbi titanium, zirconium, tantalum, ati niobium, tabi fun mimọ awọn ifọkansi (e.g., yiyọ awọn gangue ti ko ni ibaraẹnisọrọ lati awọn ifọkansi kòpọ / àwọn àdá / zinc).
• Awọn ohun elo pataki:
  • Iyasọtọ titanium lati inu eroja etikun: Ni Hainan, iyasọtọ eleturostati yọkuro ilmenite ti o ni agbara lati ọdọ quartz ti ko ni agbara.
  • Yiyan idinku: Yiyọ quartz ti ko ni anfani daradara kuro ninu idapọ tungsten lati mu ipele rẹ pọ si.
• Advantages: Giga iṣedede pinpin, ko si awọn nkan kemikali.
• Disadvantages: Ni ifamọra si ọrinrin (nbeere gbigbẹ), throughput kekere, nigbagbogbo lo nikan gẹgẹbi igbesẹ mimọ.

2. Chemical Beneficiation: The “Last Resort” for Difficult Ores

Nigbati awọn irawọ irin ba pinpin ni rọọrun tabi so pẹkipẹki pẹlu gangue (e.g., awọn irawọ ti a fa, awọn sulfides idiju), awọn ọna ti ara le kuna. Ibaṣepọ kemikali ṣe iparun awọn ilana minerali lati fa awọn irin, pataki nipasẹ:

2.1 Leaching: “Dissolution and Extraction” of Metal Ions

• Ilana mẹ́tà: Awọn okuta jẹ wọ inu awọn olomi kemikali (asidic, alkali, tabi awọn solusan iyọ) lati fa irẹtin ti a fojusi sinu solusan leach alakoso (PLS), lati eyiti irẹtin naa ti wa ni gba (e.g., nipasẹ iyọkuro, nosin, tabi itujade).
• Awọn Ọkọ ayẹwo ti o wulo: Gold (cyanidation), fadaka, kupas (heap leaching), nickel, cobalt, ati awọn irin refractory miiran.
• Ikẹkọ Ọran:
  • Gold Cyanidation: Finely ground ore is mixed with a cyanide solution; gold forms a soluble complex and is later precipitated with zinc powder (recovery ≥90%). Cyanide pollution must be strictly controlled.
  • Copper Heap Leaching: Low-grade oxide copper ore (0.2%-0.5% Cu) ni a fa omi daradara pẹlu asidi sulfuric; pọ́ọ́bà jẹ́ ọdodó ati pe a gba ẹ̀tọ́ rẹ́ nipasẹ ikojọpọ olomi ati iwe-kikọ (SX-EW) gẹgẹbi pọ̀ọ́bà cathode (ọna-igbáko fun ore ti o kere-didun).

2.2 Ilana Ibi-Ijoko Adayeba

• Ilana mẹ́tà: Ore is first roasted at high temperatures (300-1000°C) to alter its structure (e.g., oxidizing or reducing roast), converting refractory metals into a soluble form for subsequent leaching.
• Awọn Ọkọ ayẹwo ti o wulo: Refractory sulfides (e.g., nickel sulfide, copper sulfide) ati awọn ore oxide (e.g., hematite).
• Ikẹkọ Ọran:
  • Ibi-Ijoko Nickel Sulfide: Yipada nickel sulfide si nickel oxide, eyiti a le yanju ni rọọrun pẹlu acid sulfuric, yago fun idiwọ sulfide.
  • Ibi-Ijoko Refractory Gold Ore: Fun awọn ore ti o ni arsenic ati carbon, ibi-iṣọpọ removes arsenic (ti a fi agbara mu bi As₂O₃) ati carbon (ti o le fa gold), ti n gba laaye cyanidation ti n bọ.

2.3 Iṣẹ-ọnà Microbial: Ọna Alagbero Fun Awọn Ọra Kere-kere

• Principle: Certain microorganisms (e.g., Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans) metabolically oxidize metal sulfides into soluble metal salts, enabling metal recovery from solution—also known as bioleaching.
• Awọn Ọkọ ayẹwo ti o wulo: Irìn copper ti o ni ipo kekere (e.g., porphyry copper), uranium, nickel, goolu (gẹgẹ bi iranlọwọ yiyọ sulfur).
• Advantages: Ayika ore ni ore (ko si idoti reagent kemikali), owo kekere (microbes n ṣe ẹda ara wọn), to dara fun awọn ores pẹlu awọn ipo copper ti o dín bi 0.1%-0.3%.
• Disadvantages: Ijẹrisi esi sluggish (ọsẹ si oṣu), ti o ni ifaramọ si iwọn otutu ati ipo ayika.
• Ohun elo ti o wọpọ: Ni agbegbe 20% ti iṣelọpọ ẹdẹ ti agbaye ni o wa lati ẹ̀dá-ọmọ, gẹgẹbi awọn iṣẹ tóbi heap leach ni Chile.

3. Iṣiro Ipilẹ 3-Igbese fun Yan Ọna Iṣe:

3.1 Ṣe itupalẹ Awọn ohun-ini ọlọrọ:

• Magnetic minerals (e.g., magnetite) → Magnetic separation
• Fine particles with hydrophobicity differences (e.g., copper ores) → Flotation
• Coarse particles with high density (e.g., placer gold, tungsten) → Gravity separation

3.2 Ṣe ayẹwo Ore Iru ati Idasilẹ:

• High-grade coarse ores → Gravity or magnetic separation (low cost)
• Low-grade fine ores → Flotation or leaching (high recovery)
• Extremely refractory ores → Chemical or bio-beneficiation

3.3 Balanci Iṣowo ati Iye Ayika:

• Yẹ ki a yan ibamu ti ara fun lilo agbara kekere ati idoti to kere ju
• Lo awọn ọna kemikali tabi bio nikan nigba ti awọn ọna ti ara ko ba munadoko, ti o nwo iye ati ipa ayika