Peralatan penerima manfaat gravitasi adalah perangkat utama yang digunakan dalam industri pertambangan untuk memisahkan partikel mineral berdasarkan perbedaan kepadatannya. Prinsip kerja inti dapat diringkas sebagai berikut: dalam media bergerak (seperti air, udara, atau suspensi berat), efek komprehensif gravitasi, gaya sentrifugal, dinamika fluida, dan gaya mekanis digunakan untuk menghasilkan kecepatan dan lintasan partikel mineral yang berbeda dengan kepadatan berbeda, sehingga mencapai proses "melonggarkan pemisahan lapisan".
Berikut ini rincian analisa prinsip kerja alat seleksi ulang:
1. Prinsip Dasar Inti
Proses pemilihan ulang pada dasarnya merupakan proses berkesinambungan yang terdiri dari tiga tahap: "melonggarkan pemisahan lapisan":
Lepas: Kelompok partikel mineral berubah dari keadaan padat menjadi keadaan tersuspensi lepas karena gaya apung, gaya tumbukan, atau getaran mekanis yang dihasilkan oleh fluida (biasanya air). Ini merupakan prasyarat untuk stratifikasi.
Stratifikasi: Dalam keadaan lepas, karena kepadatan partikel mineral yang berbeda, gaya gravitasi (atau gaya sentrifugal) dan hambatan fluida yang dialami berbeda.
Partikel mineral dengan kepadatan tinggi (seperti emas dan kasiterit) mengendap dengan cepat dan cenderung mengarah ke tepi bawah atau dalam peralatan.
Partikel mineral dengan kepadatan rendah (seperti kuarsa dan gangue) mengendap perlahan dan cenderung ke arah tepi atas atau luar peralatan.
Pemisahan: Partikel bijih berlapis dibuang secara terpisah melalui struktur peralatan tertentu (seperti pelabuhan pembuangan, tangki penerima bijih) atau pembilasan aliran air, menghasilkan konsentrat, bijih perantara, dan tailing.
2. Analisis kekuatan
Selama proses pemilihan ulang, partikel mineral sebagian besar terkena aksi gabungan gaya berikut:
Gravitasi (G): Menyebabkan partikel mineral mengendap ke bawah, dan semakin tinggi kepadatannya, semakin signifikan pengaruh gravitasinya.
Daya apung dan resistensi fluida: gaya ke atas yang diberikan oleh medium (air atau udara) pada partikel mineral dan gaya yang menghambat pergerakannya.
Gaya sentrifugal: Pada peralatan berputar seperti mesin benefisiasi sentrifugal dan saluran spiral, gaya sentrifugal bisa puluhan atau bahkan ratusan kali lebih besar daripada gravitasi, sehingga secara signifikan meningkatkan efek pemisahan mineral-berbutir halus.
Gaya mekanis: Getaran, guncangan, atau gaya dorong yang diterapkan oleh peralatan (seperti denyut jig atau gerakan bolak-balik dari pengocok), yang digunakan untuk menjaga kelonggaran lapisan dan mendorong pergerakan lateral partikel mineral.
3. Perangkat pemilihan ulang yang umum dan metode kerja spesifiknya
Berbagai jenis perangkat seleksi ulang mencapai prinsip di atas melalui mekanisme yang berbeda:
meja
Nama peralatan, prinsip kerja, karakteristik, skenario yang berlaku
Mesin jig menggunakan aliran air pulsa berkala untuk melonggarkan lapisan lapisan. Ketika aliran air naik, partikel-partikel mineral tersuspensi, dan ketika turun, mereka berlapis-lapis menurut kepadatannya. Mineral berat melewati pelat saringan dan jatuh ke ruang konsentrat bawah, sedangkan mineral ringan dibuang bersama aliran air. Cocok untuk mengolah bijih berbutir kasar dan sedang seperti tungsten, timah, emas, dan batu bara, dengan kapasitas pengolahan yang besar.
Meja goyang mengandalkan gerakan bolak-balik asimetris dari permukaan lapisan dan aliran air lateral untuk pembilasan. Partikel mineral bergerak sepanjang lintasan yang berbeda dalam alur bergaris pada permukaan lapisan karena efek gravitasi, aliran air, dan inersia, membentuk zona-berbentuk kipas. Akurasi penyortiran sangat tinggi, terutama cocok untuk pemilihan mineral berbutir halus seperti emas berbutir halus dan bijih timah tungsten.
Bubur Saluran Spiral bergerak ke bawah dalam gerakan berputar sepanjang alur spiral, menghasilkan gaya sentrifugal. Mineral berat cenderung ke tepi bagian dalam palung, sedangkan mineral ringan cenderung ke tepi luar, dipisahkan dengan cara memotong palung. Struktur sederhana, tanpa konsumsi daya, cocok untuk memproses-mineral berbutir halus (seperti bijih besi dan bijih pasir pantai).
Saluran Spiral
Konsentrator Sentrifugal memanfaatkan medan gaya sentrifugal kuat yang dihasilkan oleh-rotasi berkecepatan tinggi (hingga puluhan kali gravitasi) untuk meningkatkan pengendapan dan pemulihan mineral berat-berbutir halus. Khusus digunakan untuk mendaur ulang mineral-berbutir halus dan sulit untuk dipilih (seperti emas-berbutir halus dan kasiterit).
Konsentrator Sentrifugal
Siklon sedang berat menggunakan suspensi berat dengan massa jenis antara mineral ringan dan berat sebagai medianya. Di bidang sentrifugal, mineral ringan mengapung dan meluap, sedangkan mineral berat tenggelam dan dibuang. Akurasi penyortiran yang tinggi, biasa digunakan untuk persiapan batubara dan sulit untuk memilih penyortiran bijih.
4. Keuntungan dan keterbatasan metode-pemilihan ulang
Keuntungan:
Biaya rendah: biasanya hanya membutuhkan air dan listrik dalam jumlah kecil, tanpa memerlukan bahan kimia yang mahal.
Perlindungan Lingkungan: Tailing tidak menimbulkan polusi dan mudah ditangani.
Mudah dioperasikan: Struktur perangkat relatif sederhana dan mudah dirawat.
Keterbatasan:
Persyaratan perbedaan kepadatan: Hanya ketika perbedaan kepadatan antara mineral bermanfaat dan gangue signifikan (biasanya diperlukan)
Δρ>0,5g/cm3), Efek penyortiran adalah yang terbaik.
Batasan ukuran partikel: Seleksi ulang tradisional memiliki tingkat pemulihan yang lebih rendah untuk partikel yang sangat halus (<0.04mm) minerals (requiring centrifugal equipment).
Disosiasi monomer: Bijih harus dihancurkan dan digiling untuk mencapai disosiasi monomer dari mineral yang berguna untuk penyortiran yang efektif.
Singkatnya,-peralatan pemilihan ulang secara cerdik memanfaatkan sifat fisik "perbedaan kepadatan" dengan menggabungkan aliran air dan kekuatan mekanis untuk membuat "yang berat tenggelam dan yang ringan mengapung", sehingga menghasilkan pengayaan sumber daya mineral.
