طرق الفصل المعدني المعتمدة على الكثافة

ما هي طرق الفصل المعدني المعتمدة على الكثافة؟

إن هذه الطريقة في الفصل المعدني تعتمد على الكثافة التي تكون بين المكونات المعدنية، ولهدف ضمان نجاح استعمال هذه الطريقة يجب أن تحتوي الجزيئات المعدنية المتباينة فرق كثافة أكثر من 1000 كيلو غرام لكل متر مكعب؛ وذلك بهدف ضمان كفاءة الفصل المعدني الجيدة، وهذا يعني أن طريقة عمل هذه الطريقة تقوم بالاعتماد على المعادن المحررة أو المعادن التي تتواجد بصورة حرة مثل تلك المتواجدة في الرمال الساحلية والترسبات الغرينية.
إن من أقدم الطرق المستعملة في عملية فصل المعادن بالاعتماد على فرق الكثافة هي استعمال سلوكيات الجزيئات المعدنية وطبيعة حركتها في طبقة مياه رقيقة جارية، كما أن الماء الذي يكون ملاصق لسطح القاعدة المعدنية المائية والذي تستعمل في عملية الفصل يكون مستقر تقريباً، حيث تزداد سرعة الماء من خلال الابتعاد عن القعر المعدني، ثم تقل السرعة عند حد ملامسة سطح الماء لطبقة الهواء.
إن الجزيئات المعدنية التي تحتوي على قطر مقارب بشكل تقريبي لسمك طبقة الماء أو تحتوي على كثافة متساوية ستميل إلى التجمع في منطقة محددة على السطح المائل، وذلك بالاعتماد على العلاقة بين درجة ميلان السطح وسرعة جريان الطبقة المائية مع قطر وكثافة وشكل الجزيئات المعدنية، ومن خلال هذا فإنها تمنح خاصية عزل جيدة باستعمال هذه التقنية.
هذا يدل على أنه عند وضع جزيئات ذات أحجام وأشكال متباينة فإن الجزيئات التي تكون بأحجام كبيرة تترسب أسرع، بينما تنجرف الجزيئات التي تكون بأحجام صغيرة مع تيار الماء لتترسب في مكان آخر على السطح المائل، وذلك بالاعتماد على درجة الميلان وسرعة الماء.
أما في حالي تساوي الحجوم وتباين الكثافات فإن الجزيئات ذات الكثافة المرتفعة تترسب أسرع من الجزيئات التي تكون بكثافات قليلة، ومن أهم تطبيقات هذه الطريقة هي استعمال المنضدة الهزازة أو المتحركة، والتي تعد عبارة عن منضدة ذو شكل مستطيل تميل بدرجة محددة ومن الممكن تحريكها بشكلٍ ترددي مستوية أفقية وتكون غير مماثلة وتتحرك بشكل عمودي على اتجاه جريان الماء.
لهذا السبب فإن الجزيئات المعدنية سوف تتأثر في قوى باتجاهات متعددة كما أن محصلة القوى هي التي تكون مسار ومكان استقرار الحبيبات، إن الحركة التأرجحية للمنضدة الهزازة تتسبب في تحرك الجزيئات المعدنية المتشابهة في الصفات، حيث تتحرك بشكل متقطع باتجاه أحد نهايات المنضدة وتتجمع على صورة حزم في مكان واح.
إن التغذية المتتابعة في مواد الخليط مع المحافظة على نفس الظروف المذكورة تتسبب في امكانية تطبيق فصل معدني للجزيات المعدنية المطلوبة، كما يتم صناعة المناضد الهزازة بشكل عام من الخشب المطلي، وذلك من خلال مادة ذات معامل احتكاك مرتفع مثل البلاستيك أو المطاط وتكون بزاوية ميلان تقع بين 0 إلى 6 درجات.
كما يتم وضع أشرطة بارتفاع قليل على سطح المنضدة أو يتم صنع تجاويف حلزونية باتجاه عمودي على اتجاه جريان الماء؛ وذلك بهدف رفع كفاءة الفصل المعدني، حيث يقوم بالمساعدة في تجمع الجزيئات المعدنية في أماكن موحدة، كما أن الاستعمال الرئيسي بهذه التقنية هو معالجة وفصل الجزيئات المعدنية التي تتراوح حجوم جزيئاتها من 25 إلى 250 مايكرو ملي متر.
وفي العادة فإن مساحة المنضدة تكون مساوية ل 1 متر مربع وتكون ذات قابلية للمعالجة والفصل بمقدار 5 طن لكل ساعة من المواد الخام، حيث يوجد طريقة أخرى بديله لطريق المنضدة وهي طريقة استعمال الاسطوانة الحديدية، حيث تم تسميتها باسم الغربال المائي.
وهذه الطريقة تعد من الطرق القديمة المستعملة في عمليات الفصل الجزيئي على أساس الوزن النوعي ويستعمل في الغالب حبيبات تكون بأحجام كبيرة وتكون ذات قطر يقع بين 40 ملي متر إلى 2 ملي متر، وتستعمل هذه الطريقة في فصل الجزيئات المعدنية التي تحتوي على أحجام حبيبية أكبر من التي يمكن معالجتها في المنضدة الهزازة.
إن طريقة العمل تقوم بالاعتماد على وضع الجزيئات المعدنية أو الخليط الخام في اسطوانة حديدية، حيث أنها تحتوي في قعرها على منخل أو على غربيل، يحتوي على فتحات ملائمة ومحسوبة لحجم الحبيبات على أساس الحجم الحبيبي الذي نريد فصله عن المواد الخام.
يتم ملئ هذه الاسطوانة في الماء الجاري من أسفل الغربيل ويخرج باتجاه أعلى الغربيل، كما يتم الفصل من خلال تحريك الغربيل مع المواد في حركة تواترية باتجاه الأعلى والأسفل أو التصميم الحديث، حيث أن هذه الطريقة هي التي تسببت في دفع الماء إلى الأعلى ويكون الغربيل ثابت من خلال الجزيئات المعدنية، ومن خلال هذه الطريقة فإن الجزيئات المعدنية المتشابهة تميل إلى تشكيل الطبقات.