Сепаратора:
1 - бункер с рудой; 2 - заземлённый барабан;
3 - коронирующий электрод;
4 - отклоняющий электрод; 5 – устройство
Для очистки барабана;
Н - бункер для непроводников;
ПП - бункер для полупроводников;
П - бункер для проводников
Частицы-непроводники сохраняют полученный заряд до точки «е», а частицы-проводники получают электрический заряд того же знака от барабана и отталкиваются от него. На коронирующий электрод подается напряжение до 50 кВ. Электрическая сепарация применяется в схемах «доводки» - титано-циркониевых, танталониобиевых, оловянно-колумбитовых, вольфрамито-касситеритовых концентратов.
4.2.6. Обжиг руд
Обжиг – это химическая обработка мелких твёрдых рудных зёрен газом при умеренных температурах - 700-1000°С. Обычно обжиг рудных материалов применяется как подготовительная операция перед последующими этапами металлургического (пирометаллургического или гидрометаллургического) передела.
В зависимости от существа протекающих процессов различают следующие виды обжига: окислительный, восстановительный, сульфатизирующий, хлорирующий и фторирующий, сульфато-хлорирующий и др.
Окислительный обжиг получил наибольшее распространение при переработке сульфидных и арсенидных (мышьяковистых) руд и концентратов. Целью обжига является полное или частичное удаление серы и мышьяка в газовую фазу с получением металлов в форме оксидов, иногда в виде сульфатов. При обжиге сера удаляется с газом в основном в виде SО2, а мышьяк - в виде летучего оксида As2О3.
При окислительном обжиге происходит также диссоциация карбонатов.
Восстановительный обжиг применяется при переработке железных руд: красных и бурых железняков. В результате частичного восстановления немагнитные оксиды Fe2О3 и Fe2О3•nH2О переводят в магнитит:
Fe2О3 + СО(Н2) Fe3О4 + СО2(Н2О),
благодаря чему становится возможным использовать самый эффективный способ обогащения железных руд - электромагнитный.
В настоящее время восстановительный обжиг применяют также для глубокого восстановления железорудных окатышей и их последующей переплавки на сталь.
Своеобразной разновидностью восстановительного обжига является вельцевание - процесс углетермического восстановления в твёрдых фазах оксидов некоторых металлов, которые при температуре процесса возгоняются - переходят в газовую фазу. Как видно из рис. 4.20, к группе относительно летучих металлов можно отнести Hg; Cd; Na; Zn; Mg. Наиболее часто вельцевание применяется при производстве цинка (tкип = 907°С). Вместе с цинком возгоняются кадмий и частично свинец. Уловленные возгоны подвергаются далее гидрометаллургической переработке.
Рис. 4.20. Упругости паров ряда металлов и оксидов
Хлорирующий обжиг. В металлургии цветных металлов хлор и хлориды впервые начали применять для извлечения из руд золота, серебра (1786 г.), а затем меди (1844 г.).
Элементарный хлор обладает высокой реакционной способностью и может при относительно невысоких температурах (800-1000°С) превращать в хлориды очень прочные и трудно восстановимые оксиды (магния, титана, циркония).
Используя широкий температурный диапазон кипения хлоридов различных металлов - от 60 до 2000°С (табл. 4.1), удаётся отделять хлориды цветных металлов от железа и пустой породы, а также осуществлять селективное разделение металлов-спутников (методом ректификации). Хлорирующий обжиг используют в технологиях получения Mg, Ti, Zr, Hf, Sn.
Таблица 4.1