Збагачення руди — сукупність методів розділення металів і мінералів один від одного за їх фізичними та / або хімічними властивостями. Хімічний склад компонентів руди при цьому не змінюється.

Історія Збагачення руд вперше системно описано в 1556 р. Георгом Агріколою в його гірничій енциклопедії «Про гірничу справу та металургію» («De Re Metallica»).

Призначення Велика частина руд в природному стані не придатна для безпосереднього металургійного переділу. При видобутку залізної руди внаслідок низького вмісту заліза і високого порожньої породи при плавці виходить велика кількість шлаку, що вимагає підвищеної витрати палива; при цьому робота доменних печей характеризується низькою продуктивністю. Підвищення концентрації заліза в рудах дає суттєвий економічний ефект. При збільшенні вмісту заліза в руді на 1 % питома витрата коксу в середньому знижується на 1,4-2,0 %, а продуктивність доменної печі підвищується на 2,5-3,0 %. Цей ефект значно перевищує витрати на збагачення. Тому майже всі руди перед металургійним переділом піддаються збагаченню.

Збагачення є операцією, в результаті якої підвищується концентрація корисного елемента (заліза, марганцю та ін.) За рахунок видалення максимально можливої ​​кількості порожньої породи. Іноді при збагаченні руди з порожньою породою видаляється частина шкідливих домішок.

За своєю суттю збагачення — це механічний процес поділу частинок руди, що являють або корисний мінерал, або пусту породу. Для цього використовують відмінності у властивостях корисного мінералу і пустої породи: за кольором, блиском, твердості, густині, оптичним, електричним, магнітним і іншим властивостям .

Технологія Під технологією збагачення руд мається на увазі сукупність окремих процесів (операцій) — підготовчих, основних і допоміжних.

Підготовчі процеси (операції) призначені для підготовки руди до збагачення: зменшення крупності шматків руди, розкриття зростків рудних і нерудних мінералів і ін. До підготовчих процесів належать дроблення і подрібнення руди, грохочення, гідравлічна класифікація, магнетизуючий випал. Основними є процеси власне збагачення руди. Вони засновані на використанні відмінностей у фізичних і фізико-хімічних властивостях поділюваних при збагаченні компонентів (мінералів) руди — кольорі і блиску, промивності, густині, магнітній сприйнятливості, змочуваності поверхні і ін. Розрізняють такі методи збагачення руд: рудопідготовка (рудорозбірка), промивка, гравітаційне збагачення, магнітна сепарація і флотація. Допоміжні процеси застосовуються для обробки продуктів, одержуваних у результаті збагачення. До них належать згущення шламів і прояснення мийних вод, зневоднення продуктів збагачення та ін.

Отримані при збагаченні руд продукти класифікуються на два і більше класів відмінних за якістю, багатший продукт називають концентратом, найбідніший — хвостами, продукти із середнім вмістом називають проміжним (промпродукт), вони зазвичай повертаються на переробку. Для сучасних руд кольорових, рідкісноземельних і радіоактивних елементів відходи процесів збагачення корисних копалин (хвости) складають від 90 до 99 % вихідної руди. Процес рудопідготовки забирає від 50 до 60 % витрат до вартості переробки руди, де використовується дороге і швидкозношуване обладнання.

Оптимальна глибина збагачення рудної сировини

Основною задачею збагачення руд є одержання концентратів з вмістом металу, що дозволяє найбільш економічно їх використовувати в металургійному переділі при максимальному вилученні металу з руд. Техніко-економічні показники виробництва металу з руд з урахуванням витрат на видобуток, збагачення, огрудкування, транспортування і металургійний переділ оцінюються приведеними витратами на 1 тонну виплавлюваного продукту:

П = С + Е К ,

де П — приведені витрати на виробництво металу, грн/т; З — собівартість металу, грн/т ; К- питомі капітальні витрати на виробництво металу, грн/т; Е — нормативний коефіцієнт окупності.

При рішенні питання про оптимальну глибину збагачення сировини враховуються інтереси не тільки гірничо-збагачувальних комбінатів (ГЗК), але і металургійних заводів (рис.).

В міру підвищення вмісту металу в концентраті βм зростають витрати на збагачення і збільшуються втрати (крива CD на рис.). Водночас витрати і втрати металу в металургійному переділі скорочуються (крива АВ). Крапка перетинання кривих АВ і CD вказує на оптимальний ступінь збагачення руд. Крім того, ця крапка звичайно відповідає мінімальній собівартості виробни-цтва чавунів і феросплавів.

Доцільно одержувати такий вміст металу в концентраті, що забезпечує мінімальні приведені витрати на одержання металу в загальному комплексі «видобуток — збагачення — огрудкування — транспорт — металургійний переділ». Вміст металу в концентраті, що забезпечує мінімальні приведені витрати на виробництво 1 тонни металу, прийнято називати оптимальним вмістом.

Див. також Збагачення корисних копалин Історія розвитку техніки і технології збагачення корисних копалин Ефективність збагачення Методи збагачення корисних копалин Збагачувальне устаткування Гравітаційне збагачення корисних копалин Збагачення корисних копалин у аеросуспензіях Збагачення корисних копалин у важких середовищах Відсадка Концентраційний стіл Пневматичне збагачення корисних копалин Протитечійна водна сепарація Спеціальні методи збагачення корисних копалин Мікробіологічне збагачення вугілля Радіометрична сепарація Термоадгезійний метод збагачення Масляна агломерація Флокуляційна концентрація Адгезійне збагачення золота ‎ Вилуговування Електричне збагачення корисних копалин Збагачення корисних копалин за формою, тертям, пружністю і міцністю мінеральної сировини Магнітна сепарація Флотація Збагачення урану Технологічні схеми збагачення корисних копалин Збагачуваність Перечистка Природне збагачення корисних копалин Шахтна збагачувальна установка Комбінована переробка мінеральної сировини Комплексна переробка мінеральної сировини Комбінована переробка мінеральної сировини Збагачення кварцової і польовошпатової сировини Сульфатно-пероксидний спосіб переробки тантало-ніобієвих руд

Примітки

Література

Смирнов В. О., Білецький В. С. Підготовчі процеси збагачення корисних копалин. [навчальний посібник]. — Донецьк: Східний видавничий дім, Донецьке відділення НТШ, 2012. — 284 с. Білецький В. С., Смирнов В. О. Технологія збагачення корисних копалин. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2003. — 272 с. Білецький В. С., Гайко Г. І. Історія збагачення корисних копалин. //Збагачення корисних копалин: Наук.-техн. зб. — 2015. — Вип. № 60 (101). С. 3-10. Шинкоренко С. Ф., Белецкий Е. П., Ширяев А. А. Справочник по обогащению руд черных металлов / под ред. С. Ф. Шинкоренко. — Москва: Недра, 1980. — 527 с. Кармазин В. И. Обогащение руд черных металлов. Учебник для вузов. — Москва: Недра, 1982. — 216 с. Шумаков Н. С., Дмитриев А. Н., Гараева О. Г. Сырые материалы и топливо доменной плавки. — Екатеринбург: Институт металлургии УрО РАН, 2007. — 392 с. — ISBN 5-7691-1833-4. Остапенко П. Е. Теория и практика обогащения железных руд. — М.: Недра, 1985. Білецький В. С., Олійник Т. А., Смирнов В. О., Скляр Л. В. Основи техніки та технології збагачення корисних копалин: навчальний посібник. — К.: Ліра-К 2020. — 634 с.

Посилання Руды обогащение  — статья из «Энциклопедии Кольера» Журнал «Обогащение руд»