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选矿工艺流程到底研究了什么

2022-06-01 12:34:14

工艺流程试验是为选矿厂设计(或现有选矿厂的技术改造)提供依据,在选矿厂初步设计(或拟定现场技术改造方案)前进行。一般选进行试验室试验,然后在试验室试验的基础上,根据情况决定是否进行半工业或工业试验。

选矿工艺流程试试验内容和必要的资料收集,一般由试验研究单位负责制订,有条件的可由试验、设计和生产部门三结合洽商确定。

一、收集资料的一般内容如下,但具体工程需根据条件的不同,区别对待

(一)了解上级机关下达任务的目地和委托单位提出的要求,例如:选矿厂规模、服务年限;主要有用成分和伴生成综合利用问题;试验阶段的划分;要求试验完成日期;选矿厂处理单一矿床的矿石还是几个矿床、不同类型的矿石;用户对精矿化学成分的特殊要求以及对精矿等级和粒度的要求;建厂地区的水源,选矿药剂,焙烧用燃料等的供应情况和性能分析资料等。

(二)了解有关地质资料,例如:矿床类型;地质储量;矿体产状;矿石类型;品位特征;嵌布特性;围岩脉石等变化情况;远景评价;采样设计等。

(三)了解采矿设计方面的资料,例如:采矿的开拓方案和采矿方法;不同类型矿石的混采、分采;围岩混入率和矿石采出品位;开采设计矿区的矿石类型配比和平均品位;开采设计5-10年内逐年开采的矿石类型配比和平均品位等。

(四)了解选矿方面资料,例如:选矿设计对试验的特殊要求。国内外类似矿石的试验研究和生产实践情况,可能应用的选进技术等。

 

二、选矿工艺流程试验主要内容有

(一)矿石性质研究

是选择选矿方案和确定选厂设计方案时与类似矿石生产实践作对比分析的依据,其中某些数据是选厂具体设计中必不可少的原始数据。

矿石性质研究包括:光谱定性和半定量,化学全分析,岩矿鉴定,物相分析,粒度分析,磁性分析,重液分析,试金分析,磨矿细度,矿石可磨度,及各种物理性能(比重、比磁化系数、导电率、水分、真比重和假比重、堆积角和摩擦角、硬度、粘度等)。

(二)选矿方法、流程结构,选矿指标和工艺条件

直接关系到选矿厂的设计方案和具体组成,是选厂设计的主要原始资料,必须慎重考虑,要求选矿方法、流程结构合理,选矿指标可靠。

矿石性质复杂或选矿实践较少的,在制订试验方案前应进行一定的探索性试验。制订的试验方案应包括有类似生产实践的方案和应用新技术的方案(指在当前已有一定成功经验的新技术,经过一定的努力是能付诸生产实贵的)。总的说来,一般应进行两个以上的多方案试验,提供设计进行技术经济比较。在多方案试验中,应有重点地对其中1-2个流程方案做深做透。

对选矿工艺条件来说,主要是查明其影响规律及确定主要作业的主要工艺条件的最佳范围值。在确定试验那些条件(因素和水平)时,应充分运用已有的实贵经验,抓住主要矛盾,尽量减少试验工作量。

流程结构应确定流程中磨矿和选别段数,粗、精、扫选的结构和次数,给出质量流程,在必要时尚应给出矿浆流程。在流程图中应注明采用的工艺条件。

(三)选矿产品的分析

对精矿、中矿和尾矿产品需进行各种分析,在特殊情况下,对某个作业的给矿和产品亦应进行光谱分析、化学分析、试金分析、物相分析、粒度分析及岩矿鉴定等,以此说明如下问题:

1、为什么精矿品位提不高?为什么回收率低?对铬、锰矿石为什么铬铁比,锰铁比等达不到要求?为什么中矿难选等。

2、可综合利用的某些伴生成分的富集方向。

3、对某些选矿作业和某些新技术的采用,说明它们对不同矿物的回收情况和选别深度。

产品的某些性能,例如,化学组成,粒度特性,真比重和堆比重,精矿和尾矿的沉降速度等也是选厂设计必须的基础资料。

(四)特殊试验项目是根据情况,用户和设计单位提出的特殊要求。

例如,使用回水浮选和选矿废水的净化试验,浮选精矿的过滤试验,级外矿石利用试验,生产试车后的补充试验等。

三、试验室小型流程试验

试验室小型流程试验是选矿工艺流程试验的基本试验,如果该试验尚不能满足设计工作的要求,则视需要进行试验室矿大连续试验、半工业试验或工业试验。后者都是在前者试验内容的基础上,根据试验的目的和要求提出验证、补充或增加的试验。单项选矿技术试验也应先从试验室小型试验开始,逐步扩大试验的规模,各段试验的内容根据试验目的确定。在作为设计依据的各类选矿试验进行之前,设计单位向试验单位提出的试验要求中,对各类选矿试验内容要求提纲在致如下:

(一)原矿石性质研究

1、光谱分析。查明各种元素的大约含量及有无稀散元素和其他可供综合回收的元素。

2、多元素分析或全分析。查明矿石中主要组分、伴生有益和有害组分的含量。必要时还要进行矿浆性质的化学分析,测定可溶性盐类等。

3、试金分析。查明金、银和其他贵金属的种类及其含量(含有金、银等贵金属时才进行)。

4、显微镜鉴定。查明矿石类型、矿物组成及含量、矿石的结构构造、矿物粒度及嵌布特征和共生产系等。进行选矿目的矿物挑纯分析。

5、物相分析。对矿石主要有用组分及伴生有益及有害组成的赋存状态,即对它们的不同矿物产出形式进行测定。例如,铜矿石需测定自然铜、原生硫化物、次生硫化物、氧化物及铜的盐类等的相对含量;铁矿石需测定磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、镜铁矿、褐铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、钛铁矿和硅酸铁等的相对含量。

6、粒度分析。通过筛析和水析,测定矿石粒度特性和原生矿泥的各粒级含量、金属分布率。必要时用不同密度的重液,测定各粒级按不同密度部分的产率及金属分布率,为重液分离提供依据。

7、重液分离。在钨、锡、铅、锌、铁等矿石和稀有金属矿石中,如有可能使大部分脉石不经细磨即可分离出来时,应进行重液分离试验,为进行重介质预选试验提供依据。

8、矿石物理机械性质测定。对矿石的密度、松散密度、安息角、内摩擦角、摩擦系数、硬度、粘度、水分、比磁化系数、导电性、含泥率等进行测定。

9、其他必要的分析研究内容。

(二)碎磨工艺(含洗矿和预选)流程试验研究

试验室一般应进行如下的试验和测定工作:

1、功指数测定。如按邦德公式进行破碎和磨矿设备计算时,应进行破碎和磨矿功指数的测定。测定的功指数有以下几种:粗、中、细破碎功指数;自磨功指数;棒磨功指数;球磨功指数;以及粗精矿或中矿再磨功指数等。

2、可磨度测定。如用容积法计算磨矿设备时,应测定各段磨矿的矿石可磨度。在进行矿石可磨度试验时,须采取用作对比试验的标准矿样,有色金属矿山选矿厂设计多以杨家杖子钼矿的矿石为标准矿样,化工矿山硫铁矿选矿厂设计以向山硫铁矿矿石为标准矿样,沉积变质磷灰岩以锦屏磷矿矿石为标准矿样,沉积磷块岩和硅钙质型磷矿石当采用多段磨矿时以王集第三层矿矿石为标准矿样,黑色金属矿山选矿厂设计一般以类似磨矿工艺生产选矿厂的原矿作为标准矿样。鉴于生产矿山开采的矿石性质常有变化,故在采取标准矿样的同时,应测定该矿山选矿厂处理这种矿石当时的磨矿机处理量、技术条件和有关的技术参数。

3、磨蚀指数试验。磨矿介质及磨矿机衬板的消耗是选矿厂一项主要消耗指标,因此应测定其耗量指标。

4、自磨介质性能试验。拟采用自磨工艺时,应选进行自磨介质试验,依此决定是否需要进行自磨或半自磨的半工业试验或工业试验。

5、在研究碎磨工艺流程时,应根据矿石含泥率和矿泥性质及其对破碎、磨矿、选别、脱水作业的影响程度,考虑是否有必要和有可能进行洗矿,如有必要洗矿,则需进行相应的洗矿和洗矿溢流处理的试验。

6、矿石预选的试验研究。应根据开采矿石时的废石混入率或磨选作业对原矿品位富集的需要,考虑有无可能在原矿石入磨前进行矿石预选。如有可能,需进行矿石预选试验,并在磨选工艺流程试验方案中包括有预选矿石的磨选流程试验。

7、磨矿方法和磨矿流程的试验研究。常用的磨矿方法,按磨矿介质不同可划分为球磨、棒磨、自磨、半自磨、砾磨等。应根据矿石性质和特征、上述有关试验测定资料、生产和试验类似经验及其他因素,分析研究各处磨矿方法的可能性和进行扩大试验的必要性,并选择和推荐1-2个为主的单一或联合的磨矿方法。在此基础上进行一段磨矿或多段磨矿、多段连续磨矿或阶段磨矿(含粗磨抛尾、中矿和粗精矿再磨等试验)等磨矿流程和磨矿细度的多方案对比试验。

8、磨矿产物分析。应对各段磨矿给料和产物(含中矿、粗精矿等)进行筛析和单体解离度的测定。

(三)选矿方法和流程试验研究

1、选矿方法的研究。由于选矿技术的发展,处理一种矿石,可以用多种选矿方法,因此在试验中应根据矿石性质、用户对产品质量的要求和建设条件等因素,有选择地进行选矿方法多方案对比试验,并选定合理的选矿方法。

2、选别条件试验

(1)浮选:应进行磨矿细度、矿浆浓度、矿浆温度、矿浆酸碱度(pH)、药剂制度、搅拌与浮选时间等试验。有些情况下,还应做回水利用、水质、脱药、脱泥、风压及风量等试验。

(2)磁选:一般应进行磁感应强度、物料入选粒度、处理能力、物料分级与不分级对比试验等。此外,对干式弱磁选还应进行矿石水分对选别指标的影响试验,矿石经洗矿与不经洗矿对选别指标的影响试验;对湿式强磁选应进行矿浆浓度、冲洗水压和水量、齿形介质板间隙(或球介质直径、介质充填率)、转速等试验,以及强磁性矿物的聚职和影响试验。

(3)焙烧磁选:应进行焙烧气氛、焙烧温度、焙烧时间、燃料种类、用量、挥发成分、物料粒度等条件试验及有产技术参数测定。

(4)重选:应进行给矿量、给矿粒度及范围、矿浆浓度(固液比)、冲洗水压和水量、给排料方式和截取位置等试验。此外,还应根据使用的重选设备的不同,进行相应的工艺参数试验。

(5)重介质选矿:应进行给矿量、给矿粒度及范围,重介质悬浮液的密度,加重剂的原料、密度、粒度、加入量、回收措施及消耗量的试验。此外,还应根据使用的重介质设备的不同,进行相应的工艺参数试验。

(6)电选:除应进行选别段数、作业电压、极距及电极位置、转鼓速度、给矿量、粒度、温度、湿度等项试验外,还应进行转鼓速度与电压、粒度的关系的试验,给料分析与不同级的对比试验,分矿板位置调整对比试验等。

(7)光拣选:先进行洗矿分析,然后在料层为单层矿粒的情况下进行给矿粒度与处理量关系的对比试验。

(8)选矿药剂、燃料、介质等主要原材料选用对比试验:应结合不同选矿方法和设备的试验,对其所采用的主要药剂、燃料、介质的种类、性能、规格、耗量、选矿效果等进行比较试验,选择选矿指标好、价格便宜、来源充足、环境污染小或容易治理的品种。

3、选别流程结构试验研究

(1)确定选别段数。

(2)探讨精选和扫选作业的合理次数,层量提高精矿品位和回收率,降低产品杂质含量,富集伴生有益组分或可综合加收组分。对自熔性或碱性矿石还应注意保持精矿的自熔性。

(3)查明中矿的性质,确定中矿返回的合理地点或单独处理方案。

(4)在充分的单元条件试验的基础上进行开路流程综合条件试验,试验中应注意工艺和操作条件的稳定,指标应有再现性。

(5)在开路流程试验的基础上,进行闭路流程试验。应注意稳定相应的工艺和控制条件(最好采用微型连续试验装置进行试验),试验指标应具有重现性、稳定性、流程的数量质量指标应平衡。

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