يعد تركيز الجاذبية ، المعروف أيضا باسم فصل الجاذبية أو إثراء الجاذبية ، من بين أقدم عمليات إثراء المعادن ، والتي يعود تاريخها إلى 500 قبل الميلاد. إنه فعال بشكل خاص للخامات التي يصعب الاستفادة منها باستخدام تعويم الزبد.
يعتمد تركيز الجاذبية على الاختلافات في كثافة المعادن وحجم الجسيمات لتقسيم المعادن إلى طبقات والحصول على منتجات ذات كثافات متفاوتة. هذه الطريقة مناسبة للمواد ذات الاختلافات الكبيرة في الكثافة ، بما في ذلك المعادن غير الحديدية (مثل الذهب والنحاس والقصدير والرصاص والزنك والبلاتين) والمعادن الحديدية (مثل الحديد والمنغنيز) والمعادن النادرة (مثل التنغستن والثوريوم والزركونيوم والنيوبيوم والتنتالوم) ورمال الشاطئ والفحم.
تشمل طرق تركيز الجاذبية الأكثر شيوعا طاولات الاهتزاز ، والقفز ، والمزالق ، والفصل المتوسط الكثيف ، وإثراء الطرد المركزي.
1. إثراء طاولة الاهتزاز: تستخدم طاولات الاهتزاز قوة القصور الذاتي الناتجة عن الحركة الترددية لسطح السرير وزخم التدفق لطبقة الماء الرقيقة لفصل المعادن ذات الكثافات المختلفة. يتم استخدامها لفرز المواد التي تتراوح من 3-0.2 مم (شاكر خام) إلى 0.2-0.037 مم (شاكر الوحل). تشمل التطبيقات فصل الخامات الدقيقة الحبيبات والذهب والتنغستن والقصدير والتنتالوم والكروم والحديد والمنغنيز ووحل الفحم.
الايجابيات: نسبة تخصيب عالية (تصل إلى 100 مرة) ، فرز متزامن للمعادن ذات الصفات المختلفة ، مراقبة مريحة وتعديل توزيع الخام على سطح السرير.
السلبيات: بصمة كبيرة ، استهلاك مرتفع للمياه ، إنتاجية منخفضة (تتراوح قدرة المعالجة عادة من 0.12 إلى 2.2 طن / ساعة).
2. إثراء الرقصة: يتضمن القفز طبقات المواد حسب الكثافة في التدفق المتوسط متغير السرعة للرفع الرأسي لتحقيق فصل المعادن. تستخدم الرقص الهيدروليكية بشكل شائع في مكثفات خام المعادن ، حيث تستوعب أحجام جزيئات التغذية حتى 50 مم وأحجام جزيئات الاسترداد منخفضة تصل إلى 0.2-0.074 مم. آلات الرقصة مناسبة لمعالجة المعادن الخشنة والمتوسطة الحبيبات (18-2 مم) ، واستعادة المعادن الثقيلة القيمة مثل الذهب والقصدير والتنغستن والبلاتين والماس ومعالجة خام الحديد وخام المنغنيز وخام الكروم ، وكذلك الخامات التي تحتوي على النيوبيوم والتنتالوم والتيتانيوم والزركونيوم.
الايجابيات: فعال لمعالجة المعادن الخشنة والمتوسطة الحبيبات ، ومعدلات استرداد عالية للمعادن الثقيلة الثمينة.
السلبيات: نطاق محدود لحجم الجسيمات ، عملية معقدة محتملة مقارنة بطرق تركيز الجاذبية الأخرى. مزايا وعيوب طرق الإثراء المختلفة:
3. إثراء شلال:
-مزايا:
- بصمة صغيرة وقدرة إنتاجية عالية لكل وحدة مساحة.
- هيكل معدات بسيط وتكلفة إنتاج منخفضة ، مع استهلاك منخفض للطاقة.
- قدرة قوية على التكيف مع التقلبات في معدل تغذية الخام والتركيز وحجم الجسيمات ودرجتها.
-مساوئ:
- دقة فرز منخفضة ، خاصة بالنسبة لخام التقشر.
- انخفاض الاستخدام مع إدخال الرقص والهزازات.
- ارتفاع كبير ، وصعوبة في ضبط معلمات المعدات مثل قسم الملعب والأخدود الحلزوني.
4. إثراء الوسائط الكثيفة:
-مزايا:
- يمكن تعديل الكثافة المتوسطة بدقة للتحكم في كثافة الفصل بشكل فعال.
- قدرة معالجة كبيرة لكل وحدة مساحة بتكلفة إثراء منخفضة ، ومناسبة للمكثفات المتوسطة والكبيرة.
- كفاءة فصل عالية ، عادة حوالي 60٪ ، ولكن يمكن أن تصل إلى 80٪ -90٪ في بعض الحالات.
-مساوئ:
- ارتفاع استهلاك الطاقة والتعرض للتآكل السريع.
كل طريقة إثراء لها تطبيقاتها ومفاضلاتها المحددة من حيث الكفاءة والتكلفة والقدرة على التكيف مع أنواع الخام المختلفة وظروف المعالجة. عند التعامل مع أحجام الجسيمات الكبيرة ، يكون منفذ تغذية الملاط للأسطوانة ومنفذ تفريغ الرمل للمخروط في إثراء الطرد المركزي عرضة للتآكل والتلف. يمكن أن تؤثر التغييرات في لزوجة الملاط وتركيزه وتكوين حجم الجسيمات على حجم جسيمات الفصل وكفاءة الإعصار.
يعتمد إثراء الطرد المركزي على قوة الطرد المركزي لتسريع الترسيب والتقسيم الطبقي للجزيئات الدقيقة. إنه فعال لأحجام جزيئات تغذية الخام التي تتراوح من 0.074 إلى 0.01 مم ويمكنه استعادة الوحل الخام بحجم صغير يصل إلى 0.037-0.019 مم.
تطبيقات مكثفات الطرد المركزي:
- تعتبر مكثفات الطرد المركزي ضرورية لاستعادة جزيئات الخام الدقيقة الدقيقة بشكل فعال ، خاصة بالنسبة لجزيئات الذهب الناعم من الذهب الغريني والذهب الصخري ومناجم الذهب من نوع الكوارتز ولفصل التنغستن والوحل القصدير.
- أنها توفر طريقة واعدة لاستخراج الجسيمات الدقيقة من المعادن الثمينة من الخامات السائبة والمخلفات.
مزايا:
- تستخدم مكثفات الطرد المركزي قوة الطرد المركزي لتعزيز فصل الجاذبية ، مما يؤدي إلى أوقات فصل أقصر.
- إنها فعالة للغاية في معالجة الوحل الخام الناعم ، حيث تصل معدلات الاسترداد إلى 90٪.
- تحتل مساحة أقل مقارنة بطاولات الاهتزاز ، فهي تتميز بقدرات معالجة كبيرة واستهلاك أقل للطاقة.
مساوئ:
- تستهلك المزيد من الماء والكهرباء مقارنة بالمزالق المسطحة.
- تعمل بطريقة متقطعة ، لا يمكنها إطعام الخام باستمرار.
- قد تكون تكلفة الشراء الأولية لمكثف الطرد المركزي أعلى من بعض مركزات الجاذبية الأخرى.
يمثل تركيز الجاذبية خيارا جذابا لمعالجة الفحم ورمال الشاطئ والذهب والحديد والبلاتين والقصدير وخامات التنغستن وغيرها. تتميز بأقل تكاليف التشغيل بين تقنيات الإثراء ولها تأثير بيئي ضئيل بسبب طبيعتها الخالية من المواد الكيميائية.
في المكثفات ، تشمل المعدات الأكثر استخداما طاولة الاهتزاز ، وآلة القفز ، ومكثف الطرد المركزي ، والمزلق الحلزوني ، والإعصار المتوسط الكثيف. تم تصميم كل نوع من المعدات ليناسب أنواع الخام المختلفة ، مما يضمن كفاءة المعالجة المثلى. يمكن أن يساعد التشاور مع المهندسين في تحديد أنسب المعدات لاحتياجات الإثراء المحددة.