Баяжуулалтын гидрометаллургийн арга

1. Гидрометаллургийн тухай ерөнхий ойлголт

Сүүлийн үед дан ганц механик аргаар боловсруулахад хүндрэлтэй хүдрийг

баяжуулах, баяжмал ба завсрын бүтээгдэхүүнийг гүйцээн боловсруулахад технологийн

хосолсон схемийг хэрэглэх болсон. Үүний нэг нь гидрометаллургийн процессыг

баяжуулалтын механик операциудтай хамтатгах юмуу эсвэл дангаар нь хэрэглэх явдал

юм.

Гидрометаллургийн арга нь ерөнхийдөө флотацийн аргатай төстэй.

Гидрометаллургийн процесс явагдах зарчим нь металлуудыг тэдгээрийн хүдэр,

баяжмал, үйлдвэрлэлийн завсрын бүтээгдэхүүн, хаягдал зэргээс химийн урвалжийн

усан уусмалаар уусган уусмал байдалд шилжүүлэн тухайн металлыг сонгомлоор ялган

авахад үндэслэгдэнэ.

Гидрометаллургийн процессыг ерөнхийд нь үндсэн ба туслах гэж хоёр

ангилдаг.

Үндсэн процесс нь эрдсүүд дэх үнэт бүрэлдэхүүнийг уусгагч урвалжийн

тусламжтайгаар уусмал байдалд шилжүүлэх уусгалтын процесс юм.

Туслах процесст цементаци (металлаар ангижруулах), экстракци, ион

солилцоо, электролиз, цахилгаан цэвэршүүлэлт гэх мэт процессууд ордог. Өөрөөр

хэлбэл уусмал дахь тухайн элементийн агуулгыг нэмэгдүүлэх, цэвэр металл болон

түүний нэгдлүүдийг ялган авах процесс юм.

2. Гидрометаллургийн процессын онолын үндэс

Эрдсүүдийн термодинамик тогтворшил болон тэдгээрийн урвалжтай харилцан

үйлчлэх урвалын термодинамик шинж чанараар уусгалтын процесс нь

тодорхойлогддог. Эрдсийн химийн тогтворшил нь кристалл орон торын энергийн

утгаар тодорхойлогдоно. Энэ нь дараах нөхцөлөөс хамаардаг. Үүнд:

- кристалл орон торын төрөл

- кристалл орон торын найрлаганд агуулагдах атом, молекулын ионы хэмжээ

- тэдгээрийн хоорондох химийн төрөл холбоо

- торны бүтцийн нэгж болон элементийн исэлдлийн хэм

- кристалл орон торын гажилт

Кристалл бүтцүүдээс энергийн нөөц хамгийн бага агуулсан нь илүү тогтвортой байдаг.

Өөрөөр хэлбэл кристалл торон дахь атомуудын холбоо хэдий чинээ нягт байна төдий

чинээ тухайн бодис химийн тогтворшилт ихтэй байдаг. Эрдсүүдийн термодинамик

харьцангуй тогтворшлыг Гиббсийн энергийн харьцаагаар тодорхойлдог. Гиббсийн

энергийн товчлол:

∆G298≈∆H298

∆H298 –энтальпийн өөрчлөлт, (тогтмол даралт, температурт явагдаж буй химийн урвалын

дулааны илрэл) кДж/моль

∆G- Гибссийн энерги, кДж/моль

Гибссийн энергийн багасалтын утга нь эрдсийн термодинамик тогтворшилтийн

тухай үнэлэлт өгдөг. Гиббсийн энергийн багасалт нь хэдий өндөр байна төдий чинээ

эрдсийн тогтворшилт нь өндөр байна.

Мөн уусгах процесс явагдах магадлалыг Гиббсийн энергийн багасалтын утга

болон химийн урвалын тэнцвэрийн урвалаар тооцон тодорхойлдог. Гиббсийн энергийн

өөрчлөлтийн утга нь тухайн урвалын дүнд үүссэн нийт бүтээгдэхүүний чөлөөт

энергийн нийлбэрээс анхдагч бүтээгдэхүүний чөлөөт энергийн нийлбэрийг хассантай

тэнцүү байдаг.

∆G=Σ∆G бүт - Σ∆Gанх

Гиббсийн энергийн сөрөг утга нь тухайн урвал явагдах боломжийг илэрхийлдэг бол

эерэг утга нь процесс явагдах боломжгүйг тодорхойлно. ∆G-н сөрөг утга хэдий чинээ

их байна, урвал явагдах магадлал төдий чинээ их байна.

Хүчил, шүлт болон давсны усан уусмалд эрдэс уусах процесс маш олон хүчин

зүйлээс харилцан хамааралтай явагддаг бөгөөд химийн урвалын хурд:

- температур

- уусмалын концентраци

- даралт

- катализаторын оролцоо

- харилцан үйлчлэлцэх талбай

- уусч байгаа эрдсийн шинж чанар зэргээс гадна бодит нөхцөлд масс болон

дулаан солилцох нөхцөлөөс зихээхэн хамаардаг.

Эрдсийн уусалт явагдах үед хатуу-шингэн фазын зааг орчимд уусмал ханасан

хэлбэрт шилжин урвалын кинетик буурдаг. Энэ тохиолдолд диффузлэх үзэгдлийг

хурдасгах нь (хутгалтын эрчмийг нэмэгдүүлэх) хурданд шууд нөлөөлнө. Иймд

урвалын хурд тухайн нөхцөлд диффузлэх хурд эсвэл эрдсийн гадаргууд явагдах

урвалын хурдны аль багаар тодорхойлогдоно.

3. Уусгах процесс, түүний ангилал

Уусгах процесс нь гидрометаллургийн процессын үндсэн процесс юм. Уусгах

процессыг ямар нөхцөлд (P, T, агаар, хутгалт, түүхий эд нь хүдэр эсвэл баяжмал гэх

мэт) ямар тоног төхөөрөмжинд явагдаж байгаагаас нь хамааран дараах байдлаар

ангилдаг. Үүнд:

- Газар доор буюу байранд нь уусгах. Хүдрийн биетийг тээвэрлэлгүйгээр

тэслэн буталж рафинат уусмалыг өндөр даралтаар шахан өгч уусмал цугларах хэсгээс

баян уусмалыг газрын гүнээс өөр хоолойгоор соруулан авах замаар уусгах процесс

явагдана.

- Далангын уусгалт. Байгалийн жамаар үүссэн уулын жалга, бага хэмжээний

хавцалд уурхайгаас олборлосон хүдрийг бутлан, конвейраар тээвэрлэн даланг ихэвчлэн

байгуулдаг. Хэрэв уусгалтын дэвсгэр талбай хүрэлцээгүй бол даланг үе шатаар

босгодог. Далангын нэг үеийн зохимжтой өндөр нь 10-15м байдаг. Зарим тохиолдолд

хүдэр бутлагдаад хүчлийн боловсруулалт буюу агломерац хийгдсэний дараа далангын

талбай руу тээвэрлэгдэнэ. Хүдэр дэх зэсийн агуулга овоолгын уусгалттай харьцуулахад

өндөр, уусгалтын хугацаа нь хэдэн долоо хоногоос хэдэн сараар ч үргэлжлэх ба энэ нь

овоолгын уусгалтаас харьцангуй богино байдаг.

- Автоклавын уусгалт. Өндөр даралт, температурын дор битүү саванд

сульфидыг исэлдүүлэн уусгах процессыг автоклавын уусгалт гэнэ. Óóñãàëòûã

õ¿÷èëòºðºã÷òýé áà õ¿÷èëòºðºã÷ã¿é îð÷èíä, ºíäºð ба íàì òåìïåðàòóðын гэж ангилдаг.

Õ¿÷èëòºðºã÷òýé ¿åä ãàäíààñ óóðûã ºíäºð äàðàëòààð ºãäºã ýñâýë ìàòåðèàëûã óóñãàã÷èéí õàìò

áóöëàõ òåìïåðàòóð õ¿ðòýë õàëààæ ºãäºã. Õ¿÷èëòºðºã÷ã¿é ¿åä (áîêñèò, óðàí, ìîëèáäåí,

âîëüôðàì àãóóëñàí áàÿæìàë), ñîäûí óóñìàëààð уусгалтыг явуулдаг. - Чанын уусгалт. Агаарын даралтын дор механик хутгагчтай чан дотор уусгах

процессыг чанын уусгалт гэнэ. Чаны уусгалтаар маш нунтаг хүдэр, флотацийн

процессын завсрын бүтээгдэхүүн болон хаягдлыг боловсруулах боломжтой бөгөөд

уусгалт явагдах хугацаа харьцангуй бага, металл авалт өндөртэй уусгалтын процесс

юм.

- Vat уусгалт. Vat уусгалтыг хялбар уусах, агуулга өндөртэй, нөөц багатай

исэлдсэн хүдэрт явуулдаг. Хүдэр нь 1-2см-ээс бага болтол бутлагдсан байх

шаардлагатай. Vat-г хийхдээ хүчиллэг уусмал үл нэвчүүлэх материалаар хучигдсан

талбай дээр дөрвөлжин хана байгуулж доторх талбайд хиймэл улыг уусмал шүүх

материал ба уусмал үл нэвчүүлэх суурины дунд нүх сүвэрхэг хавтангууд байрлуулж

хийдэг. Vat уусгалтын баян уусмал дахь зэсийн агуулга маш өндөр, баян уусмалыг

овоолго, далангын уусгалтын баян уусмалтай (зэсийн агуулгыг экстракцийн нөхцөлд

тохиромжтой болтол ихэсгэх зорилгоор) хольж боловсруулдаг.

- Овоолгын уусгалт. Ил уурхайгаас олборлосон хүдрээ тодорхой хэмжээтэй

болтол бутлаад конвейер-стакерын системээр тусгайлан бэлтгэсэн хүчилд тэсвэртэй

полиэтилен дэвсгэр дээр овоолго байгуулж уусгахыг овоолгын уусгалт гэнэ. Өөрөөр

хэлбэл овоолгын уусгалтын процесс нь дараах үе шатуудаас тогтоно. Үүнд:

1.Ил уурхайгаас олборлосон хүдрээ бутлах

2.Агломерац

3.Овоолго барих

4.Уусах процесс

Үе шат бүрийн үр дүнгээс овоолгын уусгалтын үйл ажиллагаа хамаардаг.

Буталж овоолсон хүдрийг уусгаж дууссаны дараа нь зайлуулж өмнөх дэвсгэр дээр

дахин шинэ овоолго засдаг аргыг on/off процесс гэнэ. Овоолгын өндрийг тухайн газар

нутгийн байршил цаг уурын байдлаас хамааруулан термодинамик хүчин зүйлүүд

зохистой хэмжээнд байхаар сонгодог. Овоолгын уусгалтыг хэрэглэдэг үйлдвэрүүд

ихэвчлэн 6-10м өндөр, зарим тохиолдолд 2-3м өндөр овоолго байгуулж нимгэн үеэр

уусгадаг.

- Эрдсийн био-уусгалт (бактерын) Эрдсийн био-уусгалт нь байгаль дээр орших

бичил биет органик бус нэгдлийн исэлдэлтээр ялгарах энергээр тэжээгдэх зүй тогтолд

үндэслэгдэж явагдах бөгөөд ердийн атмосферт ус агаарын нөлөөгөөр бактергүй орчинд

явагдах исэлдүүлэлтээс олон дахин өндөр хурдтай явагдана. Ихэнх бичил биет нь өсч

үржих энергийн эх үүсвэрээ органик устөрөгчөөс авдаг бол био-уусгалтанд ашиглагдах

бичил биетүүд нь амьдралын эх үүсвэрээ органик бус нэгдлээс авдаг онцлогтой тул

бусад амьд биетэнд өсч үржих үйлчлэл үзүүлэх бололцоогүй. Тэдгээрийн тэжээл нь

пирит, арсенопирит, халькозин, халькопирит зэрэг металлын сульфидууд болдог.

Ихэвчлэх зэсийн исэлдэлтээс үүсэх хүчиллэг орчинд, жишээ нь халуун рашаан, галт

уулын бүс, сульфидээр баялаг бүс, ялангуяа төмрийн сульфидийн орчинд ихэвчлэн

тааралдана.

- Бичил биетүүд. Шүүрлийн ус ба халуун рашааны усны хүчиллэг орчинд

амьдарч металлын сульфидын найрлаганд байх төмөр ба хүхрийг исэлдүүлэх

үйлчилгээ бүхий гетеротроф бактертай харьцангуй цөөн тооны бичил биетүүд байдаг.

Эдгээр бичил биетийг ерөнхийд нь хоёр ангилдаг.

1.Хемолитоавтотроф (эрдэс гэх мэт органик бус бодисын исэлдэлтээс энергээ

авдаг)

2.Автотроф (хүчилтөрөгчийн эх үүсвэр давхар шаарддаг) гэж ангилдаг.

Эдгээр бичил биетүүд нь сул хүчлийн орчинд температурын 0-800С хязгаарт

идэвхтэй үржиж хөгждөг ба амьдрах температураараа:

1.Мезофиль(амьдрахад ердийн температур шаарддаг)

2.Термофиль(өндөр температур шаарддаг) гэж ангилагддаг.

Мезофиль төрлийн бичил биетний амьдрах зохимжит температур нь 25-450С

бөгөөд агаар ба усан орчинд сульфидын эрдсүүдийн хамт тохиолдоно.

Термофиль төрлийн бичил биетүүд нь дотроо ердийн болон өндөр температурт

үржиж хөгждөг (35-600С), хэт өндөр температурт хөгждөг (60-80

0С) гэж 2 хуваагдана.

1940-өөд оны сүүлээр төмөр исэлдүүлэх үйлчлэл бүхий хүчилд тэсвэртэй

бактерыг шинжлэх ухааны үүднээс судлах эхлэл тавигдсан ба анхны бактерыг 1947

онд Колмер, Темпл, Хинкле нар нээж Thiobacillius ferrooxidans хэмээн нэрлэсэн.

Био-уусгалтанд термофиль бактеруудын үүрэг нилээд өндөр байдаг. Био-

уусгалтын орчин дахь пиритийн исэлдэлтийн экзотерм урвал нь овоолгын дотоод

температурыг 60-800С хүргэдэг нь термофилуудыг ашиглах шаардлагыг зүй ёсоор бий

болгож байна.

4. Шимт уусмалын боловсруулалт

Шимт уусмалаас ашигт бүрэлдэхүүн хэсэг буюу металлыг салгах ажиллагаа

нилээд өндөр түвшинд хүрсэн бөгөөд дараах аргуудаар тодорхойлогдоно. Үүнд:

1. Цементаци-1960-аад оноос өмнө металлыг экстракцлахад ашиглаж байсан

2. Кристалл экстракцийн арга-маш ховор (давсны уусмалаас хатааж

экстракцлана)

3. Тунадасжуулах арга–хэрэглэгддэггүй (судалгаа шинжилгээнд хэрэглэгддэг)

4. Адсорбцийн арга-алтны гидрометаллургид хэрэглэгддэг биеэ даасан арга

юм. Эдгээр аргуудаас ямар аргыг сонгон авах нь маш олон хүчин зүйлүүдээс

хамаарагддаг.

- үндсэн ашигт бүрэлдэхүүн ба бусад хольцуудын шинж чанар

- цахилгаан энергийн эх үүсвэр

- уусмалын шинж чанар, найрлага

- шаардлагатай урвалж болон бусад материал үнэ өртөг

- эцсийн бүтээгдэхүүнд тавигддаг шаардлага

- аюулгүй ажиллагааны шаардлага зэрэг орно.

5. Экстракци- электролизийн технологи (SX/EW)-Үл холилдох органик ба усан

фазын бодисуудын тэнцвэрийн ялгаанд үндэслэн тэдгээр хоёр фазын хооронд

металлын ионыг шилжүүлэх процессыг шингэний экстракци гэнэ.

Ýíý ïðîöåññûã äàãàëäàí ÿâàõ ðåýêñòðàêöийн(урвуу хандлалт) процесс íü

à÷ààëàãäñàí îðãàíèê ôàçààñ óñàí ôàçàä ìåòàëëûí íýãäëèéã øèëæ¿¿ëýõ ïðîöåññ þì.

Өºðººð õýëáýë ýêñòðàêöèéí ïðîöåññ íü ¿íäñýíäýý ¿ë õîëèëäîõ 2 ôàçûí íýãýíä íü

óóñäàã õýñýã òýðõ¿¿ ôàçààñ íºãºº ôàç ðóó øèëæèõ ¿çýãäýë þì.

Электролизийн процесс нь электролит уусмал дундуур тогтмол цахилгаан

гүйдэл гүйлгэн электролит уусмалаас дан металл ялган авах процесс юм. Нэмэх

цэнэгтэй электродод (анод) исэлдэх процесс, хасах цэнэгтэй электродод (катод)

ангижрах процесс явагддаг. Уусдаггүй анодын материалын чанарт хүчлийн сульфатын

уусмалд Sb ба Ag эсвэл Sn ба Ca-н нэмэлттэйгээр хар тугалгыг ашигладаг. Харин

хлоридын уусмалд графит эсвэл цагаан алтан бүрхүүлтэй титаныг ашигладаг. Шүлтийн

уусмалд никельдсэн ган анодууд хэрэглэгддэг.

Гидрометаллургийн аргыг практикт хэрэглэж байгаа жишээ бол “Эрдмин”

үйлдвэрийн технологи юм. “Эрдмин” үйлдвэрийн технологи нь дараах 3 үндсэн

операциас тогтоно.

1. Хүдрээс зэс уусгах

2. Шингэн экстракци (уусган хандлах)

3. Зэсийн электролиз (цахилгаан хими)

Хоногт 8-10т катодын зэс үйлдвэрлэн гаргах хүчин чадалтай. “Эрдмин”

үйлдвэрийн технологийн схемийг 1-р зурагт үзүүлэв.

Уусгалтын эргэлтийн үед 2 г/л орчим хүхрийн хүчил агуулсан усан уусмалаар

хүдрийн овоолгыг угааж өгөх ба хүдэр дэх исэлдсэн зэс нь усан уусмалд шилжинэ.

Уусгалтын явцад химийн уусгагч буюу түүнийг биологийн идэвхтэй микробиеттэй

хамтатган хэрэглэснээр хүдрийн эрдсүүдээс зэсийн ионыг усан уусмалд шилждэг.

Уусган хандлалтын эргэлт. Уусгалтаас гарсан, зэс агуулсан баян уусмал нь дан

ганц зэс төдийгүй төмөр болон бусад хольцуудыг агуулахаас гадна зэсийн агуулгаараа

цахилгаан химийн процесс явуулах хэмжээнд хүрч чадаагүй байдаг. Иймд энэ

уусмалыг цахилгаан химийн процесс явуулах нөхцөл хангасан электролитийн уусмал

болгохын тулд хүчлийн бага агуулгатай уусмалаас зэсийг сонгомлоор хандлануусгаж,

хүчлийн өндөр агуулгатай уусмалд буцааж зэсээ алдах чадвартай органик бодисоор

уусган хандална. Энэ технологи нь харилцан үл нэвчих хоёр шингэн фазуудын хооронд

металлын ионыг сонгон шилжүүлэх процесст үндэслэгдэнэ.

Цахилгаан химийн эргэлт. Хандлалтаас ирсэн электролитийн уусмал нь

цахилгаан химийн процесс явагдах нөхцлийг хангасан зэс ба хүчлийн агуулгатай байх

бөгөөд түүнийг цахилгаан химийн процессын тусгай бананд явуулна. EW-ийн аргаар

катод дээр зэс суулгах процесс нь зэсийн сульфат бүхий хүчиллэг электролитийн

уусмал дундуур электродуудын тусламжтайгаар тогтмол цахилгаан гүйдлийг

нэвтрүүлснээр хасах цэнэгтэй катод дээр зэсийн ион ангижирч нэмэх цэнэгтэй анод

дээр хүчилтөрөгч ялгарснаар электролит дэх зэсийн агуулга багасч хүхрийн хүчлийн

агуулга ихэснэ. Электролизын үед явагдах физик-химийн үзэгдлийг томъёолбол:

2CuSO4+2H2O2Cu0+O2+2H2SO4 болно.

1-р зураг. “Эрдмин” үйлдвэрийн L-SX-EW

технологийн схем

Баяжуулалтын тусгай арга

1. Түүвэрлэн баяжуулах

Түүрэвлэн баяжуулах арга нь ялгаж буй материалуудын хэлбэр, өнгө, гялтага

зэрэг гадаад шинж чанаруудаас гадна радиоидэвхит ба гэрлийг шингээх, ойлгох чадвар

зэрэг өвөрмөц шинж чанарууд дээр тулгуурлан явагддаг. Түүвэрлэлтийг гар ба автомат

аргуудаар гүйцэтгэж болно.

Гараар түүх: Гар түүвэрлэлтийн үед ажилчид хүдэр тээвэрлэгч тууз буюу босоо

тэнхлэгийг тойрон эргэлдэж байгаа дугуй ширээн дээрх хүдрээс үнэт чулуулгийг

гараар түүдэг.

Ялгаж байгаа материалын өнгө, гялтага зэрэг шинжүүдийн ялгааг

нэмэгдүүлэхийн тулд гадаргууд нь байгаа тоос шороог усаар шүршиж угаах, хийн

цэнэгт мөнгөн усны болон бусад гэрэлтүүлэгчүүдийг ашигладаг. Жишээлбэл, цайр –

цагаан тугалгын хүдрийг хөх гэрлээр гэрэлтүүлэхэд цагаан тугалга сул ягаан өнгөтэй

болж харагдана. Харин цайрын хүдэр нь бараандуу шар өнгөтэй болно.

Гар түүвэрлэлт нь энгийн хялбар боловч хөдөлмөр зарцуулалт өндөртэй,

бүтээмж багатай, нарийн ширхэгтэй материалд хэрэгжүүлэх боломжгүйн улмаас

сүүлийн үед ховор хэрэглэгдэх болсон. Гар түүвэрлэлтийн зохимжтой нэг нөхцөл нь

түүвэрлэлт хийж байгаа хүдрийн бүхэллэг 50-250 мм байх явдал юм. Энэ арга нь

баяжуулалтын бусад аргыг ашиглахад баяжмалын чанар буурах нөхцөлд (тууш

ширхэгт шөрмөсөн чулуу, том хуудаст гялтгануурын баяжуулалт, үнэт чулууг ялгах)

өргөн хэрэглэнэ.

Радиометрийн сепараци – энэ нь ялгалт хийгдэж байгаа эрдсүүдийн цацрагийн

эрчимжилт буюу гадны үүсгүүрүүдийн цацрагийг бууруулах шинж чанар дээр

үндэслэгдсэн механик буюу автомат ялгалтын арга юм. Орчин үед эрдсүүдийн

байгалийн радиоидэвхижилтийн ялгаан дээр үндэслэсэн радиометрийн сепараци

үйлдвэрлэлд хэрэглэгдэж байна.

Зарчмын хувьд радиометрийн сепарацийг дараах байдлаар төсөөлж болох юм.

Гамма–цацраг юмуу аль эсвэл өөр ямар нэг цацрагийн харилцан адилгүй идэвхжилттэй

хүдэр туузан буюу чичиргээт тосгуураар нэг үеэр шилжих хөдөлгөөнд байна гэж үзье.

Цацрагийн эрчимжилт нь илүү буюу буурсан цацрагийн эрчимжилттэй хүдрийн

шинж чанарыг, ангилах үйлдлийг гүйцэтгэх механизмд өсгөгчөөр дамжуулан дохиолол

өгч байдаг өвөрмөц автомат байгууламжаар хэмждэг.

Радиометрийн баяжуулалт нь доорхи үндсэн хэсгүүдээс бүрдсэн сепаратор дээр

явагддаг. Хүдрийг цацраг эрчимжилтийг хэмжих бүсэд өгч байдаг конвейер, электрон

систем буюу радиометр, радиометрээс өгч байгаа дохионоос хамаарч хүдрийг баяжмал,

хаягдал болгон хуваадаг ялгагч механизм.

Радиоидэвхжилт багатай хүдрийг баяжуулахын тулд цацрагийн үүсгүүр

ашиглаж болдог. 1-р зурагт шибер хэлбэрийн хуваагч механизм бүхий туузан

радиометрийн сепараторын бүдүүвчийг үзүүлжээ.

Анхдагч хүдэр туузан конвейер 1 дээр нэг үеэр өгөгдөж шибер хэлбэрийн

хуваагч руу 4 зөөвөрлөгдөнө. Датчик (мэдрэгч) 2 нь эцсийн хүрдэнд суурилагдсан

радиометр (6)-ийн тусламжтайгаар хүдрийн гамма–цацрагийн эрчимжилтийг

тодорхойлдог.

Хүдрийн гамма-цацрагийн эрчимжилт өсөх тохиолдолд радиометр нь контакт

К, реле Р-ээр дамжуулан цахилгаан соронзон ороомог (5)-д гүйдэл өгдөг.

1-р зураг. Радиометрийн туузан сепаратор:

1-туузан конвейер, 2-датчик, 3-хаалт

4-хуваагч, 5-цахилгаан соронзон ороомог

6-радиометр

Энэ үед цахилгаан соронзон зүрхэвч дотогш татагдаж хөшүүргийн тусламжтайгаар

шиберийн байрлал өөрчлөгдөж баяжмал хүлээн авах тосгуур нээгдэнэ. Сепаратор нь

хаалт (3)-аар тоноглогдсон байна. Харин гамма цацрагийн эрчимжилт багатай хоосон

чулуулаг нь хэвийн нөхцөлд нээлттэй байх хаягдал хүлээн авах тосгуурт орно.

Радиометрийн сепарацийн давуу тал нь уран агуулсан эрдсүүдийг, тэдний бусад

физик шинж чанаруудаас үл хамааран сонгон ялгах боломжтойд оршино. Гэвч энэ арга

нь зөвхөн харьцангуй том бүхэллэгтэй материалд тохиромжтой юм. Нарийн ширхэгтэй

материалыг радиометрийн сепаратораар ялгахад түүний бүтээмж эрс буурдаг.

Ихэнх тохиолдолд энэ аргаар баяжуулалт явуулахаас өмнө материалыг +150, -

150+75; -75+50; -50+25; -25 мм гэсэн бүхэллэгийн ангид хуваадаг. -25 мм-ээс доош

хэмжээний нарийн ширхэгтэй материалыг баяжуулалтын бусад аргаар баяжуулдаг.

Радиометрийн сепарацийн дутагдалтай тал нь түүний үр дүн баяжуулж байгаа

хүдрийн радиоидэвхжилттэй холбоогүй хөндлөнгийн радиоидэвхит цацрагуудаас

ихээхэн хамааралтай байдагт оршино. Ийм учраас хүдрийн радиоидэвхжилтийн

түвшин мэдрэгчийн тусгай дэлгэцээр хамгаалж бүрхдэг.

2. Мөхлөгийн хэлбэр, үрэлтийн коэффициентийн ялгаагаар баяжуулах

Хэрэв гилгэр буюу биржгэр гадаргуутай хоёр ширхэг эрдсийн мөхлөгийг налуу хавтгайн гадаргууд тавибал гилгэр гадаргуутай мөхлөг нь үрэлтийн коэффициент багатай учир харьцангуй хурдан гулсах ба гадаргуугаас салахдаа нөгөө мөхлөгөөс хол шидэгдэнэ. Хэрэв гилгэр гадаргуутай мөхлөгийг нь бөөрөнхий, биржгэр гадаргуутай мөхлөгийг хавтгай хэлбэртэй болговол тэдний налуу хавтгайд хөдлөх хурд болон гадаргуугаас шидэгдэх үеийн замын хэлбэрийн ялгаа улам ихсэнэ. Бөөрөнхий хэлбэртэй мөхлөг нь савалтын үрэлтийн эсэргүүцлийг давж өнхөрдөг бол хавтгай хэлбэртэй мөхлөг нь харьцангуй их утга бүхий гулсалтын эсэргүүцлийг даван хөдлөх болно. Налуу хавтгайд хөдлөх хөдөлгөөний хурд нь тухайн материалын гадаргуугийн байдал, хэлбэр дүрс, чийглэг, нягт, бүхэллэг болон тухайн налуугийн гадаргуугийн шинж чанар болон хөдөлгөөний төрлөөс (савлах буюу гулсах) хамаарна. Эрдсийн мөхлөгийн налуу хавтгайд хөдлөх хөдөлгөөний хурд, үрэлтийн коэффициентээс хамаарч янз бүр байдгийг ашиглан тэднийг агаар болон усан орчинд ялгахад ашигладаг.

3.Тосон гадаргууд баяжуулах нь

Энэхүү харьцангуй бага тархсан баяжуулалтын арга нь зарим нэгэн эрдсийн тосон гадаргууд амархан наалдах шинж чанарт тулгуурладаг. Энэ нь алмазын баяжуулалтанд өргөн хэрэглэгдэнэ. Алмаз агуулсан булинга тостой гадаргууд тархан өнгөрөхөд норох чанар өндөртэй (кварц, кальцит гэх мэт) эрдсүүд гадаргууд наалдалгүй шууд угаагдаж өнгөрөх ба усанд норох чанар багатай алмаз гадаргууд наалдаж үлдэнэ. Энэ аргаар ялгалт маш сайн (99-99,8%) явагддаг. Ялгалтыг улам сайжруулахын тулд алмазын гадаргуугийн норох чанарыг нь бууруулах урвалж өгч маш шингэн хальсан бүрхэвч тогтоож болно. Тосон түрхлэг нь наалдсан мөхлөгүүдийг найдвартай тогтоон барих нөхцлийг бүрдүүлэх хэмжээний өтгөрөлт, уян хатан чанар, усанд угаагдахгүй байх зэрэг чанаруудыг агуулсан байх ёстой. Алмазыг гадаргууд наалдуулан барьж авахад зориулсан аппаратыг “тосон тавцан” (2-р зураг) гэж нэрлэдэг.

2-р зураг. Тосон туузан ширээ

Тосон тавцанд явагдах баяжуулах процесс нь байнгын буюу үечилсэн ялгалттай

байж болно.

Алмазыг байнга ялгах туузан тосон тавцан нь хоорондоо 2000 мм зайтай хоёр

дамарт ороосон 1000 мм өргөнтэй резинэн туузнаас (2) бүрдэнэ.

Тууз хэвтээ хавтгайд 120-ын өнцгөөр суурилагдах ба туузны урд хэсэгт тосон

түрхлэгийн алмаз агуулсан өнгөн хэсгийг авах хусуур (3), сүүлийн хэсэгт тосон

түрхлэгийн чичиргээт тэжээгч (1) байрласан байдаг.

Алмаз агуулсан булинга туузан дамжуулагчийн хөдөлгөөний чиглэлд

перпендикуляраар дээрээс нь өгөгдөх ба энэ үед алмаз туузны тосон гадаргууд наалдан

хусуур руу зөөвөрлөгдөнө. Харин ядуурсан чулуулаг нь тосгуур (5) руу усаар угаагдан

зайлуулагдана. Хусуураар хамагдсан алмаз бүхий тос нь амсрыг нь торлосон хүлээн

авах тосгуурт (4) орох ба тосгуурыг цахилгаан халаагуураар халаах явцад алмаз торон

дээр үлдэж тос нь доош нэвтрэн дараагийн циклд ашиглагдана. Тосон тавцанг

суурилуулсан үндсэн рам (6) нь туузны хөдөлгөөнд перпендикуляраар буцах–давших

хөдөлгөөнд оршдог.

4.Сонгон бутлах, тээрэмдэх болон хагалах (декрипитац)

Баяжуулалтын энэ арга нь эрдсүүдийн бат бэх чанарын ялгаан дээр үндэслэн

явагддаг. Эрдсүүдийг халаагаад түргэн хугацаанд хөргөхөд бутарч эвдрэх үзэгдлийг

декрипитац гэж нэрлэдэг. Декрипитацийн үед явагдах бутралт нь эрдсүүдийн

цахилгаан дамжуулах шинж чанар, халаах, хөргөх үед үүсэх тэлэлтийн коэффициент

ялгаатай байдгаас хамаарч өөр өөрөөр явагдана. Мөн эрдсүүдэд агуулагдаж байгаа ус

нь түүнийг халаах үед бутралт үүсэх шалтгаан болж болно. Эрдсүүд бутлалт,

тээрэмдэлт болон декрипитацийн дараа тодорхой бүхэллэг, хэлбэр бүхий мөхлөгүүд

болдог ба тэдний цаашдын баяжуулалтыг шигшилт, гравитацийн болон бусад

аргуудаар гүйцэтгэгдэж болно. Хүдрийг сонгон бутлах, тээрэмдэх ажлууд янз бүрийн

бутлуурууд (алхан болон бусад), бөөрөнцөгт, савхат болон өөрөөр нь нунтаглах

тээрмүүдэд явагдана. Баяжуулалтын энэ арга нь барилгын материалуудыг бэлтгэх,

шатагч занар болон бусад металл биш ашигт малтмалыг баяжуулахад өргөн

ашиглагддаг. Декрипитацийн аргыг хэрэглэхдээ хүдрийг 20-50мм болтол нь буталж

ангилан -0,2мм бүхэллэгтэй хэсгийг шигшүүрээр ялган зайлуулна. Үндсэн хэсгийг нь

эргэлдэгч хүрдэт зууханд 1000-12000С хүртэл халаагаад буцааж хөргөнө. Дараа нь

хүдрийг резинэн доторлогоотой бөөрөнцөгт тээрмээр тээрэмдэж нунтаглаад шигшиж

нунтаг баяжмал гарган авна.