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選礦方法(基本原理、工藝流程)
發(fā)布時(shí)間:2023-12-20 來源:名德光電 瀏覽次數(shù):1235次
  1. 重介質(zhì)選礦法:

方法是基于礦石中不同的礦粒間存在著密度差(或粒度差),借助流體動(dòng)力和各種機(jī)械力作用,造成適宜的松散分層和分離條件,使不同物料得到分離。

    重介質(zhì)選礦分選原理根據(jù)阿基米德定理,小于重介質(zhì)密度的顆粒將在介質(zhì)中上浮,大于重介質(zhì)密度的顆粒在介質(zhì)中下沉。

(1)工藝流程

礦石的重選流程是由一系列連續(xù)的作業(yè)組成。作業(yè)的性質(zhì)可分成準(zhǔn)備作業(yè)、選別作業(yè)、產(chǎn)品處理作業(yè)三個(gè)部分。

1)準(zhǔn)備作業(yè)

a:為使有用礦物單體解離而進(jìn)行的破碎與磨礦;

b:多膠性的或含黏土多的礦石進(jìn)行洗礦和脫泥;

c:采用篩分或水力分級(jí)方法對(duì)入選礦石按粒度分級(jí)。礦石分級(jí)后分別入選,有利于選擇操作條件,提高分選效率。

2)選別作業(yè)是礦石的分選的主體環(huán)節(jié)。選別流程有簡(jiǎn)有繁,簡(jiǎn)單的由單元作業(yè)組成,如重介質(zhì)分選。

3)產(chǎn)品處理作業(yè),主要指精礦脫水、尾礦輸送和堆存。

2.跳汰選礦法

(1)原理

跳汰選礦是在垂直交變介質(zhì)流的作用下,使礦粒群松散,然后按密度差分層:輕的礦物在上層,叫輕產(chǎn)物;重的在下層,叫重產(chǎn)物,從而達(dá)到分選的目的。

介質(zhì)的密度在一定范圍內(nèi)增大,礦粒間的密度差越大,則分選效率越高。實(shí)現(xiàn)跳汰過程的設(shè)備叫跳汰機(jī)。被選物料給入跳汰機(jī)內(nèi)落到篩板上,便形成一個(gè)密集的物料展,這個(gè)物料層,稱為床層。在給料的同時(shí),從跳汰機(jī)下部周期性的給入上下交變的水流,垂直變速水流透過篩孔進(jìn)入床層,物料就是在這種水流中經(jīng)受跳汰的分選過程。

(2)工藝過程

當(dāng)水流上升時(shí),床層被沖起,呈現(xiàn)松散及懸浮的狀態(tài)。此時(shí),床層中的礦粒,按其自身的特性(密度、粒度和形狀),彼此作相對(duì)運(yùn)動(dòng),開始進(jìn)行分層。在水流已停止上升,但還沒有轉(zhuǎn)為下降水流之前,由于慣性力的作用,礦粒仍在運(yùn)動(dòng),床層繼續(xù)松散、分層。水流轉(zhuǎn)為下降,床層逐漸緊密,但分層仍在繼續(xù)。當(dāng)全部礦粒落回篩面,它們彼此之間已喪失相對(duì)運(yùn)動(dòng)的可能,則分層作用基本停止。此時(shí),只有那些密度較高、粒度很細(xì)的礦粒,穿過床層中大塊物料的間隙,仍在向下運(yùn)動(dòng),這種行為可看成是分層現(xiàn)象的繼續(xù)。下降水流結(jié)束,床層完全緊密,分層便暫告終止。

水流每完成一次周期性變化所用的時(shí)間稱為跳汰周期。在一個(gè)跳汰周期內(nèi),床層經(jīng)歷了從緊密到松散分層再緊密的過程,顆粒受到了分選作用。只有經(jīng)過多個(gè)跳汰周期之后,分層才逐趨完善。最后,高密度礦粒集中在床層下部,低密度礦粒則聚集在上層。然后,從跳汰機(jī)分別排放出來,從而獲得了兩種密度不同,即質(zhì)量不同的產(chǎn)物。

3.浮選

(1)原理

浮選是根據(jù)礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異,而分選礦物的一種選礦方法。

(2)浮選流程

磨礦、分級(jí)、調(diào)漿及浮選的粗選、精選、掃選作業(yè)。

有一段磨浮流程;分段磨礦-浮選的階段磨浮流程;精礦或中礦再磨再選流程。浮選產(chǎn)出粗精礦的作業(yè)稱粗選;粗精礦再選作業(yè)稱精選;尾礦再選作業(yè)稱掃選。回收礦石中多種有用礦物時(shí),不同礦物先后浮選的流程稱優(yōu)先浮選或選擇浮選;先將有用礦物全部浮出后再行分離的流程,稱混合-分離浮選。

工業(yè)生產(chǎn)時(shí)必須針對(duì)礦石的性質(zhì)和對(duì)產(chǎn)品的要求,采用不同的藥方和浮選流程。浮選的原則流程即浮選的骨干流程或流程的主干結(jié)構(gòu)。它一般包括段數(shù)、循環(huán)和礦物的浮選順序等內(nèi)容。

(3)浮選機(jī):

浮選機(jī)類型:機(jī)械攪拌式浮選機(jī)、充氣式浮選機(jī)、混合式浮選機(jī)或充氣攪拌式浮選機(jī)、氣體析出式浮選機(jī)。

1)機(jī)械攪拌式浮選機(jī)   

機(jī)械攪拌式浮選機(jī)的特點(diǎn):礦漿的充氣和攪拌都是由機(jī)械攪拌器來實(shí)現(xiàn)的,屬于外氣自吸式浮選機(jī),充氣攪拌器具有類似泵的抽吸特性,既自吸空氣又自吸礦漿。

2)充氣攪拌式式浮選機(jī)其特點(diǎn):

充氣量易于單獨(dú)調(diào)節(jié);機(jī)械攪拌器磨損小;選別指標(biāo)較好;功率消耗低。

3)丹佛型浮選機(jī):

有效充氣量大;槽內(nèi)形成一個(gè)礦漿上升流。

4)充氣式浮選機(jī):無機(jī)械攪拌器無傳動(dòng)部件;充氣器充氣,氣泡大小由充氣器結(jié)構(gòu)調(diào)整;氣泡與礦漿混合特點(diǎn):逆流混合。用途:處理組成簡(jiǎn)單、品位較高、易選礦石的粗、掃選。

5)氣體析出式浮選機(jī):氣體析出式浮選機(jī)主要用于細(xì)粒礦物浮選和含油廢水的脫油浮選。

(4)浮選柱的工作原理

浮選柱工作時(shí),將礦漿加入浮選藥劑進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌,由中心給礦裝置送入柱內(nèi)。由于礦漿的重力作用,從柱內(nèi)緩慢下降。壓縮空氣經(jīng)過充氣裝置彌散成大量的微小氣泡,均勻地分布在柱的整個(gè)斷面上并徐徐上升。

礦漿與氣泡形成對(duì)流運(yùn)動(dòng)。在這種情況下,一部分可浮礦物附著于氣泡而上浮至礦漿上面形成礦化氣泡。從泡沫流槽自行溢出或用刮板將泡沫刮出,即為精礦。另一部分不浮的脈石不能附著于氣泡上,從尾礦提升裝置排出或進(jìn)入下一作業(yè)處理,即為尾礦。浮選藥劑的作用主要表現(xiàn)在:改變礦漿溶液的性質(zhì)、調(diào)節(jié)礦物的可浮性、改善氣泡的性質(zhì)。  

浮選藥劑的分類及其作用。

1)捕收劑作用點(diǎn):固液界面,且有選擇性作用:提高疏水性,增加可浮性,促使氣泡附著,增強(qiáng)附著的勞固性,

2)起泡劑作用點(diǎn):氣液界面,作用:降低界面表面張力,促使空氣在礦漿中彌散,形成小氣泡,并防止氣泡兼并,增加分選界面,提高氣泡的穩(wěn)定性。

3)調(diào)整劑

  1. 活化劑固液界面作用:促進(jìn)捕收劑與礦物表面的作用。
  2. 抑制劑固液界面作用:削弱非目的礦物與捕收劑之間的作用。
  3. 介質(zhì)PH值的調(diào)整劑礦漿介質(zhì)作用:調(diào)節(jié)礦漿性質(zhì),調(diào)整電性,藥劑的作用。
  4. 分散與絮凝劑礦漿作用:分散絮凝細(xì)泥,減少影響。

影響浮選過程的工藝因素很多,其中較重要的有:

粒度(磨礦細(xì)度);礦漿濃度;藥劑添加及調(diào)節(jié);氣泡和泡沫的調(diào)節(jié);

礦漿溫度;浮選流程;水質(zhì)等。

經(jīng)驗(yàn)證明,浮選工藝因素必須根據(jù)礦石性質(zhì)的特點(diǎn)并通過試驗(yàn)研究來確定和選擇,才能獲得最優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

4、磁選

(1)原理

利用各種礦石或物料的磁性差異,在磁力及其他力作用下進(jìn)行選別的過程。

(2)磁選工藝

磁選工藝流程,是一種磁鐵礦的干濕聯(lián)合選礦磁選工藝流程方法,磁選工藝流程主要是對(duì)礦粉進(jìn)行三級(jí)磁選處理,再經(jīng)濕料磁選,磁選所選用的磁場(chǎng)強(qiáng)度為400~1200GS,磁力滾筒轉(zhuǎn)速為60~320轉(zhuǎn)/分,濕料經(jīng)脫水制成成品鐵精礦粉,一般鐵含量在35%的礦石,經(jīng)此法磁選后鐵精礦粉鐵含量可達(dá)68~70%,該聯(lián)合工藝方法,礦石利用率可達(dá)90%,工藝過程中用水量少,節(jié)省水,降低成本,減少污染,磁選中的粉塵由除塵裝置捕集,不會(huì)造成空氣污染,本方法是一種生產(chǎn)效率高,產(chǎn)品質(zhì)量好,無環(huán)境污染的具有創(chuàng)造性的工藝方法。

按照磁鐵的種類來分可以分為:永磁磁選機(jī)和電磁除鐵機(jī)。

按照礦的干濕來分類可以分為:干式除鐵機(jī),濕式除鐵機(jī)。

按照磁系來分類可以分為:筒式磁選機(jī)機(jī),輥式磁選機(jī)機(jī)和筒輥式磁選機(jī)機(jī)。

按照磁系數(shù)量來分類可以分為:?jiǎn)瓮泊胚x機(jī),雙筒磁選機(jī)和組合式多筒磁選機(jī)。

按照給礦方式分類可以分為:上部給礦磁選機(jī),下部給礦磁選機(jī)。

按照磁場(chǎng)強(qiáng)度分類可以分為:弱磁磁選機(jī),中磁磁選機(jī)和強(qiáng)磁磁選機(jī)。

按照磁系的分類可以分為:開放式磁路磁選機(jī),閉合時(shí)磁路磁選機(jī)。

濕式永磁筒式磁選機(jī)是鐵礦石選廠普通使用的一種磁選機(jī),它適用于選別強(qiáng)磁性礦物。

按照槽體的結(jié)構(gòu)型式不同,磁選機(jī)分為順流式、逆流式、半逆流式三種。三種不同槽體型式的磁選機(jī)入選粒度如下:順流槽體≤6mm,逆流槽體≤1.5mm,半逆流槽體≤0.5mm。

順流式磁選機(jī)處理能力大,適宜于處理較粗粒度的強(qiáng)磁性物料的粗選和精選,亦可多臺(tái)串連工作。順流式磁選機(jī)當(dāng)給礦量大時(shí),磁性礦粒容易損失于尾礦,因此要加強(qiáng)操作管理,控制較低的礦漿水平。

逆流式磁選機(jī)適宜于細(xì)粒強(qiáng)磁性礦物的粗選與掃選作業(yè),回收率較高,但精礦品位較低。因?yàn)榇至N锪弦壮练e堵塞選別空間,所以逆流型磁選機(jī)不適于處理粗粒物料。

半逆流磁選機(jī)可以獲得高質(zhì)量的鐵精礦,同時(shí)也能得到較好的回收率,所以半逆流磁選機(jī)在生產(chǎn)實(shí)踐中得到廣泛的應(yīng)用。它適宜于處理0.5mm以下的礦粒的粗選和精選,還可以多臺(tái)串聯(lián)和并聯(lián),實(shí)現(xiàn)多次的掃選和精選。

5、化學(xué)選礦

(1)原理

化學(xué)選礦是基于物料組分的化學(xué)性質(zhì)的差異,利用化學(xué)方法改變物料性質(zhì)組成,然后用其他的方法使目的組分富集的資源加工工藝,它包括化學(xué)浸出與化學(xué)分離兩個(gè)主要過程。

(2)流程

  1. 焙燒:采用化學(xué)選礦的礦石多為貧細(xì)雜礦石,依據(jù)目的礦物賦存狀態(tài)不同,需要考慮焙燒。焙燒是為浸出做準(zhǔn)備,有利于目的礦物的析出。(某些元素以類質(zhì)同象形式存在于礦物中,其析出需要破壞礦物晶格);焙燒又根據(jù)添加劑不同,溫度不同,壓力不同而有各種分類,如:氯化焙燒,鈣化焙燒,高溫焙燒等。
  2. 浸出:該步驟使有用元素以離子形式進(jìn)入浸出液中,為固液分離做準(zhǔn)備,根據(jù)浸出條件不同,也有類似焙燒的分類。
  3. 固液分離:使浸渣與浸出液分離。
  4. 浸出液處理方法

置換沉淀:將目的元素沉淀,得到碳酸鹽或其他易分解鹽類,再次固液分離,烘干,得到化學(xué)精礦。

溶劑萃取:一次或多次萃取,根據(jù)萃取液性質(zhì),分離出精礦。

6、光電選礦

光電選礦是模仿手選的動(dòng)作,用機(jī)械和電的組合進(jìn)行分離礦物的選礦方法。

光電分選主要是基于物體的光學(xué)特性。當(dāng)物體通過光電分選設(shè)備時(shí),會(huì)照射出出一束光線,這些光線會(huì)被物體吸收、反射或透過。不同的物料對(duì)光線的反應(yīng)不同,通過光學(xué)傳感器將檢測(cè)到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào),通過電子處理器進(jìn)行分析處理,處理器會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)和算法,控制電磁閥對(duì)物料中的雜質(zhì)、異物、不良品等進(jìn)行分離。從而提高產(chǎn)品的品質(zhì)和降低生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)分選的目的。隨著科技的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的不斷拓展,光電分選機(jī)目前已經(jīng)在糧食、食品、礦業(yè)等行業(yè)。

?例如名德光電的人工智能分選機(jī),可根據(jù)分選物料的顏色、形狀、紋理、質(zhì)感、光澤、密度等特征來進(jìn)行識(shí)別分離。

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