矿石富集方法与方案
在富集过程中,矿石经过机械加工,因此矿物在此过程中不会改变其基本化学性质和成分,这与与原始原材料成分的化学转变有关的火法和湿法冶金过程不同。
进入选矿厂的矿石要经过连续的处理,根据处理目的,可将处理过程分为准备过程、选矿本身和辅助过程(图 1)。
准备过程
准备工序的主要任务是准备矿石以供富集。这一准备工作首先包括减小矿石尺寸的操作 - 破碎和研磨,以及使用筛选和分类方法按大小对矿石进行分类。破碎的最终尺寸取决于矿物颗粒的尺寸,矿物颗粒必须尽可能开放并且不与主岩矿物共生,以及主要富集过程的类型。
图 1. 富集阶段。
准备过程还包括崩解和清洗过程,这些过程广泛用于从含粘土砂矿中制备沙子。这些过程与分类和脱泥相结合,分离出清洗过的沙子,通常用于重力法富集。矿物富集的过程和方法基于构成矿石的矿物的技术特性。这些主要包括密度、机械性能(硬度和弹性)、磁性和电性、放射性、物理化学、化学和热化学性质。
图2.定性富集方案。
大多数浓缩过程都是在水环境中进行的,所得产品含有大量水分。冶金厂通常接受水分含量不超过 4-5% 的精矿。因此,需要对所得精矿进行脱水,有时还需要对尾矿进行脱水。脱水过程包括浓缩、过滤和干燥,是辅助过程。它们还可以包括除尘、循环水和废水净化过程。
在矿物富集时,采用各种工艺方案,其选择主要取决于矿石的物质组成、所采用的富集工艺以及对富集技术指标(精矿质量和金属提取)的要求。在富集实践中,很少能获得经过处理的精矿和废尾矿。这只能通过顺序组合几种富集操作来实现。根据其目的,富集操作分为主要操作、清洁操作和控制操作。例如,主浮选、控制浮选和清洁浮选。
主作业是循环中的第一个富集作业,其结果是粗精矿或粗精矿与尾矿分离。在同一个方案中可能会有几种主作业,例如,在铜锌矿的富集过程中:主铜浮选、主锌浮选。
控制作业– 对主作业尾矿进行浓缩,以从中额外提取有价值的矿物的作业。在控制作业中,精矿是中间产品,通常返回主作业,而尾矿是废物。
清洁作业– 重复浓缩主作业精矿的作业,目的是提高精矿的质量。在此作业中,尾矿是中间产品,也会返回主作业。
定性图表(图 2)给出了浓缩方法、过程阶段、清洁和控制操作的次数、所采用的工业产品加工方法以及最终浓缩产品的质量。
该设备的回路图是根据设备的常规图像图来图形化表示矿石和富集产品的运动,标明机器和设备的类型和数量(图3)。
图3. 矿石富集装置电路图。
1-给矿仓;2、5、8、10、11-输送机;3、6-筛网;4-颚式破碎机;7-圆锥破碎机;9-破碎矿仓;12-磨机;13-螺旋分级机;14-浮选机;15-浓密机;16-真空过滤机;17-干燥滚筒。