Nghệ thuật thiết yếu của việc nghiền quặng: Khai phá nguồn tài nguyên khoáng sản của Trái đất

Hành trình biến đá rắn thành kim loại quý bắt đầu từ bước nền tảng: nghiền quặng. Hoạt động có vẻ tàn bạo này là, trong thực tế, một giai đoạn phức tạp và quan trọng trong chế biến khoáng sản, nơi quặng thô khai thác từ lòng đất được giảm kích thước một cách có hệ thống để giải phóng các khoáng chất có giá trị khỏi ma trận đá thải của chúng - một quá trình được gọi là giải phóng.

Tại sao phải lòng? Sự bắt buộc của việc giảm kích thước

Quặng đến nhà máy chế biến dưới dạng những tảng đá lớn hoặc những mảnh thô, thường có đường kính vài feet. Những kích thước này hoàn toàn không phù hợp cho các công đoạn khai thác khoáng sản tiếp theo:

1. Giải phóng: Khoáng sản có giá trị (như những đốm vàng, đồng sunfua, hoặc oxit sắt) thường được phân bố mịn trong đá chủ (băng nhóm). Nghiền làm gãy quặng dọc theo ranh giới hạt, dần dần giải phóng những hạt có giá trị này.
2. Hiệu quả xử lý xuôi dòng: máy nghiền (giai đoạn tiếp theo sau khi nghiền) hoạt động hiệu quả hơn nhiều trên kích thước thức ăn nhỏ hơn. Việc cấp nguyên liệu thô trực tiếp vào các nhà máy làm tăng đáng kể mức tiêu thụ năng lượng và hao mòn trong khi giảm thông lượng.
3. Xử lý và vận chuyển: Các hạt nhỏ hơn sẽ dễ dàng và an toàn hơn khi truyền qua dây đai hoặc máy bơm qua mạch xử lý.
4. sự hưởng lợi: Kỹ thuật tách như tuyển nổi, tách từ, hoặc sự rửa trôi dựa vào việc để lộ bề mặt khoáng chất; giải phóng hiệu quả thông qua việc nghiền nát là điều tối quan trọng để có tỷ lệ thu hồi cao.

Khoa học đằng sau sự đột phá: Cơ chế phân mảnh

Nghiền nát không chỉ là dùng vũ lực; nó khai thác những điểm yếu cố hữu trong đá:

nén: Áp dụng chậm, áp lực mạnh mẽ giữa hai bề mặt (ví dụ., tấm máy nghiền hàm). Đá bị phá hủy chủ yếu do nứt dọc theo các mặt phẳng bên trong khi ứng suất vượt quá cường độ chịu nén của nó.
Sự va chạm: Tạo ra những cú đánh nhanh bằng búa hoặc cánh quạt vào các mảnh đá (ví dụ., máy nghiền tác động). Động năng cao gây ra sự vỡ vụn thông qua các sóng ứng suất kéo truyền qua vật liệu.
Sự mài mòn/mài mòn: Hành động cọ xát giữa các hạt đá hoặc với các bề mặt dưới áp lực (ví dụ., lớp phủ máy nghiền hình nón/tương tác lõm). Điều này nghiền nát các hạt mịn hơn nhưng việc giảm kích thước sơ cấp kém hiệu quả hơn so với việc nén hoặc va đập..
Cắt/tách: Lực tác dụng song song với mặt phẳng trong đá gây ra hiện tượng trượt dọc theo điểm yếu.

Hầu hết các máy nghiền hiện đại đều sử dụng sự kết hợp của các cơ chế này.

Máy Nghiền Arsenal: Kết hợp máy với nhiệm vụ

Quá trình nghiền thường được thực hiện theo từng giai đoạn:

1. Nghiền sơ cấp: Xử lý