गुरुत्वाकर्षण लाभकारी उपकरण एक प्रमुख उपकरण है जिसका उपयोग खनन उद्योग में खनिज कणों को उनके घनत्व अंतर के आधार पर अलग करने के लिए किया जाता है। मुख्य कार्य सिद्धांत को निम्नानुसार संक्षेपित किया जा सकता है: एक गतिशील माध्यम (जैसे पानी, हवा, या भारी निलंबन) में, गुरुत्वाकर्षण, केन्द्रापसारक बल, द्रव गतिशीलता और यांत्रिक बल के व्यापक प्रभावों का उपयोग विभिन्न घनत्व वाले खनिज कणों के विभिन्न वेग और प्रक्षेपवक्र उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, जिससे "ढीला परत पृथक्करण" की प्रक्रिया प्राप्त होती है।
पुनर्चयन उपकरण के कार्य सिद्धांत का विस्तृत विश्लेषण निम्नलिखित है:
1. मूल बुनियादी सिद्धांत
पुन:{0}}चुनाव प्रक्रिया अनिवार्य रूप से तीन चरणों की एक सतत प्रक्रिया है: "ढीला परत पृथक्करण":
ढीला: तरल पदार्थ (आमतौर पर पानी) द्वारा उत्पन्न उछाल, प्रभाव बल या यांत्रिक कंपन के तहत खनिज कण समूह कसकर भरी हुई अवस्था से ढीली निलंबित अवस्था में बदल जाता है। यह स्तरीकरण के लिए एक शर्त है।
स्तरीकरण: ढीली अवस्था में, विभिन्न खनिज कण घनत्वों के कारण, गुरुत्वाकर्षण (या केन्द्रापसारक बल) और द्रव प्रतिरोध का अनुभव अलग-अलग होता है।
उच्च घनत्व वाले खनिज कण (जैसे सोना और कैसिटराइट) जल्दी से व्यवस्थित हो जाते हैं और उपकरण के निचले या भीतरी किनारे की ओर बढ़ जाते हैं।
कम घनत्व वाले खनिज कण (जैसे क्वार्ट्ज और गैंग) धीरे-धीरे बसते हैं और उपकरण के ऊपरी या बाहरी किनारे की ओर बढ़ते हैं।
पृथक्करण: स्तरित अयस्क कणों को उपकरण की विशिष्ट संरचनाओं (जैसे डिस्चार्ज पोर्ट, अयस्क प्राप्त करने वाले टैंक) या जल प्रवाह फ्लशिंग के माध्यम से अलग से डिस्चार्ज किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप सांद्रण, मध्यवर्ती अयस्क और अवशेष प्राप्त होते हैं।
2. बल विश्लेषण
पुनः चुनाव प्रक्रिया के दौरान, खनिज कण मुख्य रूप से निम्नलिखित बलों की संयुक्त कार्रवाई के अधीन होते हैं:
गुरुत्वाकर्षण (जी): यह खनिज कणों को नीचे की ओर स्थिर होने का कारण बनता है, और घनत्व जितना अधिक होगा, गुरुत्वाकर्षण का प्रभाव उतना ही अधिक महत्वपूर्ण होगा।
द्रव उछाल और प्रतिरोध: खनिज कणों पर माध्यम (पानी या हवा) द्वारा लगाया गया ऊपर की ओर बल और वह बल जो उनकी गति में बाधा डालता है।
केन्द्रापसारक बल: केन्द्रापसारक लाभकारी मशीनों और सर्पिल ढलानों जैसे घूमने वाले उपकरणों में, केन्द्रापसारक बल गुरुत्वाकर्षण से दसियों या यहां तक कि सैकड़ों गुना अधिक हो सकता है, जो बारीक कणों वाले खनिजों के पृथक्करण प्रभाव को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है।
यांत्रिक बल: उपकरण द्वारा लगाया गया कंपन, कंपन या धक्का देने वाला बल (जैसे कि जिग्स की पल्स या शेकर की पारस्परिक गति), जिसका उपयोग बिस्तर के ढीलेपन को बनाए रखने और खनिज कणों के पार्श्व आंदोलन को बढ़ावा देने के लिए किया जाता है।
3. सामान्य पुनर्चयन उपकरण और उनकी विशिष्ट कार्य पद्धतियाँ
विभिन्न प्रकार के पुनर्चयन उपकरण विभिन्न तंत्रों के माध्यम से उपरोक्त सिद्धांत को प्राप्त करते हैं:
मेज़
उपकरण का नाम, कार्य सिद्धांत, विशेषताएँ, लागू परिदृश्य
जिग मशीन बिस्तर की परत को ढीला करने के लिए आवधिक पल्स जल प्रवाह का उपयोग करती है। जब जल का प्रवाह बढ़ता है तो खनिज कण निलंबित हो जाते हैं और जब गिरता है तो घनत्व के अनुसार परतदार हो जाते हैं। भारी खनिज छलनी प्लेट से गुजरते हैं और निचले सांद्रण कक्ष में गिर जाते हैं, जबकि हल्के खनिज पानी के प्रवाह के साथ निकल जाते हैं। बड़ी प्रसंस्करण क्षमता वाले मोटे और मध्यम दाने वाले अयस्कों जैसे टंगस्टन, टिन, सोना और कोयला के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त।
शेकिंग टेबल बिस्तर की सतह की असममित प्रत्यावर्ती गति और फ्लशिंग के लिए पार्श्व जल प्रवाह पर निर्भर करती हैं। खनिज कण गुरुत्वाकर्षण, जल प्रवाह और जड़त्व के प्रभाव के कारण बिस्तर की सतह पर धारीदार खांचे के भीतर विभिन्न प्रक्षेप पथों के साथ चलते हैं, जिससे पंखे के आकार के क्षेत्र बनते हैं। छँटाई की सटीकता बहुत अधिक है, विशेष रूप से महीन दाने वाले खनिजों जैसे महीन दाने वाले सोना और टंगस्टन टिन अयस्क के चयन के लिए उपयुक्त है।
सर्पिल ढलान घोल सर्पिल खांचे के साथ घूमते हुए नीचे की ओर बढ़ता है, जिससे केन्द्रापसारक बल उत्पन्न होता है। भारी खनिज गर्त के भीतरी किनारे की ओर झुकते हैं, जबकि हल्के खनिज बाहरी किनारे की ओर झुकते हैं, और गर्त को रोककर अलग हो जाते हैं। सरल संरचना, कोई बिजली की खपत नहीं, महीन दाने वाले खनिजों (जैसे लौह अयस्क और तटीय रेत अयस्क) के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त।
सर्पिल ढलान
केन्द्रापसारक सांद्रक बारीक भारी खनिजों के निपटान और पुनर्प्राप्ति को बढ़ाने के लिए उच्च गति रोटेशन (गुरुत्वाकर्षण के दसियों गुना तक) द्वारा उत्पन्न शक्तिशाली केन्द्रापसारक बल क्षेत्र का उपयोग करता है। विशेष रूप से महीन कणों वाले और चुनने में कठिन खनिजों (जैसे बारीक कण वाले सोना और कैसिटेराइट) के पुनर्चक्रण के लिए उपयोग किया जाता है।
केन्द्रापसारक सांद्रक
भारी मध्यम चक्रवात माध्यम के रूप में हल्के और भारी खनिजों के बीच घनत्व वाले भारी निलंबन का उपयोग करता है। केन्द्रापसारक क्षेत्र में, हल्के खनिज तैरते हैं और ओवरफ्लो होते हैं, जबकि भारी खनिज डूब जाते हैं और निकल जाते हैं। उच्च छँटाई सटीकता, आमतौर पर कोयला तैयार करने के लिए उपयोग की जाती है और अयस्क छँटाई का चयन करना कठिन होता है।
4. पुनः चुनाव पद्धति के लाभ और सीमाएँ
फ़ायदा:
कम लागत: महंगे रासायनिक एजेंटों की आवश्यकता के बिना, आमतौर पर केवल पानी और थोड़ी मात्रा में बिजली की आवश्यकता होती है।
पर्यावरण संरक्षण: गैर प्रदूषणकारी, पूँछ को संभालना आसान।
संचालित करने में आसान: डिवाइस की संरचना अपेक्षाकृत सरल और रखरखाव में आसान है।
सीमाएँ:
घनत्व अंतर की आवश्यकता: केवल तब जब उपयोगी खनिजों और गैंग के बीच घनत्व अंतर महत्वपूर्ण हो (आमतौर पर आवश्यक)
Δρ>0.5 ग्राम/सेमी3), छँटाई प्रभाव सबसे अच्छा है।
कण आकार की सीमा: पारंपरिक पुनर्चयन में अत्यंत सूक्ष्म कणों के लिए पुनर्प्राप्ति दर कम होती है (<0.04mm) minerals (requiring centrifugal equipment).
मोनोमर पृथक्करण: प्रभावी छंटाई के लिए उपयोगी खनिजों के मोनोमर पृथक्करण को प्राप्त करने के लिए अयस्क को कुचलने और पीसने से गुजरना होगा।
संक्षेप में, पुन:{0}}चुनाव उपकरण पानी के प्रवाह और यांत्रिक बल को मिलाकर "घनत्व अंतर" की भौतिक संपत्ति का चतुराई से उपयोग करता है ताकि "भारी वाले डूब जाएं और हल्के वाले तैरने लगें", जिससे खनिज संसाधनों का संवर्धन हो सके।
