Cevher işleme, değerli mineralleri atıklardan veya gang kayalarından ayırmak amacıyla ham taşları ve mineral ürünleri rafine etme sanatıdır. Ekstraktif metalurjik işlemler için daha konsantre malzemeler hazırlamak amacıyla madencilikten sonra çoğu cevher üzerinde gerçekleştirilen ilk işlemdir. Birincil işlemler kırma ve yoğunlaştırmadır ancak modern bir maden işleme tesisindeki diğer önemli işlemler arasında numune alma, analiz ve susuzlaştırma yer alır.
Mineral işleme
Cevherin ve cevher işleme konsantresinin ekonomik değerlendirmesi için gerekli bilgileri elde etmek amacıyla işlenen hammaddelerin normal numune alınması ve analizi yapılır. Ayrıca modern tesisler, işleme sırasında malzemelerin akış içi analizini gerçekleştiren ve mümkün olan en zengin konsantreyi en düşük işletme maliyetiyle üretmek için her aşamada ayarlamalar yapan tam otomatik kontrol sistemlerine sahiptir.
örnekleme Numune alma, analiz için belirli malzemelerin bir kısmının alınması anlamına gelir. Bu işlem elle veya makine ile yapılır. Manuel numune alma genellikle pahalı, yavaş ve hatalı olduğundan, genellikle yalnızca malzemenin mekanik numune almaya uygun olmadığı (örneğin, sümüksü cevher) veya makinelerin bulunmadığı veya kurulumunun çok pahalı olduğu durumlarda kullanılır. Günümüzde kürekler, tüp örnekleyiciler ve otomatik örnekleyiciler dahil olmak üzere birçok farklı örnekleme cihazı mevcuttur. Bu numune alma makinelerinin partinin tamamını doğru bir şekilde temsil edebilmesi için numune miktarı, toplam numune sayısı ve alınan numunelerin türü belirleyici öneme sahiptir. Kimyasal analiz ve analiz 16. yüzyıldan önce bile, modern zamanlarda kullanılanlardan maddi olarak farklı olmayan yöntemler kullanılarak cevherlerin kapsamlı tahlil (değer ölçümü) şemaları biliniyordu. Günümüzde mineral ve cevherlerdeki elementlerin miktarını belirlemek ve tahmin etmek için geleneksel kimyasal analiz yöntemleri kullanılmasına rağmen, bu yöntemler yavaştır ve özellikle düşük konsantrasyonlarda yeterince doğru değildir. Sonuç olarak, daha fazla verimlilik elde etmek için gelişmiş analitik araçlar kullanılır. Cevher işleme spektroskopisinde, biri analiz edilen malzemeden yapılmış olan bir çift elektrot arasında bir elektrik deşarjı oluşturulur. Elektrik deşarjı numunenin bir kısmını buharlaştırır ve numunedeki elementleri karakteristik spektrumları yaymak üzere harekete geçirir. Emisyon spektrumunun dalga boyunu ve yoğunluğunu tespit etmek ve ölçmek, numunedeki elementlerin kimliğini ve konsantrasyonunu gösterir. X-ışını floresans spektroskopisinde, X-ışınları ile bombardıman edilen bir numune, elemanlarının karakteristik dalga boylarında floresan X-ışınları yayar. Yayılan X-ışını miktarı, numunedeki bireysel elementlerin konsantrasyonuyla ilgilidir. Bu yöntemin hassasiyeti ve doğruluğu atom numarası düşük elementler (bor ve berilyum gibi çekirdekteki düşük protonlar) için zayıftır ancak cüruflar, cevherler, sinterler ve peletler için uygundur.
Optik izolasyon Bu işlem, farklı renklere sahip parçacıkları yoğunlaştırmak için kullanılır (en iyi kontrast siyah ve beyazdır). Çıplak gözle algılanabilen renkler. Ayrıca elektro-optik dedektörler kızılötesi, görünür ve morötesi ışığa maruz kaldıklarında minerallerin reaksiyonu hakkında veri toplar. Elbette gama radyasyonunun kullanıldığı aynı duruma radyometrik ayırma denir. Yerçekimi ayrımı Yerçekimi yöntemleri, mineral yoğunluğundaki farkı kalınlaştırıcı bir madde olarak kullanır. Ağır ortamlı ayırmada (aynı zamanda lavabo ve şamandıralı ayırma olarak da adlandırılır), kullanılan ortam, ince öğütülmüş ağır bir mineralin (manyetit veya arsenopirit gibi) veya teknik bir mineral işleme ürününün (ferrosilikon gibi) su içindeki bir süspansiyonudur. Böyle bir süspansiyon, sudan daha yüksek yoğunluğa sahip bir sıvıyı simüle edebilir. Öğütülmüş cevher süspansiyon haline getirildiğinde yoğunluğu daha düşük olan gang parçacıkları yüzme eğiliminde olur ve atık olarak uzaklaştırılırken yoğunluğu daha yüksek olan değerli mineral parçacıkları batar. Manyetit veya ferro-silika, manyetik ayırma yoluyla atıklardan ayrılabilir ve geri dönüştürülebilir.
Şamandıralı ayırma
Flotasyon, ince taneli minerallerin konsantre edilmesinde en yaygın kullanılan yöntemdir. Bu malzeme, minerallerin çeşitli fizikokimyasal yüzey özelliklerinden, özellikle de doğal bir özellik olan veya kimyasal reaktifler tarafından yapay olarak değiştirilebilen ıslanabilirliğinden yararlanır.
Manyetik ayırma Cevher hazırlamada manyetik ayırma, manyetik alanlar tarafından farklı minerallere uygulanan farklı çekim derecelerine dayanmaktadır. Bu yöntemin başarısı, besleme parçacıklarının belirli bir boyut aralığında (0,1 ila 1 mm) olmasını gerektirir. Manyetit, franklinit ve pirotit gibi güçlü manyetik mineraller, düşük yoğunluklu manyetik ayırıcılar ile gang minerallerinden iyi sonuçlarla uzaklaştırılabilir. Yüksek yoğunluklu cihazlar, limonit ve siderit gibi demir oksit kayalarının yanı sıra manganez, titanyum ve tungsten demir cevherleri ve demir içeren silikatları da ayırabilmektedir. Elektrostatik ayırma Elektrostatik yöntem, farklı elektrik yüküne sahip ve mümkünse farklı boyutlardaki parçacıkları ayırır. Farklı polaritelere sahip parçacıklar elektrik alanına girdiklerinde farklı yörüngeler izlerler ve ayrı ayrı toplanabilirler. Zirkon, rutil ve monazit içeren ağır mineralli kumları işleyen tüm tesislerde elektrostatik ayırma kullanılmaktadır. Ayrıca özel demir cevheri ve kasiterit konsantresinin temizlenmesi, ayrıca kasiterit-sillit cevherinin ayrıştırılması da elektrostatik yöntemlerle gerçekleştirilmektedir. Dehidrasyon Yukarıda belirtilen yöntemlerle üretilen konsantreler ve atıkların, malzemelerin taşınabilir hale getirilmesi için susuzlaştırılması gerekir. Ayrıca kullanılmış su, işleme tesisinin mevcut su devrelerinde geri dönüştürülebilir. Filtreleme Cevher hazırlamada filtreleme, bir süspansiyonun geçirgen bir filtre malzemesinden geçirilerek katı filtre keki ve sıvı filtreye ayrılmasıdır. Bu süreçteki önemli faktörler, süspansiyonun özellikleri (örn. boyut dağılımı, konsantrasyon), filtre malzemesinin özellikleri (örn. gözeneklerin genişliği ve şekli) ve süspansiyona uygulanan kuvvetlerdir.
