खनिज प्रसंस्करण

निष्कर्षण धातु विज्ञान के क्षेत्र में, खनिज  प्रसंस्करण, जिसे  अयस्क  ड्रेसिंग के रूप में भी जाना जाता है, उनके अयस्कों से व्यावसायिक रूप से मूल्यवान खनिजों को अलग करने की प्रक्रिया है।

इतिहास


भारी मशीनरी के आगमन से पहले कच्चे अयस्क को हाथ से चलाए जाने वाले हथौड़ों से तोड़ा जाता था, इस प्रक्रिया को " शल्क खंडन" कहा जाता है। बहुत पहले, इसे प्राप्त करने के लिए यांत्रिक साधन खोजे गए थे। उदाहरण के लिए, समरक़ंद में 973 के प्रारंभ में स्टैम्प मिलों का उपयोग किया गया था। वे मध्यकालीन फारस में भी उपयोग में थे। 11वीं शताब्दी तक, पश्चिम में इस्लामी स्पेन और उत्तरी अफ्रीका से पूर्व में मध्य एशिया  तक मध्यकालीन इस्लामी विश्व में स्टाम्प मिलों का व्यापक उपयोग हो रहा था।  एक बाद का उदाहरण  कॉर्निश स्टैम्प्स था, जिसमें लोहे के हथौड़ों की एक श्रृंखला होती है, जो एक ऊर्ध्वाधर फ्रेम में लगे होते हैं, जो एक जल पहिया के शाफ्ट पर सांचा द्वारा उठाए जाते हैं और गुरुत्वाकर्षण के अनुसार अयस्क पर गिरते हैं।

अयस्क को गिरोह से अलग करने की सबसे सरल विधि में प्रत्येक के अलग-अलग क्रिस्टल को चुनना सम्मिलित है। यह एक बहुत ही कठिन प्रक्रिया है, खासकर जब व्यक्तिगत कण छोटे होते हैं। एक अन्य तुलनात्मक रूप से सरल विधि विभिन्न घनत्व वाले विभिन्न खनिजों पर निर्भर करती है, जिससे वे विभिन्न स्थानों में एकत्रित होते हैं: धात्विक खनिज (भारी होने के कारण) हल्के खनिजों की तुलना में अधिक तेजी से निलंबन से बाहर निकलेंगे, जो पानी की एक धारा द्वारा आगे ले जाए जाएंगे। सोने के लिए पैनिंग और सिफ्टिंग की प्रक्रिया इन दोनों विधियों का प्रयोग करती है। इस गुण का लाभ उठाने के लिए 'बंडलों' के रूप में जाने जाने वाले विभिन्न उपकरणों का उपयोग किया गया था। बाद में, अधिक उन्नत मशीनों का उपयोग किया गया जैसे कि सिंचाई, जिसका आविष्कार 1874 में किया गया था।

ऐतिहासिक रूप से उपयोग किए जाने वाले अन्य उपकरणों में हच, कुछ अयस्क-ड्रेसिंग मशीनों के साथ उपयोग की जाने वाली गर्त और कीव या कीव, अंतर निपटान के लिए उपयोग किया जाने वाला एक बड़ा टब सम्मिलित है।।

यूनिट संचालन
खनिज प्रसंस्करण में चार सामान्य प्रकार के यूनिट संचालन सम्मिलित हो सकते हैं: टुकड़े टुकड़े करना - कण आकार में कमी; आकार देना - यांत्रिक स्क्रीनिंग या वर्गीकरण द्वारा कण आकार को अलग करना; भौतिक और सतह रासायनिक गुणों का लाभ उठाकर एकाग्रता; और निर्जलीकरण - ठोस/तरल पृथक्करण। इन सभी प्रक्रियाओं में, सबसे महत्वपूर्ण विचार प्रक्रियाओं का अर्थशास्त्र है, जो अंतिम उत्पाद के ग्रेड और रिकवरी द्वारा निर्धारित होता है। ऐसा करने के लिए, अयस्क के खनिज विज्ञान पर विचार करने की आवश्यकता है क्योंकि यह आवश्यक मुक्ति की मात्रा और होने वाली प्रक्रियाओं को निर्धारित करता है। कणों की प्रक्रिया जितनी छोटी होती है, सैद्धांतिक ग्रेड और अंतिम उत्पाद की रिकवरी उतनी ही अधिक होती है, लेकिन सूक्ष्म कणों के साथ ऐसा करना मुश्किल होता है क्योंकि वे कुछ सांद्रता प्रक्रियाओं को होने से रोकते हैं।

टुकड़े टुकड़े करना
सामग्री के कण आकार में कमी है। कमिशन या तो सूखी सामग्री या स्लरी पर किया जा सकता है। कुचल डालने वाला और मिल (पीस) दो प्राथमिक कम्यूनिकेशन प्रक्रियाएं हैं। क्रशिंग सामान्यतः "रन-ऑफ-माइन" अयस्क पर की जाती है, जबकि ग्राइंडिंग (सामान्यतः क्रशिंग के बाद की जाती है) सूखी या स्लरी सामग्री पर की जा सकती है। कम्यूनिकेशन में, कणों के आकार में कमी तीन प्रकार के बलों द्वारा की जाती है: संपीड़न, प्रभाव और घर्षण। कुचलने के संचालन में संपीड़न और प्रभाव बल का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जबकि घर्षण पीसने में प्रमुख बल है। क्रशिंग में मुख्य रूप से उपयोग किए जाने वाले उपकरण जबड़े क्रशर, गाइरेटरी क्रशर और कोन क्रशर होते हैं, जबकि रॉड मिल और बॉल मिल, सामान्यतः क्लासिफायर यूनिट के साथ बंद होते हैं, सामान्यतः खनिज प्रसंस्करण संयंत्र में पीसने के उद्देश्य से नियोजित होते हैं। क्रशिंग एक सूखी प्रक्रिया है जबकि ग्राइंडिंग सामान्यतः गीली होती है और इसलिए अधिक ऊर्जा गहन होती है।

आकार
आकार उनके आकार के अनुसार कणों को अलग करने के लिए सामान्य शब्द है।

सबसे सरल आकार देने की प्रक्रिया स्क्रीन या स्क्रीन की संख्या के माध्यम से आकार देने के लिए कणों को छानना या पास करना है। स्क्रीनिंग उपकरण में ग्रिज़लीज़ सम्मिलित हो सकते हैं, बार स्क्रीन, वेज वायर स्क्रीन, रेडियल छलनी, बनाना स्क्रीन, मल्टी-डेक स्क्रीन, वाइब्रेटरी स्क्रीन, फाइन स्क्रीन, फ्लिप फ्लॉप स्क्रीन और वायर मेश स्क्रीन। स्क्रीन स्थिर हो सकती हैं (सामान्यतः बहुत मोटे सामग्री के स्थितियों में), या वे स्क्रीन को हिलाने या कंपन करने के लिए तंत्र को सम्मिलित कर सकते हैं। इस प्रक्रिया में कुछ विचारों में स्क्रीन सामग्री, एपर्चर आकार, आकार और अभिविन्यास, निकट आकार के कणों की मात्रा, पानी के अतिरिक्त, आयाम और कंपन की आवृत्ति, झुकाव का कोण, हानिकारक सामग्री की उपस्थिति जैसे स्टील और लकड़ी, और कणों का आकार वितरण सम्मिलित है।।

वर्गीकरण आकार देने के संचालन को संदर्भित करता है जो विभिन्न आकार के कणों द्वारा प्रदर्शित वेगों को निपटाने में अंतर का फायदा उठाता है। वर्गीकरण उपकरणों में अयस्क छंटाई, गैस चक्रवात, हाइड्रोकार्बन, घूर्णन  ड्रम , संरचना संभाजक या द्रवित संभाजक सम्मिलित हो सकते हैं।

टुकड़े टुकड़े करना और आकार देने के संचालन दोनों में एक महत्वपूर्ण कारक संसाधित किए जा रहे सामग्रियों के कण आकार वितरण का निर्धारण है, जिसे सामान्यतः कण आकार विश्लेषण  के रूप में संदर्भित किया जाता है। कण आकार के विश्लेषण के लिए कई विधियों का उपयोग किया जाता है, और विधियों में दोनों ऑफ-लाइन विश्लेषण सम्मिलित हैं, जिनके लिए आवश्यक है कि सामग्री का एक नमूना विश्लेषण और ऑन-लाइन विधियों के लिए लिया जाए जो सामग्री के विश्लेषण के लिए अनुमति देते हैं क्योंकि यह प्रक्रिया के माध्यम से बहता है।

एकाग्रता
वांछित खनिजों की सांद्रता बढ़ाने के कई विधिया हैं: किसी भी विशेष स्थितियों में, चुनी गई विधि खनिज और आधात्री के सापेक्ष भौतिक और सतह रासायनिक गुणों पर निर्भर करेगी। एकाग्रता को विलयन के आयतन में विलेय के मोल्स की संख्या के रूप में परिभाषित किया जाता है। खनिज प्रसंस्करण के स्थितियों में, एकाग्रता का अर्थ ध्यान में मूल्यवान खनिज के प्रतिशत में वृद्धि होता है।।

गुरुत्वाकर्षण एकाग्रता
गुरुत्वाकर्षण बल और एक या एक से अधिक अन्य बलों (जैसे केन्द्रापसारक बल, चुंबकीय बल, उत्प्लावक बल) के उत्तर में उनके सापेक्ष आंदोलन द्वारा विभिन्न विशिष्ट गुरुत्व के दो या दो से अधिक खनिजों को अलग करना, जिनमें से एक प्रतिरोध है गति (ड्रैग फोर्स) एक चिपचिपा माध्यम जैसे भारी मीडिया, पानी या, कम सामान्यतः हवा द्वारा।

पृथक्करण खनिज प्रसंस्करण की सबसे पुरानी विधिों में से एक है, लेकिन प्लवनशीलता, वर्गीकरण, चुंबकीय पृथक्करण और लीचिंग जैसी विधियों की प्रारंभ के बाद से इसके उपयोग में गिरावट देखी गई है। गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण कम से कम 3000 ईसा पूर्व का है जब मिस्र के लोगों ने सोने को अलग करने की विधि का प्रयोग किया था।।

एक अयस्क की सांद्रता के लिए नियोजित करने से पहले गुरुत्वाकर्षण एकाग्रता प्रक्रिया की उपयुक्तता निर्धारित करना आवश्यक है। इस उद्देश्य के लिए सामान्यतः एकाग्रता मानदंड का उपयोग किया जाता है, जिसे निम्नलिखित समीकरण में $$CC$$ नामित किया जाता है (जहाँ $$SG$$ विशिष्ट गुरुत्व का प्रतिनिधित्व करता है):


 * $$CC = \frac {SG(heavy\ mineral) - SG(fluid)}{SG(light\ mineral) - SG(fluid)}$$


 * CC> 2.5 के लिए, आकार में 75 माइक्रोन से ऊपर के कणों के पृथक्करण के लिए उपयुक्त
 * 1.75 <cc <2.5 के लिए, आकार में 150 माइक्रोन से ऊपर के कणों के पृथक्करण के लिए उपयुक्त
 * 1.50 <cc <1.75 के लिए, आकार में 1.7 मिमी से ऊपर के कणों को अलग करने के लिए उपयुक्त
 * 1.25 <cc <1.50 के लिए, आकार में 6.35 मिमी से ऊपर के कणों को अलग करने के लिए उपयुक्त
 * cc <1.25 के लिए, किसी भी आकार के लिए उपयुक्त नहीं है

चूंकि गुरुत्वाकर्षण एकाग्रता के लिए उपयुक्तता की भविष्यवाणी करते समय एकाग्रता मानदंड अंगूठे का एक उपयोगी नियम है, कण आकार और भारी और हल्के कणों की सापेक्षिक एकाग्रता अभ्यास में पृथक्करण दक्षता को नाटकीय रूप से प्रभावित कर सकती है।

ऐसी कई विधियाँ हैं जो कणों के भार या घनत्व के अंतर का उपयोग करती हैं:
 * वर्गीकरण

* भारी मीडिया या सघन मीडिया पृथक्करण (इनमें बाथ, ड्रम, लारकोडेम, डायना भँवर विभाजक, और सघन मध्यम चक्रवात सम्मिलित हैं)
 * हिलाने वाली टेबल, जैसे विल्फली टेबल
 * सर्पिल विभाजक
 * रिफ्लक्स वर्गीकरणकर्ता
 * जिग सांद्रता एक स्पंदित द्रवित बिस्तर का उपयोग करते हुए गुरुत्वाकर्षण एकाग्रता उपकरणों का निरंतर प्रसंस्करण कर रहे हैं।। (आरएमएस-रॉस कॉर्प परिपत्र जिग पौधे)
 * सेंट्रीफ्यूगल बाउल कंसंट्रेटर, जैसे कि नालिका सांद्रक
 * नेल्सन, मोजले (मल्टी या एन्हांस्ड) ग्रेविटी सेपरेटर, साल्टर साइक्लोन (मल्टी-ग्रेविटी सेपरेटर) और केल्सी जिग) सहित मल्टी ग्रेविटी सेपरेटर्स
 * इनलाइन प्रेशर जिग्स
 * रीचर्ट शंकु
 * स्लुइस
 * एलुट्रिएटर्स

इन प्रक्रियाओं को घनत्व पृथक्करण या गुरुत्वाकर्षण (वजन) पृथक्करण के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।

घने मीडिया पृथक्करण में अयस्क और आधात्री कणों के घनत्व के बीच घनत्व के साथ एक मीडिया बनाया जाता है। जब इस मीडिया के अधीन किया जाता है तो कण या तो तैरते हैं या डूबते हैं जो मीडिया के सापेक्ष उनके घनत्व पर निर्भर करता है। इस तरह पृथक्करण शुद्ध रूप से घनत्व के अंतर पर होता है और सिद्धांत रूप में, कण भार या आकार जैसे किसी अन्य कारक पर रिले नहीं करता है। व्यवहार में, कण आकार और आकार पृथक्करण दक्षता को प्रभावित कर सकते हैं। विभिन्न प्रकार के माध्यमों का उपयोग करके सघन माध्यम पृथक्करण किया जा सकता है। इनमें कार्बनिक तरल पदार्थ, जलीय घोल या पानी या हवा में बहुत महीन कणों के निलंबन सम्मिलित हैं। कार्बनिक तरल पदार्थ सामान्यतः उनकी विषाक्तता, हैंडलिंग में कठिनाइयों और सापेक्ष लागत के कारण उपयोग नहीं किए जाते हैं। औद्योगिक रूप से, सबसे सामान्यसघन मीडिया ठीक मैग्नेटाइट और/या फेरोसिलिकॉन कणों का निलंबन है। घने माध्यम के रूप में एक जलीय घोल का उपयोग बेलकनैप वॉश के रूप में कोयले के प्रसंस्करण में किया जाता है और हवा में निलंबन का उपयोग पानी की कमी वाले क्षेत्रों में किया जाता है, जैसे चीन के क्षेत्र, जहाँ रेत का उपयोग आधात्री खनिजों से कोयले को अलग करने के लिए किया जाता है।

गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण को सापेक्ष गुरुत्व पृथक्करण भी कहा जाता है क्योंकि यह एक चालक बल के सापेक्ष प्रतिक्रिया के कारण कणों को अलग करता है। यह कण वजन, आकार और आकार जैसे कारकों द्वारा नियंत्रित होता है। इन प्रक्रियाओं को मल्टी-जी और सिंगल जी प्रक्रियाओं में भी वर्गीकृत किया जा सकता है। अंतर जुदाई के लिए प्रेरक शक्ति का परिमाण है। मल्टी-जी प्रक्रियाएं कणों को अलग करने की दर को बढ़ाने के लिए पृथक्करण की प्रेरक शक्ति को बढ़ाकर (5 से 50 माइक्रोन की सीमा में) बहुत महीन कणों को अलग करने की अनुमति देती हैं। सामान्य तौर पर, सिंगल जी प्रक्रिया केवल उन कणों को संसाधित करने में सक्षम होती है जो व्यास में लगभग 80 माइक्रोन से अधिक होते हैं।

गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण प्रक्रियाओं में, सर्पिल सांद्रक और वृत्ताकार जिग अपनी सादगी और स्थान के उपयोग के कारण दो सबसे किफायती हैं। वे फिल्म पृथक्करण को प्रवाहित करके संचालित होते हैं और या तो वॉशवाटर का उपयोग कर सकते हैं या वॉशवाटर-रहित हो सकते हैं। धोने के पानी के सर्पिल कणों को अधिक आसानी से अलग करते हैं, लेकिन उत्पन्न होने वाले ध्यान के साथ आधात्री के प्रवेश के साथ समस्या हो सकती है

फ्रॉथ फ्लोटेशन


झाग प्लवनशीलता एक महत्वपूर्ण एकाग्रता प्रक्रिया है। इस प्रक्रिया का उपयोग किसी भी दो अलग-अलग कणों को अलग करने के लिए किया जा सकता है और कणों की सतह रसायन शास्त्र द्वारा संचालित किया जा सकता है। प्लवनशीलता में, बुलबुले एक लुगदी में पेश किए जाते हैं और बुलबुले लुगदी के माध्यम से उठते हैं। इस प्रक्रिया में, हाइड्रोफोबिक कण बुलबुलों की सतह से बंध जाते हैं। इस लगाव के लिए प्रेरणा शक्ति लगाव होने पर सतह मुक्त ऊर्जा में परिवर्तन है। ये बुलबुले घोल से उठते हैं और सतह से एकत्र होते हैं। इन कणों को संलग्न करने में सक्षम बनाने के लिए लुगदी के रसायन पर सावधानीपूर्वक विचार करने की आवश्यकता है। इन विचारों में पीएच, एह और प्लवनशीलता अभिकर्मकों की उपस्थिति सम्मिलित है। पीएच महत्वपूर्ण है क्योंकि यह कणों की सतह के आवेश को बदल देता है और पीएच कणों की सतह पर संग्राहकों के रासायनिक शोषण को प्रभावित करता है।

प्लवनशीलता अभिकर्मकों का योग भी इन प्रक्रियाओं के संचालन को प्रभावित करता है। जोड़ा जाने वाला सबसे महत्वपूर्ण रसायन संग्राहक है। यह रसायन कणों की सतह से बंध जाता है क्योंकि यह एक पृष्ठसक्रियकारक है। इस रसायन में मुख्य विचार प्रमुख समूह की प्रकृति और हाइड्रोकार्बन श्रृंखला का आकार है। हाइड्रोकार्बन टेल को वांछित खनिज की चयनात्मकता को अधिकतम करने के लिए छोटा होना चाहिए और हेडग्रुप तय करता है कि यह किन खनिजों से जुड़ा है।

लुगदी या घोल में फ्रॉदर एक और महत्वपूर्ण रासायनिक जोड़ है क्योंकि यह स्थिर बुलबुले बनने में सक्षम बनाता है। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि यदि बुलबुला आपस में जुड़ जाता है, तो खनिज उनकी सतह से गिर जाते हैं। चूँकि, बुलबुले बहुत अधिक स्थिर नहीं होने चाहिए क्योंकि यह आसानी से परिवहन और बनने वाले सांद्रण के निर्जलीकरण को रोकता है। इन मेंढकों की कार्यप्रणाली पूरी तरह से ज्ञात नहीं है और उनके तंत्र में और शोध किया जा रहा है।।

एक खनिज को दूसरे से चुनिंदा रूप से अलग करने के लिए डिप्रेसेंट्स और एक्टिवेटर्स का उपयोग किया जाता है। अवसादक एक खनिज या खनिजों के प्रवाह को रोकते हैं जबकि सक्रियकर्ता दूसरों के प्रवाह को सक्षम करते हैं। इसके उदाहरणों में CN− सम्मिलित है, जिसका उपयोग सभी सल्फाइड को दबाने के लिए किया जाता है, लेकिन गैलेना और इस अवसाद को सल्फाइड पर रसायनयुक्त और भौतिक संग्राहकों की घुलनशीलता को बदलकर संचालित करने के लिए माना जाता है। यह सिद्धांत रूस से उत्पन्न हुआ है। उत्प्रेरक का एक उदाहरण Cu2+ आयन है, जिसका उपयोग स्पैलेराइट के प्लवनशीलता के लिए किया जाता है।

खनिजों के प्लवनशीलता के लिए उपयोग की जाने वाली कई कोशिकाएँ हैं। इनमें प्लवनशीलता स्तंभ और यांत्रिक प्लवनशीलता सेल सम्मिलित हैं। प्लवनशीलता स्तंभों का उपयोग महीन खनिजों के लिए किया जाता है और सामान्यतः यांत्रिक प्लवनशीलता कोशिकाओं की तुलना में उच्च ग्रेड और खनिजों की कम वसूली होती है। इस समय उपयोग में आने वाले सेल 300 मी3 से अधिक हो सकते हैं। ऐसा इसलिए किया जाता है क्योंकि वे छोटी कोशिकाओं की तुलना में प्रति इकाई आयतन सस्ते होते हैं, लेकिन उन्हें छोटी कोशिकाओं की तरह आसानी से नियंत्रित नहीं किया जा सकता है।

इस प्रक्रिया का आविष्कार 19 वीं शताब्दी में ऑस्ट्रेलिया में किया गया था। इसका उपयोग गुरुत्वाकर्षण एकाग्रता का उपयोग करके उत्पादित, अवशेष से एक स्फैलेराइट एकाग्रचित्त को पुनर्प्राप्त करने के लिए किया गया था। ऑस्ट्रेलिया के न्यूकैसल विश्वविद्यालय में विकसित  जेम्सन सेल  के रूप में ऑस्ट्रेलिया से और सुधार ऑस्ट्रेलिया से आए हैं। यह एक प्लंजिंग जेट के उपयोग से संचालित होता है जो ठीक बुलबुले उत्पन्न करता है। इन महीन बुलबुलों में उच्च गतिज ऊर्जा होती है और इस तरह इनका उपयोग महीन दाने वाले खनिजों के तैरने के लिए किया जा सकता है, जैसे कि इसामिल द्वारा उत्पादित।

चरणबद्ध प्लवनशीलता रिएक्टर (SFRs) प्लवनशीलता प्रक्रिया को प्रति सेल 3 परिभाषित चरणों में विभाजित करते हैं और उपयोग में तेजी से अधिक सामान्य होते जा रहे हैं क्योंकि उन्हें बहुत कम ऊर्जा, वायु और स्थापना स्थान की आवश्यकता होती है।

स्थिरवैद्युत पृथक्करण
स्थिरवैद्युत विभाजक के दो मुख्य प्रकार हैं। ये समान विधियों से काम करते हैं, लेकिन कणों पर लगाए गए बल अलग-अलग होते हैं और ये बल गुरुत्वाकर्षण और स्थिरवैद्युत आकर्षण हैं। दो प्रकार के इलेक्ट्रोडायनामिक विभाजक (या उच्च तनाव तरंग) या स्थिरवैद्युत विभाजक हैं। उच्च तनाव तरंग में, कणों को कोरोना डिस्चार्ज द्वारा आवेशित किया जाता है। यह उन कणों को आवेशित करता है जो बाद में ड्रम पर यात्रा करते हैं। संवाहक कण ड्रम में अपना आवेशित खो देते हैं और ड्रम से केन्द्रापसारक त्वरण के साथ हटा दिए जाते हैं। स्थिरवैद्युत प्लेट विभाजक एक आवेशित एनोड के पिछले कणों की एक धारा को पार करके काम करते हैं। चालक प्लेट में इलेक्ट्रॉनों को खो देते हैं और एनोड के प्रेरित आकर्षण के कारण अन्य कणों से दूर हो जाते हैं। इन विभाजकों का उपयोग 75 और 250 माइक्रोन के बीच के कणों के लिए किया जाता है और कुशल पृथक्करण के लिए, कणों को सूखा होना चाहिए, एक समान आकार का वितरण और आकार में समान होना चाहिए। इन विचारों में से एक सबसे महत्वपूर्ण कणों की जल सामग्री है। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि कणों पर नमी की एक परत गैर-चालकों को चालक के रूप में प्रस्तुत करेगी क्योंकि पानी की परत प्रवाहकीय है।

स्थिरवैद्युत प्लेट विभाजक सामान्यतः उन धाराओं के लिए उपयोग किए जाते हैं जिनमें छोटे चालक और मोटे गैर-चालक होते हैं। उच्च तनाव वाले तरंग का उपयोग सामान्यतः उन धाराओं के लिए किया जाता है जिनमें मोटे चालक और महीन गैर-चालक होते हैं।

ये विभाजक सामान्यतः खनिज रेत को अलग करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, इन खनिज प्रसंस्करण संयंत्रों में से एक का उदाहरण ब्रिस्बेन क्वींसलैंड में पिंकेंबा में सीआरएल प्रसंस्करण संयंत्र है। इस पौधे में जिक्रोन, रूटाइल और इल्मेनाइट को सिलिका आधात्री से अलग किया जाता है। इस संयंत्र में, खुरदरे, क्लीनर्स, मैला ढोने वालों और पुनरावर्तक के साथ कई चरणों में पृथक्करण किया जाता है।

चुंबकीय पृथक्करण
चुंबकीय पृथक्करण एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें चुंबकीय बल का उपयोग करके चुंबकीय रूप से अतिसंवेदनशील सामग्री को मिश्रण से निकाला जाता है। यह पृथक्करण तकनीक लोहे के खनन में उपयोगी हो सकती है क्योंकि यह चुंबक की ओर आकर्षित होती है। उन खानों में जहां वोल्फ्रामाइट   को   कैसिटराइट  के साथ मिलाया गया था, जैसे कि कॉर्नवाल में साउथ क्रॉफ्टी और ईस्ट पूल माइन या बिस्मथ जैसे कि मोइना, तस्मानिया में शेफर्ड और मर्फी खदान में, अयस्कों को अलग करने के लिए चुंबकीय पृथक्करण का उपयोग किया गया था। इन खानों में वेदरिल्स मैग्नेटिक सेपरेटर (जॉन प्राइस वेदरिल द्वारा आविष्कृत, 1844-1906)[1] नामक एक उपकरण का उपयोग किया गया था। इस मशीन में कच्चा अयस्क, कैल्सीनेशन के बाद एक मूविंग बेल्ट पर फीड किया जाता था, जो दो जोड़े इलेक्ट्रोमैग्नेट्स के नीचे से गुजरता था, जिसके अनुसार आगे के बेल्ट फीड बेल्ट के समकोण पर चलते थे। इलेक्ट्रोमैग्नेट्स की पहली जोड़ी कमजोर रूप से चुम्बकित थी और उपस्थित किसी भी लौह अयस्क को खींचने के लिए काम करती थी। दूसरी जोड़ी को दृढ़ता से चुम्बकित किया गया और वोल्फ्रामाइट को आकर्षित किया, जो कमजोर रूप से चुंबकीय है। ये मशीनें एक दिन में 10 टन अयस्क का निष्पादन करने में सक्षम थीं। किसी मिश्रण में चुम्बक की सहायता से चुम्बकीय पदार्थों को अचुम्बकीय पदार्थों से अलग करने की प्रक्रिया को चुम्बकीय पृथक्करण कहते हैं।..

यह प्रक्रिया एक चुंबकीय क्षेत्र में गतिमान कणों द्वारा संचालित होती है। चुंबकीय क्षेत्र में अनुभव किया गया बल समीकरण f=m/k.H.dh/dx द्वारा दिया जाता है। जहाँ k=चुंबकीय संवेदनशीलता, H-चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति, और dh/dx चुंबकीय क्षेत्र प्रवणता है। जैसा कि इस समीकरण में देखा गया है, अलगाव को दो तरीकों से संचालित किया जा सकता है, या तो चुंबकीय क्षेत्र में ढाल या चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के माध्यम से। अलग-अलग सांद्रता में अलग-अलग ड्राइविंग बलों का उपयोग किया जाता है। ये या तो पानी के साथ या बिना हो सकते हैं। सर्पिलों की तरह, धोने का पानी कणों को अलग करने में सहायता करता है जबकि सान्द्रता में गैंग के प्रवेश को बढ़ाता है।

स्वचालित अयस्क छँटाई
आधुनिक, स्वचालित छँटाई ऑप्टिकल सेंसर (दृश्यमान स्पेक्ट्रम, निकट अवरक्त, एक्स-रे, पराबैंगनी) पर लागू होती है, जिसे विद्युत चालकता और चुंबकीय संवेदनशीलता सेंसर के साथ जोड़ा जा सकता है, अयस्क के यांत्रिक पृथक्करण को एक व्यक्तिगत चट्टान पर दो या दो से अधिक श्रेणियों में नियंत्रित करने के लिए चट्टान का आधार। साथ ही नए सेंसर विकसित किए गए हैं जो भौतिक गुणों जैसे विद्युत चालकता, चुंबकीयकरण, आणविक संरचना और तापीय चालकता का शोषण करते हैं। निकल, सोना, तांबा, कोयला और हीरे के प्रसंस्करण में सेंसर आधारित छंटाई का उपयोग किया गया है।

dewatering
खनिज प्रसंस्करण में निर्जलीकरण एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। निर्जलीकरण का उद्देश्य कणों द्वारा अवशोषित पानी को निकालना है जो लुगदी घनत्व को बढ़ाता है। यह कई कारणों से किया जाता है, विशेष रूप से, अयस्क प्रबंधन को सक्षम करने और आसानी से ले जाने के लिए ध्यान केंद्रित करने के लिए, आगे की प्रक्रिया होने की अनुमति देने और गैंग का निपटान करने के लिए। जल शोधन संयंत्र में भेजे जाने के बाद अयस्क से निकाले गए पानी को संयंत्र संचालन के लिए पुन: परिचालित किया जाता है। निर्जलीकरण में उपयोग की जाने वाली मुख्य प्रक्रियाओं में निर्जलीकरण स्क्रीन, अवसादन, फ़िल्टरिंग और थर्मल सुखाने सम्मिलित हैं। कण आकार घटने के साथ ये प्रक्रियाएँ कठिनाई और लागत में वृद्धि करती हैं।

निर्जलीकरण स्क्रीन एक स्क्रीन पर कणों को पार करके संचालित होती हैं। कण स्क्रीन के ऊपर से गुजरते हैं जबकि पानी स्क्रीन के छिद्रों से होकर गुजरता है। यह प्रक्रिया केवल उन मोटे अयस्कों के लिए व्यवहार है जिनके पास एक निकटतम आकार वितरण है क्योंकि छिद्र छोटे कणों को पारित करने की अनुमति दे सकते हैं।

अवसादन एक बड़े मोटे या स्पष्टीकरण में पानी पारित करके संचालित होता है। इन उपकरणों में, कण गुरुत्वाकर्षण, या केन्द्रापसारक बलों के प्रभाव में घोल से बाहर निकल जाते हैं। ये कणों की सतह रसायन और कणों के आकार द्वारा सीमित हैं। अवसादन प्रक्रिया में सहायता के लिए, कणों के बीच प्रतिकारक शक्तियों को कम करने के लिए फ्लोक्यूलेंट्स और कोगुलेंट्स जोड़े जाते हैं। यह प्रतिकर्षण बल कणों की सतह पर बनी दोहरी परत के कारण होता है। Flocculants कई कणों को एक साथ बांधकर काम करते हैं जबकि coagulants कण के बाहर आवेशित परत की मोटाई को कम करके काम करते हैं। गाढ़े होने के बाद घोल को अधिकांश तालाबों या बाड़ों में जमा कर दिया जाता है। वैकल्पिक रूप से, यह प्रक्रिया के पानी को रीसायकल करने और स्टैकेबल, ड्राई फिल्टर केक, या "टेलिंग्स" बनाने के लिए एक बेल्ट प्रेस या मेम्ब्रेन फिल्टर प्रेस में पंप कर सकता है।

थर्मल सुखाने का उपयोग सामान्यतः महीन कणों के लिए और कणों में कम पानी की मात्रा को दूर करने के लिए किया जाता है। कुछ सामान्य प्रक्रियाओं में रोटरी ड्रायर, फ्लूडाइज़्ड बेड, स्प्रे ड्रायर, चूल्हा ड्रायर और रोटरी ट्रे ड्रायर सम्मिलित हैं। सुखाने वालों की ईंधन आवश्यकता के कारण यह प्रक्रिया सामान्यतः; संचालित करने के लिए महंगी होती है।।

अन्य प्रक्रियाएं
कई भौतिक पौधे भी हाइड्रोमेटलगरी या पाइरोमेटाल्गी प्रक्रियाओं को एक एक्सट्रैक्टिव मेटलर्जिकल ऑपरेशन के हिस्से के रूप में सम्मिलित करते हैं। जियोमेटलर्जी एक्स्ट्रेक्टिव मेटलर्जी की एक शाखा है जो भूगर्भिक विज्ञान के साथ खनिज प्रसंस्करण को जोड़ती है। इसमें तेल समूह का अध्ययन सम्मिलित है

कई सहायक सामग्रियों को संभालने के संचालन को भी खनिज प्रसंस्करण की एक शाखा माना जाता है जैसे भंडारण (बिन डिजाइन में), संदेश देना, नमूना लेना, वजन करना, गारा परिवहन और वायवीय परिवहन।

कई प्रसंस्करण तकनीकों की दक्षता और प्रभावकारिता अपस्ट्रीम गतिविधियों जैसे खनन विधि और कोयला सम्मिश्रण से प्रभावित होती है।

यूरोपीय मेटालर्जिकल सम्मेलन (EMC)
EMC, यूरोपीय धातुकर्म सम्मेलन यूरोप में अलौह धातु उद्योग को समर्पित सबसे महत्वपूर्ण नेटवर्किंग व्यवसाय कार्यक्रम के लिए विकसित हुआ है। 2001 में फ्रेडरिकशफेन में सम्मेलन अनुक्रम की शुरुआत से यह दुनिया के सभी देशों के सबसे प्रासंगिक धातुविदों की मेजबानी कर रहा था। जीडीखनिकोंएमबी धातुकर्मियों और खनिकों का समाज के निमंत्रण पर सम्मेलन हर दो साल में आयोजित किया जाता है और विशेष रूप से धातु उत्पादकों, संयंत्र निर्माताओं, उपकरण आपूर्तिकर्ताओं और सेवा प्रदाताओं के साथ-साथ विश्वविद्यालयों और सलाहकारों के सदस्यों को निर्देशित किया जाता है।

यह भी देखें

 * बॉल मिल
 * डार्टमूर टिन-माइनिंग
 * फ्लॉथ फ्लोटेशन#फ्लोटेशन का विज्ञान
 * घुमाव का बक्सा

संदर्भ

 * Dobby, G.S., and Finch, J.A., 1991, Column Flotation: A Selected Review, Part II, 4(7-11) 911-923
 * Finch, J.A., 1995, Column Flotation: A Selected Review-Part IV: Novel Flotation Devices, Minerals Engineering, 8(6), 587-602
 * Miettinen, T, Ralston, J., and Fornasiero, D., The Limits of Fine Particle Flotation, Minerals Engineering, 23, 420-437 (2010)
 * Nguyen, A.V., Ralston, J., Schulze, H.S., 1988, On modelling of bubble–particle attachment probability in flotation, Int. J. Min. Proc., 53(4) 225-249
 * Probstein, R. F. (2003) Physicochemical Hydrodynamics: An introduction, Hoboken, New Jersey, John Wiley & Sons, Inc., 141–142.
 * Ralston, J. Fornasiero, D., Hayes, R., 1999, Bubble Particle Attachment and Detachment in Flotation, Int. J. Min. Proc., 56(1-4) 133-164
 * Wills, B.A., Finch, J. (2015): Wills' Mineral Processing Technology, An Introduction to the Practical Aspects of Ore Treatment and Mineral Recovery; 8th Edition, 512 pp, ISBN 978-0-08-097053-0

स्रोत

 * जे। डे एंड आर। एफ। टायलेकोट, मेटल्स इन द इंडस्ट्रियल रिवोल्यूशन (इंस्टीट्यूट ऑफ मेटल्स, लंदन 1991) में विभिन्न लेख।

श्रेणी: खनिज प्रसंस्करण श्रेणी: मेटालर्जिकल प्रक्रियाएं