Oplemenjivanje mineralnih sirovina: razlika između inačica

Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
Nema sažetka uređivanja
m iz teksta maknute vanjske poveznice
Redak 1:
'''Oplemenjivanje (obogaćivanje, prerada) mineralnih sirovina''' je prerada čvrstih [[mineralne sirovine|mineralnih sirovina]] fizikalnim, fizikalno-kemijskim ili kemijskim postupcima radi odvajanja korisnih od nekorisnih sastojaka (minerala) s ciljem dobivanja prodajnih produkata. Naime, mineralne sirovine u [[Zemljina kora|Zemljinoj kori]] gotovo nikad se ne nalaze čiste, bez nekorisnih ili štetnih primjesa, tj. gotovo uvijek osim korisne sadrže i nekorisnu komponentu ([[Minerali|minerale ]]). Odvajanje se može postići jer se u svim mineralnim sirovinama razlikuju kemijske i/ili fizikalne značajke komponenata od kojih se sirovina sastoji.
== Oplemenjivanje mineralnih sirovina ==
[[w:en:Wikipedia:Mineral processing]]
 
 
Oplemenjivanje (obogaćivanje, prerada) mineralnih sirovina je prerada čvrstih [[mineralne sirovine|mineralnih sirovina]] fizikalnim, fizikalno-kemijskim ili kemijskim postupcima radi odvajanja korisnih od nekorisnih sastojaka (minerala) s ciljem dobivanja prodajnih produkata. Naime, mineralne sirovine u [[Zemljina kora|Zemljinoj kori]] gotovo nikad se ne nalaze čiste, bez nekorisnih ili štetnih primjesa, tj. gotovo uvijek osim korisne sadrže i nekorisnu komponentu ([[Minerali|minerale ]]). Odvajanje se može postići jer se u svim mineralnim sirovinama razlikuju kemijske i/ili fizikalne značajke komponenata od kojih se sirovina sastoji.
 
Oplemenjivanje mineralnih sirovina svodi se na '''dvije temeljne operacije''':
Line 9 ⟶ 5:
*'''razdvajanje''' (separiranje, sortiranje),
pri čemu najčešće obuhvaća obje operacije, i to navedenim redoslijedom. Raščin sirovine postiže se sitnjenjem, a razdvajanje različitim koncentracijskim postupcima.
 
 
U praksi se ove temeljne operacije sistematiziraju u '''četiri glavne grupe''':
Line 16 ⟶ 11:
*koncentracija (obogaćivanje, sortiranje, separiranje),
*odvodnjavanje (sedimentacija, filtracija, sušenje).
 
 
''Finalni produkti oplemenjivanja'' zovu se koncentrat i jalovina. ''Koncentrat'' se sastoji uglavnom od korisne mineralne komponente, a pored nje sadrži i malo nekorisne, dok ''jalovina'' pored nekorisne sadrži i nešto korisne mineralne komponente. Uzrok tome leži u složenosti mineralnih sirovina s obzirom na [[kemijski sastav]], [[granulometrijski sastav]], [[mineralno-petrografska struktura | mineralno-petrografsku strukturu]]mineralno-petrografsku strukturu i [[fizikalne značajke]], zbog kojih se ne može postići potpuno razdvajanje mineralnih komponenti. Da bi dobili finalni produkt, često nisu potrebna sva četiri postupka (npr. prodajni asortimani [[ugljen| ugljena]] često se dobivaju samo klasiranjem).
 
 
== Sitnjenje ==
''Glavni članak: [[Sitnjenje]]''
[[w:en:Wikipedia:Comminution]]
 
Sitnjenje je značajna tehnološka operacija koja se prvenstveno koristi u [[rudarstvo| rudarstvu]], ali i u drugim industrijskim granama kao što su [[građevinarstvo]], industrija cementa, zatim keramička industrija, farmaceutska i kemijska industrija i dr. Sitnjenje se provodi da bi se dobio potreban granulometrijski sastav, postigao raščin ili odgovarajući oblik mineralnih zrna, a provodi se u dvije faze:
Line 28 ⟶ 21:
*mljevenje.
Dva osnovna mehanizma uslijed kojih dolazi do sitnjenja su tlak i udar. Djelovanjem vanjske sile na mineralno zrno dolazi do deformacija u zrnu. Kada deformacije narastu toliko da dođe do kidanja veza u strukturi materije, dolazi i do sitnjenja mineralnog zrna. Pored ovih osnovnih, dodatni mehanizmi sitnjenja su gnječenje, cijepanje, trenje, kidanje i savijanje. Principi drobljenja i mljevenja su identični, a razlika je samo u veličini krajnjeg produkta. Kao granica se uzima veličina od nekoliko mm (najčešće 5 mm).
 
 
====Drobljenje====
''Glavni članak: [[Drobljenje]''
Drobljenje je prvi stupanj u sitnjenju mineralnih sirovina. Ovisno o veličini izlaznog materijala razlikujemo:
*primarno drobljenje (do 100 mm),
Line 38 ⟶ 31:
*primarne drobilice - daju proizvod veličine od 100 (120) do 20 (30) mm
*sekundarne drobilice - daju proizvod od 20 (30) mm do gornje granice mljevenja tj. nekoliko mm.
 
 
====Mljevenje====
Mljevenje je drugi (i posljednji) stupanj u procesu sitnjenja mineralnih sirovina. Obično slijedi nakon drobljenja u cilju poboljšanja ili promjene nekih fizikalnih značajki materijala (npr. [[cement| cementa]]), postizanja potrebnog raščina između pojedinih zrna (npr. razdvajanje sraslih minerala), te promjene kemijskih značajki materijala (npr. mehaničko-kemijsko aktiviranje u procesu luženja). Mljevenje se provodi se u različitim vrstama [[mlinovi|mlinova]] koji se svrstavaju prema svojim značajkama (bubnjasti mlinovi s kuglama ili štapovima, autogeni mlinovi, vibracijski mlinovi, mlinovi s kotrljajućim elementima, koloidni mlinovi, itd.), a mogu raditi suho ili mokro (bez ili uz dodatak vode). Veličina proizvoda u mljevenju može se kretati u intervalu od 25 do 0,005 mm.
 
 
== Klasiranje ==
Line 49 ⟶ 40:
*klasiranjem u fluidima (u zračnoj ili vodenoj struji).
U praksi se razdvajanje prema veličini za zrna veća od 1 mm provodi sijanjem, dok se za zrna manja od 4 mm može koristi razdvajanje prema sutaložnosti u [[klasifikatori| klasifikatorima]].
 
 
 
====Sijanje====
Line 60 ⟶ 49:
*odsjev (ne prolazi kroz prosjevnu površinu),
*prosjev (prolazi kroz prosjevnu površinu).
 
 
====Klasiranje u fluidima====
Line 66 ⟶ 54:
*preljev (sitni proizvod),
*otok (krupni proizvod).
 
 
== Koncentracija ==
Koncentracija se provodi kako bi se dvije ili više mineralnih komponenti iz jedne mineralne sirovine razdvojilo u zasebne proizvode. Da bi se to postiglo, koriste se razlike u značajkama pojedinih mineralnih komponenti. Razdvajanje se postiže kada određeno polje sile svojim selektivnim djelovanjem (zbog različitih značajki komponenti) izdvoji jednu od mineralnih komponenti. Koncentracijske metode razvrstavaju se s obzirom na značajke minerala i polje sila koje se koristi da bi se razdvajanje postiglo.
 
 
====Gravitacijska koncentracija====
Kod gravitacijske koncentracije do razdvajanja dolazi uslijed razlike u gustoći pojedinih mineralnih komponenata u gravitacijskom polju sila. Uređaji koji se najčešće koriste u gravitacijskoj koncentraciji su plakalice, koncentracijski stolovi i žljebovi. Ako se postupak separiranja ne provodi u zraku ili vodi, već u suspenziji tada govorimo o pliva-tone koncentraciji (separacija u teškom mediju ili separacija u teškoj sredini), a uređaji koji se pri tome koriste su različiti PT separatori.
 
 
====Magnetska koncentracija====
Kod magnetske koncentracije do razdvajanja dolazi uslijed razlike u magnetičnim značajkama (susceptibilnosti i permeabilnosti) mineralnih komponenti u magnetskom polju sila. Uređaji koji se pri tome koriste su različiti tipovi visoko i niskointenzivnih [[magnetski separatori | magnetskih separatora]] koji mogu raditi suho ili mokro (kao medij se koristi zrak ili voda).
 
 
====Elektrostatička koncentracija====
U elektrostatičkoj koncentraciji do razdvajanja dolazi uslijed razlike u električnoj vodljivosti i/ili dilekektričnosti između komponenata sirovine tj. razlike u kretanju električki nabijenih čestica u električnom polju sila, pri čemu naboj na čestici miruje. Uređaji koji se pri tome koriste su [[elektrostatički separatori]] s valjkom i korona separatori.
 
 
====Flotacija====
''Glavni članak: [[Flotacija]]''
[[w:en:Wikipedia:Froth flotation]]
 
U flotaciji do razdvajanja dolazi pomoću zračnih mjehura u vodi zbog razlike u površinskim značajkama (močivosti, kvašljivosti) mineralnih komponenti. Čestice hidrofobne komponente sa zračnim mjehurima će isplivati na površinu pulpe formirajući pjenu (koncentrat), a čestice hidrofilne komponente odlaze u otok (jalovina) flotacijske ćelije. Značajke hidrofilnosti i hidrofobnosti majčešće nisu dovoljno izražene, pa se u pulpu dodaju flotacijski reagenti koji te značajke pojačavaju. Flotacijski reagenti svrstavaju se u tri skupine:
Line 92 ⟶ 75:
*pjenušavci.
Uređaji koji se koriste u flotaciji su različiti tipovi mehaničkih i pneumatskih [[flotacijske ćelije | flotacijskih ćelija]].
 
 
====Sortiranje====
Sortiranje je najstariji koncentracijski postupak u kojem se procjenjuju pojedinačni komadi sirovine i odbacuju oni koji nisu pogodni za daljnju upotrebu ili preradu. Sortiranje se može provoditi ručno na probirnim trakama (često se koristi pri [[Recikliranje|recikliranju]]) ili pak elektroničko sortiranje, npr. na temelju optičkih značajki (boja) i sl.
 
 
 
== Povijesni razvoj oplemenjivanja mineralnih sirovina ==
Prvi oplemenjivač vjerojatno je bio čovjek koji je iz šljunka odabirao oblutke pogodne za upotrebu kao oruđe ili oružje. U bakrenom i brončanom dobu bio je poznat postupak za dobivanje bakra i kositra, zatim dobivanje zlata ispiranjem itd. Početkom drugog oplemenjivačkog razdoblja smatra se 1556. godina kada je [[Georgijus Agricola]] [[w:en:Wikipedia:Georg Agricola]] napisao djelo De Re Metallica u kojem je dao temeljit prikaz rudarstva i oplemenjivanja do tada, a knjiga je slijedeća dva stoljeća služila kao glavni udžbenik tih tehničkih disciplina. Treće i posljednje razdoblje započelo je pojavom parnog stoja koji je zamijenio ljudski i životinjski pogon, te na taj način omogućio konstruiranje robusnijih uređaja, prije svega drobilica, pokretnih sita koja su zamijenila nepokretna, mehaničkih klasifikatora itd.
 
[[Kategorija:Rudarstvo]]