Минеральное сырье, добытое из недр, как правило, не может быть в естественном виде использовано для нужд в народном хозяйстве. Руды имеют низкое содержание полезного компонента и прямая переработка таких руд экономически не выгодна.
К примеру, если в руде 30% железа, то для получения 1 т чугуна потребуется переплавить более 2 т пустой породы. При содержании в руде 1-1,5% меди пустая порода составит порядка 100 т на 1 т получаемой меди. Это приведет к тому, что производство меди станет невыгодным с экономической стороны.
Для производства олова, кобальта, вольфрама, никеля, серебра, золота, молибдена, платины и других металлов необходима предварительная обработка руды. Самым рациональным является удаление пустой породы на обогатительных фабриках. Это объясняется тем, что удаление породы механическим путем в 5-10 раз дешевле металлургической обработки.
Шлюзы
В России наибольшее распространение получили шлюзовые схемы обогащения песков россыпей. Обогащение на них сводится к разделению пульпы по плотности в потоке. Тяжелые минералы и золото концентрируются на дне шлюза между рифлями трафаретов, а легкая порода смывается потоком в отвал. Разделяют на шлюзы мелкого и глубокого наполнения. Первые, в свою очередь, еще называют подшлюзками при их использовании вкупе со шлюзами глубокого наполнения.
Под трафареты подстилают покрытие – коврики резиновые или ковровые покрытия типа «старательского мха».
Отсадочные машины
Последнее время обогащение на отсадочных машинах становится все более актуальней благодаря высокой степени извлечения мелкого и пылевидного золота. Самые распространенные – машины с диафрагмами. Еще одной отличительной особенностью машин от шлюзов является их устойчивость к заиливанию и стабильности работы при перегрузках, в отличие от шлюзов. На практике для работы на россыпях лучшими являются отсадочные машины типа МОД-3 с постоянной разгрузкой концентрата. Максимальная крупность подаваемого материала в пульпе – 30 мм., но лучшей является – до 20 мм. Причем в процессе отладки выполняется настройка отсадочных машин и получение оптимального режима эффективности обогащения.
Винтовые сепараторы
Процесс обогащения на винтовом сепараторе определяется параметрами желоба: радиусом, профилем поперечного сечения, углом подъема винтовой линии и длиной винтового желоба. Оптимальным является сечение профиля, близкого к эллипсу. Преимущество винтовых сепараторов перед отсадочными машинами – отсутствие движущихся деталей, простота конструкции, наглядность процесса, простота обслуживания и низкие эксплуатационные расходы. Недостатки – большой выход концентрата, низкое извлечение золота округлой комковатой формы, значительный перепад пульпы в аппарате, что затрудняет размещение сепараторов на установках.
Концентрационные столы
В основном концентрационные столы применяются на доводочных операциях и в технологической цепочке с отсадочными машинами. Это вызвано их низкой производительностью и требованию с исходному питанию по крупности. Степень концентрации мелкого золота при обогащении на концентрационных столах выше ,чем на всех других применяемых гравитационных аппаратах. Извлечение золота округлой формы по сравнению с пластинчатым и игольчато-губчатым выше по всем классам крупности. При уменьшении крупности зерен влияние их формы на эффективность извлечения уменьшается.
Гидроциклоны и центробежные концентраторы
Эти аппараты предназначены для обогащения мелкозернистых смесей. В короткоконусном гидроциклоне есть благоприятные факторы для гравитации:
- Центробежные силы, превосходящие силы тяжести ,в результате достигается быстрое расслаивание пульпы;
- Наличие подвижной и вращающейся в циклоне постели, которая состоит из зерен обогащаемого материала. В результате эффективно обогащается материал и при высоких производительностях. В результатах испытаний короткоконусных гидроциклонов получены данные, свидетельствующие о более высокой эффективности перед отсадочными машинами и даже концентрационными столами. На практике не удается достичь таких сравнительных показателей при переработке песков на промприборах. Во многом это связано с постоянной нестабильностью подачи материала на промывку, качеством воды.
Самородкоуловитель
Самородкоуловители разделяются по принципу действия:
- различие плотности в пульпе;
- электропроводность золота;
явление электромагнитного резонансного контура.
Самые распространенные во время появления - первого типа. Не получили широкого распространения из-за неустойчивой работы по причине настройки их на золото менее 30 мм.
Амальгамация
Это процесс извлечения золота при помощи ртути. Этот способ получил широкое распространение в СССР в 50-70-хх годах. Позднее от него стали отказываться из-за вредного воздействия паров ртути на организм человека. Амальгамацию перевели на доводочные операции, но позднее в начале 2000-х годов запретили ее использование и на этих работах.
Флотация
Флотация – метод извлечения золота при обогащении рудного золота. Имеет самое широкое применение. Экономически этот процесс дорог для переработки такого сырья, как пески россыпей. Поэтому промышленного применения не получил при добыче россыпного золота.
Магнитная сепарация
Используется в доводочных операциях для очистки золотой головки концентрационного стола от магнитных минералов. При этом извлечение золота в немагнитную фракцию составляет 99,4-100%. Зачастую используют магнитную сепарацию в технологической линии при обработке материала до его поступления на концентрационный стол.