物理分选工艺

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/7/19 Sunday,#,2024/11/20,物理分选工艺,重选工艺,1、锡矿的重选,锡主要用于焊料、镀锡薄板马口铁、青铜合金的生产等。我国的锡资源储量和产量均居世界首位。具有工业价值的主要锡矿物是锡石（SnO2,密度68007200kg/m3），故常用重选法与脉石分离。锡矿可分为砂锡矿和脉锡矿两类。,我国云南、广东、广西等省区的砂锡矿床、砂钨床、褐钇铌矿床、稀土（独居石）矿床；黑龙江、吉林、内蒙古、山东、湖南、四川等省区的砂金矿床等均属河成冲积砂矿床。在各种类型砂矿中，冲积砂矿是经过自然界的二次富集形成的，常含有多种有色金属、稀有金属和贵金属矿物，是获得这类金属的重要来源。这种矿床是原生矿石被水流搬运到河的中下游，因水流速度变缓沉积而成。密度大的矿物分布在粗砂层或砾石层中，并在它们的底部形成富集带。这类矿床经历的自然淘洗过程还不很强烈，矿石中尚夹杂着较多砾石和粘土，并且分布不均匀。此类，具有相当大的工业价值。,冲积砂矿一般采用水枪-砂泵、电铲-推土机、轮工铲斗或采砂船开采，一般不需要进行破碎与磨矿。采出后的砂矿先经筛分除去不含矿的砾石，对含泥多的矿石再加以脱泥，然后即可送去选别。砂矿中的重矿物含量一般不高，故首先应采用处理量大的设备粗选，常用者有大型跳汰机、圆锥选矿机、粗粒溜槽等。这些设备要随采场的推移而搬迁。经过粗选得到的重砂精矿要送到精选车间或中央精选厂处理。精选中装备有重、磁、浮以及电选设备，可将各种有用矿物分别选出，得到单一矿物的精矿。,1）云南砂锡矿的重选,云南锡业公司位于云南省个旧市，个旧矿区属砂锡矿床，占全国储量的16，公元前即有采锡生产。解放后建起一批现代化选锡厂，云锡公司原有9座选矿厂，即新冠7000t/d、卡房2200t/d、黄茅山3000t/d、老厂2800t/d，羊坝底5500t/d、期北山2200t/d、古山2000t/d、个旧1000t/d、大屯3300t/d。经过40多年的开采生产，砂锡资源已逐年下降，各选厂现实际处理矿石已低于设计能力。,选厂处理的矿石类型主要是残坡积砂锡矿、氧化脉锡矿、锡石多金属硫化矿，还有堆存尾矿。残坡积砂锡矿和氧化脉锡矿是云锡多年来处理的主要锡矿石。它们的矿物组成相近，且具有锡石粒度细、含泥多，锡、铁矿物结合致密，伴生的铅、锌、铜、钨、铟、铋、镉等均为难选矿物，不易选矿回收。两者相比，脉锡矿锡品位较高、块矿较多、锡石粒度稍粗及含泥量相对较少。故氧化矿选厂选矿工艺流程基本相同，由原矿制备、矿砂选别、矿泥选别三大系统组成。原矿制备系统包括：水力洗矿破碎泥团和隔除废石、贮矿池缓冲调节（砂矿），两段破碎，洗矿（脉矿）、振筛筛分，旋流器分级脱泥等作业。矿砂选别系统（0.037mm）包括：三段磨矿、三段选别、次精矿集中预先复洗、中矿再磨再选、溢流单独处理的全摇床选别流程。矿泥系统（0.037mm）包括：离心选矿机粗选、皮带溜槽精选、刻槽矿泥摇床或六层悬面式矿泥摇床扫选等作业。,2）广西脉锡矿的重选,柳州华锡集团大厂锡矿位于广西南丹县，属特大型锡石多金属硫化物类碳酸盐型锡矿床，其锡资源储量占全国总量17，锡、铟、锑保有储量居全国第一，其中铟居世界第一，铅锌储量名列全国前茅，此外还伴生有硫、砷、银、镓、镉、金等。矿石中有用矿物种类多而复杂，主要有锡石、铁闪锌矿、脆硫锑铅矿、黄铁矿、磁黄铁矿等，品位高、综合和价值大，但矿石难选程度国内外少见。,国家极为重视开发和综合利用大厂矿产资源，“六五”、“七五”、“八五”期间均将其作为重点科研攻关项目，组织全国十余家科研院所和高校与大厂合作攻关，经过努力，解决了一批选矿技术难题，使大厂生产指标大幅提高。1995年与1985年相比，锡、铅、锌、锑、银五种金属选矿综合回收率从1985年的37.51提高到1995年的75.37，其中锡回收率从51.36提高81.74。,目前大厂拥有3座选矿厂，即长坡选厂1600t/d，车河选厂5000t/d（图3-53），巴里选厂1000t/d。长坡选厂处理细脉带矿石时采用“重浮重”流程；车河选厂处理91号富矿和92号细脉带矿石时用“重浮重”流程，见图3-54；巴里选厂处理91号富矿和100号特富矿体时用“磁浮重”流程，其流程见图3-55。,车河选厂处理92号细脉带矿石流程图,巴里选厂处理100号特富矿流程,2、,黑钨矿的重选,钨具有熔点高、比重大、硬度高的特点，广泛用于电灯、冶金、机械加工刀具、军事等领域。我国钨储量占世界50以上，产量居世界之首，是传统的出口创汇产品。,具有工业价值的钨矿物是黑钨矿（Fe、Mn）WO4，密度72007500kg/m3）、白钨矿（CaWO4，密度59006200kg/m3）。黑钨矿主要用重选法回收，白钨矿则以浮选或浮重联合流程为主。,江西省的钨矿资源占全国的30.7，主要以黑钨矿为主。目前，江西钨业公司共拥有11座钨矿山和相应选矿厂，即大吉山、西华山、盘古山、岿美山、浒坑、荡坪、漂塘、小垅、铁山垅、下垄、画眉坳钨矿。其中大吉山钨矿于1952年建成我国第一座机械化钨选厂。在近50年的生产实践中，江西钨矿山积累了丰富的经验，选矿工艺日臻完善。根据钨矿石性质，各钨选厂均采用了以重选为核心预先富集、手选丢废、三级跳汰、多级摇床、阶段磨矿、摇床丢尾、细泥归队、集中处理；多种工艺精选、矿物综合回收的选矿流程，见图3-56。,重选以跳汰作业为主干，合格碎矿筛分分级成三个级别入跳汰，粗、中粒跳汰尾矿再磨再分级入跳汰，细粒跳汰尾矿入摇床分选，摇床作业丢尾。重选段获得含WO3为3035的钨粗精矿时的作业回收率一般为8892，最高达96。“钨细泥”金属含量占了入选矿石的14以上，常用单一重选、重一浮联合流程、重一磁一浮联合流程、选一冶联合流程处理回收。,精选是将钨粗精矿加工成WO3含量65（优质品72）的商品黑钨精矿，常采用重选进一步剔除脉石，台浮粒浮或泡沫浮选分离硫化矿，强磁选分离锡石、白钨，电选、酸浸除磷等工艺，同时综合回收其它有价金属。,3、,稀土砂矿的重选,广东南山海稀土矿矿石产自北部湾的海成砂矿床。矿砂中所含金属矿物主要有独居石、磷钇矿、锆英石、金红石、白钛矿、钛铁矿及锡石等，脉石矿物有石英、长石、云母、电气石等。原矿中大于0.15mm的颗粒占78%，但稀土金属矿物则主要分布在小于0.15m粒级中。除磷钇矿粒度稍粗外，大部分有用矿物赋存在于0.1250.06mm粒度范围内。它们的赋存状态分散，除较多部分形成结晶颗粒外，还有不少的REO（稀土氧化物）、ZrO2、TiO2是以细小包裹体或类质同象、离子吸附等形式分散于脉石,如图3-59所示，矿石用水枪-砂泵开采。采出后在两个采场就地进行选处理。采用可移动式组合螺旋溜槽流程，目的在于节能和便于搬迁，重选粗精矿中含独居石、磷钇矿、锆英石、金红石和钛铁矿，将其送往精选车间。精选工艺包括重选、磁选、电选、浮选等方法，可分出独立的精矿。,4、含金冲积砂矿的重选,单一金矿的选矿常用重选、混汞、浮选、化学选矿（氰化）等方法。我国著名金矿有黑龙江黑河金矿、山东招远金矿、河南秦岭金矿、新疆哈图金矿等。砂金选矿以重选为主，其中冲积砂金以采金船为主，陆地砂金以溜槽和洗选机组为主。岩脉金选矿常用浮选精矿氰化法、全泥氰化法、堆浸氰化法等，在泥质含金氧化矿中常用氰化炭浆法。,在砂矿床中，金粒多呈粒状、鳞片状以游离状态存在。粒径通常为0.52mm，极少数情况也可遇到重达数十克的，并也有极微细的肉眼难以辨认的金粒。金的密度比一般脉石矿物的密度大得多，故砂金的粗选均采用重选法。,砂金矿中金的含量均很低，一般达到0.20.3g/m3即可开采。包括密度大于4000kg/m3的重矿物在内，重砂矿物量通常只有13kg/m3，精矿产率很小，一般为0.10.01%，因而富集比很高。砂金矿中脉石的最大粒度与金粒比较相差极大，甚至达到千余倍，但在筛除不含矿的砾石后，仍可不分级入选。,我国的砂金选矿历史悠久。目前的采选方法以采金船为主，占到砂金总开采量的70%以上，其次还有水枪开采和挖掘机开采，个别情况采用井下开采。采金船均为平底船，上面装备有挖掘机构，分选设备和尾矿排送装置。典型的采金船结构示于图3-61。,（1）固定的粗粒溜槽流程（如图3-62示）。在沿船身配置的圆筒筛两则对称地安装横向溜槽和纵向溜槽。由链斗挖出的矿砂直接卸到圆筒筛内，筛上砾石卸到尾矿皮带上，输送到船尾。这种流程简单、造价低，在小型采金船上应用较多，金的回收率不高，在5875%之间。,（2）溜槽-跳汰-摇床流程（如图3-63）。多用在小型及部分中型采金船上。溜槽为固定的带格胶带溜槽，跳汰机可采用优巴型、梯型、旁动隔膜型以及锯齿波位移周期的圆形和矩形跳汰机。摇床可用工业尺寸的或中型设备。最终选别回收率可到7985%。,（3）三段跳汰流程（如图3-64）。三段选矿均用跳汰机，但机型则不同。大型采金船上第1段可以安装两台九室圆形跳汰机，第2段安装1台三室圆形跳汰机，第3段为二室矩形跳汰机。在中型采金船上第1段安装1台九室圆跳，第2、3段依次为矩跳和旁动型跳汰机。最终回收率可达90%以上，这是新建大、中型采金船较常应用的流程。,（4）离心盘选机流程（如图3-65）。金主体设备是离心盘选机或离心选金锥，它的设备工效高，占地点面小，回收率达到8590%。这种流程出现较晚，但被认为是中、小型采金船的一种有前途的流程组合。,5、铁矿的重选,河北省龙烟铁矿处理宣龙式鲕状赤铁矿石，矿石中赤铁矿与石英、粘土致密共生，成为同心环状包裹鲕状结构，机械分选方法不能分离。该矿选矿的目的在于分出采矿过程中混入的围岩和夹层脉石，恢复地质品位。其分选流程和设备见图3-66。,6、,锰矿的重选,世界上生产的锰（包括锰铁、硅锰、金属锰、优质锰矿石）大约90用于炼钢工业。其余部分则用于轻工行业如干电池等，以及化工、农业等方面。主要的锰工业矿物有软锰矿（MnO2，密度43005000kg/m3）、硬锰矿（,m,MnOMnO2，密度49005200kg/m3）、菱锰矿（MnCO3 ，密度33003700kg/m3）。此外，大洋深部还分布有大量多金属锰结核。,我国的氧化锰矿多为次生锰帽型、风化淋滤型和堆积型矿床。这类矿石以往只采用简单的洗矿法处理，随着新技术和设备的发展，现主要用洗矿重选流程、洗矿强磁流程、或洗矿重选强磁流程。,福建连城锰矿兰桥选厂处理风化淋滤型氧化锰矿床，采用洗矿手选跳汰强磁流程。原矿经强化洗矿后，7530mm粒级进手选获得一部分优质块精矿；303mm粒级采用AM30型粗粒跳汰机处理；跳汰尾矿及-3mm粒级经棒磨至-1mm后，采用SHP1000型强磁选机分选。综合生产指标为原矿含锰20.60，精矿品位41.53，回收率82.03。,磁选工艺应用,1、黑色金属矿的磁选,1）磁铁矿的弱磁选,我国鞍山钢铁公司大孤山铁矿所处理的矿石为鞍山式贫磁铁矿，原矿含铁量3040%，SiO2含量4246%。矿石中主要金属矿物为磁铁矿及少量赤铁矿和褐铁矿，有用矿物呈细粒浸染，大部分颗粒粒度小于0.1mm。选矿流程见图4-26。,采用的原则流程为阶段磨矿阶段选别流程，选别设备是永磁式磁力脱泥槽和永磁筒式磁选机。二段磨矿分级溢流细度为0.075mm占85%，二段磁选产品用细筛提高磁性精矿质量，筛上产物送三段再磨再选。一般选别指标为：原矿品位3032%，精矿品位6566%，回收率7781%。,图4-26 大孤山铁矿磁选流程,2）赤铁矿、镜铁矿的强磁选,（1）赤铁矿。又称“红矿”，其化学式为Fe2O3，理论含铁量为70%，比磁化率X=2010-7 3010-7m3/kg，属弱磁性矿物。姑山铁矿是马鞍山钢铁公司的主要矿石原料基地之一。选厂规模原矿处理摄为100万t/a。,图4-30 姑山铁矿强磁选流程,2、锰矿的强磁选,用马鞍山矿山研究院研制的CS-I型感应辊式强磁选机，处理广西八一锰矿多年来堆存的低品位洗矿尾矿，得到的指标是：粒度为50mm，含锰22%24%的贫氧化锰矿，经一次选别