物理分选工艺

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6800～7200kg/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7200～7500kg/m3）、白钨矿（CaWO4，密度5900～6200kg/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30％～35％的钨粗精矿时的作业回收率一般为88％～92％，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0.125~0.06mm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0.5~2mm，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0.2~0.3g/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1~3kg/m3，精矿产率很小，一般为0.1~0.01%，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58~75%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79~85%。（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85~90%。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4300~5000kg/m3）、硬锰矿（mMnO·MnO2，密度4900~5200kg/m3）、菱锰矿（MnCO3，密度3300~3700kg/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，75～30mm粒级进手选获得一部分优质块精矿；30～3mm粒级采用AM－30型粗粒跳汰机处理；跳汰尾矿及-3mm粒级经棒磨至-1mm后，采用SHP－1000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30～40%，SiO2含量42～46%。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30～32%，精矿品位65～66%，回收率77～81%。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=20×10-7～30×10-7m3/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5～0mm，含锰22%～24%的贫氧化锰矿，经一次选别，可获得含锰27%～29%的锰精矿，处理量为8～l0t／h．广西木圭松软锰矿属极难选别氧化锰矿露天矿床。主要有用矿物成份有偏锰酸