1. Wstęp

Główne minerały skałotwórcze, które mają gęstość od 2600 - 2800 kg/m³ stanowią w rudach skałę płoną, natomiast większość minerałów kruszcowych charakteryzuje się gęstością powyżej 5000 kg/m³.

Różnice gęstości różnych minerałów wykorzystywane są przy ich rozdzielaniu metodą nazwaną wzbogacaniem grawitacyjnym. Najprościej rozdziału można dokonać w cieczach, których gęstości zapewniają tonięcie minerałów posiadających gęstość większą od cieczy i wypływanie na powierzchnie drugich o gęstości mniejszej od cieczy. Ciecze takie nazywane są cieczami ciężkimi, a gęstość ich jest większa od wody.

Ciecze ciężkie dzielą się na jednorodne i niejednorodne. Ciecze jednorodne to głównie ciecze organiczne, roztwory wodne soli nieorganicznych( najczęściej metali ciężkich). Stosowane są głównie do badań wzbogacalności kopalin oraz w badaniach mineralogicznych.

2. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z procesem wzbogacania węgla kamiennego na podstawie rozdziału w cieczach ciężkich jednorodnych.

3.Część doświadczalna

3 .1. Materiały i urządzenia

• Ciecze ciężkie: roztwory ZnCl₂ o gęstościach : 1300,1400,1550 i 1750 kg/m³

• Węgiel kamienny

• Zlewki szklane o pojemności 250 cm³, naczynia szklane

• Sitko z tworzywa sztucznego.

3.2. Metodyka

Odważono 50 g węgla kamiennego i wsypano do zlewki szklanej nr 1, do której został wlany roztwór ZnCl₂ o gęstości 1300 kg/m³. Całość została wymieszana. Na powierzchnię cieczy wypłynęły ziarna o gęstości mniejszej od 1300 kg/m³ tworząc frakcję I, natomiast na dno opadły ziarna cięższe o gęstości większej od 1300 kg/m³.Ziarna ,,pływające,, zostały przeniesione do szklanego naczynia, po uprzednim dokładnym opłukaniu pod bieżącą wodą , w celu wysuszenia w suszarce.

Osad zgromadzony na spodzie zlewki umieszczono w zlewce nr 2 i zalano roztworem ZnCl₂ o gęstości 1400 kg/m³. Czynność powtórzono jak poprzednio zmieniając ciecz na coraz cięższą.

Po wysuszeniu poszczególne frakcje zostały zważone i zmielone w celu utworzenia naważek jednogramowych, które stanowiły popiół po spaleniu węgla.

Wyniki doświadczenia zostały przedstawione w tabeli.

3.3. Tabela wyników

Nazwa produktu	Wychód [ g ]	Wychód γ [ %]	Σγ [%]	Zawartość popiołu , %			Uzysk popiołu		Uzysk subs. palnej
				λ	Συ	Σβ	η	Ση	ε	Σε
Konc. 1	13	26	26	0,5	23,3	0,50	0,56	0,56	33,7	33,7
Konc. 2	16	32	58	1	31,3	0,78	1,38	1,93	41,3	75,0
Konc. 3	5	10	68	4,5	54,3	1,32	1,93	3,87	12,4	87,4
Konc. 4	4,6	9,2	77,2	20	69,9	3,55	7,91	11,78	9,6	97,0
Odpad	11,4	22,8	100	90	90,0	23,26	88,22	100	3,0	100,0
Nadawa z bilansu	50	100,00		23,26

Gdzie:

• koncentrat 1 - produkt o gęstości <1300 kg/m³

• koncentrat 2 - produkt o gęstości >1300i <1400 kg/m³;

• koncentrat 3 - produkt o gęstości> 1400 i ,<1550 kg/m³;

• koncentrat 4 - produkt o gęstości >1530 i <1750 kg/m³;

• odpad - produkt o gęstości > 1750 kg/m³ .

4.Wnioski

Na podstawie przeprowadzonego doświadczenie, otrzymanych wyników i wykresów można stwierdzić, iż badany węgiel jest trudno wzbogacalny. Otrzymane produkty różniły się zabarwieniem. Koncentrat miał kolor czarny, natomiast odpad - szary. Wynika to z zawartości różnych substancji mineralnych, które stanowią zanieczyszczenia w odpadzie.

---