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锂矿加工 2024-09-30 20:19:42

细沙回收机旋流器(金属回收旋流器)

一、细沙旋流旋流器的回收回收成品回收率太低怎么办

关于尾矿回收、细沙回收用旋流器常见故障及解决方法

金属、机旋金属非金属矿尾矿回收机,流器骨料砂石企业洗沙用细沙回收机已经广泛应用于实践生产中。细沙旋流由于物料的回收回收不同、以及生产线配置不同,机旋金属导致旋流器在使用过程中出现这样、流器那样的细沙旋流问题。以下总结出旋流器常见故障和解决办法,回收回收分享给大家。机旋金属

旋流器工作时出现振动

发生空吸,流器处理方法:使用吸气管;

物料量大,细沙旋流处理方法:改变入料浓度

溢流管变形,回收回收处理方法:更换溢流管。机旋金属

底流密度过低

旋流器入料情况不正常,处理方法:排料嘴口径不正确,更换排料嘴

异常超粒度

出口大、底流嘴磨损严重,处理方法:更换合适的底流口;

入料密度过大,处理方法:检查堵塞物;造成入料反向流,更换易磨件。

二、非金属矿产资源的综合开发利用

一、矿产综合开发利用是我国矿业的重要政策

1.矿产综合利用的含义及重要作用

矿产综合利用主要是指在矿产开发过程中对共生、伴生矿产进行综合勘查、开发和利用,对以矿产资源为原料、燃料的工业企业排放的废渣、废液、废气及生产过程中的水、气进行综合利用。

矿产综合利用是合理开发资源、保护人类环境的有效手段。综合利用共生伴生矿产资源中有用的组分,可使一矿变多矿,小矿变大矿。以此扩大了资源、增加了产量。而且综合利用对矿山建设来说,减少了土地、设备、电、路和其他设施的重复建设,节约投资。由于综合利用了矿产,增加了产品数量,生产减少能耗,降低成本。充分利用三废、变废为宝,不仅可以开发新产品,也可保护环境,减轻污染。

2.我国矿产资源综合利用的方针

我国开展矿产资源综合利用的方针是:充分调动地区、部门和企业的积极性,把资源开发、资源消费与资源综合利用结合起来,把资源综合利用与企业技术改造和治理污染结合起来,变废为宝,化害为利,走出一条自我积累,自我发展,国家予以扶持的资源综合利用的新路子。

3.我国矿产资源综合利用存在的问题

(1)综合利用率不高,总体上低于30%;工业固体废料综合利用率也只有25%左右。据对1845个重要矿山调查统计,综合利用有用组分70%以上的矿山仅占2%,综合利用有用组分50%的矿山不到15%,综合利用有用组分低于25%的矿山占75%,在246个大中型矿山中,有32%的矿山未综合利用有用组分。

(2)综合利用技术尚未完全过关,存在一些尚未解决的问题,因此致使不少矿产资源未能利用,或者即使综合利用了回收率也很低。

(3)综合利用产品的科技含量附加值较低,有相当部分企业和矿产综合利用项目尚属低层次的原料生产及粗加工利用,产品档次较低,市场销路有限,经济效益不高。

二、河南省非金属矿产的综合利用

1.河南省非金属矿产开发的基本状况

在河南省已发现的80余种非金属矿产中水泥灰岩、耐火粘土(包括作为耐火材料用的铝土矿、高铝粘土)、建筑饰面用花岗石、大理石、砖瓦粘土、建筑用石材等开发比较广泛。河南省开发利用的非金属矿种还有珍珠岩、膨润土、沸石、蓝晶石、红柱石、夕线石、高岭土、石墨、萤石、天然碱、盐岩、石膏、硫铁矿、重晶石、白云岩、滑石、玉石、海泡石、硅石、钾长石、麦饭石、陶瓷粘土等,随着我国加大基础设施投资力度,高速公路所需玄武岩、铁路道渣用石料也得到了开发,近年新发现的矿种如伊利石、霞石正长岩、白云质凹凸棒石也在研究开发利用,金红石等矿种采选矿工艺成熟后也会很快得到开发利用。

2.河南省非金属矿产资源综合利用存在的问题

(1)河南省非金属矿产开发主要是乡镇企业,多数规模小,开发利用技术落后,近年来虽然有较大规模的企业引进的一些国外技术和设备也多用以深加工工业。因此,多数矿山和加工企业主要生产原矿和初级产品,优等产品少,低档产品多,致使经济效益差,资源利用率低,矿产资源未被科学合理地利用,更谈不上综合开发利用和利用废渣、废水了。

(2)由于上述原因,河南省不少非金属矿产有用的共生伴生矿产得不到开发利用,如豫北粘土矿具有十几个品级,开采时只采其中较高的几种,其他完全丢掉,采出后只作耐火材料用,而在造纸、橡胶等行业作为填料均未利用。荥阳大理石资源丰富,其中质量好的墨玉大理石作为水泥灰岩开采,作为饰面石材高达100元/m3,而碎成石子仅以6元/t出售。一些熔剂灰岩、化工灰岩、饲料灰岩及轻质碳酸钙灰岩没有分别按用途开发利用,大大降低了资源利用率和经济效益。又如石炭系中统本溪组的铝土矿、耐火粘土、硫铁矿、煤、高岭土等共生,未能综合开发利用,把硬质粘土甚至作为废石扔掉。

(3)应用信息不灵,科技水平不高是河南省的非金属矿产综合利用深层次的问题。如沸石矿是优质水泥原料,但也是高效益畜牧饲料添加剂,优良的土壤改良和净化环境的除臭剂及净化剂,还可加工成分子筛系列产品,在石油、化工、轻工行业推广应用,但由于研究不够,未能进一步加工利用。

3.河南省非金属矿产资源综合利用方向

1)引进先进技术,搞好科学研究,生产高附加值的非金属矿产品和深加工产品,不断探索非金属矿应用新领域

(1)加强对选矿、煅烧等初加工方面的研究,提高资源回收率和提高初级产品质量①河南省蓝晶石类矿物矿产(蓝晶石、红柱石、硅线石)的选矿方法研究,提高回收率和提高精矿质量。②金红石在河南省有较大储量,只是选矿不过关,未能大规模开发利用。因此,对河南省金红石矿选矿的研究尤为重要。③研究石墨提纯方法,生产中、高碳石墨,并在提纯过程中注意保护石墨鳞片,提高石墨产品的价值。④耐火粘土开发利用要推广和改造直径大于3m,进出料口高差10m的大型煅烧竖窑,建成100m3以上的倒焰窑或0.3m乘60m回转窑提高熟料的质量和档次,提高效益。⑤改造现有的珍珠岩膨胀炉或引进新型膨胀炉生产各种粒级的玻壳珍珠岩微珠,使其适合制造各种颜色的高档轻质建筑板材原料。

(2)搞好深加工,探讨非金属矿开发应用新领域河南省现在对非金属矿产的开发利用还是以卖原矿和初级产品为主,如何加长开发链条,向深层次发展,提高附加值,获得更高的经济效益是综合利用资源的一个重要方面。

A.河南省膨润土主要是钙基膨润土,而钠基膨润土的物理性质优于钙基膨润土,具有更高的经济价值和使用价值。因而,加强研究和发展钙基膨润土的提纯改型工艺,生产高质量钠基土。进一步发展加工应用于化工产品的活性白土和有机膨润土系列产品,长效复合保墒肥料的添加剂,农药载体和饲料搀和剂等产品。

B.河南省珍珠岩主要加工成珍珠岩砂,也有一些深加工制造建筑保温材料的企业,但总的来说深加工远远不够。目前建筑保温材料仍是占产品的主导地位,新产品如水泥珍珠岩板、复合墙体保温板、高强度珍珠岩板、坚头壳水泥珍珠岩复合墙体保温板、代木珍珠岩板等不断出现。尤其是憎水珍珠岩制品作为含水炸药的密度调节剂引起了工业炸药的又一次革命。另外,珍珠岩尾矿还可制轻质水泥,代替石英砂作为玻璃和水玻璃原料可节约纯碱降低成本;将珍珠岩熔制成泡沫玻璃,做铁水保温渣覆盖剂;用于饮料、食品、药物和化工液体的珍珠岩过滤剂在我国研制成功投入生产;用珍珠岩尾矿焙烧后的微粉作动物饲料、农药和土壤肥料的调节剂也在研究开发,以上应用领域为河南省珍珠岩开发利用提供了方向。

C.蓝晶石类矿产除提高选矿技术外,应向高档耐火材料产品发展,尤其是向不定型耐火材料新技术产品方向开展研究和加工生产,产品用于各种高温设备和工业窑炉。现在国际上还在研究蓝晶石类矿物的新用途,值得我们重视。如利用超纯蓝晶石生产高强度轻质合金——铝硅合金,用来制造汽车、火车、飞机和船舰部件等。

D.河南省石墨加工企业已有一定规模,主要产品有耐火材料、石墨电极、密封材料等。其中镁碳砖和石墨电极产品在国内处于领先水平。但企业规模小,力量分散,生产设备落后,技术力量薄弱,产品档次低且单一。河南省石墨加工企业今后应扩大企业规模,根据客户要求,开发生产各种特定规格的石墨产品,形成多品种多规格的产品结构。提高深加工技术,生产高档产品,如彩电玻壳用石墨乳、机电设备需要的石墨密封材料及核反应堆需要的超纯石墨产品等。

E.安阳霞石正长岩已完成了选矿中试,产品送杭州玻璃厂完成应用试验,为未来发展看安阳霞石正长岩除应用于玻璃工业外还应扩大应用范围,开拓其他领域。如利用烧结法和水化学法处理霞石正长岩获得氧化铝、钾碱、钠碱和高标号水泥产品,也可在油漆、塑料、橡胶、涂料行业作填料。在放射性废物处理方面也有广泛用途,这些方面都有待于研究探讨。

F.河南省煤系地层赋存有大量高岭土矿,以前开发多应用于陶瓷和耐火材料工业。由于含铁多超过标准,用于造纸工业的不多。由于对煤系高岭土研究较少,对其他领域的应用没真正有效地开展,如在橡胶、塑料、油漆等行业作填料,作为制白水泥的粘合剂、增白剂和充填料,应用于石油、化工行业、农业和其他领域等。加强对煤系高岭土的开发利用研究应是河南省非金属矿发展的重要方面。

2)对非金属矿床中共伴生矿产综合回收,充分利用尾矿和废渣,充分利用资源,保护人类环境

这个问题在河南省尚未引起足够的重视。下面以实例说明矿产综合利用带来的显著经济效益和社会效益。

(1)蓝晶石类矿物在河南省产于变质岩中,伴生变质矿物也比较多。近年来,我国在蓝晶石类矿物的综合利用方面做了大量的研究工作,特别是对于伴生矿物的回收和综合利用的研究也有很大的进展。

河北省平山县罗圈硅线石矿采用先磁选后浮选工艺流程,对该地区硅线石矿石磁选,使其含铁矿物主要集中在磁铁精矿中。仅有少量泥化的含铁氧化物及连生体进入非磁性产物,既能保证除铁效果又能使含铁矿物流向集中,有利于铁精矿的综合回收。摇床回收铁矿物,铁精矿产率6.56%,铁品位56.15%,铁回收率76.36%,磁选作业非磁性矿物浮选硅线石,精矿产率24.88%,硅线石回收率81.75%。硅线石尾矿用旋流器脱泥,可综合回收白云石精矿、石英精矿、云母精矿等。

黑龙江鸡西硅线石矿床选矿副产品率分别为磁性产品4.02%,石墨2.00%、尾矿45.00%,矿泥33.05%,有工业价值并能综合回收利用的有石墨、石榴子石、钛铁矿等。磁性产品中分出硬度大于7的石榴子石可做磨料。石墨主要作保护渣,部分隐晶质石墨还可制成含固定碳大于85%的石墨精粉,尾矿中含二氧化硫82.5%、三氧化二铝9.2%、一氧化钾5.2%,氧化钠0.45%,可用做生产加气混凝土砌砖的原料,还可做民用陶瓷的原料。矿泥制成地面砖和外墙砖,其颜色、强度、抗冻性、耐温度急变和成形性能等均属良好,具有“紫砂泥”特色,可仿造各种器皿。

(2)低品位膨润土矿和尾矿的处理与利用。膨润土深加工多以提纯土为原料,但无论干法或湿法提纯土均伴有大量尾矿产生。浙江大学硅酸盐研究所应用粉碎机械化学作用提高了低品位膨润土或提纯后尾矿的表面化学活性,通过控制细粉碎和表面改性处理方法以改善其作为冶金球团粘结剂的工艺性能,取得了可喜的成果。实验结果表明,合理控制细粉碎可有效改善膨润土尾矿和低品位膨润土的表面物理化学性能,大幅度提高其膨胀容、胶质价、温压强度、热湿拉强度以及吸蓝量和阳离子交换容量,使其作为铸造用的工艺技术性能提高一个等级,达到提纯土二级品标准,同时改善作为冶金球团粘结剂的工艺技术性能。

(3)珍珠岩尾矿和膨胀珍珠岩微细粉的综合利用。珍珠岩尾矿的利用在河南省信阳地区已取得了一些经验。信阳上天梯珍珠岩矿在矿石破碎过程中产生30%~40%的-0.175mm的过细尾矿,其中99%是酸性玻璃,少量长石、磁铁矿、黑云母和蒙脱石,化学成分以二氧化硅(71.98%)和三氧化二铝(2.02%)为主。可利用这种粉矿代替价格较高的氟硅酸钠生产玻璃马赛克,其方法是采用压延压铸法,工艺流程为原材料配比称重—搅拌—高温(1200~1400℃)窑炉熔融—成型—玻璃小块—烘干—成品。其中适量加入硝酸钠及少量氟化物,其他配料有高岭土、石英粉、石灰石粉、玻璃碎粉等,严格限制氧化铁加入。这种方法生产出的玻璃马赛克产品各种物化指标如热稳定性、耐酸碱腐蚀、吸水率、容重、力学性能等均符合OB和GB的指标。自20世纪80年代投入生产后每年可消耗600~800t珍珠岩废砂,产品具有轻质、坚固、耐风雨侵蚀、不吸灰、防水耐磨、色泽丰富、美观艳丽、不变色等优点。

珍珠岩在矿石加工中会产生微细粉,在煅烧膨胀过程中也会因珍珠岩炸裂而形成膨胀珍珠岩细粒。这些细粒的存在会影响膨胀珍珠岩制品的保温绝热性能。虽然颗粒较细的膨胀珍珠岩可用做助滤剂,但颗粒过细也会使其过滤速度大大降低。因此,国外研究出将粉料集结成块,使其成为合格助滤剂的工艺。如,将1~30mm的粉料与约3.5%的硼酸混合,204℃加热5min形成集块状珍珠岩过滤剂,过滤性为100%,湿饼容重为227kg/m3。

(4)石墨尾矿的综合利用。我国隐晶质石墨资源丰富,主要分布在湖南和吉林两省,陕西、广东、北京和福建等地也有产生。河南省也有一部分隐晶质石墨矿床。隐晶质石墨矿石选矿产品难于达到品位80%以上的要求,资源利用率低。黑龙江柳屯石墨矿同钢厂联合开发用尾矿生产低碳石墨保护渣,于1964年研制成功。低碳石墨保护渣为减少生产过程中粉尘污染和解决粉状保护渣对部分钢种有比较严重的增碳而降低钢锭质量的问题。1979年又研制成功颗粒保护渣,该产品为球形,粒度为1~4mm,生产过程为:尾矿砂烘干、配料磨细、沥青—混合—成型—冷却—包装—储运—外销。目前,低碳石墨保护渣已发展到连铸、发热、保温、沸腾和镇静剂等五个渣系计100多个规格。

低碳石墨还可在氧化铝生产中应用。烧结法生产氧化铝时,在生料中搀入20%的低品位(含碳55%~70%)的隐晶质石墨,成为氧化铝生产中的最佳脱硫剂,工业试验证明,用石墨代替部分无烟煤做氧化铝生料脱硫剂,技术上可行,经济上合算,赤泥排硫率可提高40%。

晶质石墨矿床中常见伴生有金红石等矿物,国内已有一些石墨矿从尾矿中回收金红石和含钒白云母获得好的资源效益和经济效益。河南省也有一些晶质石墨矿床,应加强从尾矿中回收有用矿物的研究。

三、金属矿选矿奥秘

(一)金属矿选矿的定义和作用

1.选矿的定义

选矿最早英文解释为 Ore Dressing或 concentration,意为矿砂富集。随后延伸为矿物处理,英文为 Mining process。选矿是利用矿物的物理或物理化学性质的差异,借助不同的方法,将有用矿物同无用的矿物分离,把彼此共生的有用矿物尽可能地分离并富集成单独的精矿,排除对冶炼和其他加工过程有害的杂质,提高选矿产品质量,以便充分、合理、经济地利用矿产资源。

矿物是在地壳中由于自然的物理化学作用或生物作用,所产生的自然元素和自然化合物,如金、银、铜自然元素和黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等自然化合物。这些元素和化合物都具有各自的物理性质,如粒度、形状、颜色、光泽、密度、摩擦系数、磁性、电性、放射性、表面润泽性等。这些不同的性质为不同的选矿方法提供了依据。

2.选矿的作用和地位

自然界蕴藏着极为丰富的矿产资源,但是,除少数富矿外,一般含量都较低,例如,很多铁矿石含铁只有 20%~ 30%;铜矿石含铜小于 0.5%;铅锌矿石中铅锌的含量不到 5%;铍矿石氧化铍含量 0.05%~ 0.1%;这样的矿石直接冶炼,极不经济。一般冶金对矿石的含量有一定的要求。如铁矿石中铁的含量最低不得低于 45%;铜矿石中铜的含量最低不得低于 12%;铅矿石含铅不得小于 40%;锌矿石含锌不得小于 40%;氧化铍含量不小于 8%。对于采出的矿石在冶炼之前,必须经过选矿工艺,将主要金属矿物的含量富集几倍、几十倍乃至几百倍才能满足冶炼工艺的要求。

通过选矿手段为冶炼提供“精料”,减少冶炼的物料量,大大提高冶炼的技术经济指标。在选矿过程中大量的废石被排除,减少了炉渣量,一方面减低了能耗和运输成本,同时也相应地减少了炉渣中的金属损失,大大提高了冶炼的回收率。例如,某冶炼厂将铜精矿含量提高1%,每年可多生产粗铜 3135吨。某钢铁公司将铁精矿含量提高 1%,高炉产量提高 3%,节约石灰石 4%~ 5%,减少炉渣量 1.8%~ 2%。目前,我国要求入炉炼铁磁铁矿含量在 65%以上,如果铁精矿含量达到 68%以上,可以采用直接炼钢工艺,大大简化冶炼流程。

通过选矿工艺可以减少冶炼原料中有害元素的危害,变害为利,综合回收金属资源。自然界中的矿石往往含有多种有用成分,例如,铜、铅、锌等有色金属往往共生或伴生于同一矿床中;铁既有单一的铁矿石,也有铁-铜、铁-硫、钒钛铁等共生矿石。冶炼过程中对原料中某些共生或伴生元素,常视为有害杂质。例如,炼铜的原料中含铅、锌都是有害杂质。炼铁原料中含硫、磷和其他有色金属都是有害杂质。但将这些杂质提前通过选矿工艺使之分离分别富集后,分别冶炼,变害为利。

选矿也作为冶炼工艺中的一个中间过程,用以提高选矿、冶炼两个过程的总的经济效益。例如,我国金川有色金属公司冶炼厂现有的生产流程是将铜-镍混合精矿用电炉熔炼、转炉吹炼,产出高冰镍,经过缓冷后,再破碎磨矿,用浮选法获得铜精矿和镍精矿,用磁选法得到合金。此后分别进入各自的冶炼系统提取金属铜、镍和贵金属。

选矿是冶金、化工、建材等工业部门必不可少的极其重要的一环。选矿技术的发展,大大地扩大了工业原料基地,从而使那些以前因为含量太低或成分复杂而不能在工业上应用的矿床变为有用矿床。

近 20多年来,随着科学技术和经济建设的迅猛发展,对矿产资源的需求量与日俱增,矿产资源开采量翻番,周期愈来愈短,易采易选的单一富矿愈来愈少,嵌布粒度细、含量低的难选复合矿的开采量愈来愈大,对矿产品加工过程中的环保要求越来越高,这些都需要通过选矿方法来解决。

(二)选矿方法

目前常用的选矿方法主要是重选、浮选、磁选和化学选矿,除此而外还有电选、手选、摩擦选矿、光电选矿、放射性选矿等。

重力选矿法(简称重选法),是根据矿物密度的不同及其在介质(水、空气、重介质等)中具有不同的沉降速度进行分选的方法,它是最古老的选矿方法之一。这种方法广泛地用来选别煤炭和含有铂、金、钨、锡和其他重矿物的矿石。此外,铁矿石、锰矿石、稀有金属矿、非金属矿石和部分有色金属矿石也采用重选法进行选别。

磁选法,是根据矿物磁性的不同进行分选的方法。它主要用于选别铁、锰等黑色金属矿石和稀有金属矿石。

浮游选矿法(简称浮选法),是根据矿物表面的润泽性的不同选别矿物的方法。目前浮选法应用最广,特别是细粒浸染的矿石用浮选处理效果显著。对于复杂多金属矿石的选别,浮选是一种最有效的方法。目前绝大多数矿石可用以浮选处理。

化学选矿法,基于矿物和矿物组分的化学性质的差异,利用化学方法改变矿物组成,然后用相应方法使目的组分富集的矿物加工工艺。目前对氧化矿石的处理效果非常明显,也是处理和综合利用某些贫、细、杂等难选矿物原料的有效方法之一。

电选法是根据矿物电性的不同来进行选别的方法。

手选法是根据矿物颜色和光泽的不同来进行选别的方法。

摩擦选矿是利用矿物摩擦系数的不同对矿物进行分选的方法。

光电选矿是利用矿物反射光的强度不同对矿物进行选别的方法。

放射性选矿是利用矿物天然放射性和人工放射性对矿物进行选别的方法。

(三)选矿过程

选矿是一个连续的生产过程,由一系列连续的作业组成,表示矿石连续加工的工艺过程为选矿流程(图 6-7-1)。

矿石的选矿处理过程是在选矿厂里完成的。不论选矿厂的规模大小(小型选矿厂日处理矿石几十吨,大型选矿厂日处理矿石量高达数万吨以上),但无论工艺和设备如何复杂,一般都包括以下三个最基本的过程。

选别前的准备作业:一般矿石从采矿场采出的矿石粒度都较大,必须经过破碎和筛分、磨矿和分级,使有用矿物与脉石矿物、有用矿物和无用矿物相互分开,达到单体分离,为分选作业做准备。

选别作业:这是选矿过程的关键作业(或称主要作业)。它根据矿物的不同性质,采用不同的选矿方法,如浮选法、重选法、磁选法等。

产品处理作业:主要包括精矿脱水和尾矿处理。精矿脱水通常由浓缩、过滤、干燥三个阶段。尾矿处理通常包括尾矿的储存和尾水的处理。

有的选矿厂根据矿石性质和分选的需要,在选别作业前设有洗矿,预先抛废(即在较粗的粒度下预先排出部分废石)以及物理、化学与处理等作业,如赤铁矿的磁化焙烧等作业。

(四)选矿技术在新疆矿山的应用

新疆应用选矿技术可追溯到古代,新疆远在 300年前,就在阿勒泰地区的各个沟内利用金的比重大的特点,从砂金矿中淘洗黄金,这就是重选的原始雏形。但在新中国成立之前,新疆没有一处正规的选矿厂,全部都是采用人工方式手选和手淘,生产效率极其低下,只能处理比重差异大的砂金矿和根据颜色手选出黑钨矿石。新中国成立后,新疆选矿技术有了长足的发展,磁选技术应用于铁矿山,建成年处理量 80万吨的磁选矿厂,为钢铁企业源源不断地提供高品质的铁精粉。浮选应用于铅锌矿、铜矿、金矿山,先后建成康苏铅锌浮选厂、喀拉通克铜镍浮选厂、哈图金浮选厂,促进了新疆有色工业的发展。重选、浮选、磁选联合应用于新疆北部阿勒泰地区的稀有金属矿山,为我国的早期国防建设提供所需的锂、铍、钽、铌等稀有金属资源。以下是目前新疆有代表性的选矿厂。

1.康苏铅锌矿浮选选矿

康苏选矿厂是新疆第一座机械化浮选厂,1952年开始建设,设计生产规模为 250吨/天,1954年投产。该厂是由前苏联专家参与指导设计,前期主要处理喀什地区沙里塔什的方铅矿和闪锌矿,1961年开始处理乌拉根氧化铅锌矿。康苏选厂最初投产时是采用苏联专家设计的流程和药剂制度进行浮选,流程采用氰化物与硫酸锌作闪锌矿的抑制剂,以苏打作 pH值的调整剂,并添加了少量的硫化钠,先将铅矿优先选出后,再将锌矿物选出。该流程没有取得较好的经济指标,大部分锌矿被选入铅矿中。后经过我国工程技术人员和苏联专家的共同努力,通过几次技术改造,在流程结构、技术参数和生产管理方面进行了革新和改进。将部分德国式的浮选机改成苏式米哈诺贝尔 5A型充气量大的浮选机,使用水力旋流器代替螺旋分级机,加强了中矿再磨循环,增加了锌浮选时间,降低了锌浮选矿浆碱度,合理控制破碎粒度和钢球装入量,严格贯彻技术操作规程和技术监督等。使各项指标得到稳步提升。铅回收率由 71%提高到 90%,锌回收率由 13%提高到 41%。其选矿过程见浮选工艺流程图(图 6-7-2)。

2.新疆八一钢铁厂磁铁矿浮磁选选矿

新疆八一钢铁选矿厂与 1989年建成投产,设计处理能力 80万吨/年,主要处理高硫磁铁矿。矿石由矿山采出后,运输到选矿厂,经两段破碎一段磨矿后,矿浆进入浮-磁车间。选出的硫精矿销售给新疆境内的一些化工厂和化肥厂,铁精矿供球团和烧结使用。尾矿浓缩后,用水隔泵输送至尾矿库,晾干后,一部分尾矿成为八钢西域水泥厂铁质校正原料。新疆八一钢铁厂简易浮磁选流程图(图 6-7-3)。

3.喀拉通克铜镍矿浮选选矿

喀拉通克铜镍矿是新疆目前最大的铜镍生产基地,矿山一期为采冶工程,采出的特富矿块直接进入鼓风炉熔炼成低冰镍,经过几年的生产特富矿逐渐减少。为充分利用矿产资源,在二期改造中增加了优先选铜-铜镍混合浮选流程,日处理原矿 900吨。

原矿直接从采场经竖井提升到地面,通过窄轨输送到原矿仓,原矿仓的矿石经群式给矿机由带式输送机送至中间矿仓。经重型板式给矿机、带式输送机,送至自磨机进行一段磨矿,自磨机排矿给入与格子型球磨机闭路的高堰式双螺旋分级机,进行二段磨矿。分级机溢流经砂泵扬送至水力旋流器组,沉砂进入溢流型球磨机,进行三段磨矿。三段磨矿排矿与第一段分级机溢流合并,经砂泵扬送至水力旋流器组,旋流器溢流,自流至浮选厂房的搅拌槽内,加药后进入浮选作业。浮选采用一次铜粗选、一次铜精选、一次铜镍混合浮选、一次铜镍扫选、三次铜镍精选后,产出铜精矿、铜镍混合精矿及尾矿,分别送至脱水厂房。铜精矿、铜镍混合精矿经过脱水后分别送入铜精矿库和冶炼厂原料库。浮选尾矿经高效浓密机脱水后,用泵杨送至采矿场充填站,作为充填原料。喀拉通克铜镍矿简易选矿工艺流程图(图 6-7-4)。

4.哈图金矿黄金混汞-浮选选矿

哈图矿区是新疆历史上有名的岩金产地,早在乾隆年间便开始开采,主要采用的是土法重选法,将采出的矿石用石碾盘碾碎,通过淘洗的方式回收比重大的金粒。大量的细粒金无法回收,致使许多淘金者亏损严重。

1983年通过实验研究,采用“混汞—浮选—部分焙烧—氰化”原则流程,哈图金矿建成了新疆第一座现代化的黄金生产矿山,日处理原矿 100吨。1986年通过改进破碎工艺,新增 100吨/天的浮选系列,使产能达到 200吨/天。哈图金矿混汞浮选工艺流程图(图 6-7-5)。

原矿由采厂通过汽车运到原矿仓,原矿经颚式破碎机进行一段破碎。然后经皮带运输机运到圆锥破碎机,进行二段破碎,破碎产物由圆振筛筛分后,筛下矿物由皮带运输机运送至粉矿仓,筛上矿物返回圆锥破碎机再破。粉矿仓经给矿机和皮带运输机送至格子型球磨机磨矿,磨矿排矿自流通过镀银铜板(俗称汞板)进行混汞作业,通过汞板表面粘附的汞吸附单体解理的金形成汞齐,通过冶炼回收部分黄金。矿浆经过汞板后,用高堰式螺旋分级机,溢流进入浮选工序,返砂进入球磨机再磨。浮选工序采用一次粗选、二次精选、一次扫选流程选的浮选精矿。浮选精矿脱水经过焙烧和进行冶炼后得到金锭。

5.可可托海稀有金属矿重、磁、电、浮联合选矿

可可托海以稀有金属储量大,品种多而闻名中外,铍、锂、钽、铌、铷、铯、锆、铪等稀有元素在许多矿带中均有不同程度的分布,因而造成选矿上的复杂性和难度。经过众多科技人员 10年的反复实验研究,从手工选矿到单一矿物选矿,发展到最后的重磁浮联合选矿流程,分选出锂精矿、铍精矿、钽铌精矿,突破了这一世界性的难题,促进了选矿技术的发展。

1953年,为回收绿柱石和钽铌矿在 3号矿脉小露天采场东北角兴建了一座简易的 30多米长的手选室,改善了手选的工作环境,提高了手选效率。另外,在 3号矿脉尾矿堆附近兴建了一座 20吨/天的钽铌重选厂,采用对滚一段破碎、跳汰、摇床、溜槽进行重选,回收钽铌矿。1957~ 1958年,将手选筛下的尾矿,用方螺旋溜槽进行富集,每年产出的氧化锂精矿接近万吨。

1963年,经过科研院所近 8年的选矿试验研究,国家计委批准兴建 750吨/天的选矿厂(“87- 66”机选厂),综合回收氧化锂精矿和钽铌精矿。选厂工艺流程简图(图 6-7-6)。根据可可托海矿伟晶岩体分带开采的特点,选厂采用三个系统分别对三种类型的矿石(铍矿石、锂矿石、钽铌矿石)进行选别。采用联合选矿工艺综合回收矿石中的锂铍钽铌矿物。先利用重力-磁法-电磁法选矿,从原矿含量只有 0.01%~ 0.02%(Ta、Nb)203的原矿中选50%以上的(Ta、Nb)203钽铌精矿,然后再用碱法锂铍优先浮选,先优浮选锂再选铍。

可可托海选厂选矿工艺的不断改进,使我国花岗伟晶岩类型矿石钽铌、锂、铍选矿工艺水平进入世界先进行列。

6.选矿技术的发展方向

在美国、日本、德国等国家对选矿技术的发展非常重视,选矿技术的不断进步和创新,促进了这些国家矿产资源的开发和综合利用沿着可持续发展前进。在矿物破碎方面,美国开发了超细破碎机和高压对滚机,降低球磨机入料粒度,节约了能耗。同时在不断研究外加电场、激光、微波、超声、高频振荡、等离子处理矿石对粉碎和分选的影响。在矿物分选方面,已经或正在研究“多种力场”联合作用的分选设备,并不断将高技术引入选矿工程领域,诸如将超导技术引入磁选,将电化学及控制技术引入浮选等。在选矿工艺管理方面,将工艺控制过程自动化,并将“专家控制系统”与“最优适时控制”相结合,以达到根据矿石性质调整控制参数,使选矿生产工艺流程全过程保持最优状态。

随着我国国民经济的快速发展,对矿产品的需求不断增长,选矿工程技术面临着资源、能源、环保的严峻挑战和发展机遇。以下领域的技术创新将是今后选矿的发展方向:

一是研究开发高效预选设备、高效节能新型破磨与分选设备,以及固液分离新技术与装备,大幅降低矿石粉碎固液分离过程的能耗。

二是研究各种能场的预处理对矿物粉碎和分选行为的影响,开发利用各种能场的预处理新技术,以提高粉碎效率和分选精度。

三是开发高效分选设备、高效无毒的新药剂,重点研究复合力场分选新设备、多种成分协同作用的新药剂以及处理贫、细、杂难选矿石的综合分选新技术。

四是在矿石综合利用研究中,开发无废清洁生产工艺,加强尾矿中矿物的分离、提纯、超细、改性的研究,使其成为市场需要的产品,为矿物物料工业向矿物材料工业转化提供新技术。

五是大力将高新技术引进矿物工程领域,重点开展矿物生物工程技术、电化学调控和电化学控制浮选技术、过程自动寻优技术,以及高技术改造传统产业的新技术研究。

六是加强基础理论与选矿技术相结合的新型边缘科学研究,促进新一代矿物分选理论体系的形成,并派生出新兴的矿物分选和提纯技术。

参考资料:湿法冶金