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選礦工藝技術與選礦設備的發展是同步的,設備的技術水平不僅是工藝水平的最好體現,其生產技術狀態也直接影響著生產過程、產品的質量和數量以及綜合經濟效益。

1粉碎工藝

粉碎是大塊物料在機械力作用下粒度變小的過程。粉碎是礦物加工過程的重要環節。粉碎可分為四個階段:破碎、磨礦、超細粉碎、超微粉碎。粉碎過程雖然是高能耗的作業,但是,與球磨作業相比,能耗僅僅是球磨機作業的50%-60%左右,所以,粉碎階段應該粉碎過程的基本原則是「多碎少磨」,盡量減少球磨機的負荷,「多碎」等於提高了球磨機的產量,達到了增效節能。

2破碎流程

⑴一段破碎流程。一段破碎流程一般用來為自磨機提供合適的給料,常與自磨機構成系統。該工藝流程簡單,設備少,廠房佔地面積小。
⑵兩段破碎流程。該流程多為小型廠採用。
⑶三段破碎流程。該流程的基本形式有三段開路和三段一閉路兩種。
⑷帶洗礦作業的破碎流程。當給料含泥(-3mm)量超過5%~10%和含水大於5%~8%時,應在破碎流程中增加洗礦作業。

3分級流程

自磨流程
自磨工藝有干磨和濕磨兩種。選礦廠多採用濕磨。為了解決自磨中的難磨粒子問題,提高磨礦效率,在自磨機中加入少量鋼球,這時稱為半自磨。
自磨常與細碎、球磨、礫磨等破磨設備聯合工作,根據其聯結方式可組成很多種工藝流程。

4破碎設備

截至2013年工業中應用的破碎設備種類繁多,其分類方法也有多種。破碎設備可按工作原理和結構特徵劃分為:顎式破碎機、圓錐破碎機、輥式破碎機、衝擊式破碎機和磨碎機等。
圓錐
圓錐破碎機是藉助於旋擺運動的圓錐面,周期地靠近固定錐面,使夾於兩個錐面產品物料受到擠壓和彎曲而破碎。它可以分為用於粗碎的旋迴破碎機和用於中細碎的圓錐破碎機。
衝擊式
錘式破碎機和反擊式破碎機都是衝擊式破碎機。這種破碎機,有一個高速旋轉的轉子,上面裝有衝擊錘,當物料進入破碎機后,被高速旋轉的鎚子擊碎或從高速旋轉的轉子獲得能量,高速拋向破碎機壁或特設的硬板而被擊碎。
固定篩
固定篩是由平行排列的鋼條或鋼棒組成,鋼條和鋼棒稱為格條,格條借橫杆聯結在一起,格條間的縫隙大小即為篩孔尺寸。固定篩分為格篩和條篩兩種。
自定中心振動
自定中心振動篩適用於大、中型廠的中、細粒物料篩分。國產自定中心篩的型號為SZZ,根據篩層數不同分為SZZ1(單層)和SZZ2(雙層)。一般為吊式篩,但也有座式篩。
共振
共振篩也稱彈性連桿式振動篩,振幅大,篩分效率高,處理能力大,電耗小,結構緊湊。但製造工藝複雜,機器質量大,振幅難穩定,調整比較複雜,橡膠彈簧容易老化。
格子型
各種規格子型球磨機的構造基本相同,球磨機的筒體用厚約18~36毫米的鋼板卷制焊成,它的兩端焊有鑄鋼製的法蘭盤,筒體內裝有襯板,用錳鋼、鉻鋼、耐磨鑄鐵或橡膠等材料製成,其中高錳鋼應用較廣,使用橡膠尚處於試製階段。襯板厚約50~130毫米,與筒殼之間有10~14毫米的間隙,用膠合板、石棉墊、或塑料極或橡皮鋪在其中,用來減緩鋼球對簡體的衝擊。
棒磨機
2013年前選礦廠使用的棒磨機,只有溢流型和開口型兩種,前者用得較普遍,後者現已停止製造。棒磨機的構造與溢流型球磨機大致相同。所用磨礦介質為長圓棒。
振動磨礦機
振動磨是在高頻下工作,而高頻振動易使物料生成裂縫,且能在裂縫中產生相當高的應力集中,故它能有效地進行超細磨。但此種機械的彈簧易於疲勞而破壞,襯板消耗也較大,所用的振幅較小,給礦不宜過粗,而且要求均勻加入,故通常適用於將1~2毫米的物料磨至85~5微米(干磨)或5~0.1微米(濕磨)。
螺旋分級機
螺旋分級機是與濕法球磨機配套的設備與球磨機共同完成磨碎與分級。其規格用直徑表示,根據螺旋個數可分為單螺旋分級機和雙螺旋分級機。按分液面的高低,其又可分為高堰式、浸入式和低堰式。
重選工藝
礦石的重選流程是由一系列連續的作業組成。作業的性質可分成準備作業、選別作業、產品處理作業三個部分。
⑴準備作業,包括a:為使有用礦物單體解離而進行的破碎與磨礦;b:多膠性的或含黏土多的礦石進行洗礦和脫泥;c:採用篩分或水力分級方法對入選礦石按粒度分級。礦石分級後分別入選,有利於選擇操作條件,提高分選效率。
⑵選別作業,是礦石的分選的主體環節。選別流程有簡有繁,簡單的由單元作業組成,如重介質分選。
⑶產品處理作業,主要指精礦脫水、尾礦輸送和堆存。
磁選工藝
用途:黑色金屬礦選礦――鐵礦石磁選;有色和稀有金屬礦精選――鎢錫分離、銅鉬分離、銅鉛分離;重介質選礦中磁性重介質的磁選回收;非金屬礦物原料選礦中除去含鐵雜質――高嶺土除鐵;廢水處理。
⑴磁鐵礦的弱磁選
中國鞍山鋼鐵公司大孤山鐵礦所處理的礦石為鞍山式貧磁鐵礦,原礦含鐵量30%~40%,sio2含量42%~46%。採用的原則流程為階段磨礦階段選別流程,選別設備是永磁式磁力脫泥槽和永磁筒式磁選機。
⑵赤鐵礦、鏡鐵礦、菱鐵礦的還原焙燒--弱磁選,強磁選用於錳鐵礦,黑鎢粗精礦和鋯英石粗精礦,鈦鐵礦,高領土和煤等。
磁選設備
⑴濕式弱磁場永磁筒式磁選機
這種磁選機主要用於分選強磁性物料。
⑵電磁磁滑輪
設備由沿物料運行方向極性交變或極性單一的多極磁系組成。電磁磁滑輪的磁感應強度可達0.1~0.15T,給礦粒度10~100mm。滑輪的尺寸為¢×L(600~1000)×(1700~2400)mm。它在選礦廠中的作用和永磁磁滑輪相同。
⑶永磁筒式磁選機
設備結構:它的主要部分由滾筒和磁系構成。磁系和磁場特性:磁係為鍶鐵氧體.應用:細粒強磁性礦物粒的干選,磁性材料的提純,粉狀物料中排除磁性雜質。
⑷濕式弱磁磁選機
設備由圓筒、磁系、槽體等三個主要部分組成。
⑸超導高梯度磁選機
設備結構:周期式的超導高梯度磁選機是一台設超導磁濾器。主要部分是超導線圈、制冷機構、分選機構、給礦機構等。該超導磁法器可作為:
1)磁分離過程基礎研究的實驗室裝置;
2)模擬大型裝置操作條件的中間試驗之用;
3)小規模生產用。
⒊4電選設備
電選設備是以施加到臨時帶電顆粒上的靜電力為基礎的。電選機的設計是以礦物帶電機理為依據的。根據帶電機理,電選機可分為以下3類:
1)自由落體靜電電選機(接觸帶電和摩擦帶電);
2)高壓電選機(電暈帶電);
3)接觸電選機(感應帶電)。
⑴接觸或摩擦帶電電選機(自由落體電選機)
在這種電選機中,顆粒之間或與第三種材料(如容器、給料器、溜槽或噴嘴的壁)接觸或摩擦而獲得電荷。這些顆粒然後進入電場中,根據它們的極化和所帶電荷多少而發生分離。
⑵傳導感應帶電電選機
當顆粒與傳導電極接觸時,在電場中可將導體與非導體分離開,這就是傳導電選機的依據。當有高壓電場存在時,不同顆粒與接地導體接觸,可以發生傳導感應帶電。通常通過傳導,導體顆粒迅速帶電,而絕緣顆粒帶電的速度要慢得多,從而使導體顆粒與絕緣顆粒分開。

5浮選

浮選即泡沫浮選,是根據礦物表面物理化學性質的不同來分選礦物的選礦方法。
浮選設備
為了實現礦粒之間的分離,礦物表面必須具有不同的潤濕性,又有數量和質量滿足需要的泡沫,還應有合適的機械設備,使它們分成性質和質量各不相同的產品,這些設備就是浮選機。浮選機是實現浮選過程的重要設備。浮選效果的好壞,除藥劑、工藝流程的影響外,浮選機性能的優劣有著相當大的關係。為此,各國在改進和發展浮選機方面都做了相當多的工作。
浮選機類型:機械攪拌式浮選機、充氣式浮選機、混合式浮選機或充氣攪拌式浮選機、氣體析出式浮選機。
⑴機械攪拌式浮選機
機械攪拌式浮選機的特點:礦漿的充氣和攪拌都是由機械攪拌器來實現的,屬於外氣自吸式浮選機,充氣攪拌器具有類似泵的抽吸特性,既自吸空氣又自吸礦漿。
XJK浮選機(俗稱A型)其特點是:
第一、蓋板上安裝了18~20個導向葉片。
第二、葉輪、蓋板、垂直軸、進氣管、軸承、皮帶輪等裝配成-個整體部件。
第三、槽子周圍裝設了一圈直立的翅板,阻止礦漿產生渦流。
⑵充氣攪拌式式浮選機
其特點是:1、充氣量易於單獨調節;2、機械攪拌器磨損小;3、選別指標較好;4、功率消耗低。
丹佛型浮選機:1〉有效充氣量大;2〉槽內形成一個礦漿上升流。
⑶充氣式浮選機
充氣式浮選機:1、結構特點:無機械攪拌器無傳動部件;2、充氣特點:充氣器充氣,氣泡大小由充氣器結構調整;3、氣泡與礦漿混合特點:逆流混合。用途:處理組成簡單、品位較高、易選礦石的粗、掃選
浮選柱:結構簡單、佔地面積小、維修方便、操作容易、節省動力。
⑷氣體析出式浮選機
氣體析出式浮選機主要用於細粒礦物浮選和含油廢水的脫油浮選。

6結論

選礦技術的發展很大程度上是與選礦工藝的改進和選礦設備的發展息息相關的。中國有色金屬礦產資源富礦少,貧礦多;粗顆粒少,細顆粒多;單一礦少,共生礦多。為了充分利用這些「貧、細、雜」的礦產資源,實現礦業的可持續發展,必須大力開發選礦工藝,如重選、磁電選、浮選、重介質預選等相互聯合的各種聯合選礦工藝。在選礦設備上,保證設備取得優良選別效果和獨具中國特色。
選礦工藝-選礦工藝:
選礦工藝方案比較多:浮選、重選、氰化、混汞都可以,具體到每種礦石應用的方案不盡一樣,可能是其中的一種或者是幾種工藝的混合。
提高精礦品位和回收率的的2個方法
第1個可提高精礦品位和回收率的選礦工藝,選擇節能、高產的破碎設備,包括破碎、選礦工序,破碎工序后採用料層滾壓式粉碎設備超細碎,粉碎后的產品作為磨礦工序的給料。
礦石的細破碎設備較多,用戶可選擇的理想的設備較少,錘式破碎機破碎機內的鎚頭和襯板消耗量、更換頻繁,台時產量低、耗電高,維護維修困難、時間長,設備運轉率低。不管是立軸式錘式破碎機,還是卧式錘式破碎機,都存在鎚頭使用壽命短,最短的有三五天更換一次的,最長的才半個月更換一次。鎚頭和襯板的消耗,1噸礦石需要1元之多,破碎1噸礦石的電耗需要7KWH。
第2個提高精礦品位和回收率的選礦工藝方法,選擇節能、高產的磨礦設備。礦物分級的方法較多,其中螺旋分級機是最原始的分級設備。分組方法簡單,分級精度略差,一般應用於一段磨礦排礦產物的分級。還有一種分級設備是水力旋流器。2013年有較多的大型選礦廠,去掉了一段、二加氣混凝土砌塊段磨機后的螺旋分級機設備,改用了水力旋流器。這種方法是既起到了對礦粉的粗細分級,又提高了磁選前的礦漿濃度,減少了一級脫水設備。該設備還用在無磁礦粉複選前礦漿的烘乾機分級濃縮,起到了良好的效果。如何選用分級篩選設備,請參閱有關選礦設備手冊和公司的分級機、高頻篩、水力旋流器的使用說明書。
綜上所述,低水平的選礦廠通過進行工藝技術改造,使產品的品位提高66.5%

7圖書信息

選礦工藝
書 名: 選礦工藝
作 者:解國輝
出版社:中國礦業大學出版社
出版時間:2009年05月
ISBN: 9787811073393
開本:16開
定價: 48元

8內容簡介

《選礦工藝》是為煤炭高等職業院校選煤及煤炭深加工與利用專業編寫的教材,主要闡述了選煤工藝中所用的重選法與浮選法及其他選煤法,並增加了煤泥水處理的內容。為培養學生的動手操作技能,書後增設了與課程相關的實驗。《選礦工藝》也可作為中職學校的教學用書,還可作為選煤企業現場技術人員、操作人員的培訓教材,同時對選煤廠工程技術人員及管理人員也有一定的參考價值。

9圖書目錄

圖書目錄緒論
思考題與習題
第一篇 重力選礦
第一章 重選概論
第一節 重力選礦研究的對象及其應用範圍
第二節 重力選礦發展概況
思考題與習題
第二章 重選的基本原理
第一節 顆粒及顆粒群沉降理論
第二節 粒群按密度分層理論
第三節 顆粒在離心力場中的運動規律
思考題與習題
第三章 重介質選礦
第一節 概述
第二節 重介質的性質
第三節 重介分選機
第四節 重介質旋流器
第五節 懸浮液的凈化與回收
第六節 懸浮液密度的自動控制
第七節 重介質選煤的操作與調整
第八節 干法選煤
思考題與習題
第四章 跳汰選礦
第一節 概述
第二節 跳汰選礦原理
第三節 無活塞跳汰機
第四節 跳汰機的入料性質與操作工藝
第五節 跳汰機的操作與調整
思考題與習題
第五章 溜槽與搖床選礦
第一節 溜槽選煤
第二節 斜槽分選機選煤
第三節 搖床選煤
思考題與習題
第六章 重力選煤生產工藝流程
第一節 煉焦煤選煤典型重選工藝
第二節 動力煤選煤典型重選工藝
思考題與習題
第七章 物料的可選性及重選工藝效果評定
第一節 概述
第二節 物料粒度組成的研究方法
第三節 物料密度組成的研究方法
第四節可選性曲線及其應用
第五節 原煤可選性分類
第六節 分配曲線及其特性參數
第七節 重選工藝效果的評定
思考題與習題
第二篇 浮遊選礦
第八章 浮選的基本原理
第一節 礦物表面的潤濕性與可浮性
第二節 礦物的結構與可浮性
第三節 界面現象
第四節 氣泡的礦化
思考題與習題
第九章 浮選藥劑
第一節 浮選藥劑的分類與作用
第二節 起泡劑
第三節 捕收劑
第四節 調整劑
第五節 絮凝劑與助濾劑
思考題與習題
第十章 浮選機及輔助設備
第一節 浮選機的基本要求及分類
第二節 充氣攪拌原理
第三節 機械攪拌式浮選機
第四節 非機械攪拌式浮選機
第五節 浮選機的發展趨勢和研究動態
第六節 浮選機的選擇、計算、調節和測定
第七節 浮選輔助設備
思考題與習題
第十一章 煤泥浮選工藝和實踐
第一節 影響浮選的工藝因素
第二節 原煤性質對浮選的影響
第三節 粒度特性對浮選的影響
第四節 礦漿特徵對浮選的影響
第五節 浮選藥劑制度
第六節 浮選工藝流程
第七節 煤炭浮選脫硫
第八節 煤泥浮選生產實踐
第九節 煤泥浮選工藝效果檢查和評定
思考題與習題
第三篇 煤泥水處理及除塵
第十二章 概述
思考題與習題
第十三章 懸浮液的性質
第一節 液相的性質
第二節 固相的性質
第三節 固液體系的性質
思考題與習題
第十四章 水力分級
第一節 概述
第二節 水力分析
第三節 水力分級設備
思考題與習題
第十五章 煤泥水處理
第一節 粗顆粒煤泥水的處理
第二節 細顆粒煤泥水的處理
第三節 煤泥水處理中使用的藥劑
第四節洗水閉路循環
第五節 分級、濃縮效果的評定
思考題與習題
第十六章 脫水及脫水機械
第一節 物料中水分的賦存形態
第二節 粗顆粒物料的脫水
第三節 細顆粒物料的脫水
思考題與習題
第十七章 熱力乾燥
第一節 概述
第二節 乾燥過程
第三節 乾燥機
第四節 輔助設備與乾燥流程
思考題與習題
第十八章 除塵與除塵設備
第一節 除塵
第二節 除塵器
思考題與習題
第四篇 實驗
第一部分 重選實驗
實驗一篩分實驗
實驗二破碎實驗
實驗三自由沉降實驗
實驗四浮沉實驗
實驗五搖床實驗
實驗六磁介質回收實驗
實驗七磁性物含量測定實驗
第二部分 浮選實驗
實驗八礦物接觸角測定
實驗九可比性浮選實驗
實驗十浮選工藝條件實驗
實驗十一浮選速度實驗
實驗十二礦漿濃度試驗
實驗十三起泡劑性能的測定
第三部分 固液分離實驗
實驗十四煤泥水沉降速度實驗
實驗十五煤泥過濾實驗

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