KWALIFIKACJA GIW5 - CZERWIEC 2016

PYTANIE NR 19.
Na podstawie tabeli wskaż które mieszaniny mineralne można rozdzielić przy użyciu tetrabromoetanu o gęstości 2 950 kg/m3.
Ilustracja przedstawia tabelę z danymi dotyczącymi mieszanin mineralnych, które mogą być rozdzielane przy użyciu
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Rozdział w cieczy ciężkiej polega na tym, że ziarna o gęstości mniejszej od gęstości cieczy pływają, a o gęstości większej toną. Dla tetrabromoetanu (2950 kg/m3) rozdzielalne są te mieszaniny, w których składniki leżą po przeciwnych stronach tej wartości. Z tabeli wynika, że dotyczy to mieszanin 1 i 3.

Pełne wyjaśnienie:

W rozdziale grawitacyjnym w cieczach ciężkich (ośrodkach o podwyższonej gęstości) wykorzystuje się prostą zasadę fizyczną: ziarno o gęstości mniejszej niż gęstość cieczy ma tendencję do pływania, a ziarno o gęstości większej – do tonięcia. Oznacza to, że dla cieczy o gęstości 2950 kg/m3 da się skutecznie rozdzielić tylko takie mieszaniny mineralne, w których jedne składniki są "lżejsze" od 2950, a inne "cięższe" od 2950.

Odpowiedź "mieszaniny 1 i 3" jest poprawna, ponieważ (zgodnie z danymi w tabeli) właśnie w mieszaninie 1 oraz w mieszaninie 3 występuje układ składników umożliwiający powstanie dwóch frakcji: pływającej i tonącej w tetrabromoetanie. Innymi słowy, granica rozdziału ustawiona na 2950 kg/m3 "przecina" zestaw gęstości minerałów w tych mieszaninach.

Dlaczego pozostałe propozycje są niepoprawne?

  • "tylko mieszaninę 3" – to typowy błąd nieuwzględnienia drugiego przypadku spełniającego kryterium; tabela wskazuje, że jeszcze jedna mieszanina również ma składniki po obu stronach gęstości cieczy.
  • "tylko mieszaninę 1" – analogicznie pomija mieszaninę 3, która także spełnia warunek rozdziału w tym ośrodku.
  • "mieszaniny 2 i 3" – zawiera mieszaninę 3 (poprawnie), ale błędnie dopisuje mieszaninę 2, w której (według tabeli) składniki nie tworzą pary "lżejszy–cięższy" względem 2950 kg/m3, więc nie uzyska się jednoznacznego rozdziału na pływającą i tonącą frakcję.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze wykonaj porównanie "po kolei" dla każdej mieszaniny: sprawdź, czy występuje co najmniej jeden składnik o gęstości mniejszej oraz co najmniej jeden większej niż gęstość ośrodka. Dopiero wtedy zaznacz mieszaninę jako rozdzielalną.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Ciecz ciężka to ośrodek rozdziału o dużej gęstości, w którym ziarna minerałów pływają lub toną zależnie od swojej gęstości. Dzięki temu można rozdzielać mieszaniny na frakcję lekką i ciężką metodą grawitacyjną, szczególnie w badaniach laboratoryjnych i próbach technologicznych.
Tetrabromoetan ma określoną gęstość (w zadaniu 2950 kg/m3). Ziarna o gęstości mniejszej od ośrodka zwykle przechodzą do frakcji pływającej, a o gęstości większej do frakcji tonącej. Rozdział jest możliwy tylko wtedy, gdy składniki mieszaniny leżą po obu stronach tej wartości granicznej.
Sprawdź, czy w danej mieszaninie występuje przynajmniej jeden składnik o gęstości poniżej gęstości cieczy i przynajmniej jeden powyżej. Jeśli wszystkie składniki są tylko lżejsze albo tylko cięższe, to nie uzyskasz dwóch frakcji, więc mieszanina nie będzie rozdzielalna przy tej gęstości ośrodka.
Rozdział w cieczach ciężkich jest metodą grawitacyjną, więc kluczowa jest różnica gęstości (która decyduje o pływaniu/tonięciu). Twardość wpływa bardziej na rozdrabnianie i zużycie urządzeń, ale nie jest bezpośrednim kryterium rozdziału w ośrodku o zadanej gęstości.
Tak. Gdy gęstości składników są bardzo zbliżone do gęstości ośrodka, rozdział może być nieostry: część ziaren będzie zachowywać się niejednoznacznie, a separacja może wymagać korekty gęstości cieczy, poprawy przygotowania ziarnowego lub dodatkowego etapu wzbogacania.
Najczęściej myli się warunek pływania i tonięcia (odwrócenie nierówności), pomija jedną z mieszanin spełniających kryterium oraz nie analizuje wszystkich składników mieszaniny. Pomaga schemat: "czy jest coś poniżej i czy jest coś powyżej gęstości ośrodka?" – jeśli tak, rozdział jest możliwy.
Stosuje się go, gdy różnice gęstości minerałów są na tyle duże, że można uzyskać rozdział grawitacyjny, a jednocześnie potrzeba selekcji frakcji (np. odrzucenie skały płonnej albo wydzielenie koncentratu). W praktyce metoda bywa używana w badaniach, doborze technologii oraz w niektórych układach wzbogacania.
Gęstość ośrodka dobiera się tak, aby była pomiędzy gęstościami rozdzielanych składników: lżejszy ma wtedy przejść do frakcji pływającej, a cięższy do tonącej. W zadaniach egzaminacyjnych wykonuje się to przez proste porównanie wartości z tabeli z gęstością cieczy.
Jednostka kg/m3 jest standardową jednostką gęstości w układzie SI. Ułatwia porównywanie danych tabelarycznych i ogranicza ryzyko pomyłki jednostek. Na egzaminie zwracaj uwagę, czy wszystkie wartości są w tych samych jednostkach, bo mieszanie np. g/cm3 i kg/m3 prowadzi do błędnych wniosków.
Przećwicz serię zadań z tabelami gęstości: dla każdej mieszaniny sprawdzaj warunek "poniżej i powyżej" gęstości ośrodka. Utrwal też pojęcia: frakcja pływająca, frakcja tonąca, gęstość graniczna. Najlepsza praktyka to rozpisywanie krótkiej notatki obok każdej mieszaniny.
info

Około 67% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Rozdział w cieczy ciężkiej polega na tym, że ziarna o gęstości mniejszej od gęstości cieczy pływają, a o gęstości większej toną."

Źródła:

  • Wills' Mineral Processing Technology: An Introduction to the Practical Aspects of Ore Treatment and Mineral Recovery, rozdziały dotyczące rozdziału grawitacyjnego i cieczy ciężkich (heavy liquid separation).
  • SME Mineral Processing and Extractive Metallurgy Handbook, hasła/rozdziały dotyczące separacji grawitacyjnej oraz właściwości ośrodków rozdziału o podwyższonej gęstości.

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z przeróbki mechanicznej kopalin (rozdział: wzbogacanie grawitacyjne, ciecze ciężkie)
  • Materiały szkoleniowe z laboratoriów wzbogacania (instrukcje badań w cieczach ciężkich)
  • Tablice właściwości fizycznych minerałów (w szczególności gęstości)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego