Цель и задачи обогащения полезных ископаемых

Природное минеральное сырье, добываемое из недр земли, в большинстве случаев не может быть в естественном виде использовано в народном хозяйстве, поскольку не удовлетворяет требованиям по качеству. Непосредственная металлургическая или химическая переработка добываемых руд из-за низкого содержания полезного компонента экономически невыгодна. Поэтому возникает необходимость предварительного повышения их качества.

Кроме того, в добытых полезных ископаемых часто содержатся вредные компоненты. Например, кремнезем, сера и фосфор в железных рудах, фосфор — в рудах титана и ниобия, железо — в циркониевых рудах, сера — в углях и т.д. Вредные примеси должны быть максимально удалены из руды до металлургической переработки, так как они ухудшают качество получаемого металла.

В связи с отмеченными обстоятельствами более 80 % добываемых полезных ископаемых подвергается обогащению.

Обогащение полезных ископаемых — это совокупность методов и процессов первичной переработки минерального сырья с целью концентрации ценных компонентов в кондиционных продуктах путем удаления пустой породы и разделения минералов.

При обогащении полезных ископаемых решаются следующие основные задачи:

  • повышается содержание полезного компонента в сырье;
  • из сырья удаляется большая часть вредных примесей;
  • достигается однородность сырья по крупности и вещественному составу.

Обогащение полезных ископаемых осуществляется на обогатигельных фабриках, которые являются самостоятельными структурами или входят в состав горно-обогатительных или горно-металлургических комбинатов.

В результате обогащения природного минерального сырья получают один или несколько концентратов и отходы (хвосты).

Концентратом называется продукт обогащения, имеющий более высокое по сравнению с рудой содержание полезного компонента и пригодный для дальнейшей переработки или непосредственного применения в народном хозяйстве. По содержанию основного полезного компонента, примесей, влаги и по гранулометрическому составу концентраты должны удовлетворять требованиям соответствующих ГОСТов, ОСТов или технических условий. Концентраты получают свое название по основному металлу или минералу (медный, свинцовый, рутиловый, лопаритовый и т.д.), концентрирующемуся в них в процессе обогащения.

Отвальными хвостами называются отходы обогащения,состоящие в основном из пустой породы с незначительным содержанием полезных компонентов, извлечение которых технологически невозможно или экономически невыгодно.

Качество продуктов обогащения (концентратов) определяется содержанием в них ценных компонентов (полезных минералов), примесей и гранулометрическим составом.

На обогатительных фабриках, обрабатывающих некоторые неметаллические ископаемые, часто получают концентраты, представляющие собой окончательные товарные продукты (известняк, асбест, графит и т.д.), но в большинстве случаев процесс обогащения является промежуточным звеном между добычей сырья и металлургической плавкой (или химической переработкой) концентратов.

В результате обогащения достигается значительное повышение содержания полезных компонентов в концентратах по  сравнению с рудой

На ряде фабрик цветной металлургии в концентраты извлекаются более 93 % содержащейся в исходной руде меди, 82—90 % свинца и цинка, 70—85 % никеля, вольфрама, молибдена, олова и других металлов.

При обогащении полезных ископаемых важным является правильное установление глубины обогащения, определяющей содержания ценных компонентов в хвостах и продуктах обогащения. Для каждого вида сырья оптимальная глубина обогащения определяется путем технико-экономического обоснования с учетом технологических, экономических и экологических факторов.