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摘 要:本文系统的分析了我国目前矿产选矿技术设备的最新进展,并且详细的介绍了矿产资源和工艺矿物开发生产过程中基础设备的使用,以及在选矿领域中较为常用的一些工艺技术和设备的改进措施,其中着重介绍了部分相对较新的工艺研究成果。
关键词:工艺流程基础设备改进措施
中图分类号:TD1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)08(a)-0062-01
引言
我国改革开放至今,随着工业建筑的不断快速发展,矿石选矿生产取得了很大程度的进展。就我国目前矿产资源来讲,需要面对品种杂、数量贫、划分数量多等问题,因此选矿的课题难度相对就比较大,尽管近些年来,我国选矿技术有了很大程度的提高,但面对国内外市场对原材料需求的不断涨幅下,矿物的加工技术依然相对落后于发达国家,尤其是对于铁矿加工工艺来说,选矿技术相对滞后。下文以西南某矿场铁矿产选矿为例。
1 矿物的性质及特点
西南某矿场所用的原矿石以赤铁硬岩为主,其中有用矿物为半假象赤铁矿,假象赤铁矿。脉石矿物主要成分为石英,其次是绿泥石、角闪石等,矿石呈非常明显的条带状的构造。石英和假象赤铁矿的粒度为0.02～0.2mm,浸染粒度相对来说比较细。
2 选矿的工艺流程
在矿物的原料利用以及加工当中,矿物的工艺流程是极其需要注意的。目前针对弱磁性赤铁矿矿石选矿所采用的机械重选法来说,主要应用有两种:一种是矿床地质品位较高(50%左右)但矿体比较薄或者夹层比较多,采矿时废石混入,就会导致矿石贫化,对这种矿石可采用只破碎不磨矿,在粒度相对来说较粗的情况下,通过重选丢弃粗粒尾矿,从而恢复地质品位,获得粗粒的中等品位精矿,或进一步加工处理,或直接送高炉冶炼,这种称为粗粒重选,另一种是对嵌布粒度较细的红矿或混合矿,经过破碎、磨矿使铁矿物单体解离,然后通过重选或磁重联选,就能得到细粒高品位精矿,该方法被称为赤铁矿细粒重选赤铁矿选矿工艺。针对本矿场铁矿石的性质及特征,选择采用第二种方法。
2.1 破碎细磨工艺流程
在完成开采后的铁矿石加工过程中,最主要的工艺部分是破碎和磨矿阶段。破碎和磨矿是工艺流程当中最为关键,也是消耗能量最高的一道程序。因此,强化破碎功能,即将矿山采石场等地开采的石料及矿石破碎至粒度降低到技术可行的最低限度且满足下一工程序对粒度的要求。是提高工作效率,合理降低成本的最主要程序。
在通常的情况下,破碎作业的比例度应该在6～7至100～130之间,当前国内矿山的设备组合以及选矿的工艺流程为中小型破碎车间使用二段或者一段进行开路破碎;大型破碎车间,多采用三段或者四段破碎;而对于细粒嵌布的矿石,需要通过使用细磨技术才能使得有用矿物达到相对比较充分的单体解离,继而能够采用合适的工艺技术进行选别,这是获得高品质矿石的最基本的工艺流程。我国自20世纪70年代开始,在最原始的二段选别单一磁选流程当中,又添加了细筛再磨再选的一项工艺,使得铁矿产品品位由原来的62%提高到了现在的68%,对于选矿工艺来说,是相当大的一个进步。其不足之处在于,目前使用的细筛设备效率依然相对较低,造成大量细矿返回到磨机当中,进行二次细磨,对整体生产能力及成本等问题产生了很大的影响。
2.2 弱磁选工艺流程
一般来说,弱磁选工艺对于一些细粒嵌布的铁矿石,采用阶段磨选即可获得精矿,但回收率较低,在目前的装备技术下,对保证品位的精矿的回收率进一步提高是比较难的。因为入选矿石材料粒度越细,分选过程中的机械夹杂就多,难度就越大。
2.3 反浮选工艺流程
反浮选工艺是针对一些细粒嵌布铁矿石获得高品质精矿的最有效的方法,无论是对于阳离子反浮选还是阴离子反浮选,对高品质精矿的获得都有着很充足的工业实践。
2.4 反浮选与其他选矿方法联合工艺流程
这类工艺流程多种多样,依据铁矿产制造材料的不同性质,以及用户对产品质量的不同要求,将几种工艺合理组合一起运用,以此达到质量优异,并且能够最大程度的节省经济资源。重选反浮选、弱磁选等联合工艺流程。他们的共同点是首先用相对简单的重选或弱磁选从原矿中选出部分高品质的矿石,剩下的相对较难选用的使用反浮选处理,从而减少反浮选的给矿量,降低了整个选矿过程的加工成本。两种工艺流程相比较下,,弱磁选-反浮选联合工艺适应性相对较好,且其设备比重选设备具有单机处理量高,可调参数较多,耗水量比较低等明显优势。
使用双重合理的工艺流程,可以在反浮选前获得部分合格的矿石并且抛出大量无用合格尾矿,减少进入反浮选选矿量,还可以改善反浮选作业条件,并且达到提高质量,降低浪费耗损的两大目的。
3选矿设备的改善
对于当下矿物产业的急速发展下,机器设备要求也日益提高。在20世纪80-90年代的破碎工艺其最大的特点是想实现多碎少磨,需要选择相对合理的破碎工艺流程,才能最大限度的降低给料的粒度,提高磨机处理能力和效率。
对于现有设备条件下,合理的使用工艺流程,不断改进现有机构,提高设备性能,其中,研制大破碎比,高效率,低耗能的新型破碎设备具有特别重要的作用。相对于传统的颚式破碎机,具有结构简单,工作可靠,制造简单成本低廉等众多优点;对于粉碎原矿石是应用最广,品种规格以及使用数量比较多的一种破碎设备。在颚式破碎机之后出现的深腔颚式破碎机,虽然增加了破碎比,取得了一定的效果,但由于其设计原理与颚式破碎机原理相同,并不能获得非常理想的运用,磨损严重。并且颚式破碎机在提高破碎比,提升偏心轴转速以及增加生产能力方面并没有重大的突破,故目前的选矿破碎设备技术依然存在着很大的提高空间。
3.1 外动颚匀摆颚式破碎机的出现
外动颚匀摆颚式破碎机改变了使用了百年之久的颚式破碎机以四连杆为动颚的老传统设计,而是将连杆作为破碎机的边板,动颚仅仅作为连杆上一点的延伸,通过边板传递动力给外侧的动颚。将连杆与动颚分离,使连杆的运动特性不再约束动颚的运动、以此获得最为理想的动颚特征。具有破碎比高,动颚运动轨迹使得衬板磨损大大的降低,同时保证了排料口的大小,这便是新一代的外动颚匀摆颚式破碎机的构成原理。
3.2 外动颚匀摆颚式破碎机的结构特点
外动颚匀摆颚式破碎机具有结构简单,制造维修简单,适应性强,工作可靠,成本较低等显著优点。动颚具有理想的运动轨迹,衬板磨损小,处理能力强,外形精致,偏心轴转速高等突出优点。其破碎腔口比普通颚式破碎机长,能够实现高破碎比。
4 结束语
在选矿工艺在当前面临着国内外两个市场的美好前景下,不断提高选矿工艺适应在竞争中生存以及发展的需要,应本着提高效率降低成本的主要原则,大力发展选矿工艺,不断提高选矿工业以及选矿工艺的水平,从而更好的满足供应国内外市场需求。
参考文献
[1] 董书革,饶绮麟.含高副变长连杆的外动颚式破碎机构的运动学分析[J].有色金属.2008(2):67.
[2] 桂芳.八钢选矿节能降耗及工艺适应性改进实践[J].矿业快报.2006,(6):385.
关键词:工艺流程基础设备改进措施
中图分类号:TD1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)08(a)-0062-01
引言
我国改革开放至今,随着工业建筑的不断快速发展,矿石选矿生产取得了很大程度的进展。就我国目前矿产资源来讲,需要面对品种杂、数量贫、划分数量多等问题,因此选矿的课题难度相对就比较大,尽管近些年来,我国选矿技术有了很大程度的提高,但面对国内外市场对原材料需求的不断涨幅下,矿物的加工技术依然相对落后于发达国家,尤其是对于铁矿加工工艺来说,选矿技术相对滞后。下文以西南某矿场铁矿产选矿为例。
1 矿物的性质及特点
西南某矿场所用的原矿石以赤铁硬岩为主,其中有用矿物为半假象赤铁矿,假象赤铁矿。脉石矿物主要成分为石英,其次是绿泥石、角闪石等,矿石呈非常明显的条带状的构造。石英和假象赤铁矿的粒度为0.02～0.2mm,浸染粒度相对来说比较细。
2 选矿的工艺流程
在矿物的原料利用以及加工当中,矿物的工艺流程是极其需要注意的。目前针对弱磁性赤铁矿矿石选矿所采用的机械重选法来说,主要应用有两种:一种是矿床地质品位较高(50%左右)但矿体比较薄或者夹层比较多,采矿时废石混入,就会导致矿石贫化,对这种矿石可采用只破碎不磨矿,在粒度相对来说较粗的情况下,通过重选丢弃粗粒尾矿,从而恢复地质品位,获得粗粒的中等品位精矿,或进一步加工处理,或直接送高炉冶炼,这种称为粗粒重选,另一种是对嵌布粒度较细的红矿或混合矿,经过破碎、磨矿使铁矿物单体解离,然后通过重选或磁重联选,就能得到细粒高品位精矿,该方法被称为赤铁矿细粒重选赤铁矿选矿工艺。针对本矿场铁矿石的性质及特征,选择采用第二种方法。
2.1 破碎细磨工艺流程
在完成开采后的铁矿石加工过程中,最主要的工艺部分是破碎和磨矿阶段。破碎和磨矿是工艺流程当中最为关键,也是消耗能量最高的一道程序。因此,强化破碎功能,即将矿山采石场等地开采的石料及矿石破碎至粒度降低到技术可行的最低限度且满足下一工程序对粒度的要求。是提高工作效率,合理降低成本的最主要程序。
在通常的情况下,破碎作业的比例度应该在6～7至100～130之间,当前国内矿山的设备组合以及选矿的工艺流程为中小型破碎车间使用二段或者一段进行开路破碎;大型破碎车间,多采用三段或者四段破碎;而对于细粒嵌布的矿石,需要通过使用细磨技术才能使得有用矿物达到相对比较充分的单体解离,继而能够采用合适的工艺技术进行选别,这是获得高品质矿石的最基本的工艺流程。我国自20世纪70年代开始,在最原始的二段选别单一磁选流程当中,又添加了细筛再磨再选的一项工艺,使得铁矿产品品位由原来的62%提高到了现在的68%,对于选矿工艺来说,是相当大的一个进步。其不足之处在于,目前使用的细筛设备效率依然相对较低,造成大量细矿返回到磨机当中,进行二次细磨,对整体生产能力及成本等问题产生了很大的影响。
2.2 弱磁选工艺流程
一般来说,弱磁选工艺对于一些细粒嵌布的铁矿石,采用阶段磨选即可获得精矿,但回收率较低,在目前的装备技术下,对保证品位的精矿的回收率进一步提高是比较难的。因为入选矿石材料粒度越细,分选过程中的机械夹杂就多,难度就越大。
2.3 反浮选工艺流程
反浮选工艺是针对一些细粒嵌布铁矿石获得高品质精矿的最有效的方法,无论是对于阳离子反浮选还是阴离子反浮选,对高品质精矿的获得都有着很充足的工业实践。
2.4 反浮选与其他选矿方法联合工艺流程
这类工艺流程多种多样,依据铁矿产制造材料的不同性质,以及用户对产品质量的不同要求,将几种工艺合理组合一起运用,以此达到质量优异,并且能够最大程度的节省经济资源。重选反浮选、弱磁选等联合工艺流程。他们的共同点是首先用相对简单的重选或弱磁选从原矿中选出部分高品质的矿石,剩下的相对较难选用的使用反浮选处理,从而减少反浮选的给矿量,降低了整个选矿过程的加工成本。两种工艺流程相比较下,,弱磁选-反浮选联合工艺适应性相对较好,且其设备比重选设备具有单机处理量高,可调参数较多,耗水量比较低等明显优势。
使用双重合理的工艺流程,可以在反浮选前获得部分合格的矿石并且抛出大量无用合格尾矿,减少进入反浮选选矿量,还可以改善反浮选作业条件,并且达到提高质量,降低浪费耗损的两大目的。
3选矿设备的改善
对于当下矿物产业的急速发展下,机器设备要求也日益提高。在20世纪80-90年代的破碎工艺其最大的特点是想实现多碎少磨,需要选择相对合理的破碎工艺流程,才能最大限度的降低给料的粒度,提高磨机处理能力和效率。
对于现有设备条件下,合理的使用工艺流程,不断改进现有机构,提高设备性能,其中,研制大破碎比,高效率,低耗能的新型破碎设备具有特别重要的作用。相对于传统的颚式破碎机,具有结构简单,工作可靠,制造简单成本低廉等众多优点;对于粉碎原矿石是应用最广,品种规格以及使用数量比较多的一种破碎设备。在颚式破碎机之后出现的深腔颚式破碎机,虽然增加了破碎比,取得了一定的效果,但由于其设计原理与颚式破碎机原理相同,并不能获得非常理想的运用,磨损严重。并且颚式破碎机在提高破碎比,提升偏心轴转速以及增加生产能力方面并没有重大的突破,故目前的选矿破碎设备技术依然存在着很大的提高空间。
3.1 外动颚匀摆颚式破碎机的出现
外动颚匀摆颚式破碎机改变了使用了百年之久的颚式破碎机以四连杆为动颚的老传统设计,而是将连杆作为破碎机的边板,动颚仅仅作为连杆上一点的延伸,通过边板传递动力给外侧的动颚。将连杆与动颚分离,使连杆的运动特性不再约束动颚的运动、以此获得最为理想的动颚特征。具有破碎比高,动颚运动轨迹使得衬板磨损大大的降低,同时保证了排料口的大小,这便是新一代的外动颚匀摆颚式破碎机的构成原理。
3.2 外动颚匀摆颚式破碎机的结构特点
外动颚匀摆颚式破碎机具有结构简单,制造维修简单,适应性强,工作可靠,成本较低等显著优点。动颚具有理想的运动轨迹,衬板磨损小,处理能力强,外形精致,偏心轴转速高等突出优点。其破碎腔口比普通颚式破碎机长,能够实现高破碎比。
4 结束语
在选矿工艺在当前面临着国内外两个市场的美好前景下,不断提高选矿工艺适应在竞争中生存以及发展的需要,应本着提高效率降低成本的主要原则,大力发展选矿工艺,不断提高选矿工业以及选矿工艺的水平,从而更好的满足供应国内外市场需求。
参考文献
[1] 董书革,饶绮麟.含高副变长连杆的外动颚式破碎机构的运动学分析[J].有色金属.2008(2):67.
[2] 桂芳.八钢选矿节能降耗及工艺适应性改进实践[J].矿业快报.2006,(6):385.