Minerály sa zvyčajne ťažia z ložísk rúd a potom sa separujú

Ak pracujete na úlohe z geológie alebo sa učíte na kvíz, pravdepodobne ste narazili na otázku, ktorá sa má doplniť: „Minerály sa zvyčajne ťažia z ________ ložísk a separujú sa.“ Správna odpoveď je ruda vklady. Táto priama odpoveď však otvára dvere k oveľa väčšej téme, ktorá spája geológiu, banské inžinierstvo a spracovanie nerastov. Pochopenie toho, čo vlastne ložisko rudy je, ako vznikajú rôzne typy a priemyselné kroky, ktoré oddeľujú cenné nerasty od odpadovej horniny, vám poskytnú úplný obraz o tom, ako sa suroviny stávajú využiteľnými zdrojmi.

Krátka odpoveď: Minerály pochádzajú z ložísk rúd

Stručnou odpoveďou na otázku je, že minerály sa ťažia z rudných ložísk a následne sa oddeľujú od okolitej horniny. Prečo však „ruda“ a nielen „rock“? Rozdiel spočíva v ekonomike. Podľa štandardných geologických definícií je ruda hornina alebo minerál, ktorý obsahuje cennú zložku, možno ju ťažiť alebo ťažiť a možno ju predať za účelom zisku. Ak sa materiál nedá ťažiť so ziskom, je to jednoducho mineralizovaná hornina, nie ruda.

Kľúčovým faktom je, že rudné ložisko je geologické teleso obohatené o cenné minerály do takej miery, že sa ťažba finančne oplatí. Napríklad meď môže existovať v stopových množstvách v mnohých horninách, ale ložiskom rudy sa stáva len vtedy, keď je koncentrácia dostatočne vysoká na pokrytie nákladov na ťažbu a spracovanie.

Čo je to vlastne ložisko rudy?

Ložisko rudy je prirodzená koncentrácia jedného alebo viacerých cenných minerálov v horninovom masíve. Cenné minerály v týchto ložiskách sa zvyčajne vyskytujú v špecifických chemických formách, vrátane prírodných prvkov, sulfidov, sulfosolí, oxidov alebo hydroxidov. Na forme záleží, pretože určuje metódu extrakcie.

Zvážte pyrit, často nazývaný „bláznivé zlato“. Obsahuje železo a síru, ale pokiaľ ložisko nemá iné cenné kovy alebo veľmi vysoký obsah železa, zvyčajne sa nekvalifikuje ako ruda. Najlepšie minerály kovovej rudy sú tie, ktoré obsahujú veľké množstvo cenných kovov. Na rozdiel od toho minerál ako chalkopyrit, ktorý je sulfidom medi a železa, sa stáva rudou, keď sa ho koncentruje dostatok na jednom mieste, aby bola extrakcia medi ekonomická.

Predstavte si to takto: kuchynská lyžica obsahuje nehrdzavejúcu oceľ, ale oceľ je tak rozptýlená v miliardách kuchýň, že by za ňu nikto nevyťažil skládku. Ložiská rúd sú prírodným spôsobom, ako sústreďovať cenné prvky do zvládnuteľných objemov.

Hlavné typy ložísk nerastných surovín

Geológovia klasifikujú ložiská rúd predovšetkým podľa pôvodu. Tri najdôležitejšie kategórie sú magmatické, hydrotermálne a sedimentárne ložiská, pričom pozoruhodným špeciálnym prípadom sú ložiská rozsypov.

Magmatické ložiská

Tie vznikajú priamo ochladzovaním a kryštalizáciou magmy. Keď sa roztavená hornina ochladzuje, ťažké minerály sa usadzujú a koncentrujú. Chróm, nikel a platina bežne pochádzajú z magmatických ložísk. Napríklad chromit, hlavná ruda chrómu, vytvára vrstvené akumulácie vo veľkých vyvrelých intrúziách.

Hydrotermálne ložiská

Tie vznikajú, keď sa horúce tekutiny bohaté na minerály pohybujú cez zlomy a pukliny v zemskej kôre. Keď sa tekutiny ochladzujú alebo reagujú s okolitými horninami, ukladajú svoje rozpustené minerály. Mnohé ložiská zlata, striebra, medi a olova a zinku sú hydrotermálneho pôvodu. Žily kremeňa obsahujúce zlato sú klasickým príkladom, ktorý poháňal zlaté horúčky v celej histórii.

Sedimentárne usadeniny

Tieto vznikajú prostredníctvom povrchových procesov, ako je vyparovanie, zrážanie alebo biologická aktivita. Soľ, sadra a vápenec sú bežné sedimentárne ložiská. Napríklad usadeniny odparovania vznikajú pri odparovaní morskej vody alebo slaných jazier a zanechávajú za sebou koncentrované vrstvy solí.

Placer Vklady

Násypové ložiská sú nahromadenia ťažkých minerálov, ktoré boli erodované z ich pôvodného zdroja a koncentrované vodou alebo vetrom. Zlato, cín a diamanty sa často nachádzajú v ryžových ložiskách. Keď vidíte zábery ryžovačov zlata preosievajúcich riečny štrk, využívajú ložisko rýže.

Ako sa ťažia ložiská nerastov?

Keď je ložisko identifikované a považované za ekonomicky životaschopné, metóda ťažby sa vyberie na základe hĺbky, tvaru a charakteristík rudného telesa. Dve primárne metódy sú otvorená ťažba a podzemná ťažba.

Otvorená ťažba rezu

Otvorená ťažba, nazývaná aj povrchová ťažba, sa používa vtedy, keď rudné teleso leží relatívne blízko k povrchu. Proces zahŕňa postupné rozširovanie jamy smerom von a nadol. Veľké zariadenia odstraňujú odpadovú horninu, aby odhalili rudu, ktorá sa potom vŕta, odstreľuje a nakladá na nákladné autá. Táto metóda je bežná pre ložiská medi, železa a zlata, ktoré sa rozprestierajú na veľkých plochách.

Podzemná ťažba

Keď sa ložiská rúd rozšíria hlboko pod povrch, je nevyhnutná podzemná ťažba. Táto metóda zahŕňa vývoj tunelov a šácht na bezpečný prístup k hlbším ložiskám. Podzemná ťažba je drahšia a zložitejšia ako ťažba na otvorenom priestranstve, ale stáva sa jedinou možnosťou, keď pomer odlupovania – odpadu k rude – znemožňuje povrchovú ťažbu.

Pred začatím ktorejkoľvek metódy geológovia vyvŕtajú prieskumné diery a zostavia trojrozmerné modely telesa rudy. Tieto modely určujú akosť, tonáž a geometriu ložiska, čo všetko prispieva k rozhodovaniu o tom, či a ako sa bude ťažiť.

Od vyťaženej horniny po separované minerály

Ťažbou sa ruda dostáva len zo zeme. Skutočná výzva začína, keď máte hromadu horniny, ktorá obsahuje malé percento cenných minerálov zmiešaných s veľkým množstvom odpadového materiálu, nazývaného gangue. Separačný proces sleduje zámernú postupnosť fyzikálnych a chemických krokov.

Drvenie

Prvým krokom je redukcia vyťaženej rudy na menšie kúsky. Primárne drviče rozbíjajú veľké balvany na veľkosť, ktorú je možné spracovať pomocou dopravníkov a sekundárnych drvičov. Cieľom je tu čisto fyzická redukcia veľkosti.

Brúsenie

Brúsenie further reduces the crushed ore to a fine powder. This step is critical because it liberates the valuable mineral grains from the surrounding gangue. If the ore is not ground finely enough, the valuable minerals remain locked inside waste particles and cannot be recovered. Ball mills are the workhorses of this stage, rotating a cylindrical drum filled with steel balls that impact and abrade the ore into fine particles.

Účinnosť tohto stupňa mletia závisí vo veľkej miere od zariadenia a použitého mlecieho média. Ak chcete nahliadnuť do vnútra, čo sa deje vo vnútri mlyna, môžete si prečítať o ako vybrať správnu vložku guľového mlyna aby ste pochopili, ako vnútorné komponenty ovplyvňujú výkon brúsenia.

Koncentrácia a separácia

Po rozomletí rudy sa uvoľnené minerálne častice oddelia od hlušiny pomocou metód, ako je penová flotácia, gravitačná separácia alebo magnetická separácia. Penová flotácia je najpoužívanejšou metódou pre sulfidové rudy. Funguje tak, že sa pridávajú chemikálie, vďaka ktorým sú cenné minerálne častice hydrofóbne (odpudzujúce vodu), a potom prebubláva vzduch cez kašu. Cenné minerály sa viažu na bubliny a vystupujú na povrch ako pena, ktorá sa zbiera a zbiera. Odpadová hlušina zostáva v kale a likviduje sa ako hlušina.

Prečo je brúsenie médií dôležité pri separácii minerálov

Fáza mletia je miestom, kde začína fyzikálna separácia minerálov a kvalita mlecieho média priamo ovplyvňuje, ako dobre táto separácia funguje. Mlecie gule v guľovom mlyne vykonávajú tri funkcie: náraz, stlačenie a obrusovanie. Guľôčky musia byť dostatočne tvrdé, aby zlomili rudu, dostatočne pevné, aby samy odolali rozbitiu, a dostatočne jednotné, aby si v priebehu času udržali konzistentný výkon pri brúsení.

Rôzne druhy rúd vyžadujú rôzne vlastnosti mlecích médií. Pre tvrdé, abrazívne rudy, brúsne gule zo zliatiny chrómu ponúkajú vynikajúcu odolnosť proti opotrebeniu a dlhú životnosť, čo znižuje frekvenciu dopĺňania médií. Vďaka vysokej tvrdosti sú obzvlášť účinné v záverečných fázach mletia, kde sa vyžaduje jemná veľkosť častíc.

Dodávatelia brúsnych guľôčok na odlievanie guľôčok z vysokochrómovej zliatiny, zákazková továreň - Ningguo Ako čínski dodávatelia guľôčkových brúsnych guľôčok na odlievanie chrómových zliatin a továreň na brúsne guľôčky na odlievanie guľôčok z vysokochrómových zliatin, Zhengxin... Zobraziť produkt →

Pre aplikácie, ktoré zahŕňajú väčšie priemery frézy alebo vyššie nárazové sily, kované brúsne gule pre náročnejšie aplikácie poskytujú vynikajúcu húževnatosť a odolnosť proti zlomeniu. Kované guľôčky sa vyrábajú kladivom alebo lisovaním zahriatej ocele, čo vyrovnáva štruktúru zŕn a dodáva im pružnosť potrebnú na to, aby odolali opakovaným vysokoenergetickým nárazom bez praskania.

Dodávatelia kovaných brúsnych gúľ, zákazková továreň - Ningguo Zhengxing Wear Resista Ako dodávatelia kovaných brúsnych gúľ v Číne a továreň na kované brúsne gule ponúka spoločnosť Zhengxing veľkoobchodné kované brúsne gule do... Zobraziť produkt →

Voľba medzi liatymi a kovanými loptičkami nie je ľubovoľná; závisí od špecifických podmienok mlyna, tvrdosti rudy a cieľovej veľkosti častíc. Ak vás zaujímajú tieto rozdiely, tento článok vysvetľuje rozdiel medzi liatymi a kovanými oceľovými guľôčkami z praktického hľadiska.

Výber správneho brúsneho média je technické rozhodnutie, ktoré ovplyvňuje nielen efektivitu brúsenia, ale aj spotrebu energie a celkové prevádzkové náklady. Gulička, ktorá sa príliš rýchlo opotrebováva, zvyšuje náklady na výmenu média, zatiaľ čo loptička, ktorá sa rozpadá, plytvá energiou a znižuje účinnosť brúsenia. Z tohto dôvodu operátori mlynov vyhodnocujú tvrdosť guľôčky, rázovú húževnatosť a rýchlosť opotrebenia pred výberom média pre konkrétny typ rudy.

Objasnené bežné zmätky

Aby som to zhrnul, stojí za to objasniť niekoľko častých nedorozumení, ktoré sa vyskytujú pri štúdiu tejto témy.

Je ruda a minerál to isté?

Nie. Minerál je prirodzene sa vyskytujúca, anorganická látka s definovaným chemickým zložením a kryštalickou štruktúrou. Ruda je hornina alebo minerál, ktorý obsahuje cennú zložku, ktorú možno ziskovo ťažiť. Všetky rudy obsahujú minerály, ale nie všetky minerály sú rudy. Kremeň je minerál, ale rudou sa stáva len vtedy, ak kremeň obsahuje dostatok zlata alebo iných cenných kovov, aby sa ťažba oplatila.

Prečo sa niektoré nerasty neťažia z ložísk?

Niektoré minerály, najmä tie, ktoré sa ľahko rozpúšťajú vo vode, sa extrahujú priamo z roztokov. Napríklad soľ a uhličitan vápenatý sa môžu vyzrážať z morskej vody alebo slaných jazier. Geotermálne vody môžu prenášať aj rozpustené kovy, ktoré sa získavajú skôr čerpaním než konvenčnou ťažbou. Tie sú stále považované za nerastné suroviny, no neťažia sa v tradičnom zmysle ako kopanie horniny.

Počítajú sa priemyselné nerasty ako rudy?

áno. Priemyselné nerasty ako halit (soľ), sadra, íly a kalcit sa ťažia z rudných ložísk. Hoci im chýba pôvab zlata alebo medi, sú ekonomicky cenné a spĺňajú definíciu rudy, pretože sa dajú ťažiť a predávať za účelom zisku. Rovnaké geologické princípy, ktoré platia pre kovové rudy, platia aj pre tieto voľne ložené komodity.

Pochopenie, že nerasty sa zvyčajne ťažia z rudných ložísk a potom sa separujú, objasňuje celý reťazec výroby nerastov. Od vytvorenia ložiska hlboko pod zemou až po konečný koncentrovaný produkt pripravený na tavenie, každý krok závisí od geológie, inžinierstva a starostlivého výberu spracovateľského zariadenia. Keď nabudúce uvidíte guľový mlyn v prevádzke alebo si prečítate o mlecích médiách, budete presne vedieť, prečo toto zariadenie existuje: je to most medzi kameňom v zemi a čistým kovom vo vašich rukách.