खनिज संवर्धन: बुनियादी तरीके, तकनीक और उपकरण

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

व्यावसायिक मूल्यवान खनिजों को देखते समय यह प्रश्न ठीक ही उठता है कि प्राथमिक अयस्क या जीवाश्म से इतना आकर्षक आभूषण कैसे प्राप्त किया जा सकता है। विशेष रूप से इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि नस्ल का प्रसंस्करण, यदि अंतिम में से एक नहीं है, तो कम से कम अंतिम चरण से पहले शोधन की प्रक्रिया है। प्रश्न का उत्तर खनिजों का संवर्धन होगा, जिसके दौरान चट्टान का मूल प्रसंस्करण होता है, जो एक मूल्यवान खनिज को खाली मीडिया से अलग करने का प्रावधान करता है।

सामान्य संवर्धन तकनीक

मूल्यवान खनिजों का प्रसंस्करण विशेष संवर्धन उद्यमों में किया जाता है। इस प्रक्रिया में कई कार्यों का प्रदर्शन शामिल है, जिसमें तैयारी, प्रत्यक्ष विभाजन और अशुद्धियों के साथ चट्टान को अलग करना शामिल है। संवर्धन के क्रम में, ग्रेफाइट, अभ्रक, टंगस्टन, अयस्क सामग्री आदि सहित विभिन्न खनिज प्राप्त होते हैं। इसमें मूल्यवान चट्टानें नहीं होती हैं - कई कारखाने हैं जो कच्चे माल को संसाधित करते हैं, जो बाद में निर्माण में उपयोग किए जाते हैं। एक तरह से या किसी अन्य, खनिज प्रसंस्करण की नींव खनिजों के गुणों के विश्लेषण पर आधारित होती है, जो पृथक्करण के सिद्धांतों को भी निर्धारित करती है। प्रतिएक शब्द में, विभिन्न संरचनाओं को काटने की आवश्यकता न केवल एक शुद्ध खनिज प्राप्त करने के लिए उत्पन्न होती है। यह आम बात है जब एक संरचना से कई मूल्यवान नस्लें प्राप्त की जाती हैं।

रॉक क्रशिंग

इस स्तर पर, सामग्री को अलग-अलग कणों में कुचल दिया जाता है। पेराई प्रक्रिया आंतरिक सामंजस्य तंत्र को दूर करने के लिए यांत्रिक बलों का उपयोग करती है।

परिणामस्वरूप चट्टान छोटे ठोस कणों में विभाजित हो जाती है जिनकी संरचना सजातीय होती है। इस मामले में, यह प्रत्यक्ष पेराई और पीसने की तकनीक के बीच अंतर करने योग्य है। पहले मामले में, खनिज कच्चे माल संरचना के कम गहरे पृथक्करण से गुजरते हैं, जिसके दौरान 5 मिमी से अधिक के अंश वाले कण बनते हैं। बदले में, पीसने से 5 मिमी से कम व्यास वाले तत्वों का निर्माण सुनिश्चित होता है, हालांकि यह आंकड़ा इस बात पर भी निर्भर करता है कि आपको किस प्रकार की चट्टान से निपटना है। दोनों ही मामलों में, कार्य एक उपयोगी पदार्थ के अनाज के विभाजन को अधिकतम करना है ताकि एक शुद्ध घटक बिना मिश्रण के निकल जाए, यानी बेकार चट्टान, अशुद्धियाँ, आदि।

स्क्रीनिंग प्रक्रिया

पेराई प्रक्रिया पूरी होने के बाद, कटाई की गई कच्ची सामग्री पर एक और तकनीकी प्रभाव पड़ता है, जो स्क्रीनिंग और अपक्षय दोनों हो सकता है। संक्षेप में स्क्रीनिंग आकार की विशेषता के अनुसार प्राप्त अनाज को वर्गीकृत करने का एक तरीका है। इस चरण को लागू करने के पारंपरिक तरीके में एक छलनी और एक छलनी का उपयोग शामिल है जो कोशिकाओं को कैलिब्रेट करने की संभावना प्रदान करता है। स्क्रीनिंग प्रक्रिया के दौरान, वे अलग हो जाते हैंसुपरलैटिस और सबलेटिस कण। किसी तरह से, खनिजों का संवर्धन पहले से ही इस स्तर पर शुरू हो जाता है, क्योंकि कुछ अशुद्धियाँ और मिश्रित सामग्री अलग हो जाती हैं। 1 मिमी से कम आकार के महीन अंश को हवा की मदद से - अपक्षय द्वारा जांचा जाता है। महीन रेत जैसा एक द्रव्यमान कृत्रिम वायु धाराओं द्वारा उठा लिया जाता है, जिसके बाद यह जम जाता है।

भविष्य में अधिक धीरे-धीरे बसने वाले कण हवा में पड़े बहुत छोटे धूल तत्वों से अलग हो जाते हैं। ऐसी स्क्रीनिंग के डेरिवेटिव के आगे संग्रह के लिए, पानी का उपयोग किया जाता है।

समृद्धि प्रक्रियाएं

लाभकारी प्रक्रिया का उद्देश्य खनिज कणों को फीडस्टॉक से अलग करना है। ऐसी प्रक्रियाओं के दौरान, तत्वों के कई समूहों को प्रतिष्ठित किया जाता है - उपयोगी ध्यान केंद्रित, पूंछ और अन्य उत्पाद। इन कणों के पृथक्करण का सिद्धांत उपयोगी खनिजों और अपशिष्ट चट्टान के गुणों के बीच अंतर पर आधारित है। इस तरह के गुण निम्नलिखित हो सकते हैं: घनत्व, अस्थिरता, चुंबकीय संवेदनशीलता, आकार, विद्युत चालकता, आकार, आदि। इस प्रकार, घनत्व में अंतर का उपयोग करने वाली संवर्धन प्रक्रियाओं में गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण विधियां शामिल हैं। इस दृष्टिकोण का उपयोग कोयला, अयस्क और गैर-धातु कच्चे माल के प्रसंस्करण में किया जाता है। घटकों की अस्थिरता विशेषताओं के आधार पर संवर्धन भी काफी सामान्य है। इस मामले में, प्लवनशीलता विधि का उपयोग किया जाता है, जिसकी एक विशेषता पतले दानों को अलग करने की संभावना है।

चुंबकीय खनिज प्रसंस्करण का भी उपयोग करता है, जोआपको टैल्क और ग्रेफाइट मीडिया से लौह अशुद्धियों को अलग करने की अनुमति देता है, साथ ही टंगस्टन, टाइटेनियम, लौह और अन्य अयस्कों को शुद्ध करने की अनुमति देता है। यह तकनीक जीवाश्म कणों पर चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में अंतर पर आधारित है। विशेष विभाजक उपकरण के रूप में उपयोग किए जाते हैं, जिनका उपयोग मैग्नेटाइट निलंबन को पुनर्स्थापित करने के लिए भी किया जाता है।

संवर्धन के अंतिम चरण

इस चरण की मुख्य प्रक्रियाओं में निर्जलीकरण, लुगदी का मोटा होना और परिणामी कणों का सूखना शामिल है। निर्जलीकरण के लिए उपकरणों का चयन खनिज की रासायनिक और भौतिक विशेषताओं के आधार पर किया जाता है। एक नियम के रूप में, यह प्रक्रिया कई सत्रों में की जाती है। हालांकि, ऐसा करना हमेशा जरूरी नहीं होता है। उदाहरण के लिए, यदि लाभकारी प्रक्रिया में विद्युत पृथक्करण का उपयोग किया गया था, तो निर्जलीकरण की आवश्यकता नहीं होती है। आगे की प्रसंस्करण प्रक्रियाओं के लिए संवर्धन उत्पाद तैयार करने के लिए तकनीकी प्रक्रियाओं के अलावा, खनिज कणों को संभालने के लिए एक उपयुक्त बुनियादी ढांचा भी प्रदान किया जाना चाहिए। विशेष रूप से, कारखाने में उपयुक्त उत्पादन सेवा का आयोजन किया जाता है। इन-शॉप वाहनों को पेश किया जा रहा है, और पानी, गर्मी और बिजली की आपूर्ति की व्यवस्था की जा रही है।

समृद्धि के लिए उपकरण

पीसने और कुचलने के चरणों में, विशेष प्रतिष्ठान शामिल होते हैं। ये यांत्रिक इकाइयाँ हैं, जो विभिन्न ड्राइविंग बलों की मदद से चट्टान पर विनाशकारी प्रभाव डालती हैं। इसके अलावा, स्क्रीनिंग प्रक्रिया में, एक चलनी और एक चलनी का उपयोग किया जाता है, जो प्रदान करता हैछिद्रों को कैलिब्रेट करने की संभावना। साथ ही, स्क्रीनिंग के लिए अधिक जटिल मशीनों का उपयोग किया जाता है, जिन्हें स्क्रीन कहा जाता है। प्रत्यक्ष संवर्धन विद्युत, गुरुत्वाकर्षण और चुंबकीय विभाजकों द्वारा किया जाता है, जिनका उपयोग संरचना पृथक्करण के विशिष्ट सिद्धांत के अनुसार किया जाता है। उसके बाद, निर्जलीकरण के लिए जल निकासी प्रौद्योगिकियों का उपयोग किया जाता है, जिसके कार्यान्वयन में समान स्क्रीन, लिफ्ट, सेंट्रीफ्यूज और निस्पंदन उपकरणों का उपयोग किया जा सकता है। अंतिम चरण में आमतौर पर गर्मी उपचार और सुखाने का उपयोग शामिल होता है।

संवर्धन प्रक्रिया से अपशिष्ट

संवर्धन प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, उत्पादों की कई श्रेणियां बनती हैं, जिन्हें दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है - उपयोगी सांद्रण और अपशिष्ट। इसके अलावा, एक मूल्यवान पदार्थ को एक ही नस्ल का प्रतिनिधित्व करना जरूरी नहीं है। यह भी नहीं कहा जा सकता है कि अपशिष्ट एक अनावश्यक सामग्री है। ऐसे उत्पादों में मूल्यवान सांद्रण हो सकता है, लेकिन न्यूनतम मात्रा में। साथ ही, अपशिष्ट संरचना में खनिजों का और संवर्धन अक्सर तकनीकी और आर्थिक रूप से खुद को उचित नहीं ठहराता है, इसलिए इस तरह के प्रसंस्करण की माध्यमिक प्रक्रियाएं शायद ही कभी की जाती हैं।

इष्टतम संवर्धन

संवर्धन की स्थिति, प्रारंभिक सामग्री की विशेषताओं और विधि के आधार पर, अंतिम उत्पाद की गुणवत्ता भिन्न हो सकती है। इसमें एक मूल्यवान घटक की सामग्री जितनी अधिक होगी और अशुद्धियाँ कम होंगी, उतना ही अच्छा होगा। आदर्श अयस्क बेनीफिकेशन, उदाहरण के लिए, उत्पाद में कचरे की पूर्ण अनुपस्थिति प्रदान करता है।इसका मतलब यह है कि कुचल और स्क्रीनिंग द्वारा प्राप्त मिश्रण के संवर्धन की प्रक्रिया में, बंजर चट्टानों से कूड़े के कणों को कुल द्रव्यमान से पूरी तरह से बाहर रखा गया था। हालांकि, ऐसा प्रभाव प्राप्त करना हमेशा संभव नहीं होता है।

आंशिक खनिज प्रसंस्करण

आंशिक संवर्धन के तहत जीवाश्म के आकार वर्ग को अलग करना या उत्पाद से अशुद्धियों के आसानी से अलग किए गए हिस्से को काटना है। अर्थात्, इस प्रक्रिया का उद्देश्य उत्पाद को अशुद्धियों और कचरे से पूरी तरह से शुद्ध करना नहीं है, बल्कि उपयोगी कणों की एकाग्रता को बढ़ाकर केवल स्रोत सामग्री के मूल्य को बढ़ाता है। खनिज कच्चे माल के इस तरह के प्रसंस्करण का उपयोग किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, कोयले की राख सामग्री को कम करने के लिए। संवर्द्धन की प्रक्रिया में, तत्वों के एक बड़े वर्ग को अलग किया जाता है, जिसमें बिना समृद्ध स्क्रीनिंग सांद्र को बारीक अंश के साथ मिलाया जाता है।

संवर्धन के दौरान मूल्यवान चट्टान के नुकसान की समस्या

जिस प्रकार उपयोगी सांद्रण के द्रव्यमान में अनावश्यक अशुद्धियाँ रहती हैं, उसी प्रकार अपशिष्ट के साथ-साथ मूल्यवान चट्टान को भी हटाया जा सकता है। इस तरह के नुकसान के लिए, प्रत्येक तकनीकी प्रक्रिया के लिए इनमें से स्वीकार्य स्तर की गणना करने के लिए विशेष उपकरणों का उपयोग किया जाता है। यही है, अलगाव के सभी तरीकों के लिए, अनुमेय नुकसान के व्यक्तिगत मानदंड विकसित किए जाते हैं। प्रसंस्कृत उत्पादों के संतुलन में स्वीकार्य प्रतिशत को ध्यान में रखा जाता है ताकि नमी गुणांक और यांत्रिक नुकसान की गणना में विसंगतियों को कवर किया जा सके। यह लेखांकन विशेष रूप से महत्वपूर्ण है यदि अयस्क संवर्धन की योजना बनाई गई है, जिसके दौरान गहरी पेराई का उपयोग किया जाता है। तदनुसार, मूल्यवान खोने का जोखिमध्यान केंद्रित करना। और फिर भी, ज्यादातर मामलों में, उपयोगी चट्टान का नुकसान तकनीकी प्रक्रिया में उल्लंघन के कारण होता है।

निष्कर्ष

हाल ही में, मूल्यवान चट्टान संवर्धन प्रौद्योगिकियों ने उनके विकास में एक महत्वपूर्ण कदम उठाया है। विभाग के कार्यान्वयन के लिए व्यक्तिगत प्रसंस्करण प्रक्रियाओं और सामान्य योजनाओं दोनों में सुधार किया जा रहा है। आगे की प्रगति के लिए आशाजनक दिशाओं में से एक संयुक्त प्रसंस्करण योजनाओं का उपयोग है जो सांद्रता की गुणवत्ता विशेषताओं में सुधार करते हैं। विशेष रूप से, चुंबकीय विभाजक संयुक्त होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप संवर्धन प्रक्रिया को अनुकूलित किया जाता है। इस प्रकार के नए तरीकों में मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक और मैग्नेटोहाइड्रोस्टैटिक पृथक्करण शामिल हैं। इसी समय, अयस्क चट्टानों के बिगड़ने की एक सामान्य प्रवृत्ति होती है, जो परिणामी उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित नहीं कर सकती है। आंशिक संवर्धन के सक्रिय उपयोग से अशुद्धियों के स्तर में वृद्धि का मुकाबला किया जा सकता है, लेकिन सामान्य तौर पर, प्रसंस्करण सत्रों में वृद्धि प्रौद्योगिकी को अक्षम बना देती है।