Из руд извлекаются не все компоненты полезных ископаемых

Территория России величественна не только своей площадью, но и настоящими богатствами, скрытыми в недрах родной земли. Разнообразие полезных ископаемых позволяет России иметь различные направления добычи, переработки, экспорта и использования. РФ лидер по запасам многих полезных ископаемых. Такое количество и качество природных ресурсов — настоящий клад, требующий достойного применения.

Насчитывают более 20 тыс. месторождений полезных ископаемых, расположенных на просторах России

Разнообразие и количество полезных ископаемых России напрямую связано с рельефом страны. Благодаря большой территории, рельеф представлен широкими разновидностями: ⅔ части территории занимают равнины (отличающиеся по форме и высоте), ⅓ — горы. Геологическая история страны передала свое наследие в виде ценного и уникального рельефа.

По результатам проведенного анализа предоставлены данные о том, какие полезные ископаемые добывают в России. Львиную долю занимает топливная энергетика — 71%, нерудное сырье составляет около 15%, металлы -13%, добыча драгоценных металлов — 1%.

Месторождения полезных ископаемых России распределены по всей территории страны, многие из них являются самыми крупными в мире и конкурируют с мировыми гигантами-производителями.

Предварительная оценка ископаемых России составляет 30 трлн. долларов

Нефть и газ — стратегическое производство страны

Современный мир построен на передвижении — самолеты, автомобили, которые не полетят и не поедут без сырья — нефти и газа. Стоимость топлива его с каждым годом увеличивается. Несмотря на лидирующие позиции РФ, нефтяная отрасль имеет свою проблематику, связанную в основном с налогами. Налогообложение ориентировано на добычу, а не на конечный результат. Газовая промышленность также сталкивается со специфическими препятствиями. Главной проблематикой выделяют сбыт, снижающийся ежегодно.

Добыча природного газа в России: прошлое, настоящее, будущее

Россия обладает ⅓ мирового запаса природного газа. 90% запасов расположены в Западной Сибири:

Уренгойское — добыча ведется с 1978 года;
Заполярное — уникально компактностью. Это позволяет минимальными затратами (ведь по территории задействованы всего лишь три рабочие установки) производить полноценную добычу;
Медвежье — проблематичное место добычи в связи с залежами воды в глубине земляных пластов;
Ямбургское — введено в эксплуатацию в 1961 году, хотя само месторождение и все подготовительные работы были проведены в годы Второй Мировой.

Нефтяные запасы России сосредоточены в Западной Сибири:

Варьегонское месторождение;
Юганское;
Холмогорское.

Обнаружены залежи на Северном Кавказе, острове Сахалин и в шельфах Каспийского, Баринцева и Охотского морей. Эти важнейшие месторождения полезных ископаемых в ближайшие годы будут развиваться и вводиться в эксплуатацию.

Черные залежи страны: уголь

Тяжело перечислить какими полезными ископаемыми богата Россия, однако добыча углявсегда всплывает в первых рядах. Нередко уголь называют “черным золотом” России. По его добыче наша страна может уступать только Китаю и США. Залежи угля находятся на Востоке страны, в Сибири. Среди крупнейших угольных бассейнов выделяют Кузнецкий, Тунгусский, Печорский, Канско-Ачинский. Способы добычи в различных месторождениях могут отличаться. Выделяют открытый способ добычи и шахтный. Открытый — экономный способ, однако оказывает негативное влияние на итоговое качество угля. Шахтный — более затратный, но позволяет получить высококачественный уголь.

Полезные ископаемые России: горючие сланцы

Сланцевое производство, после распада СССР, было значительно заторможено. Однако на сегодняшний день, потребность в ее поддержке и развитии возрастает. Основная сфера потребления — химическая промышленность. Добыча сланцев в РФ производится в Ленинградской области (район российской части Прибалтийского бассейна). Перспективная отрасль в современном мире требует значительных инвестиций, связанных с инновационными технологиями и общей модернизацией производства. Именно в этом направлении двигается сланцевая промышленность.

Рынок драгоценных металлов: выгодные вклады и экспертные прогнозы

Торф

Добыча торфа в России имеет низкую финансовую поддержку со стороны государства. В связи с чем последние годы наблюдается тенденция снижения добычи. Это связывают также и с падением спроса, ведь как известно, основные потребители сырья — топливный комплекс и сельское хозяйство. Добыча торфа в стране сосредоточена в Северо-Западном федеральном округе. Второе по величине месторождение находится в Центральном федеральном округе. Замыкает тройку крупнейших регионов добычи торфа — Приволжский федеральный округ. Опережают РФ в добыче торфа такие европейские страны как Финляндия, Белоруссия, Ирландия.

Железные руды

Вопрос добычи полезных ископаемых в России необъятен по причине величины территории и невероятного разнообразия залежей, подаренных природой. Государство и ответственные лица расставляют приоритеты развития каждой сферы производства. Анализ мировых природных запасов железной руды указывает на первенство России по ее залежам. Цифра превышает 25% мирового запаса:

Бакчарское — крупнейшее месторождение не только в России, но и в мире;
Курская магнитная аномалия — залежи составляют половину мирового запаса;
Абаканское — разделенное на Северную и Южную зону. Добыча производится открытым способом.

Какими полезными ископаемыми богата Россия: марганец

На сегодня насчитывается 16 месторождений, сосредоточенных в Уральском Дальневосточном и Сибирском федеральных округах. Главная особенность российского марганца — низкое качество. В составе выявляется до 20% марганца, в других странах, добывающих подобную руду, состав богат марганцем на 40-50%.

Титановые руды

Титан широко используемый в различных сферах промышленности: диоксид титана используют как наполнитель резины, бумаги, пластмасс, как усилитель силиконового каучука. Титан и его сплавы используются в машиностроении, авиационно-космической и химической промышленности, металлургии и судостроении. Добыча титана сосредоточена в Ярегском месторождении. Кроме России, масштабной добычей титана занимаются такие страны как Австралия, Индия, Китай, ЮАР.

Цветные металлы — радуга в недрах земли

Россия бесконечно богата полезными ископаемыми, среди которых отдельный ряд занимают цветные металлы. Алюминий, никель, кобальт, ванадий, вольфрам, молибден, медь, олово — являются основным сырьем цветной металлургии. Наиболее масштабной является добыча алюминия. Россия не является лидером по его добычи, первенство уже многие годы достается США. По запасам меди страна занимает третье место, отставая от США и Чили. Октябрьское, Талнахское, Гайское, Удоканское месторождения меди — занимают 70% всех запасов страны. Геологоразведка сообщает о наличии месторождений:

88 свинца;
124 цинка;
28 никеля и кобальта;
94 вольфрама.

Добыча полезных ископаемых в России: полиметаллы

Полиметаллические руды — полезные ископаемые со сложным химическим составом. Чаще всего они содержат в себе свинец, цинк, медь, серебро, золото, реже — олово, индий, галлий. Такие руды несомненно имеют вулканогенное происхождение, формировавшееся на протяжении геологических эпох. Алтайский Край — место добычи полиметаллических руд в России. Здесь расположено более 10 месторождений полиметаллов.

Урановые залежи

Как известно, основное его применение — это производство ядерного оружия, однако свойства урана позволяют применять его в очень различных сферах. Так, например, атомные двигатели используют на подводных лодках, уран добавляют в стекло с целью придания ему цвета, он также применим в фотографии и многих других производствах, входя в состав сложных сплавов.

Почему нужно делать инвестиции в золото и другие драгоценные металлы?

Земная кора содержит небольшое количество урана. Однако Россия имеет свои месторождения. Жерловое и Аргунское месторождения составляют 93% запасов. 5 месторождений в республике Бурятия.

Золотой запас

Являясь одним из более ценных металлов, золото возрастает в цене. Россия занимает 4-е место в мире по добыче золота. Также неизменными мировыми лидерами являются США, Индонезия, ЮАР, Австралия, Китай.

Самые известные месторождения золота в стране:

Сухой Лог (Восточная Сибирь) — действует с 1961 года. По последним данным обнаружено несколько близлежащих месторождений, которые также в ближайшие годы будут введены в план добычи золота;
Березовское месторождение — было открыто еще в 18 веке и добыча на нем продолжается в настоящее время;
Воронцовское месторождение — добыча ведется с 2000 года, достаточно молодое месторождения, что позволило внедрить и опробовать новые технологии добычи.

Серебряный век

Человечество на сегодняшний день использовало 95% запасов серебра. В связи с чем в дальнейшем нас ожидает острый дефицит, а также повышение цен на серебро. Сферы его использования весьма разнообразны, кроме того его использование безостаточное, т.е. любые остатки после производства также задействованы. В России насчитывается более 100 месторождений серебра. Основными месторождениями являются Дукат и Лунное, расположенные в Магаданской области, а также Хаканджинско — Хабаровский край.Конкурирующими странами по добычи серебра выступают Китай, Австралия, Перу.

Платиноиды

В эту группу относятся платина, палладий, осмий, родий, рутений, иридий. Россия занимает второе место в мире по производству платиноидов, и первое по производству палладия. Сфера использования платиноидной группы все больше расширяется: ювелирное дело, машиностроение, электроника, химическая промышленность. Высокий уровень спроса помогает активно развиваться и усовершенствоваться данному виду промышленности. 95% запасов платиноидов находятся в районе Норильска.

Сурьма

Местом сосредоточения добычи сурьмы является Якутия с такими месторождениями как Сарылах, Сентачан (95% запасов) и Тан (5%). Запасы сурьмы в стране очень богаты и способны конкурировать с такими производителями как Таиланд, США, ЮАР, Мексика. Но при этом содержание сурьмы в запасах полезных ископаемых других стран-производителей составляет не более 5%, в России же ее содержание достигает 25%. Более крупным месторождением сурьмы с сопоставимым процентом в составе может похвастаться лишь Китай — 20%.

Ртуть

Начало ртутного производства в России датируется 1725 годом, когда Петр Анисимов создал ртутную фабрику, держав долгое время в секрете источник сырья. Ртутные месторождения полезных ископаемых характеризуются небольшими объемами. Крупное месторождение есть только в Испании. Наиболее известны месторождения Тамватнейское, Западно-Полянское (Чукотская область), Терлигхайское (республика Тыва), Звездочка (Якутия), Чаган-Узунское (Алтайский край).

Руды редких металлов и элементов

Сюда относятся более 25 редких металлов, таких как германий, бериллий, литий, цирконий, скандий, рений, ниобий, тантал. Насчитывают 15 месторождений редких металлов в стране. Крупнейшие из них: Ловозерское, Бо-Лозиминское, Катугинское, Томское. Запасы России — 18% от мировых.

Какие ещё полезные ископаемые добывают в России: горно-химическое сырье

Сюда относят фосфатные руды, калийную, поваренную соль, серу. Чаще всего они задействованы в производстве минеральных удобрений. Горно-химические полезные ископаемые европейской части России находятся в Центральном месторождении — Егорьевское и Полпинское (Московская и Брянская область), Вятско-Камском (Кировская область). Существуют месторождения полезных ископаемых в Сибири и на Дальнем Востоке, однако они мало изведаны и не значительны по своей величине.

Инвестиции в драгоценные металлы и снижение рисков с помощью диверсификации портфеля

Алмазный край

Более 20% составляет доля России в мировой добыче алмазов. Наверняка не секрет, что 99% алмазов добываются в Якутии. Именно здесь расположены основные месторождения полезных ископаемых. Впервые об алмазах в Якутии стало известно в 1954 году. Экспорт полезных ископаемых в виде природных алмазов — стабильный источник дохода страны.

Нерудные строительные материалы

Включают в себя производство щебня, гравия, гальки, строительного песка и прочее. Эти полезные ископаемые сосредоточены по всей территории России, однако выделяют регион Центральной России и Северо-Западного округа. В стране работают более 1000 предприятий по производству нерудных строительных материалов.

Геотермальные ресурсы

Это понятие включает в себя непосредственно запасы глубинного тепла Земли: пар, горячая вода, рапа. Этот ресурс можно назвать неисчерпаемым. Топливно-энергетический баланс развитой страны составляет 15-20%. США, Филлипины, Япония, значительно превышают эту цифру.

Уникальность страны Исландии в том, что 80% населения используют геотермальное тепло для обогрева жилья.

Месторождения расположены на Камчатке, Сахалине, Курильских островах, Краснодарском и Ставропольском крае, а также в республике Дагестан и Ингушетия.

Уникальность природных запасов позволяет широко использовать и создавать перспективы дальнейшего развития различных сфер производства. Однако, Россия, как и все крупные производители, имеет ряд проблематичных моментов в добыче полезных ископаемых из недр Земли. Основными проблемами выделяют труднодоступность месторождений и связанную с ней плохую транспортную систему, отсутствие передовых технологий обработки, что значительно замедляет и удешевляет производимое сырье. Не стоит забывать также и об обратной стороне медали — экологии. Выгодно и прибыльно иметь хорошие запасы и заниматься их добычей, переработкой, экспортом, однако существует целый ряд негативных последствий для окружающей среды:

Перспективность развития и применения альтернативных источников энергии

Нарушение рельефа.
Изменение и уничтожение природы (растительный и животный мир).
Изменение русла рек и их водного режима.
Осушение земли.
Загрязнение атмосферы.

Источник

Общие сведения о месторождениях полезных ископаемых (МПИ)

Полезное ископаемое – природное минеральное вещество в недрах Земли, которое может быть использовано в сфере материального производства.

Минеральное сырье – полезное ископаемое, извлеченное из недр (товарная продукция горного производства).

Руда – природное минеральное вещество, содержащее ценные компоненты (металлы или минералы) в количестве, достаточном для промышленного извлечения при современном состоянии техники, технологии и экономики.

Хромит (“рябчик”). Ключевское м-ние, Ю. Урал, Россия. Мин. музей им.А.Е. Ферсмана РАН (№44984, Соколов Г.А., 1946). Фото: © А.А. Евсеев

https://geo.web.ru/druza/33_fo_15.htm

Месторождение – природное скопление полезных ископаемых, количество и качество которых достаточно для их экономически выгодной разработки. Не отвечающее данным условиям из-за малых запасов, низкого содержания полезных компонентов, слабой изученности и др скопление полезных ископаемых называется рудопроявлением. Размеры составляют обычно от 1 до нескольких кв. км.

Карьер на г. Коашва (рудник”Восточный”). Фото: © А.А. Евсеева

https://geo.web.ru/druza/l-Khibiny_0.htm

Рудное тело (залежь) полезных ископаемых – ограниченное со всех сторон скопление минерального вещества (руды). Размеры – от первых м до десятков и сотен м.

По промышленному использованию полезные ископаемые подразделяются на металлические, неметаллические, горючие, гидро- и газоминеральные.

Металлические – полезные ископаемые, из которых извлекаются металлы и металлоиды (Fe, Ni, Co, Cu, Pb, Zn, Au, Pt, Ta, Nb, Ga, Ge и др).

Гематитовая руда, Бразилия

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:HematitaEZ.jpg

Неметаллические – строительный камень, песок, глина, индустриальное сырье (графит, асбест, алмаз), драгоценные и поделочные камни, химическое и агрономическое сырье (сера, соли, фосфориты, апатиты), оптические минералы, слюды и др.

Алмазы

https://374.ru/images/2008-01/18/53_4.jpg

Горючие полезные ископаемые подразделяются на твердые (торф, бурый и каменный уголь, антрацит, горючие сланцы), жидкие (нефть), и газообразные (газ).

Каменный уголь https://images01.olx.ru/ui/1/80/39/15957139_1.jpg

К гидроминеральным полезным ископаемым относятся подземные питьевые, технические, бальнеологические, минеральные и нефтяные (содержащие Br, J, B, Ra) воды, а также озерные рассолы, минеральные грязи и илы.

https://essentuki-plus.ucoz.ru/05.jpg

К газоминеральным полезным ископаемым принадлежат негорючие инертные газы: He, Ar, Ne, Kr.

Руды также подразделяются на металлические (железные, медные, золотые и неметаллические (асбестовые, апатитовые, графитовые и др).

Руды бывают однокомпонентными и комплексными, т.е. содержащими один или несколько полезных компонентов. Например, из руд Норильских медно-никелевых месторождений, кроме никеля и меди, попутно извлекают Pt, Pd, Co, Au, Ag, Se, Te, S, Cd и др.

По содержанию полезных компонентов руды могут быть богатыми, рядовыми и бедными. При этом для каждого вида полезного ископаемого устанавливаются свои границы.

Минеральное сырье	Типы руд по содержанию полезных компонентов
Богатые	Рядовые	Бедные
железо	более 50 %	50-30 %	менее 30 %
хром	более 45 %	45-25 %	менее 25 %
золото	более 15 г/т	15-3 г/т	менее 3 г/т
алмазы	более 1 кар/т	1-0,1 кар/т	менее 0,1 кар/т

Требования, предъявляемые промышленностью к месторождениям, называются кондициями. Основные из них:

1. Количество и качество полезных ископаемых в недрах.

2. Технологические свойства полезного ископаемого.

3. Горно-геологические условия эксплуатации месторождения.

4. Географо-экономическое положение месторождения.

Понятие о запасах и масштабах месторождений

Запасы полезного ископаемого – это его количество в недрах, заключенное в пределах выделенных (геометризованных) контуров и отвечающее по своему качеству современным требованиям промышленности. Обычно подсчитываются запасы руды и ценных компонентов, в ней содержащихся. Подсчет запасов ведется в тоннах (руды черных, цветных металлов и др), кубических метрах (строительный камень, газ), каратах (драгоценные камни).

Запасы полезных ископаемых в недрах определяют масштабы месторождений. В зависимости от величины запасов выделяют уникальные, крупные, средние и мелкие месторождения.

Полезные ископаемые	Масштаб месторождений
Уникальные	Крупные	Средние	Мелкие
Железо	>1 млрд. т.	1 млрд-300 млн. т.	300 – 50 млн т.	<50 млн т.
Медь	>5 млн. т.	5 – 1млн. т.	1млн. т.-100 тыс.т.	<100 тыс.т.
Молибден	>500 тыс. т.	500 – 50 тыс. т.	50 – 25 тыс. т.	<25 тыс.т.
Золото	>400 т.	400 – 100 т.	100 – 25 т.	<25 т

Источник

Обогаще́ние поле́зных ископа́емых — совокупность процессов первичной обработки минерального сырья, имеющая своей целью отделение всех ценных минералов от пустой породы, а также взаимное разделение ценных минералов.

Общая информация[править | править код]

При обогащении возможно получение как конечных товарных продуктов (асбест, графит и др.), так и концентратов, пригодных для дальнейшей химической или металлургической переработки. Обогащение — наиважнейшее промежуточное звено между добычей полезных ископаемых и использованием извлекаемых веществ. В основе теории обогащения лежит анализ свойств минералов и их взаимодействия в процессах разделения — минералургия.

Обогащение позволяет существенно увеличить концентрацию ценных компонентов. Содержание важных цветных металлов — меди, свинца, цинка — в рудах составляет 0,3—2 %, а в их концентратах — 20—70 %. Концентрация молибдена увеличивается от 0,1—0,05 % до 47—50 %, вольфрама — от 0,1—0,2 % до 45—65 %, зольность угля снижается от 25—35 % до 2—15 %. В задачу обогащения входит также удаление вредных примесей минералов (мышьяк, сера, кремний и т. д.). Извлечение ценных компонентов в концентрат в процессах обогащения составляет от 60 до 95 %.

Операции обработки, которым подвергают на обогатительной фабрике горную массу, подразделяют на: основные (собственно обогатительные); подготовительные и вспомогательные.

Все существующие методы обогащения основаны на различиях в физических или физико-химических свойствах отдельных компонентов полезного ископаемого. Существует, например, гравитационное, магнитное, электрическое, флотационное, бактериальное и др. способы обогащения.

Технологический эффект обогащения[править | править код]

Предварительное обогащение полезных ископаемых позволяет:

увеличить промышленные запасы минерального сырья за счёт использования месторождений бедных полезных ископаемых с низким содержанием полезных компонентов;
повысить продуктивность труда на горных предприятиях и снизить стоимость добываемой руды за счёт механизации горных работ и сплошной выемки полезного ископаемого вместо выборочной;
повысить технико-экономические показатели металлургических и химических предприятий при переработке обогащённого сырья за счёт снижения затрат топлива, электроэнергии, флюсов, химических реактивов, улучшения качества готовых продуктов и снижения потерь полезных компонентов с отходами;
осуществить комплексное использование полезных ископаемых, потому что предварительное обогащение позволяет извлечь из них не только основные полезные компоненты, но и сопутствующие, которые содержатся в малых количествах;
снизить затраты на транспортировку к потребителям продукции горного производства за счёт транспортирования более богатых продуктов, а не всего объёма добытой горной массы, содержащей полезное ископаемое;
выделить из минерального сырья вредные примеси, которые при дальнейшей их переработке могут ухудшать качество конечной продукции, загрязнять окружающую среду и угрожать здоровью людей.

Переработка полезных ископаемых осуществляется на обогатительных фабриках, представляющих собой сегодня мощные высокомеханизированные предприятия со сложными технологическими процессами.

Классификация процессов обогащения[править | править код]

Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках включает ряд последовательных операций, в результате которых достигается отделение полезных компонентов от примесей. По своему назначению процессы переработки полезных ископаемых разделяют на подготовительные, основные (обогатительные) и вспомогательные (заключительные).

Подготовительные процессы[править | править код]

Подготовительные процессы предназначены для раскрытия или открытия зёрен полезных компонентов (минералов), входящих в состав полезного ископаемого, и деления его на классы крупности, удовлетворяющие технологическим требованиям последующих процессов обогащения. К подготовительным относят процессы дробления, измельчения, грохочения и классификации.

Дробление и измельчение[править | править код]

Дробление и измельчение — процесс разрушения и уменьшения размеров кусков минерального сырья (полезного ископаемого) под действием внешних механических, тепловых, электрических сил, направленных на преодоления внутренних сил сцепления, связывающих между собой частички твёрдого тела.

По физике процесса между дроблением и измельчением нет принципиальной разницы. Условно принято считать, что при дроблении получают частицы крупнее 5 мм, а при измельчении — мельче 5 мм. Размер наиболее крупных зёрен, 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 (измельчённого) продукта.

Раскрытие зёрен полезных компонентов — дробления или (и) измельчения сростков до полного освобождения зёрен полезного компонента и получения механической смеси зёрен полезного компонента и пустой породы (микста). Открытие зёрен полезных компонентов — дробление или (и) измельчения сростков до высвобождения части поверхности полезного компонента, что обеспечивает доступ к нему реагента.

Дробление проводят на специальных дробильных установках. Дроблением называется процесс разрушения твердых тел с уменьшением размеров кусков до заданной крупности, путём действия внешних сил, преодолевающих внутренное силы сцепления, связывающие между собой частицы твердого вещества. Измельчение дроблёного материала осуществляют в специальных мельницах (как правило, шаровых или стержневых).

Грохочение и классификация[править | править код]

Грохочение и классификация применяются с целью разделения полезного ископаемого на продукты разной крупности — классы крупности. Грохочение осуществляется рассеванием полезного ископаемого на решето и ситах с калиброванными отверстиями на мелкий (подрешётный) продукт и крупный (надрешётный). Грохочение применяется для разделения полезных ископаемых по крупности на просевных (просеивающих) поверхностях, с размерами отверстий от миллиметра до нескольких сотен миллиметров.

Грохочение осуществляется специальными машинами — грохотами.

Классификация материала по крупности производится в водной или воздушной среде и базируется на использовании различий в скоростях оседания частичек разной крупности. Большие частички оседают быстрее и концентрируются в нижней части классификатора, мелкие частички оседают медленнее и выносятся из аппарата водным или воздушным потоком. Полученные при классификации крупные продукты называются песками, а мелкие — сливом (при гидравлической классификации) или тонким продуктом (при пневмоклассификации). Классификация используется для разделения мелких и тонких продуктов по зерну размером не более 1 мм.

Основные (обогатительные) процессы[править | править код]

Основные процессы обогащения предназначены для выделения из исходного минерального сырья одного или нескольких полезных компонентов. Исходный материал в процессе обогащения разделяется на соответствующие продукты – концентрат(ы), пром.продукты и отвальные хвосты. В процессах обогащения используют отличия минералов полезного компонента и пустой породы в плотности, магнитной восприимчивости, смачиваемости, электропроводности, крупности, форме зёрен, химических свойствах и др.

Различия в плотности минеральных зёрен используются при обогащении полезных ископаемых гравитационным методом. Его широко применяют при обогащении угля, руд и нерудного сырья.

Магнитное обогащение полезных ископаемых основывается на неодинаковом воздействии магнитного поля на минеральные частички с разной магнитной восприимчивостью и на действии коэрицитивной силы. Магнитным способом, используя магнитные сепараторы, обогащают железные, марганцевые, титановые, вольфрамовые и другие руды. Кроме того, этим способом выделяют железистые примеси из графитовых, тальковых и других полезных ископаемых, применяют для регенерации магнетитовых суспензий.

Различия в смачиваемости компонентов водой используется при обогащении полезных ископаемых флотационным способом. Особенностью флотационного способа является возможность штучного регулирования смоченности и разделения очень тонких минеральных зёрен. Благодаря этим особенностям флотационный способ является одним из наиболее универсальных, он используется для обогащения разнообразных тонковкрапленных полезных ископаемых.

Различия в смачиваемости компонентов используется также в ряде специальных процессов обогащения гидрофобных полезных ископаемых — в масляной агломерации, масляной грануляции, полимерной (латексной) и масляной флокуляции.

Полезные ископаемые, компоненты которых имеют различия в электропроводности или имеют способность под действием тех или иных факторов приобретать разные по величине и знаку электрические заряды, могут обогащаться способом электрической сепарации. К таким полезным ископаемым относятся апатитовые, вольфрамовые, оловянные и другие руды.

Обогащение по крупности используется в тех случаях, когда полезные компоненты представлены более крупными или, наоборот, более мелкими зёрнами в сравнении с зёрнами пустой породы. В россыпях полезные компоненты находятся в виде мелких частичек, поэтому выделение крупных классов позволяет избавиться от значительной части породных примесей.

Различия в форме зёрен и коэффициенте трения позволяют отделять плоские чешуйчатые частички слюды или волокнистые агрегаты асбеста от частичек породы, которые имеют округлую форму. При движении по наклонной плоскости волокнистые и плоские частички скользят, а округлые зёрна скатываются вниз. Коэффициент трения качения всегда меньше коэффициента трения скольжения, поэтому плоские и округлые частички движутся по наклонной плоскости с разными скоростями и по разным траекториям, что создаёт условия для их разделения.

Различия в оптических свойствах компонентов используется при обогащении полезных ископаемых способом фотометрической сепарации. Этим способом осуществляется механическое рудоразделение зёрен, имеющих разный цвет и блеск (например, отделение зёрен алмазов от зёрен пустой породы).

Отличия в адгезионных и сорбционных свойствах минералов полезного компонента и пустой породы лежит в основе адгезионного и сорбционного способов обогащения золота и адгезионного обогащения алмазов (способы принадлежат к специальным способам обогащения).

Разные свойства компонентов полезного ископаемого взаимодействовать с химическими реагентами, бактериями и (или) их метаболитами обуславливает принцип действия химического и бактериального выщелачивания ряда полезных ископаемых (золото, медь, никель).

Разная растворимость минералов лежит в основе современных комплексных (совмещённых) процессов типа «добыча-обогащение» (скважинное растворение солей с дальнейшим выпариванием раствора).

Использование того или иного метода обогащения зависит от минерального состава полезных ископаемых, физических и химических свойств разделяемых компонентов.

Заключительные операции[править | править код]

Заключительные операции в схемах переработки полезных ископаемых предназначены, как правило, для снижения влажности до кондиционного уровня, а также для регенерации оборотных вод обогатительной фабрики.

Основные заключительные операции — сгущение пульпы, обезвоживание и сушка продуктов обогащения. Выбор метода обезвоживания зависит от характеристик материала, который обезвоживается, (начальной влажности, гранулометрического и минералогического составов) и требований к конечной влажности. Часто необходимой конечной влажности трудно достичь за одну стадию, поэтому на практике для некоторых продуктов обогащения используют операции обезвоживания разными способами в несколько стадий.

Для обезвоживания продуктов обогащения используют способы дренирования (грохоты, элеваторы), центрифугирования (фильтрующие, осадительные и комбинированные центрифуги), сгущения (сгустители, гидроциклоны), фильтрования (вакуум-фильтры, фильтр-прессы) и термической сушки.

Кроме технологических процессов, для нормального функционирования обогатительной фабрики должны быть предусмотрены процессы производственного обслуживания: внутрицеховой транспорт полезного ископаемого и продуктов его переработки, снабжения фабрики водой, электроэнергией, теплом, технологический контроль качества сырья и продуктов переработки.

Основные методы обогащения полезных ископаемых[править | править код]

По виду среды, в которой производят обогащение, различают обогащение:

сухое обогащение (в воздухе и аэросуспензии),
мокрое (в воде, тяжёлых средах),
в гравитационном поле,
в поле центробежных сил,
в магнитном поле,
в электрическом поле.

Гравитационные методы обогащения основываются на различии в плотности, крупности и скорости движения кусков породы в водной или воздушной среде. При разделении в тяжёлых средах преимущественное значение имеет разница в плотности разделяемых компонентов.

Для обогащения наиболее мелких частиц применяют способ флотации, основанный на разнице в поверхностных свойствах компонентов (избирательной смачиваемости водой, прилипании частиц минерального сырья к пузырькам воздуха).

Продукты обогащения полезных ископаемых[править | править код]

В результате обогащения полезное ископаемое разделяется на несколько продуктов: концентрат (один или несколько) и отходы. Кроме того, в процессе обогащения могут быть получены промежуточные продукты.

Концентраты[править | править код]

Концентраты — продукты обогащения, в которых сосредоточено основное количество ценного компонента. Концентраты в сравнении с обогащаемым материалом характеризуются значительно более высоким содержанием полезных компонентов и более низким содержанием пустой породы и вредных примесей. В дальнейшем концентраты направляются на дальнейшую переработку. Концентраты обогащения руд чёрных и цветных металлов могут подвергаться окускованию или сразу направляться напрямую на пирометаллургический передел[1].

Отходы[править | править код]

Отходы — конечные продукты обогащения с малым содержанием ценных компонентов, дальнейшее извлечение которых невозможно технически и/или нецелесообразно экономически. (Данный термин равнозначен употреблявшемуся ранее термину отвальные хвосты, но не термину хвосты, которым, в отличие от отходов, называют обеднённый продукт любой отдельно взятой обогатительной операции).

Промежуточные продукты[править | править код]

Промежуточные продукты (промпродукты) — это механическая смесь сростков с раскрытыми зёрнами полезных компонентов и пустой породы. Промпродукты характеризуются более низким в сравнении с концентратами и более высоким в сравнении с отходами содержанием полезных компонентов.

Качество обогащения[править | править код]

Качество полезных ископаемых и продуктов обогащения определяется содержанием и извлечением ценного компонента, примесей, сопутствующих элементов, а также влажностью и крупностью.

Обогащение полезных ископаемых идеальное[править | править код]

Под идеальным обогащением полезных ископаемых (идеальным разделением) понимается процесс разделения минеральной смеси на компоненты, при котором полностью отсутствует засорение каждого продукта посторонними для него частичками. Эффективность идеального обогащения полезных ископаемых составляет 100 % по любым критериям.

Частичное обогащение полезных ископаемых[править | править код]

Частичное обогащение — это обогащение отдельного класса крупности по