खनिज प्रसंस्करण में गुरुत्वीय पृथक्करण कैसे काम करता है?

2025-07-23

गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण खनिज प्रसंस्करण में एक व्यापक प्रक्रिया है जो खनिजों के विशिष्ट गुरुत्व या घनत्व में अंतर का फायदा उठाकर मूल्यवान खनिजों को अपशिष्ट पदार्थ (गैंग) से अलग करती है। यह विधि उन खनिजों को अलग करने के लिए विशेष रूप से प्रभावी है जिनमें घनत्व में महत्वपूर्ण अंतर होता है।

गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण का सिद्धांत

गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण का मूल सिद्धांत यह है कि विभिन्न घनत्व वाले कण गुरुत्वाकर्षण बल के प्रति अलग-अलग प्रतिक्रिया करते हैं।

गुरुत्वीय पृथक्करण कैसे कार्य करता है

1. पदार्थ की तैयारी:

   • अयस्क को कुचलकर और पीसकर अलग-अलग खनिज कणों को मुक्त किया जाता है।
   • पदार्थ को विभिन्न कण आकार श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है ताकि प्रभावी पृथक्करण सुनिश्चित हो सके।

2. द्रव माध्यम में पृथक्करण:

   • कणों पर कार्यरत गुरुत्वाकर्षण बलों को बढ़ाने के लिए एक द्रव माध्यम (पानी या हवा) का उपयोग किया जाता है।
   • उपयोग किए जा रहे उपकरण के आधार पर, कण गुरुत्वाकर्षण, अपकेन्द्रीय बल और घर्षण जैसे बलों के संयोजन के संपर्क में आते हैं।

3. निस्पंदन और स्तरीकरण:

   • घने कण पृथक्करण पात्र के तल पर बैठते हैं या एक विशिष्ट क्षेत्र में चले जाते हैं, जबकि हल्के कण निलंबित रहते हैं या द्रव द्वारा ले जाए जाते हैं।

4. उत्पादों का संग्रहण:

   • पृथक किए गए पदार्थों को दो (या अधिक) उत्पादों के रूप में एकत्र किया जाता है: एक सांद्रण (मूल्यवान खनिजों से भरपूर) और एक टेलिंग धारा (मुख्यतः अपशिष्ट पदार्थ)।

गुरुत्वीय पृथक्करण में प्रयुक्त प्रमुख उपकरण

1. जिगिंग मशीनें:

   • घनत्व के आधार पर कणों को स्तरीकृत करने के लिए स्पंदित जल धाराओं का उपयोग करें।
   • घने कण तेजी से जमते हैं और नीचे जमा हो जाते हैं।

2. सर्पिल सांद्रित्र:

   • हेलीकल संरचनाएँ जो कणों को सर्पिल रैंप से नीचे बहने की अनुमति देती हैं।
   • सघन कण केंद्र के करीब जाते हैं, जबकि हल्के कण बाहर की ओर धकेले जाते हैं।

3. हिलाने वाली मेजें:

   • समतल, झुके हुए टेबल जो कणों की स्तरित परत बनाने के लिए कंपन करते हैं।
   • सघन कण छोटे, सीधे रास्तों में जाते हैं, जबकि हल्के कण लंबे, घुमावदार रास्तों का अनुसरण करते हैं।

4. भारी माध्यम पृथक्करण (HMS):

   • एक घना माध्यम, जैसे मैग्नेटाइट या फेरोसिलिकॉन, का उपयोग एक विशिष्ट घनत्व वाले घोल को बनाने के लिए किया जाता है।
   • माध्यम से अधिक घने कण डूब जाते हैं, जबकि हल्के कण तैरते हैं।

5. अपकेंद्रीय सांद्रित्र:

   • सूक्ष्म कणों के पृथक्करण को बढ़ाने के लिए अपकेंद्रीय बल का उपयोग करते हैं।
   • घने कण उपकरण की दीवारों की ओर बाहर की ओर जाते हैं, जबकि हल्के कण केंद्र में रहते हैं।

गुरुत्वीय पृथक्करण के लाभ

• कम लागत:फ्लोटेशन या रासायनिक पृथक्करण जैसी अन्य विधियों की तुलना में अपेक्षाकृत सस्ती।
• पर्यावरण के अनुकूल:रसायनों की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे यह पर्यावरण के अनुकूल होता है।
• मोटे कणों के लिए प्रभावी:उन कणों के लिए अच्छा काम करता है जो अपेक्षाकृत बड़े होते हैं और घनत्व में महत्वपूर्ण अंतर होता है।

गुरुत्वीय पृथक्करण की सीमाएँ

• कण आकार निर्भरता:बहुत छोटे कणों के लिए कम प्रभावी, क्योंकि गुरुत्वाकर्षण बल कम हो जाता है।
• घनत्व अंतर की आवश्यकता:मूल्यवान खनिजों और गँगे के बीच महत्वपूर्ण घनत्व अंतर की आवश्यकता होती है।
• कुछ अयस्कों तक सीमित:उन अयस्कों के लिए उपयुक्त नहीं जो समान घनत्व वाले होते हैं।

गुरुत्वीय पृथक्करण के अनुप्रयोग

• भारी खनिजों (जैसे सोना, टिन, क्रोमाइट और लोहे की रेत) की वसूली।
• आगे की प्रक्रिया से पहले अयस्कों की पूर्व-सांद्रता।
• कोयले को अशुद्धियों से अलग करना
• औद्योगिक खनिजों जैसे बैराइट, फ्लोराइट और अभ्रक का उन्नयन।

गुरुत्वीय पृथक्करण खनिज प्रसंस्करण में एक मौलिक और लागत प्रभावी विधि बनी हुई है, खासकर अन्य विधियों जैसे फ्लोटेशन या चुम्बकीय पृथक्करण के साथ संयोजन में, इष्टतम वसूली और श्रेणी प्राप्त करने के लिए।

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