Summary: Panduan lengkap mengenai pemisahan graviti dalam pemprosesan mineral. Ketahui tentang susun atur pemprosesan mineral fizikal berperingkat termasuk jadual goyang, jig dan spiral....

Apa itu Kaedah Pengasingan Tarikan Graviti?

Pemisahan graviti Pengayaan graviti (juga dikenali sebagai penumpuan gravitasi) adalah salah satu teknologi pemprosesan mineral tertua dan paling meluas digunakan. Ia kekal sebagai asas industri perlombongan, khususnya untuk memproses tungsten, timah, emas placer, dan mineral berat lain. Kepentingannya yang berterusan berasal daripada kesederhanaan, keberkesanan kos, dan mesra alam.

Prinsip Asas Fizik

Ia memisahkan mineral sasaran yang berharga dan batu gangue yang tidak berguna berdasarkan perbezaan yang jelas dalam graviti spesifik mineral (ketumpatan) di bawah daya graviti dan daya dinamik bendalir, menggunakan air, udara atau penggantungan berat sebagai medium pemisahan.

Partikel mineral yang berbeza tenggelam dengan kelajuan yang berbeza dalam medium yang mengalir: mineral berat berketumpatan tinggi tenggelam dengan cepat, manakala gangue berketumpatan rendah terapung atau hanyut bersama aliran medium. Stratifikasi yang berkesan hanya berlaku dalam bendalir yang sentiasa bergerak.

Gravity Separation

had batas julat saiz partikel berkesan

  • Bijih kasar >25 mm (pengasingan sederhana berat, jig besar)
  • Bijih sederhana: 2–25 mm (conventional jig, spiral chute)
  • Bijih halus: 0.1–2 mm (shaking table, spiral concentrator)
  • Slime: <0.1 mm (kecekapan pengasingan yang kurang baik, biasanya digabungkan dengan pemekat graviti sentrifugal)

Syarat Utama untuk Pemisahan yang Berkesan

Agar pemisahan graviti dapat dilaksanakan secara ekonomi dan dari segi teknologi, syarat-syarat berikut mesti dipenuhi:

Keadaan Penjelasan
Perbezaan Ketumpatan yang Cukup Harus terdapat perbezaan ketara dalam graviti khusus antara mineral berharga dan gangue (batu buangan). Perbezaan kepadatan yang lebih tinggi menghasilkan pemisahan yang lebih cekap dan mudah.
Pelepasan Mineral berharga mesti dibebaskan (dilepaskan) daripada mineral gangue melalui penghancuran dan pengisaran. Saiz zarah mesti cukup kecil supaya zarah individu sama ada terdiri daripada mineral berharga yang dominan atau gangue yang dominan.
Julat Saiz Partikel yang Sesuai Pemilihan graviti adalah paling berkesan untuk pemprosesan bijih berbutir kasar, berbutir sederhana, dan berbutir halus (kira-kira >0.1 mm hingga 25 mm). Ia semakin kurang berkesan untuk zarah yang sangat halus (lendir, <0.1 mm) disebabkan oleh berat badannya yang rendah dan luas permukaannya yang tinggi.

Proses Pemisahan Graviti 3-Tahap Penuh

Proses pengasegaran graviti yang lengkap biasanya melibatkan tiga peringkat utama: Persediaan, Pengayaan (Pemisahan), dan Rawatan Produk.

Tahap Persediaan

Matlamat peringkat persediaan adalah untuk menyesuaikan bijih agar dapat memaksimumkan kecekapan proses pemisahan. Langkah-langkah utama termasuk:

  • Penghancuran dan Penggilingan: Pengurangan saiz adalah penting untuk mencapai pembebasan mineral berharga daripada gangue. Saiz pengisaran yang optimum bergantung pada ciri-ciri bijih dan saiz butir mineral sasaran.
  • Mencuci dan Menghilangkan Lemak Untuk bijih yang mengandungi tahap tinggi tanah liat atau bahan koloidal, pencucian dilakukan untuk menghilangkan bahan pencemar halus ini, yang boleh mengganggu proses pengasingan. Ini selalunya dilakukan dalam mesin penggosok atau pencuci kayu.
  • Skrining dan Klasifikasi: Bijih yang dihancurkan dipisahkan kepada berbagai saiz fracsi (contohnya, kasar, sederhana, halus) melalui saringan atau pengelasan hidraulik. Ini membolehkan penggunaan peralatan atau keadaan pengendalian yang berbeza yang dioptimumkan untuk setiap julat saiz tertentu.

2. Tahap Pemprosesan

Ini adalah peringkat teras di mana pemisahan sebenar mineral berharga daripada gangue berlaku. Bijih melewati satu atau lebih unit pemisahan graviti, seperti jig, meja goyang, spiral, atau penumpu sentrifugal.

Konfigurasi Biasa:

  • Litar Ringkas: Untuk bijih kasar yang mudah diliberasi, satu perjalanan melalui peranti graviti (contohnya, jig) mungkin sudah mencukupi.
  • Litar Kompleks: For ores with unevenly disseminated valuable minerals, a multi-stage “stage separation” process is often used. This involves:
    • Roughing: Satu langkah awal untuk menyingkirkan sebahagian besar sisa lombong.
    • Cleaning: Pengulangan kedua untuk menaik taraf konsentrat daripada peringkat kasar.
    • Scavenging: Laluan ketiga untuk mendapatkan semula mineral berharga yang tinggal dalam sisa-sisa proses penggalian yang lebih kasar.

3. Tahap Pasca Rawatan Konsentrasi & Tailings

Peringkat ini berkaitan dengan pengendalian produk akhir (konsentrat dan sisa).

Penapisan Konsentrat Graviti
Konsentrat kasar/pertengahan hanya memerlukan pengaliran perkolasi semula jadi pada cerun bijih; konsentrat mikro halus memerlukan dehidrasi dengan penekan penapis. Untuk penghantaran peleburan yang dibungkus, peralatan pengeringan adalah perlu.

Pelupusan Sisa Tambang
Sisa halus boleh dihantar terus menggunakan lori untuk pengisian semula lombong; sisa kasar dipam ke kolam sisa atau diproses menggunakan sistem penyusunan kering untuk mematuhi peraturan alam sekitar.

Jenis Kaedah Pemisahan Graviti

Berdasarkan bentuk pergerakan medium dan tujuan operasi, kaedah pengasingan graviti boleh diklasifikasikan kepada beberapa kategori, termasuk pengkelasan, pengasingan medium berat, jigging, jadual goyang, spiral, pengasingan sentrifugal, pengasingan udara, dan pencucian. Antara kaedah ini, pengasingan medium berat, jigging, jadual goyang, dan spiral adalah empat teknologi yang paling banyak digunakan dalam pemprosesan mineral industri.

Pemakanan Pemisahan Medium Berat (HMS) / Pemisahan Medium Padat (DMS)

Pemisahan Berat Sederhana adalah kaedah pemisahan statik yang menggunakan medium bendalir dengan ketumpatan yang berada di antara ketumpatan dua mineral yang akan dipisahkan.

Proses: Bijih mentah direndam ke dalam cairan pekat yang tersuspensi (biasanya air dicampur dengan ferrosilicon halus atau magnetit). Batuan gangue yang lebih ringan terapung ke permukaan, sementara mineral berharga yang lebih berat tenggelam ke dasar.

Sesuai Digunakan Untuk: Pra-pemekatan zarah kasar (pencucian arang batu, pengambilan berlian, dan penolakan batuan sekerap sebelum litar penggilingan yang mahal untuk menjimatkan CapEx).

2. Kepekatan Jig (Jigging)

Jigging adalah satu proses dinamik yang memisahkan mineral dengan ketumpatan yang berbeza dalam sebuah lapisan bendalir berdenyut secara menegak.

Proses: Bijih berada di atas skrin ber lubang sementara mekanisme memaksa air berdenyut secara menegak ke atas dan ke bawah melalui katil tersebut. Rentak air ke atas mengembang katil zarah (stratifikasi), dan rentak ke bawah membolehkan zarah-zarah mengendap. Zarah yang berat akan mengendap lebih cepat dan berkumpul di lapisan bawah, manakala zarah yang ringan kekal di atas dan dibawa pergi oleh air.

Sesuai Digunakan Untuk: Bahan kasar hingga sederhana (10 mm hingga 0.5 mm), biasanya digunakan dalam konsentrasi bijih besi, mangan, barit, dan tungsten.

3. Konsentrasi Meja Gegaran

Meja getar (atau meja Wilfley) ialah sebuah penumpu pengukur filem yang menggunakan dek condong berpenjalan berduri yang menggoncang secara asimetrik secara longitudinal.

Proses: Satu lapisan air nipis mengalir di atas permukaan meja yang condong sementara papan bergoyang ke belakang dan ke depan. Partikel berketumpatan tinggi terkumpul di dalam alur (cerut) dan didorong secara menegak oleh getaran tersebut ke dalam salur simen. Partikel gangue yang ringan kekal terapung dalam lapisan air dan dibasuh ke atas tepi bawah sebagai tailing.

Sesuai Digunakan Untuk: Bahan halus (sehingga 0.037 mm). Ia memberikan nisbah pemekatan yang sangat tinggi, menjadikannya piawaian universal untuk menghasilkan konsentrat akhir dalam perlombongan emas secara kecil-kecilan dan skala besar sama ada.

4. Penumpuan Pusaran

Pengumpul spiral adalah alat berterusan yang menggunakan saluran sungai berheliks menegak yang memanfaatkan daya sentrifugal bersama daya graviti.

Proses: Lempung dihantar ke bahagian atas spiral. Apabila ia mengalir ke bawah dalam satu pergerakan berpusing, partikel yang lebih berat bergerak ke arah saluran dalam yang berkelajuan rendah di dalam spiral disebabkan oleh daya geseran dan daya tarikan. Partikel yang lebih ringan terbang ke arah tepi luar disebabkan oleh daya sentrifugal. Pemisah yang boleh diselaraskan di bahagian bawah memotong aliran tersebut kepada konsentrat, bahan tengah, dan sisa buangan.

Sesuai Digunakan Untuk: Bijih halus (2 mm hingga 0.074 mm) yang memerlukan kadar pengeluaran yang tinggi, seperti penapisan pasir silika, bijih kromit, zircon, dan halus bijih besi.

spiral concentration

Perbandingan Lengkap Peralatan Pemisahan Graviti

Nama Peralatan Saiz Butiran Makanan Berkesan Kelebihan Utama had utama Bijih Yang Paling Sesuai
Mesin Jig 20 ~ 0.5 mm Kelajuan pemprosesan berjuta-juta unit setiap jam, kos operasi yang rendah, penyelenggaraan yang mudah Kadar pekat rendah, tidak dapat memproses lendir ultra-halus Emas placers, hematit, bijih krom, pencucian arang batu
Meja Goyang 2 ~ 0.038 mm Nisbah pengayaan ultra tinggi, jalur mineral yang kelihatan, pekatan akhir ketulenan tinggi Kapasiti mesin tunggal yang kecil, ruang lantai yang besar Tungsten, timah, pembersihan emas halus, pasir mineral berat langka
Cerun Pita / Pemusat Selari 1 ~ 0.075 mm Tiada bahagian bergerak yang memakai, penggunaan kuasa dan air yang rendah, operasi berterusan Pengayaan pelbagai kepekatan rendah Pasir besi, zirkon/rutil pantai, pra-konsentrasi kasar
Konsentrator Centrifugal 0.074 ~ 0.01 mm Pulihkan lumpur emas/timah halus yang sangat halus dan berat yang hilang akibat peranti gravitasi tradisional Kitaran pembersihan automatik biasa diperlukan Pemulihan sisa lombong emas urat halus, persebaran bijih timah
Pengasing Berat Medium (DMS) Batuan bijih 100 ~ 6 mm buang batu lombong yang besar sebelum mengisar, kurangkan kos tenaga secara keseluruhan Sistem kitar semula slurry medium berat diperlukan Arang batu, bijih besi batuan kelas rendah pra-berpengkalan
Pengasing Udara Kering Berdasarkan Berat 10 ~ 0.1 mm bijih kering Tiada penggunaan air, tiada pencemaran lumpur ekor Sistem kawalan habuk wajib, pemulihan yang lebih rendah berbanding proses basah Lombong pasir kekeringan bermusim, pemisahan arang batu kering

Faktor Utama Mempengaruhi Prestasi Pengasingan Graviti

Tiga kategori faktor utama yang memutuskan: sifat mineral bijih, medium pemisahan, model peralatan dan parameter operasi.

Harta Bijih (Faktor Utama)

  • 1. Perbezaan ketumpatan antara mineral berharga dan gangue: Jurang yang lebih besar = pengasingan yang lebih baik dan kadar pulangan yang lebih tinggi.
  • 2. Pengagihan saiz partikel bijih: Pengklasifikasian pemberian makanan yang seragam mengelakkan campur aduk antara kasar halus; lumpur yang terlalu hancur menyebabkan kehilangan logam.
  • 3. Kandungan tanah liat dan tanah liat: Lebihan lendir meningkatkan kelikatan sederhana, melemahkan stratifikasi ketumpatan, harus dinyahkan terlebih dahulu.
  • 4. Bentuk penyebaran mineral: Bijih tersebar monomer kasar mencapai kesan graviti yang jauh lebih baik berbanding bijih bersepadu halus

Prestasi Medium Pemisahan

Medium (biasanya air) mempengaruhi ketumpatan efektif sistem. Walaupun air adalah piawai, ketumpatan medium boleh diubah suai.

  • Air (Pemisahan Kering): Paling tidak cekap disebabkan oleh ketumpatan sederhana yang rendah. Digunakan di kawasan kering atau untuk bijih tertentu.
  • Water: Media standard; cekap dan murah.
  • Cecair Berat / Penggantungan (HMS): Yang paling cekap, tetapi mahal dan memerlukan pengendalian bahan kimia dengan berhati-hati.

Jenis Peralatan dan Keadaan Operasi

Setiap peralatan mempunyai julat operasi optimum untuk saiz partikel, kapasiti, dan kepekatan umpan. Faktor utama yang perlu dikawal termasuk:

  • Kadar Umpan: Terlalu tinggi boleh menyebabkan beban berlebihan dan kehilangan pemisahan; terlalu rendah mengurangkan kecekapan peralatan.
  • Ketumpatan Ketulan Makanan Affects the viscosity of the pulp; must be maintained within the equipment’s optimal range.
  • Kadar Aliran Air (untuk spiral, jadual): Penting untuk mencipta tindakan penggelonsoran yang betul dan stratifikasi partikel.
  • Frekuensi dan Amplitud Gegaran (untuk jig): Mempengaruhi cara zarah-zarah berserakan dan berlapis-lapis.
  • daya sentrifugal (untuk pengkonsentrasi) Determines the “effective gravity” and the recovery of fine particles.

Aplikasi Praktikal mengikut Jenis Bijih

Jenis Bijih Mineral(s) Sasaran Peralatan Graviti Pilihan Nota
Emas Placer Emas Asli Jig, Spiral, Pemampat Sentrifugal, Sluice Selalu kaedah pemprosesan utama
Emas Batu Keras Emas Asli, Tellurida Pemekat Sentrifugal (dalam litar pengilangan), Meja Goyang Digunakan untuk mendapatkan semula emas yang boleh dipulihkan oleh graviti
Timah Kasitirit Meja Goncang, jig, spiral Aplikasi klasik untuk meja goyang
Tungsten Scheelite, Wolframite Jigs, Meja Goyang, Spirals Selalu digabungkan dengan kaedah pemprosesan lain
Pasir Mineral Ilmenit, Zircon, Rutile Laluan berhelai, Jadual getaran, HMS Aplikasi berkapasiti tinggi
Kromit Kromit Spiral, Jadual Berayun, Jig Konsentrasi berasaskan perbezaan ketumpatan
Bijih Besi Hematit, Magnetit Jig, Putar-putar, HMS Digunakan untuk bijih besi kekerasan kasarnya
Manganet Pyrolusit, Psilomelane Jig, Putar-putar Selalu digunakan untuk bijih kasar berkualiti tinggi

Aplikasi Tipikal Bijih dan Industri Pemisahan Graviti

Bijih Logam Berharga (Emas Placers & Emas Terowong)

Emas asli mempunyai perbezaan ketumpatan yang sangat ketara dengan gangue kuarza. Aliran gabungan jig + konsentrator sentrifugal + jadual goncang menampung pemulihan lebih dari 93% emas bebas kasar, digunakan secara meluas dalam lombong emas aluvialis di Afrika dan Asia Tenggara. Untuk emas urat lombong, pra-koncentrasi graviti mengurangkan beban pengisaran sebelum proses sianidasi atau pelbagai kerap.

2. Bijih Tungsten & Timah Jalinan Batuan

Wolframite dan cassiterite adalah mineral oksida berketumpatan tinggi yang biasa. Proses utama yang digunakan secara meluas untuk pemisahan tungsten-tin di Fujian, Jiangxi China dan lombong timah di Asia Tenggara ialah proses pengapungan berperingkat ganda diikuti pembersihan jadual goyang.

3. Bijih Magnet Ferus & Magnet Lemah

Hematit, limonit, bijih krom dengan magnetisme lemah menggunakan jigger dan pengasingan graviti berpusing apabila indeks pengasingan magnetik adalah buruk; pengasingan medium berat sebelum ini mengabaikan batu loncatan untuk bijih besi blok.

4. Pasir mineral berat di Pantai & Sungai

Pasir placer zircon, rutil, monazite digunakan cerun spiral pengolahan kasar + meja getaran pembersihan graviti untuk memisahkan mineral berat jarang yang berharga daripada pasir kuarza.

5. Industri Pencucian Arang

Pengayak pemisah berat sederhana dan mesin jig adalah peralatan utama persiapan arang batu, memisahkan arang batu bersih daripada batu gangue mengikut perbezaan ketumpatan.

6. Pembuangan Bahan Buangan Pembinaan & Pemulihan Sekunder Tailings Lombong

Pengasingan graviti memulihkan aglomerat logam berat sisa daripada sisa runtuhan dan tailing lombong lama, merealisasikan penggunaan semula sumber mineral secara kitaran.

Kes-Kes Projek Perlombongan Asas Pemisahan Graviti Dunia sebenar

Kes 1: Angola Timur 500 TPD Loji Graviti Emas Placer

  • Ciri bijih: Coarse native gold 0.1–1 mm, low clay content, local water shortage
  • Aliran proses: Penggerudian kasar dua peringkat + pemusat pusat putar + pembersihan akhir meja goyang + sistem air sirkulasi
  • Indeks operasi: Kadar pemulihan emas 93.38%, tahap keemasan pekat akhir 85%, kadar kitar semula air 86%, pengurangan penggunaan air sebanyak 40% berbanding proses tradisional

Kes 2: Loji Berat Mengapung Lombong Wolframite 2000 TPD

  • Ciri bijih: Jenis urat feldspar-quartz, wolframite tersebar tidak sekata
  • Aliran proses: Pengisaran peringkat + pengilangan kasar pelbagai jig + pembersihan meja goyang berkumpulan
  • Indeks operasi: Grade pekat tungsten 66%, pulangan tungsten keseluruhan 82%, buang tailing kosong sebanyak 65% pada peringkat kasar untuk menjimatkan kuasa pengisaran.

Kes 3: Garis Pengasingan Pasir Mineral Berat Pantai 1200 TPH

  • Ciri bijih: Pasir zirkoon, rutile dan kuarza campuran
  • Aliran proses: Pengumpul berputar besar kasar + jadual guncang pembersihan kemurnian tinggi
  • Indeks operasi: Pengambilan mineral berat sebanyak 88%, tiada penggunaan bahan kimia, kos operasi harian yang rendah

Amalan Terbaik untuk Reka Bentuk Tumbuhan

Pengasingan graviti kekal sebagai teknologi asas dan sangat berkesan dalam pemprosesan mineral moden. Kekuatan utamanya terletak pada kesederhanaannya, kos operasi yang rendah, dan kesesuaian dengan alam sekitar. Walau bagaimanapun, kejayaan bergantung kepada penerapan peralatan yang tepat untuk jenis mineral dan saiz zarah yang sesuai.

Bagi pereka tumbuhan, jurutera, dan pengendali, prinsip-prinsip berikut adalah penting:

  1. Penilaian Ketulenan Bijih Secara Menyeluruh Adalah Tidak Boleh Dihalang: Ujian untuk mineralogii, saiz pembebasan, dan perbezaan ketumpatan.
  2. 2. Padankan Peralatan dengan Saiz Partikel: Gunakan jig untuk bahan kasar, spiral untuk bahan pertengahan, dan meja untuk bahan halus. Gunakan pengumpul sentrifugal untuk emas bebas halus.
  3. 3. Pertimbangkan Pemisahan Peringkat: Untuk bijih dengan mineral yang tersebar tidak sekata, litar berbilang peringkat sering kali lebih berkesan daripada satu langkah sahaja.
  4. 4. Kawal Pembolehubah Operasi: Kadar pengisian, aliran air, dan ketumpatan medium mesti dipantau dan dikawal dengan teliti.
  5. 5. Alamat Slimes: Lendir halus (<0.1 mm) tidak baik untuk pemisahan graviti. Mereka perlu dikeluarkan melalui proses penyingkiran lembut dan dirawat menggunakan kaedah lain (contohnya, flotation) jika diperlukan.

Soalan Lazim tentang Pemisahan Graviti

Q: Bolehkah pemisahan graviti digunakan untuk memproses lumpur halus ultra?

A: Peralatan graviti tradisional seperti jig dan spiral kehilangan kecekapan di bawah 74 mikron (200 mesh) kerana daya geseran permukaan air mengatasi graviti. Walau bagaimanapun, Penumpu Graviti Putar yang canggih berputar lumpur untuk menghasilkan daya sehingga 60G atau lebih, membolehkan pemulihan mineral berat dengan cekap sehingga 10 mikron.

Adakah pemisahan graviti boleh menggantikan proses pengapungan sepenuhnya?

A: Hanya jika Kriteria Kepekatan cukup tinggi. Untuk bijih sulfida yang kompleks dan tersebar halus di mana mineral berharga terikat rapat dengan gangue pada saiz mikroskopik, refluks tetap wajib. Walau bagaimanapun, loji moden sering menggunakan litar hibrid: pengasingan graviti untuk memperoleh mineral kasar lebih awal, diikuti dengan refluks untuk mengutip sisa ultra halus.

Apakah faktor utama yang mempengaruhi kecekapan pemisahan graviti?

A: Kecekapan pemisahan graviti bergantung kepada tiga parameter kritikal: perbezaan ketumpatan spesifik antara mineral sasaran dan gangue (perbezaan yang lebih besar memastikan pemisahan yang lebih mudah), taburan saiz bahan mentah (pengkelasan yang ketat mengelakkan stratifikasi bertindih), dan dinamik bendalir, termasuk halaju aliran air dan kawalan ketumpatan slurry di permukaan peralatan.

Mengapa pemisahan graviti sangat disarankan untuk lombong mesra alam berskala kecil hingga sederhana?

A: Pemisahan graviti adalah kaedah pengayaan fizikal semata-mata yang tidak memerlukan bahan kimia sama sekali. Ini secara sepenuhnya menghapuskan keperluan bahan kimia yang mahal, mengelakkan pencemaran sisa kimia kepada alam sekitar, mengurangkan jumlah kos operasi (Opex), dan memastikan pemulihan pelaburan yang pantas dengan serta-merta menangkap mineral halus yang bebas-mill yang kasar.

Perlukan Bantuan untuk Merekabentuk Litar Pemisahan Gravity?

Di 麻豆社, kami menawarkan penyelesaian menyeluruh untuk pemprosesan mineral, termasuk reka bentuk proses yang terperinci, susun atur loji, dan pelbagai peralatan pemisahan graviti.

Hubungi kami hari ini untuk cadangan yang disesuaikan berdasarkan bijih khas anda

Related Blog: