Mineraalit louhitaan yleensä malmiesiintymistä ja erotetaan sitten

Jos työskentelet geologian tehtävässä tai opiskelet tietokilpailua varten, olet todennäköisesti kohdannut täytä tyhjän kysymyksen: "Mineraalit louhitaan yleensä ________ esiintymistä ja erotetaan." Oikea vastaus on malmi talletukset. Tämä suoraviivainen vastaus avaa kuitenkin oven paljon laajempaan aiheeseen, joka yhdistää geologian, kaivostekniikan ja mineraalien käsittelyn. Ymmärtämällä, mitä malmiesiintymä todellisuudessa on, kuinka eri tyypit muodostuvat, ja teolliset vaiheet, joilla arvokkaat mineraalit erotetaan jätekivestä, antaa sinulle täydellisen kuvan siitä, kuinka raaka-aineista tulee käyttökelpoisia resursseja.

Lyhyt vastaus: Mineraalit tulevat malmiesiintymistä

Lyhyt vastaus kysymykseen on, että mineraalit louhitaan malmiesiintymistä ja erotetaan sitten ympäröivästä kalliosta. Mutta miksi "malmi" eikä vain "kivi"? Ero johtuu taloudesta. Tavallisten geologisten määritelmien mukaan malmi on kallio tai mineraali, joka sisältää arvokkaan ainesosan, voidaan louhia tai louhia ja myydä voittoa tavoittelemalla. Jos materiaalia ei voida louhia kannattavasti, se on vain mineralisoitunutta kiveä, ei malmia.

Tärkeintä on, että malmiesiintymä on geologinen kappale, joka on rikastettu arvokkailla mineraaleilla siinä määrin, että kaivostoiminta on taloudellisesti kannattavaa. Esimerkiksi kuparia voi olla pieninä määrinä monissa kivissä, mutta siitä muodostuu malmiesiintymä vasta, kun pitoisuus on riittävän korkea kattamaan louhinnan ja käsittelyn kustannukset.

Mikä tarkalleen on malmiesiintymä?

Malmiesiintymä on yhden tai useamman arvokkaan mineraalin luonnollinen pitoisuus kivimassassa. Arvokkaat mineraalit näissä esiintymissä esiintyvät tyypillisesti tietyissä kemiallisissa muodoissa, mukaan lukien alkuperäiset alkuaineet, sulfidit, sulfosuolat, oksidit tai hydroksidit. Lomakkeella on merkitystä, koska se määrittää erotusmenetelmän.

Harkitse rikkikiisua, jota usein kutsutaan "tyhmän kullaksi". Se sisältää rautaa ja rikkiä, mutta ellei esiintymä sisällä muita arvometalleja tai erittäin korkea rautapitoisuus, se ei yleensä ole malmi. Parhaita metallimalmimineraaleja ovat ne, jotka sisältävät suuria määriä arvokkaita metalleja. Sitä vastoin mineraalista, kuten kalkopyriitistä, joka on kupari-rautasulfidi, tulee malmi, kun sitä väkevöidään tarpeeksi yhteen paikkaan, jotta kuparin uuttaminen on taloudellista.

Ajattele asiaa näin: keittiölusikka sisältää ruostumatonta terästä, mutta terästä on niin hajallaan miljardeissa keittiöissä, ettei kukaan kaivaisi sille kaatopaikkaa. Malmiesiintymät ovat luonnon tapa keskittää arvokkaita elementtejä hallittaviin määriin.

Tärkeimmät mineraaliesiintymien tyypit

Geologit luokittelevat malmiesiintymiä ensisijaisesti niiden alkuperän mukaan. Kolme tärkeintä luokkaa ovat magmaattiset, hydrotermiset ja sedimenttikerrostumat, joista mainittakoon erikoistapauksena paikkakerrostumat.

Magmaattiset talletukset

Nämä muodostuvat suoraan magman jäähtymisestä ja kiteytymisestä. Sulan kiven jäähtyessä raskaat mineraalit laskeutuvat ja keskittyvät. Kromi, nikkeli ja platina ovat yleensä peräisin magmaattisista kerroksista. Esimerkiksi kromiitti, kromin päämalmi, muodostaa kerroskertymiä suuriin vulkaanisiin tunkeutumisiin.

Hydrotermiset talletukset

Näitä syntyy, kun kuumat, mineraalipitoiset nesteet liikkuvat maankuoren murtumien ja halkeamien läpi. Kun nesteet jäähtyvät tai reagoivat ympäröivien kivien kanssa, ne keräävät liuenneita mineraalejaan. Monet kulta-, hopea-, kupari- ja lyijy-sinkkijäämät ovat hydrotermisiä. Kultaa sisältävät kvartsisuonet ovat klassinen esimerkki, joka on ajanut kultakuumeita läpi historian.

Sedimenttiesiintymät

Nämä muodostuvat pintaprosessien, kuten haihtumisen, saostumisen tai biologisen aktiivisuuden kautta. Suola, kipsi ja kalkkikivi ovat yleisiä sedimenttiesiintymiä. Evaporiittikerrostumia muodostuu esimerkiksi meriveden tai suolaisten järvien haihtuessa jättäen jälkeensä tiivistettyjä suolakerroksia.

Sijoittajan talletukset

Kohdeesiintymät ovat raskaiden mineraalien kerääntymiä, jotka ovat kuluneet niiden alkuperäisestä lähteestä ja tiivistyneet veden tai tuulen vaikutuksesta. Kultaa, tinaa ja timantteja löytyy usein sijoitetuista kerroksista. Kun näet kuvia kullanhuuhduttajista, jotka seulovat jokisoran läpi, ne käyttävät hyväkseen sijoittelukertymää.

Miten mineraaliesiintymiä louhitaan?

Kun esiintymä on tunnistettu ja todettu taloudellisesti kannattavana, louhintamenetelmä valitaan malmikappaleen syvyyden, muodon ja ominaisuuksien perusteella. Kaksi ensisijaista menetelmää ovat avolouhinta ja maanalainen louhinta.

Open Cut Mining

Avolouhintaa, jota kutsutaan myös avolouhostukseksi, käytetään, kun malmikappale on suhteellisen lähellä pintaa. Prosessi käsittää kuopan asteittaisen laajentamisen ulospäin ja alaspäin. Suuret laitteet poistavat jätekiven paljastaakseen malmin, joka sitten porataan, räjäytetään ja lastataan vetoautoihin. Tämä menetelmä on yleinen kupari-, rauta- ja kultaesiintymille, jotka ulottuvat suurille alueille.

maanalainen kaivostoiminta

Kun malmiesiintymät ulottuvat syvälle pinnan alle, maanalainen louhinta on tarpeen. Tämä menetelmä sisältää tunneleiden ja kuilujen kehittämisen, jotta päästään turvallisesti syvemmille kerrostumille. Maanalainen louhinta on kalliimpaa ja monimutkaisempaa kuin avolouhinta, mutta siitä tulee ainoa vaihtoehto, kun poistosuhde – jätteet malmiin – tekee pintalouhinnasta epäkäytännöllistä.

Ennen kuin jompikumpi menetelmä alkaa, geologit poraavat tutkimusreikiä ja rakentavat kolmiulotteisia malmimalleja. Nämä mallit määrittävät esiintymän laadun, vetoisuuden ja geometrian, jotka kaikki vaikuttavat päätökseen, louhitaanko se ja miten.

Louhitusta kivestä erotettuihin mineraaleihin

Kaivos saa vain malmin pois maasta. Todellinen haaste alkaa, kun sinulla on kivikasa, joka sisältää pienen osan arvokkaita mineraaleja sekoitettuna suureen määrään jätemateriaalia, nimeltään gangue. Erotusprosessi noudattaa tarkoituksellista fysikaalisten ja kemiallisten vaiheiden sarjaa.

Murskaavaa

Ensimmäinen askel on louhitun malmin pelkistäminen pienemmiksi paloiksi. Ensisijaiset murskaimet murskaavat suuret lohkareet sellaiseen kokoon, että niitä voidaan käsitellä kuljettimilla ja toisiomurskaimilla. Tavoitteena on puhtaasti fyysinen koon pienentäminen.

Hionta

Hionta further reduces the crushed ore to a fine powder. This step is critical because it liberates the valuable mineral grains from the surrounding gangue. If the ore is not ground finely enough, the valuable minerals remain locked inside waste particles and cannot be recovered. Ball mills are the workhorses of this stage, rotating a cylindrical drum filled with steel balls that impact and abrade the ore into fine particles.

Tämän jauhatusvaiheen tehokkuus riippuu suuresti laitteistosta ja käytetystä jauhatusväliaineesta. Jos haluat nähdä, mitä tehtaan sisällä tapahtuu, voit lukea aiheesta kuinka valita oikea kuulamyllyn vuoraus ymmärtää, kuinka sisäiset komponentit vaikuttavat hiontatehoon.

Keskittyminen ja erottaminen

Kun malmi on jauhettu, vapautuneet mineraalihiukkaset erotetaan kudoksesta käyttämällä menetelmiä, kuten vaahdotus, painovoimaerotus tai magneettinen erotus. Vaahdotus on yleisimmin käytetty menetelmä sulfidimalmeille. Se toimii lisäämällä kemikaaleja, jotka tekevät arvoisista mineraalipartikkeleista hydrofobisia (vettä hylkiviä), ja sitten kuplittaa ilmaa lietteen läpi. Arvokkaat mineraalit kiinnittyvät kupliin ja nousevat pintaan vaahtona, joka kuoritaan pois ja kerätään talteen. Jäterypäle jää lietteeseen ja heitetään pois rikastusjätteenä.

Miksi jauhatusaineella on merkitystä mineraalien erottelussa

Jauhatusvaiheessa alkaa mineraalien fyysinen erottelu, ja jauhatusväliaineen laatu vaikuttaa suoraan erotuksen toimivuuteen. Jauhatuskuulia kuulamyllyssä suorittaa kolme toimintoa: isku, puristus ja hankaus. Kuulien on oltava riittävän kovia murtamaan malmin, riittävän lujia vastustamaan itsensä rikkoutumista ja riittävän yhtenäisiä ylläpitämään tasaista jauhatuskykyä ajan mittaan.

Eri malmityypit vaativat erilaisia ​​jauhatusaineominaisuuksia. Koville, hankaaville malmeille, korkeakromimetalliseos hiomakuulia tarjoavat erinomaisen kulutuskestävyyden ja pitkän käyttöiän, mikä vähentää materiaalin täyttötiheyttä. Niiden korkea kovuus tekee niistä erityisen tehokkaita viimeisissä hiontavaiheissa, joissa vaaditaan hienoa hiukkaskokoa.

Korkean kromiseoksen valupallojen hiomakuulien toimittajat, räätälöity tehdas - Ningguo Kuten Kiinan korkean kromiseoksen valupallon hiomapallojen toimittaja ja räätälöity korkean kromimetalliseoksen valupallon hiomapallotehdas, Zhengxin... Näytä tuote →

Sovelluksiin, joihin liittyy suurempi jyrsinhalkaisija tai suurempi iskuvoima, taotut hiomapallot vaativampiin sovelluksiin tarjoavat erinomaisen sitkeyden ja murtumiskestävyyden. Taotut pallot valmistetaan vasaroimalla tai puristamalla kuumennettua terästä, mikä kohdistaa raerakenteen ja antaa niille tarvittavan kimmoisuuden kestämään toistuvia suurienergisiä iskuja halkeilematta.

Taotut hiomakuulien toimittajat, räätälöity tehdas - Ningguo Zhengxing Wear Resista Koska Kiinan taotut hiomakuulien toimittajat ja räätälöidyt taotut hiomakuulien tehtaat, Zhengxing tarjoavat tukkumyyntiä taotut hiomapallot... Näytä tuote →

Valinta valettujen ja taottujen pallojen välillä ei ole mielivaltaista; se riippuu tehtaan erityisolosuhteista, malmin kovuudesta ja tavoitehiukkaskoosta. Jos olet kiinnostunut näistä eroista, tässä artikkelissa selitetään ero valun ja taotun teräskuulien välillä käytännössä.

Oikean jauhatusaineen valinta on tekninen päätös, joka vaikuttaa jauhatustehokkuuden lisäksi myös energiankulutukseen ja kokonaiskäyttökustannuksiin. Liian nopeasti kuluva kuula nostaa materiaalin vaihtokustannuksia, kun taas hajoava pallo kuluttaa energiaa ja vähentää hiontatehokkuutta. Tästä syystä myllyjen käyttäjät arvioivat pallon kovuuden, iskunkestävyyden ja kulumisnopeuden ennen kuin valitsevat väliaineen tietylle malmityypille.

Yleisiä sekaannuksia selvennetty

Lopuksi on syytä selvittää muutamia usein esiintyviä sekaannuksia, joita tulee esiin, kun opiskelijat tutkivat tätä aihetta.

Ovatko malmi ja mineraali sama asia?

Ei. Mineraali on luonnossa esiintyvä epäorgaaninen aine, jolla on määritelty kemiallinen koostumus ja kiderakenne. Malmi on kivi tai mineraali, joka sisältää arvokkaan ainesosan, joka voidaan louhia kannattavasti. Kaikki malmit sisältävät mineraaleja, mutta kaikki mineraalit eivät ole malmeja. Kvartsi on mineraali, mutta siitä tulee malmi vain, jos kvartsi sisältää tarpeeksi kultaa tai muita arvometalleja, jotta kaivostoiminta kannattaa.

Miksi joitain mineraaleja ei louhita talletuksista?

Jotkut mineraalit, erityisesti ne, jotka liukenevat helposti veteen, uutetaan suoraan liuoksista. Esimerkiksi suola ja kalsiumkarbonaatti voivat saostua merivedestä tai suolaisista järvistä. Geotermiset vedet voivat myös kuljettaa liuenneita metalleja, jotka saadaan talteen pumppaamalla tavanomaisen louhinnan sijaan. Näitä pidetään edelleen mineraalivaroina, mutta niitä ei louhita perinteisessä kiven kaivamisessa.

Lasketaanko teollisuusmineraalit malmeiksi?

Kyllä. Teollisuusmineraaleja, kuten haliittia (suolaa), kipsiä, savea ja kalsiittia, louhitaan malmiesiintymistä. Vaikka niistä puuttuu kullan tai kuparin glamouri, ne ovat taloudellisesti arvokkaita ja täyttävät malmin määritelmän, koska niitä voidaan louhia ja myydä voittoa tavoitellen. Samat geologiset periaatteet, joita sovelletaan metallimalmeihin, pätevät myös näihin bulkkitavaroihin.

Ymmärtäminen, että mineraalit louhitaan tyypillisesti malmiesiintymistä ja sitten erotetaan, selventää koko mineraalien tuotantoketjua. Kaikki vaiheet riippuvat geologiasta, tekniikasta ja prosessilaitteiden huolellisesta valinnasta syvällä maan alla esiintymän muodostumisesta lopulliseen tiivistettyyn tuotteeseen, joka on valmis sulatukseen. Kun seuraavan kerran näet kuulamyllyn toiminnassa tai luet jauhatusaineista, tiedät tarkalleen, miksi kyseinen laitteisto on olemassa: se on silta maassasi olevan kiven ja käsissäsi olevan puhtaan metallin välillä.