طرق الفصل المعدني الفيزيائية

ما هي طرق الفصل المعدني الفيزيائية؟

إن طريقة الفصل المعدني الفيزيائية تقوم بالاعتماد على الصفات والخصائص الفيزيائية للمعادن أو الصخور، حيث يتم العمل على استغلال هذه الصفات والفروقات الصادرة عنها بين المعادن؛ لتطبيق أعمال الفصل المعدني، ومن أهم طرق الفصل المعدني الفيزيائية هي الفصل الحجمي، حيث تتضمن مرحلة تكسير وسحق الصخور أو الخامات البدائية المستعملة في عمليات قلع واستخراج الترسبات المعدنية من المنجم.
حيث يمكن اعتبار تلك الترسبات من أهم مراحل فصل المكونات المعدنية، والتي تحدث خلال العمليات التعدينية والتشغيلية للمنجم، فعلى سبيل المثال هناك أعمال قلع واستخراج مواد البناء البدائية في المقالع تتضمن تجهيز وتحضير رمال مع حصى تكون مختلفة باختلاف الأحجام؛ وذلك نتيجة استعمالها في الأهداف المخصصة لها.
كما يتم استعمال أنواع مختلفة من المناخل والغرابيل للمصنفات بهدف فصل وتصنيف هذه المواد، وذلك حسب الحجم الحبيبي مثل فصل الحصى الخشن عن الحصى الناعم، أو مثل فصل الرمل الخشن عن الرمل الناعم وعن الطين وهكذا، وفي بعض الأوقات يتم خلط أحجام مختلفة منها؛ وذلك بهدف استعمالها في مشاريع البناء المدني أو الهندسي أو لتلبية مجموعة من المتطلبات الصناعية، كما أنه وفي بعض الترسبات المعدنية قد تتواجد المعادن في الجزء الخشن من الحجم الحبيبي، حيث أنها تقدم من خلال ذلك إمكانية تطبيق عملية التصنيف لفصل الجزء الخشن الذي يحتوي على المعادن باستعمال طريقة الغربلة والتصنيف.
حيث يتم ذلك من خلال الاعتماد على الاختلافات التي توجد في الحجم الحبيبي، كما هو الحال في الترسبات الموجودة في نيجيريا، إلى جانب ذلك فقد يتواجد العديد من الشوائب في بعض ترسبات الحديد كالسيليكون والتي تكون كمواد لجزيئات الحديد.
كما تمتاز هذه المواد بسهولة إزالتها عن معادن الحديد، وذلك من خلال باستعمال عمليات الغسل بالماء على المنخل أو المصنف، إذ تستمر الترسبات على السطح العلوي للمنخل، ومن الأمثلة على ذلك الترسبات الفتاتية الحاملة لمعدن التيتانيوم، كما أنها تحتوي على خمسة من المكونات المعدنية؛ الكوارتز والزيركون والماكنيتايت بالإضافة إلى الروتايل مع الطين.
أثناء عمليات الفحص المختبري لهذه الترسبات يتم العمل على تصنيف النموذج المعدني إلى أربعة أجزاء، كما يتم العمل على تحليل كل جزء من هذه الأجزاء الأربعة؛ وذلك بهدف معرفة نسبة هذه المكونات المعدنية الخمسة في كل جزء، كما يعتبر التصنيف اليدوي واحد من أقدم أساليب التصنيف الفيزيائي، والتي استعملت خلال عمليات الفصل للمكونات المعدنية عن بعضها البعض في عمليات التعدين المنجمية.
وبشكل خاص فإن توفر الأيدي العاملة الرخيصة في حال كان الاختلاف واضح بين المعادن الاقتصادية المستهدفة في عمليات الفصل المعدني والفضلات، كما أن عمليات الفصل اليدوي لا تزال تُستعمل كطريقة معتمدة لغاية الوقت الحالي وذلك بالنسبة للجزيئات الصخرية التي تكون بأحجام أكبر من 4 سانتي متر.
إن هذه الطريقة تتم من خلال الاعتماد على فرق اللون أو بالاعتماد على خاصية الوميض تحت الأشعة فوق البنفسجية، كما يوجد البعض من الحالات التي تعتمد على الطرق اليدوية في إزالة واستبعاد الفضلات والمواد العقيمة من الترسيبات المعدنية وهي في مكانها، خاصةً الترسبات التي تكون من النوع العرقي؛ وذلك بهدف زيادة عمليات التركيز المعدنية ورفع كفاءة عملية الفصل، ومن الأمثلة على ذلك عملية فصل الماس النقي من ترسبات الماس التي تحمله.
كما يوجد آلية أخرى في هذا النوع من الفصل المعدني وهي الفصل باستخدام الوسط الكثيف، حيث أنه من السهولة فصل حبيبات الرمل عن نشارة الخشب مثلاً، وذلك من خلال وضع الخليط داخل خزان مائي، وبذات الطريقة يمكن تطبيق عملية فصل معدنين في أي خليط معدني في حال تم غمره في داخل سائل ذو كثافة معتدلة، لكون أحد المعدنين ذو كثافة قليلة فسيطفو، في حين أن المعدن الآخر يغطس ويكون ذو كثافة مرتفعة.
إن الوسط الذي يتم استعماله مختبرياً في عمليات الفصل الجزئي المعدني هو سائل غير عضوي ثقيل، حيث أنه غالي الثمن، كما أنه سام وبذلك لا يمكن استعماله بشكل تجاري في معامل الاستخلاص المعدني، ومن الممكن تحضير وسط مائي ملائم للفصل المعدني من خلال وضع جزيئات صلبة ناعمة ذات ركود بطيء في الماء، وحتى تبقى عالقة في الماء فإنها ستقوم بعمل وسط معتدل الكثافة مناسب لعملية الفصل المعدني والمسمى بالوسط الثقيل.
ومن خلال عمليات الفصل فسيكون هناك تباين في كثافات المعادن، حيث أن الوسط الثقيل المستعمل في عمليات الفصل يجب أن تتوفر فيه مواصفات محددة حتى يكون مناسب للاستعمال.