Спеціальні методи збагачення корисних копалин основані на відмінності корисного компонента і пустої породи за: кольором та блиском; радіоактивним випромінюванням; твердістю; пружністю; формою зерен; коефіцієнтом тертя; характером зміни грудок матеріалу при термічному впливі (декрипітація); характером переведення компонентів твердих корисних копалин в інші фазові стани (вилуговування); за електрокінетичними властивостями поверхні мінералів і породи, їх адгезійними властивостями, ліофільністю, намагнічуваністю та ін.

Загальна характеристика

Спеціальні методи збагачення базуються на використанні різниці у зовнішньому вигляді розділюваних мінералів (колір, блиск, форма зерен), а також на використанні специфічних властивостей деяких мінералів (радіоактивність, здатність до люмінесценції).

Розрізняють такі способи радіометричного збагачення:

авторадіометричний — базується на використанні випромінювання (головним чином γ-випромінювання) природно радіоактивних хімічних елементів; застосовується при збагаченні уранових руд; фотонейтронний — оснований на використанні відмінностей в інтенсивності нейтронного випромінювання, що випускається мінералами, при опроміненні руди γ-променями; застосовується при збагаченні берилієвих руд, так як ядра берилію випускають нейтрони при опроміненні γ-променями; люмінесцентний — оснований на використанні відмінностей в інтенсивності люмінесценції мінералів під дією рентгенівського або ультрафіолетового випромінювання. Здатністю до люмінесценції володіють кальцит, шеєліт і інші мінерали; в промисловому масштабі цей процес застосовують при збагаченні алмазів; фотометричний — оснований на використанні відмінностей мінералів відбивати, пропускати або заломлювати світло; застосовується для збагачення кварцу, крейди, магнетиту, золотовмісних руд; нейтронно-активаційний — оснований на використанні відмінностей в інтенсивності випромінювання радіоактивних ізотопів, що утворюються при опроміненні руди потоком нейтронів; застосовується при сортуванні флюоритових руд; гамма-абсорбційний — оснований на використанні відмінностей мінералів в здатності поглинати рентгенівські або γ-промені; застосовується при збагаченні залізних руд; нейтронно-абсорбційний — оснований на використанні відмінностей мінералів послаблювати потік нейтронів внаслідок їх захоплення ядрами хімічних елементів; застосовується при збагаченні руд бору.

Основні задачі сортування полягають у наступному:

виділення чистих мінералів або мінералів, придатних для використання без подальшого збагачення. Дана технологія використовується при вибірці коштовного, напівкоштовного і виробного каміння;

попередня концентрація цінного компонента. При попередньому збагаченні кондиційних руд метою цієї операції є підвищення продуктивності збагачувальної фабрики і зниження собівартості продукції. При попередньому збагаченні некондиційних руд метою попередньої концентрації є отримання максимального виходу концентрату з мінімально допустимим вмістом цінного компонента; розділення корисної копалини на окремі технологічні типи, які відрізняються за властивостями і речовинним складом. Головна мета операції — підвищення селективності розділення; отримання крупногрудкових концентратів для хімічної і металургійної переробки; доводка чорнових концентратів, отриманих іншими способами.

Область застосування спеціальних методів збагачення

Потрібно зазначити, що область застосування спеціальних методів збагачення значно менша, ніж традиційних. У більшості випадків спеціальні методи застосовуються в комбінації з гравітаційними, флотаційними, магнітними методами збагачення або один з одним. У таблиці наведено властивості мінералів і методи їх збагачення.

{| class="standard" style="text-align: center; " border="1" cellpadding="2" cellspacing="2" |+<span style="color: #2F4F4F"> Властивості мінералів і методи збагачення '</span> !Властивості мінералів !Методи збагачення !Приклади застосування

| 1. Колір, блиск, радіоактивне випромінювання | породовибірка, рудорозбірка, радіометричне сортування | ручне збагачення, оптична сепарація

| 2. Твердість | збагачення за твердістю | вибіркове дроблення

| 3. Пружність | збагачення за пружністю | збагачення гравію

| 4. Форма зерен | збагачення за формою | грохочення за формою

| 5. Коефіцієнт тертя | збагачення за тертям | збагачення азбестових руд

| 6. Здатність розчинятися в неорганічних сполуках | хімічне вилуговування | збагачення уранових та ін. руд

| 7. Змочуваність (ліофільність) | селективна масляна агрегація | збагачення тонких гідрофобних мінералів (вугілля, сульфідних руд тощо)

| 8. Змочуваність (ліофільність) | селективна полімерна флокуляція | збагачення тонкодисперсного вугілля

| 9. Електрокінетичні властивості поверхні | селективна електролітна коагуляція | збагачення тонкодисперсного вугілля

| 10. Адгезія та сорбція | концентрація на носіях | адгезійне і сорбційне збагачення золота та алмазів

| 11. Намагнічуваність | флокуляційна концентрація | збагачення шлаків сталеплавильного виробництвамідний концентрат

| 12. Властивості взаємодіяти з бактеріями або їх метаболітами | бактеріальне вилуговування | збагачення руд різних металів |+

Класифікація спеціальних методів збагачення

Спеціальні методи можна класифікувати на такі види: сортування; збагачення з використанням ефектів взаємодії зерен компонентів, що розділяються, з робочою поверхнею сепаратора; збагачення з використанням ефектів взаємодії зерен компонентів, що розділяються, між собою; збагачення на основі селективно направленої зміни розмірів зерен компонентів корисної копалини; збагачення з використанням вибіркового характеру фазових переходів компонентів корисної копалини (комбіновані методи збагачення); збагачення на основі різних поверхневих властивостей компонентів, що розділяються.

Див. також Спеціальні методи дроблення Методи збагачення корисних копалин Термоадгезійний метод збагачення Масляна агломерація Флокуляційна концентрація Адгезійне збагачення золота ‎ Вилуговування Фотонейтронний метод збагачення Електричне збагачення корисних копалин Сорбційне збагачення золота Відтирання корисних копалин

Література

Самилін В., Білецький В. Спеціальні методи збагачення корисних копалин (курс лекцій). — Донецьк: Східний видавничий дім, 2003. — 116 с. В. В. Кармазин. Магнитные, электрические и специальные методы обогащения полезных ископаемых. — М. — 2002. Б. Н. Кравец. Специальные и комбинированные методы обогащения. М. — 1986. Білецький В. С. Наукова школа «Спеціальні методи збагачення, зневоднення і грудкування тонко- і дрібнодисперсного вугілля»''/ Вісті Донецького гірничого інституту. № 30 (1) 2012. С. 363—374. Білецький В. С., Олійник Т. А., Смирнов В. О., Скляр Л. В. Основи техніки та технології збагачення корисних копалин: навчальний посібник. — К.: Ліра-К 2020. — 634 с.