Обогащение полезных ископаемых включает ряд последовательных операций, в результате которых достигается отделение полезных компонентов от пустой породы. По своему назначению процессы переработки полезных ископаемых разделяют на подготовительные, основные (обогатительные) и вспомогательные (заключительные).
Применение водно-шламовых технологий обогащения предусматривает эксплуатацию гидроотвалов и шламовых отстойников (рисунок 2.3).
Рисунок 2.3 - Этапы переработки полезных ископаемых
2.3.2.1 Подготовительные процессы обогащения
Основной задачей подготовительных процессов является подготовка руды, угля к обогащению. Эта подготовка включает, прежде всего, операции уменьшения размера кусков - дробление и измельчение, и связанные с ними классификацию сырья по крупности методами грохочения и классификации. Конечная крупность измельчения определяется крупностью зерен минералов, которые должны быть максимально раскрыты и свободны от сростков с минералами вмещающих пород, и видом основного обогатительного процесса. Процессы и методы обогащения полезных ископаемых основаны на технологических свойствах, входящих в них минералов. К ним относятся плотность, механические свойства (твердость и упругость), магнитные и электрические свойства, радиоактивность, физико-химические, химические и термохимические свойства.
Большая часть процессов обогащения осуществляется в водной среде, и получаемые продукты содержат большое количество воды. Поэтому возникает необходимость в обезвоживании получаемых концентратов. Процессы обезвоживания, включающие сгущение, фильтрование, дренирование, центрифугирование, грохочение и сушку, относятся к вспомогательным процессам.
При обогащении полезных ископаемых применяются разнообразные технологические схемы, выбор которых определяется, прежде всего, составом минералов, применяемым процессом обогащения и требованиями к технологическим показателям обогащения - к качеству концентратов и извлечению металлов.
Дробление и измельчение выполняют для получения кусков руды, угля требуемых крупности, гранулометрического состава или степени раскрытия минералов, пригодных для последующих процессов обогащения.
Дробление является первым этапом в процессе измельчения.
Условно принято считать, что при дроблении получают частицы крупнее 5 мм, а при измельчении - мельче 5 мм. Размер наиболее крупных зерен, до которого необходимо раздробить или измельчить полезное ископаемое при его подготовке к обогащению, зависит от размера включений основных компонентов, входящих в состав полезного ископаемого, и от технических возможностей оборудования, на котором предполагается проводить следующую операцию переработки раздробленного (измельченного) продукта.
По крупности конечного продукта выделяют крупное (100-350 мм), среднее (40-100 мм), мелкое дробление (5-40 мм).
Дробление проводят на специальных дробильных установках (дробилках). В зависимости от целей дробления и прочности материала дробления применяют дробилки различного типа (щековые, конусные, барабанные, барабанно-молотковые, валковые, зубчатые, молотковые, роторные). Измельчение осуществляется в барабанных мельницах и истирателях.