选矿工艺过程

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欢迎访问e展厅 展厅 11 矿山机械展厅 给煤机, 采煤机, 除铁器, 浮选机/风选机, 磁选机, ... 选矿工艺过程主要包括矿山粉碎、矿物分选及选矿产品处理三个部分。它们由物料储存和输送等作业连接起来组成生产流程。有些选矿厂为了保持原矿性质的相对稳定，设置矿石匀化作业，也有少数选矿厂，对矿石进行焙烧或干燥，以适应分选工艺的要求。 矿山粉碎 矿山采出来的大块矿石是多种矿物的集合体，经过粉碎，缩小块度，解离成单体矿物，以便实现分选。矿石粉碎由破碎、筛分和磨矿、分级两个作业系统完成。矿泥含泥量大时，则增设洗矿和托泥作业。 （1） 破碎 通常分粗碎、中碎和细碎三段，最终破碎粒度一般为8—25mm。各段破碎机之间配置有筛分作业；细碎段常与筛子组成闭路运行，以保证产品粒度。根据原矿块度和矿石的岩矿性质，破碎也可以分为两段；采用自磨机的选矿厂常用一段粗碎。粗碎设备有旋回式破碎机、颚式破碎机、锤式破碎机等。中碎和细碎常用标准型和短头型圆锥破碎机。 （2） 筛分。用格条或筛网进行，矿石物料按格条孔隙或网孔大小分成筛上和筛下产品，通常用于筛分块状和粗粒的物料。各种类型的振动筛是广泛采用的筛分设备。 （3） 磨矿。破碎产品在滚筒体内被磨矿介质进一步击碎和研磨，使矿物从矿石中解离。矿石磨得愈细矿物的解离（单体解离）愈完善，但过细磨会使磨矿功耗猛增，且导致已单体分离的矿物颗粒过粉碎，不利于分选回收。合理的磨矿细度，也就是矿物的单体解离度，取决于矿物在矿石中的嵌布特性（或称浸染特性）和分选工艺的技术要求，反映最佳经济效益。选矿工作者习惯用磨矿产品中粒度小于200目（—0.074mm）的百分数来表示磨矿细度，如65%小于200目。当磨矿细度要求很细时，则以小于325目（—0.044mm）的百分数表示。磨矿机按磨矿介质的材料和形状分为棒磨机、球磨机、砾磨机和自磨机等。磨矿机与分级设备或筛分设备闭路运行。根据工艺要求和磨矿细度的合理分配，磨矿作业也经常分段进行。 （4） 分级。矿粒在水介质或空气介质中按沉降末速的不同，分成不同的等降粒级。它不但应用于磨矿作业，也是重选过程中的一个准备作业。工业上常用的分级设备有水力分级机，螺旋分级机和水力旋流器等。 （5） 洗矿。用水力将含泥量大的原矿在筛子上冲洗，或在洗矿机中擦洗、松散，以脱去矿泥。洗矿除可以防止矿泥堵塞有关设施和设备外，并可回收有价可溶物或排除有碍分选作业的泥质物。 矿物分选 选矿过程的主体作业。有拣选、重选、浮选、磁选、电选和化学选矿等。分选作业往往有粗选、精选和扫选组成。 （1）拣选。主要用作矿石的预选。以人工按矿石色泽或形态进行的手选是最古老的拣选方法，至今仍有应用。20世纪40年代以后发展起来的机械拣选机，是检测矿物特有的物理性质，如吸光率、导电性和磁性等，将检得的信号，传递给机械拣取机构，从矿石流中拣选出目的矿物。 （2）重选。利用矿石或矿粒群的密度差异，在介质（水或空气）中经过松散和分层进行分选。由于矿粒的分层还与粒度大小有关，所以矿石入选前尚需预先分级。重选是金属氯化矿的主要选矿方法，在浮选问世前，应用十分广泛。重选处理粒度一般从几百毫米至0.03mm；中国创造的离心选矿机和英国的巴特莱斯-莫兹利翻床等，处理粒度下限可达10um。重选成本低，环境污染小，适用于密度差较大的矿物。按入选矿石粒度大小，重选分为跳汰选矿，摇床选矿和溜槽选矿等。处理粗粒级物料的跳汰选既可进行分选作业，也常用作预选作业。摇床选的适宜粒度为1-0.05mm，小于0.05mm的细粒物料则用溜槽或离心选矿机处理。有些矿石（如铅锌矿），在磨矿前常用重介质选矿方法预先富集，弃去一定数量的尾矿，借以提高入选原矿品味，增加选矿厂处理能力，降低能耗及材料消耗，增加经济效益。 （3）浮选。利用矿物颗粒表面对水的不同润湿性进行分选。天然疏水性的矿物极少，为了有选择的增强某一矿物颗粒表面的疏水性，使其附着于气泡上浮，必须在矿浆中添加各种浮选药剂，以调整矿物颗粒表面的润湿性，其中主要是捕收剂、调整剂和为保持气泡一定稳定性的起泡剂。浮选的应用范围很广，已成为分选矿物原料的一个重要选矿方法。主要处理硫化矿及细粒嵌布的矿石；也可用来分选冶炼的中间产品，溶液中的离子（离子浮选）及处理工业废水和从海水中回收金属离子。20世纪70年代以来，改进了浮选设备，采用大型浮选机和浮选柱，发展了微细矿粒（小于5-10um）的浮选工艺，如选择性絮凝浮选和疏水性团聚浮选。20世纪80年代，中国学者在深入探讨浮选机理的基础上，开发了无捕收剂的电化学控制硫化矿浮选的新方法。 （4）磁选。利用矿物颗粒磁性的差异进行分选。强磁性矿物，如磁铁矿，用弱磁场磁选机分选；若磁性矿物，如赤铁矿和黒钨矿等用强磁场磁选机分选。赤铁矿经过磁化焙烧变成强磁性矿物，这样，可用弱磁场磁选机分选。磁铁矿石入选前用磁滑轮进行预选，弃去部分废石。20世纪60年代以后发展了以齿形不锈导磁钢板为聚磁介质的湿式强磁场磁选机；70年代又发展了以钢毛和钢板网为聚磁介质的湿式高梯度强磁场磁选机，处理细粒弱磁性矿物。利用超导技术研制的超导磁选机也在南非和土耳其等国应用。 （5）电选。利用矿物颗粒的不同导电性，在高压电场下分选出导体矿物、半导体和非导体矿物。电选多为干式作业，分选时物料需先经干燥和分级；只是在处理难选矿和极细粒（小于20um）物料时才在介电液中进行。电选机处理能力小，粒度适应范围窄，但分选效果好，通常电选与重选、磁选等作业联合应用，作为重选或浮选粗精矿的精选作业；普遍应用于海滨砂矿中金红石、锆英石、独居石、钽铌矿、锡石等矿物的分选。电选机按电场不同，分为静电选矿机、电晕选矿机和复合电场选矿机，一般由两个以上的装置串联成机组，以保证产品质量。 （6）化学选矿。根据矿物化学性质的不同，利用焙烧、浸出、萃取、离子交换等技术处理原矿或中间产品，取得化学精矿；常与物理选矿方法联合应用。混汞法和氰化法提金是最早应用的化学选矿方法。20世纪40年代以后，发展了酸浸-沉淀-浮选、堆浸和离析-浮选等技术用以处理氧化铜矿和金矿。化学选矿的成本虽然高，但适应性强，分选效果好，而且随着复杂共生矿和细粒难选矿资源的开发，其应用将日益受到重视。化学选矿与提取冶金工艺十分相似，只是化学选矿所处理的原料是矿山采出的原矿或难选矿的中间产品；而提取冶金所处理的原料则为选矿取得的精矿。 产品处理 选矿厂产出的精矿或尾矿以及尚需另行加工的中间产品（中矿），需要进一步处理，如脱水、尾矿处理和回水等。 （1） 脱水。包括浓缩、过滤和干燥等作业。选矿过程除了拣选和电选外其他选矿方法大多以水为介质，因此选出的精矿或中矿必须经过脱水。浓缩用浓缩机或水力旋流器，将矿浆水分降至50%左右，习惯上再用真空过滤机过滤，进一步降低水分。为了提高浓缩和过滤效率，在浓缩机内可添加絮凝剂，在过滤过程中添加助滤剂。根据精矿过滤的难易，滤饼水分一般在10%~14%之间。20世纪70年代发展了自动压滤机，滤饼水分可降至8%左右。干燥用干燥窑或采用喷雾干燥，流态化干燥等技术。可用脱水筛、脱水仓或螺旋分级机等进行粗粒精矿的脱水；尾矿在尾矿库内沉淀脱水，也有先经浓缩再送尾矿库的。 （2） 尾矿处理。尾矿数量很大，尤其是有色金属矿，常占选矿处理量的90%以上，就是原矿品味较高的铁矿选矿厂，也常在50%以上，需要筑坝堆存，以防止污染环境和水系，也便于日后选矿技术发展时，进一步利用其中的有价矿物。物理性质适宜的尾矿，可作为地下矿采空区的充填料或建筑材料。矿山的复垦、植被技术也可用来处理尾矿。 （3） 回水。浓缩机的溢流水及尾矿库内的澄清水可直接返回，或经过净化处理后返回选矿厂重复使用。但水质应满足分选作业的要求。选矿厂排放水必须复合国家废水排放标准。 物料贮存 保证选矿厂车间之间或破碎设备之间正常运行的重要作业，贮存原矿的有矿仓或贮矿场，贮存破碎产品的有粉矿仓和破碎设备之间的中间矿仓。精矿的贮存，除有精矿仓外，精矿脱水用的浓缩机兼有贮存精矿的作用。 物料输送 块状干物料主要用带式输送机输送；矿浆用管道或溜槽输送，常利用设备间位差自流输送，必须扬高时采用砂泵或隔膜泵。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (10/31/2010)