Przeróbka minerałów w zakładach wzbogacania

Przeróbka minerałów w zakładach wzbogacania obejmuje szereg następujących po sobie operacji, których wynikiem jest oddzielenie składników mineralnych od zanieczyszczeń. W zależności od przeznaczenia procesy przeróbki minerałów dzielą się na przygotowawcze, podstawowe (wzbogacania) oraz pomocnicze (końcowe).

Procesy przygotowawcze mają na celu uwolnienie minerałów w wyniku zniszczenia zrostów minerałów ze skałą płonną lub zrostów niektórych minerałów z innymi, w celu utworzenia mechanicznej mieszaniny cząstek i fragmentów o różnym składzie mineralnym, a także doprowadzenie minerałów do wielkości wymaganej do dalszego wzbogacania. Procesy przygotowawcze obejmują kruszenie oraz mielenie.

W zakładach wzbogacania i hutach kruszenie i mielenie minerałów odbywa się z dużym stopniem rozdrobnienia cząstek przed procesem wzbogacania. Na przykład w niektórych przypadkach minerały muszą zostać zmielone do wielkości cząstek mniejszej niż 0,1 mm.

Uzyskanie tak wysokiego stopnia rozdrobnienia w kruszarce jest niemal niemożliwe. Ze względu na swoją konstrukcję maszyny do kruszenia i mielenia (kruszarki i młyny) pracują efektywnie jedynie w ograniczonym zakresie mielenia. Dlatego racjonalnym sposobem rozdrabniania materiału od pierwotnego rozmiaru do wymaganego jest zastosowanie kilku kolejno pracujących maszyn do kruszenia i mielenia.

W zależności od wielkości materiału kruszonego i produktu kruszenia etapy rozdrabniania mają specjalne nazwy: pierwszy etap – kruszenie wstępne (od 1500–300 mm do 350–100 mm); drugi etap – kruszenie wtórne (od 350–100 mm do 100–40 mm); trzeci etap – kruszenie drobne (od 100–40 mm do 30–5 mm).

Kolejną operacją, do której trafia materiał po kruszeniu wtórnym lub drobnym (fragmenty mniejsze niż 50 mm), jest mielenie. W wyniku procesu mielenia otrzymuje się produkt o wielkości cząstek mniejszej niż 5 mm.

Pomiędzy elementami kruszącymi kruszarek występuje szczelina, która pod obciążeniem wypełnia się materiałem, a podczas biegu jałowego pozostaje pusta. Dzięki tej „szczelinie wymiarowej” kruszarki wytwarzają produkt grudkowy z przewagą frakcji grubych. W młynach elementy mielące są oddzielone warstwą materiału jedynie pod obciążeniem, a podczas biegu jałowego stykają się ze sobą. Młyny dają produkt pylasty z przewagą frakcji drobnych, ponieważ szczelina robocza pomiędzy mediami mielącymi (kulami mielącymi) jest bliska zeru.

W ten sposób, dzięki konsekwentnemu stosowaniu kruszarek i młynów, osiąga się uwolnienie minerałów w celu utworzenia mechanicznej mieszaniny cząstek o różnym składzie mineralnym, odpowiedniej do dalszego rozdziału w procesie wzbogacania, a także realizuje się operację uśredniania minerałów, która może być prowadzona w kopalniach, kamieniołomach oraz zakładach wzbogacania.