選礦理論與實(shí)踐

1、CITIC 1.1 氧化礦系列選礦工藝流程 氧化礦系列采用“階段磨礦、粗細(xì)分級(jí)、重階段磨礦、粗細(xì)分級(jí)、重選選強(qiáng)磁強(qiáng)磁陰離子反浮選陰離子反浮選”工藝。其中，“磨礦分級(jí)磁重”系統(tǒng)分四個(gè)系列生產(chǎn)（系列），浮選系統(tǒng)分四個(gè)選別區(qū)生產(chǎn)。具體設(shè)備聯(lián)系圖見圖1.1、1.2，工藝流程圖見圖1.3。CITIC圖 1.1CITIC圖 1.2CITIC振網(wǎng)篩溢流強(qiáng)磁前濃縮重精浮 精浮 尾中礦中礦回水尾礦掃二掃一 精選 粗選溢流混磁精濃縮木渣木渣強(qiáng)磁機(jī)除渣篩強(qiáng)磁前弱磁精礦過 濾三磨三 旋精 螺中磁機(jī)除渣篩中磁前弱磁掃 螺粗 螺二 旋一 旋二磨螺旋 分級(jí)機(jī)一磨原礦圖 1.3 氧化礦工藝流程圖CITIC 1.2 原生礦工藝

2、流程 采用“階段磨礦階段磨礦單一磁選單一磁選”工藝，一個(gè)系列生產(chǎn)（系列）。具體設(shè)備聯(lián)系圖見圖1.4，工藝流程圖見圖1.5。CITIC圖 1.4CITIC溢流分礦箱除渣間五系列除渣間流程尾礦至四系列一旋廢渣中/強(qiáng)磁機(jī)細(xì)篩水力 旋流器一磁尾礦和二磨排磁選尾礦除渣間尾礦精礦回水過濾濃縮磁選柱三磁三磨旋流器二磁二磨 排磁選二磨濃縮 磁選細(xì)篩一磁螺旋 分級(jí)機(jī)一磨原礦圖 1.5 原生礦工藝流程圖 1.2 原生礦選礦工藝流程2、磨礦與分級(jí)工藝CITIC 2.1 磨礦工藝概述（1）磨礦的基本原理： 當(dāng)筒體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，裝在筒體內(nèi)的磨礦介質(zhì)在摩擦力和離心力的作用下，隨著筒體旋轉(zhuǎn)被提升到一定的高度，然后按一定的速度拋落

3、，礦石受下落鋼球的撞擊以及鋼球與鋼球之間或鋼球與襯板之間的壓碎和磨削作用而被粉碎。 由上述可知，礦石在磨機(jī)筒體內(nèi)主要是受沖擊力、磨剝力及擠壓力的作用而被磨碎的。圖2.1 介質(zhì)在磨礦機(jī)內(nèi)運(yùn)動(dòng)示意圖CITIC 2.1 磨礦工藝概述（2）磨礦與選別作業(yè)的關(guān)系： 磨礦的目的是使礦石中的有用成份全部或大部分達(dá)到單體分離狀態(tài)，同時(shí)盡量避免“過磨” ，并能達(dá)到選別作業(yè)要求的粒度，以便為選別作業(yè)創(chuàng)造有效回收礦石中有用成份的條件。 可見，磨礦作業(yè)與選礦技術(shù)指標(biāo)有很大關(guān)系。改善磨礦效果，提高磨機(jī)的生產(chǎn)率，提高其產(chǎn)品質(zhì)量，不僅能提高精礦質(zhì)量和金屬回收率，而且對(duì)降低消耗也有很重要的意義。CITIC （1）球磨操作過程

4、中注意事項(xiàng)：A、閉路磨礦時(shí)，應(yīng)有適當(dāng)?shù)难h(huán)負(fù)荷：生產(chǎn)實(shí)踐表明，在一定范圍內(nèi)增大返砂比，磨機(jī)的生產(chǎn)率隨之提高，在較大的返砂比的條件下，分級(jí)效率的波動(dòng)對(duì)磨機(jī)的生產(chǎn)率影響較小。B、裝球制度要合理：裝球制度包括鋼球的質(zhì)量、鋼球配比、鋼球的充填率及合理補(bǔ)加等。C、磨礦濃度要適宜：2.2磨礦操作與實(shí)踐CITIC（2）磨礦濃度的調(diào)節(jié)：磨礦濃度直接影響磨礦時(shí)間，進(jìn)而影響到磨礦產(chǎn)品的細(xì)度，是崗位操作中需要重點(diǎn)關(guān)注的環(huán)節(jié)。影響磨礦濃度的因素有：原礦性質(zhì)（硬度、粒度組成等）、給礦量和給礦水、返砂量等。圖 2.2 一段球磨示意圖2.2磨礦操作與實(shí)踐CITIC（3）磨機(jī)“脹肚”(干脹）的原因及對(duì)策：A、現(xiàn)象：主電機(jī)電流

5、表指示電流在下降；磨礦機(jī)排礦吐大塊，礦漿涌出；分級(jí)機(jī)溢流“跑粗”現(xiàn)象嚴(yán)重，返砂量明顯增大；磨礦機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲音沉悶，幾乎聽不見鋼球的沖擊聲。B、原因：“脹肚”現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于磨機(jī)工作失調(diào)的結(jié)果。原礦性質(zhì)發(fā)生變化，或是給礦量增大或粗粒給礦增大而增大返砂比時(shí)，超過了球磨機(jī)本身的通過能力；操作不當(dāng)，如磨礦用水量掌握不當(dāng)，影響到磨礦濃度，而磨礦濃度過高則可能引起“脹肚”；磨礦介質(zhì)裝入的總量或球徑配比不合理。2.2磨礦操作與實(shí)踐CITICC、“脹肚”發(fā)生后解決辦法：首先要分析礦石性質(zhì)的變化情況、給礦量、給水量、返砂量、溢流粒度是否正常等，找出原因，“對(duì)癥下藥”。在操作上一般采取以下措施： 減少磨礦機(jī)給礦量或短

6、時(shí)間內(nèi)停止給礦； 調(diào)節(jié)用水量； 合理添加磨礦介質(zhì)。 2.2 球磨機(jī)操作與實(shí)踐CITIC（1）分級(jí)的目的： 當(dāng)?shù)V石磨細(xì)后，就要及時(shí)把那些已經(jīng)符合細(xì)度要求的礦粒分出來，這既可提高磨機(jī)的臺(tái)時(shí)處理能力，又可避免過粉碎。（2）分級(jí)設(shè)備： 圖 2.3 常見分級(jí)設(shè)備2.3分級(jí)工藝概述CITIC 2.3 分級(jí)工藝概述 （3）水力旋流器工作原理： 礦漿以一定的壓力沿漸開線方向進(jìn)入旋流器，在離心力場(chǎng)的作用下，大顆粒隨外旋流向下運(yùn)動(dòng)，從下部沉砂口流出得到粒度粗的沉砂產(chǎn)物；細(xì)顆粒隨內(nèi)旋流向上運(yùn)動(dòng)，從上部得到粒度細(xì)的溢流產(chǎn)物。圖 2.4 水力旋流器原理圖3、重選工藝CITIC 3.1 重選設(shè)備與工作原理司家營(yíng)鐵礦所使用

7、的重選設(shè)備為螺旋溜槽（見圖3.1）。 選分原理： 螺旋溜槽是利用有用礦物與脈石在沿螺旋斜面向下的水流中所受的重力、慣性離心力、水流作用力和摩擦力的不同進(jìn)行分選的。圖 3.1 螺旋溜槽CITIC粗 螺掃 螺精 螺重精振網(wǎng)篩一段旋流器 粗細(xì)分級(jí)沉砂中磁前弱磁 三段旋流器圖 3.2 重選工藝流程圖3.2司家營(yíng)重選流程CITIC 3.3影響重選指標(biāo)的因素（1）結(jié)構(gòu)參數(shù)：結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)圈數(shù)圈數(shù)直徑直徑橫面傾角橫面傾角斷面形狀斷面形狀螺距螺距槽面粗糙度槽面粗糙度CITIC 3.3影響重選的因素（2）工藝參數(shù)（操作因素）：給礦濃度工藝參數(shù)給礦體積滑塊位置礦漿粘度增大，流速緩慢，導(dǎo)致分帶不清，造成精礦品位和

8、回收率均有下降。 處理能力下降，且使槽面的料層變薄，不具備分帶的選別條件，同時(shí)因濃度小，礦漿的流速過快，細(xì)粒鐵礦物易被甩到外緣，使尾礦品位升高，回收率下降 高高低低礦漿流速增大，部分細(xì)粒鐵粉礦物來不及礦漿流速增大，部分細(xì)粒鐵粉礦物來不及沉降就被高速流的礦漿流甩到外緣進(jìn)入尾沉降就被高速流的礦漿流甩到外緣進(jìn)入尾礦中，從而造成為尾礦品位升高礦中，從而造成為尾礦品位升高 大大小小礦漿在槽面的流速變低，使粗顆粒脈石和礦漿在槽面的流速變低，使粗顆粒脈石和連生體由于離心力小不能被甩到外側(cè)而混連生體由于離心力小不能被甩到外側(cè)而混雜在精礦中，造成精礦品位下降雜在精礦中，造成精礦品位下降 滑塊位置根據(jù)分礦帶情況來

9、調(diào)整，同時(shí)還應(yīng)根據(jù)礦石性質(zhì)，以及對(duì)產(chǎn)品的要求來調(diào)整截取寬度 CITIC 3.3影響重選的因素（3）礦石性質(zhì)： 礦石性質(zhì)主要是指入選礦石的粒度及粒度組成和顆粒形狀、礦物比重和品位等因素。（1）給礦粒度和粒度組成 螺旋溜槽選別的適宜粒度范圍在0.2-0.03mm之間。 給礦粒度太粗，大顆粒連生體及大粒脈石沿槽面流動(dòng)時(shí)易沉入下層受較小的離心力，就會(huì)沿槽面向內(nèi)側(cè)流動(dòng)而混入精礦中，從而降低精礦品位。 給礦粒度太細(xì)，細(xì)粒鐵礦物不宜沉降而浮在上層，結(jié)果被流速高離心力大的上層礦漿流甩到槽面外緣而帶入尾礦中，使尾礦品位升高，另外隨著礦泥含量的增加，礦漿粘度增大，槽面分帶不清也影響精礦質(zhì)量。（2）螺旋溜槽給礦品位

10、的高低 螺旋溜槽的選別富集比是有一定限度的，入選品位太低，必然得不到合格的精礦品位。（3）入選物料顆粒的形狀 顆粒的形狀不同，表面積不同，在礦漿中受到阻力不同，進(jìn)而所受到的流速也不一樣。4、磁選工藝CITIC 4.1 中強(qiáng)磁設(shè)備與分選原理 司家營(yíng)鐵礦目前使用的中強(qiáng)磁選別設(shè)備主要為立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)。該設(shè)備的特點(diǎn)是：分選環(huán)立在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)。圖 4.1 Slon立環(huán)脈動(dòng)磁選機(jī)實(shí)物圖CITIC 4.1 中強(qiáng)磁機(jī)設(shè)備與分選原理分選原理： 轉(zhuǎn)環(huán)中裝有導(dǎo)磁不銹鋼棒，選礦時(shí)，轉(zhuǎn)環(huán)作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，礦漿從給礦斗給入，沿上鐵軛縫隙流經(jīng)轉(zhuǎn)環(huán)，轉(zhuǎn)環(huán)內(nèi)的磁介質(zhì)在磁場(chǎng)中被磁化，磁介質(zhì)表面形成高梯度磁場(chǎng)，礦漿中磁性顆粒被吸到

11、磁介質(zhì)表面，隨著轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)被帶至頂部無磁場(chǎng)區(qū)，用沖洗水沖入精礦斗中，非磁性顆粒沿下鐵軛縫隙流入尾礦斗排走。CITIC給礦品位給礦量給礦穩(wěn)定程度設(shè)備本身參數(shù)給礦濃度激磁電流亞鐵含量影響因素影響因素4.2影響中強(qiáng)磁機(jī)指標(biāo)的因素CITIC 4.3影響弱磁機(jī)選別效果的因素影響永磁筒式磁選機(jī)工作的因素較多，除了底箱型式（順流、逆流、半逆流）、磁系結(jié)構(gòu)、磁場(chǎng)特性、圓筒轉(zhuǎn)速等固定因素外，還有磁偏角、工作間隙、分選濃度等可調(diào)因素。尾礦品位低，回收率高；但太小時(shí)，由于精礦不能提升到精礦端脫落，反而使尾礦品位升高。磁偏角小精礦品位高，同時(shí)由于掃選區(qū)減短，也使尾礦品位升高。大1020 CITIC場(chǎng)強(qiáng)力增大，使精礦品位

12、降低，但回收率可以高些。若過小則會(huì)造成礦漿流速過快，尾品升高。 4.3影響弱磁機(jī)選別效果的因素有利于提高處理量，但由于離圓筒表面較遠(yuǎn)，磁場(chǎng)強(qiáng)度較低，所以會(huì)使尾品升高，降低回收率。工作間隙大小4575mm CITIC精礦品位高些，而尾礦品位也會(huì)增高，使回收率降低。 4.3影響弱磁機(jī)選別效果的因素流速慢，阻力大，精礦中易夾雜脈石，降低精礦品位。但由于選別時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)回收率有利。分選濃度高低給礦濃度底箱吹散水 需要指出的是，卸礦的干凈與否也影響弱磁機(jī)的選別效果，因此卸礦水管的位置及沖洗角度要保持適當(dāng)，磁選機(jī)滾筒既不能帶礦，水量也不能過大，其水量的大小應(yīng)正好將筒上精礦卸下為宜。5、浮選工藝CITIC（1

13、）浮選： 浮選即浮游選礦，是根據(jù)礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)（潤(rùn)濕性）的差異分選礦物的方法。 正浮選：正浮選：一般的浮選多將有用礦物浮入泡沫產(chǎn)物中，將脈石礦物留在礦漿中，通常叫正浮選正浮選。 反浮選：而將脈石礦物浮入泡沫產(chǎn)物中，將有用礦物留在礦漿中的則叫反浮選。圖 5.1 浮選過程示意圖5.1浮選相關(guān)概念CITIC 5.1浮選相關(guān)概念（2）潤(rùn)濕性： 浮選過程是依靠分散在礦漿中礦粒選擇地附著于氣泡上，之所以產(chǎn)生這種選擇性附著，主要原因是由于不同的礦物表面具有不同的潤(rùn)濕性，即疏水性和親水性。潤(rùn)濕性是通過接觸角評(píng)價(jià)的。石英是親水性礦物，難浮；石蠟是疏水性礦物，易浮水水潤(rùn)濕不潤(rùn)濕水水CITIC 5.2 浮選藥

14、劑分類 由于自然界的大部分礦物都是親水的，為了使礦物之間分離，必須人為地控制礦物的浮選行為，如采用捕收劑就可以選擇性提高某些礦物的疏水性，使用抑制劑可選擇性提高某些礦物的親水性，人為提高不同礦物之間的潤(rùn)濕性差異，從而達(dá)到分離礦物的目的。因此浮選藥劑是浮選研究的核心，常用的浮選藥劑分捕收劑、起泡劑和調(diào)整劑三大類。 CITIC 5.2 浮選藥劑分類浮浮選選藥藥劑劑捕收劑捕收劑：能選擇性地作用于某種礦物表面并使之疏水的有機(jī)藥劑。能選擇性地作用于某種礦物表面并使之疏水的有機(jī)藥劑。起泡劑起泡劑：是一種表面活性物質(zhì)，是一種表面活性物質(zhì)，促進(jìn)空氣在礦漿中分散，能促使促進(jìn)空氣在礦漿中分散，能促使泡沫形成和礦化

15、，增加其機(jī)械強(qiáng)度的一類藥劑。泡沫形成和礦化，增加其機(jī)械強(qiáng)度的一類藥劑。調(diào)整劑調(diào)整劑調(diào) 整調(diào) 整 ( ( 促 進(jìn)促 進(jìn)和 阻 礙和 阻 礙 ) ) 捕捕收劑與礦物收劑與礦物表面的相互表面的相互作用，調(diào)整作用，調(diào)整礦漿性質(zhì)，礦漿性質(zhì)，能提高浮選能提高浮選選擇性的一選擇性的一類藥劑。類藥劑。抑制劑抑制劑：能削弱或消除捕收劑與礦物的相互作用，能削弱或消除捕收劑與礦物的相互作用， 從而降低或惡化礦物可浮性的一類藥劑。從而降低或惡化礦物可浮性的一類藥劑。 活化劑活化劑：能增強(qiáng)或促進(jìn)捕收劑與礦物的相互作用，能增強(qiáng)或促進(jìn)捕收劑與礦物的相互作用， 從而提高礦物可浮性的一類藥劑。從而提高礦物可浮性的一類藥劑。 介

16、質(zhì)調(diào)整劑介質(zhì)調(diào)整劑pHpH調(diào)整劑調(diào)整劑礦泥分散劑礦泥分散劑絮凝劑絮凝劑CITIC 5.3 浮選藥劑作用原理（1） 捕收劑： 自然界中除石蠟、石墨、硫磺、葉臘石、滑石和輝鉬礦等礦物顆粒表面疏水，具有天然可浮性外，大多數(shù)礦物顆粒的表面是親水的。為改善可浮性，就需添加能使礦物顆粒疏水的捕收劑。水水水水石蠟親水疏水石蠟就起了捕收劑的作用。CITIC 5.3 浮選藥劑作用原理司家營(yíng)鐵礦陰離子反浮選所使用的捕收劑是脂肪酸類離子型（陰離子）捕收劑。離子型捕收劑的分子結(jié)構(gòu)中一般有兩個(gè)基團(tuán)：極性基和非極性基。極性基能夠活潑地與礦物表面發(fā)生作用，使捕收劑固著到礦物表面；非極性基起疏水作用。氣泡礦漿捕收劑CITIC

17、 5.3 浮選藥劑作用原理（2）起泡劑 ：具有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的表面活性分子，定向吸附于水氣界面,降低水溶液的表面張力，使充入水中的空氣易于彌散成氣泡，并產(chǎn)生穩(wěn)定的泡沫。起泡劑與捕收劑有聯(lián)合作用,共同吸附于礦物顆粒表面,促進(jìn)礦物上浮。常用的起泡劑有松醇油(俗稱二號(hào)油) 等。 CITIC 5.3 浮選藥劑作用原理（3）調(diào)整劑：pH值調(diào)整劑 通過調(diào)節(jié)礦漿酸堿度，控制礦物表面特性、礦漿化學(xué)組成以及各種藥劑的作用條件，改善浮選效果。常用的有石灰、碳酸鈉、氫氧化鈉和硫酸等；活化劑 能增強(qiáng)礦物同捕收劑的作用能力，使難浮礦物受到活化而被浮起。如硫酸銅、硫化鈉；抑制劑 提高礦物親水性或阻止礦物同捕收劑作用，

18、使其可浮性受到抑制。如淀粉、重鉻酸鉀。絮凝劑 使礦物細(xì)顆粒聚集成較大顆粒，以加快其在水中的沉降速度，常用的絮凝劑有聚丙烯酰胺和淀粉等；分散劑 阻止細(xì)礦粒聚集，使之處于單體分散狀態(tài)，作用與絮凝劑相反，常用的有水玻璃、偏磷酸鈉等。CITIC 5.4 藥劑制度 所謂藥劑制度是指浮選過程中所添加的藥劑種類、藥劑用量、藥劑配制藥劑配制 、加藥地點(diǎn)及加藥順序、加藥方式等。在浮選廠，藥劑制度是影響浮選技術(shù)指標(biāo)最重要的因素。（1）藥劑種類： 浮選的用藥種類與礦石性質(zhì)、工藝流程、需要得到幾種選礦產(chǎn)品等因素有關(guān)，通常都是經(jīng)過礦石的可選性試驗(yàn)或半工業(yè)與工業(yè)試驗(yàn)來確定的。（2）藥劑用量 ： 浮選藥劑用量要掌握好“度”，不足或過量對(duì)選別指標(biāo)都有影響。過量會(huì)失去選擇性，還會(huì)造成選礦成本的增加；而過少，藥劑則起不到應(yīng)有的效果。CI