選礦工藝流程到底研究了什么
2022-06-01 12:34:14
工藝流程試驗是為選礦廠設(shè)計（或現(xiàn)有選礦廠的技術(shù)改造）提供依據(jù)，在選礦廠初步設(shè)計（或擬定現(xiàn)場技術(shù)改造方案）前進行。一般選進行試驗室試驗，然后在試驗室試驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)情況決定是否進行半工業(yè)或工業(yè)試驗。
選礦工藝流程試試驗內(nèi)容和必要的資料收集，一般由試驗研究單位負責(zé)制訂，有條件的可由試驗、設(shè)計和生產(chǎn)部門三結(jié)合洽商確定。
一、收集資料的一般內(nèi)容如下，但具體工程需根據(jù)條件的不同，區(qū)別對待
（一）了解上級機關(guān)下達任務(wù)的目地和委托單位提出的要求，例如：選礦廠規(guī)模、服務(wù)年限；主要有用成分和伴生成綜合利用問題；試驗階段的劃分；要求試驗完成日期；選礦廠處理單一礦床的礦石還是幾個礦床、不同類型的礦石；用戶對精礦化學(xué)成分的特殊要求以及對精礦等級和粒度的要求；建廠地區(qū)的水源，選礦藥劑，焙燒用燃料等的供應(yīng)情況和性能分析資料等。
（二）了解有關(guān)地質(zhì)資料，例如：礦床類型；地質(zhì)儲量；礦體產(chǎn)狀；礦石類型；品位特征；嵌布特性；圍巖脈石等變化情況；遠景評價；采樣設(shè)計等。
（三）了解采礦設(shè)計方面的資料，例如：采礦的開拓方案和采礦方法；不同類型礦石的混采、分采；圍巖混入率和礦石采出品位；開采設(shè)計礦區(qū)的礦石類型配比和平均品位；開采設(shè)計5－10年內(nèi)逐年開采的礦石類型配比和平均品位等。
（四）了解選礦方面資料，例如：選礦設(shè)計對試驗的特殊要求。國內(nèi)外類似礦石的試驗研究和生產(chǎn)實踐情況，可能應(yīng)用的選進技術(shù)等。
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二、選礦工藝流程試驗主要內(nèi)容有
（一）礦石性質(zhì)研究
是選擇選礦方案和確定選廠設(shè)計方案時與類似礦石生產(chǎn)實踐作對比分析的依據(jù)，其中某些數(shù)據(jù)是選廠具體設(shè)計中必不可少的原始數(shù)據(jù)。
礦石性質(zhì)研究包括：光譜定性和半定量，化學(xué)全分析，巖礦鑒定，物相分析，粒度分析，磁性分析，重液分析，試金分析，磨礦細度，礦石可磨度，及各種物理性能（比重、比磁化系數(shù)、導(dǎo)電率、水分、真比重和假比重、堆積角和摩擦角、硬度、粘度等）。
（二）選礦方法、流程結(jié)構(gòu)，選礦指標和工藝條件
直接關(guān)系到選礦廠的設(shè)計方案和具體組成，是選廠設(shè)計的主要原始資料，必須慎重考慮，要求選礦方法、流程結(jié)構(gòu)合理，選礦指標可靠。
礦石性質(zhì)復(fù)雜或選礦實踐較少的，在制訂試驗方案前應(yīng)進行一定的探索性試驗。制訂的試驗方案應(yīng)包括有類似生產(chǎn)實踐的方案和應(yīng)用新技術(shù)的方案（指在當(dāng)前已有一定成功經(jīng)驗的新技術(shù)，經(jīng)過一定的努力是能付諸生產(chǎn)實貴的）。總的說來，一般應(yīng)進行兩個以上的多方案試驗，提供設(shè)計進行技術(shù)經(jīng)濟比較。在多方案試驗中，應(yīng)有重點地對其中1－2個流程方案做深做透。
對選礦工藝條件來說，主要是查明其影響規(guī)律及確定主要作業(yè)的主要工藝條件的最佳范圍值。在確定試驗?zāi)切l件（因素和水平）時，應(yīng)充分運用已有的實貴經(jīng)驗，抓住主要矛盾，盡量減少試驗工作量。
流程結(jié)構(gòu)應(yīng)確定流程中磨礦和選別段數(shù)，粗、精、掃選的結(jié)構(gòu)和次數(shù)，給出質(zhì)量流程，在必要時尚應(yīng)給出礦漿流程。在流程圖中應(yīng)注明采用的工藝條件。
（三）選礦產(chǎn)品的分析
對精礦、中礦和尾礦產(chǎn)品需進行各種分析，在特殊情況下，對某個作業(yè)的給礦和產(chǎn)品亦應(yīng)進行光譜分析、化學(xué)分析、試金分析、物相分析、粒度分析及巖礦鑒定等，以此說明如下問題：
1、為什么精礦品位提不高？為什么回收率低？對鉻、錳礦石為什么鉻鐵比，錳鐵比等達不到要求？為什么中礦難選等。
2、可綜合利用的某些伴生成分的富集方向。
3、對某些選礦作業(yè)和某些新技術(shù)的采用，說明它們對不同礦物的回收情況和選別深度。
產(chǎn)品的某些性能，例如，化學(xué)組成，粒度特性，真比重和堆比重，精礦和尾礦的沉降速度等也是選廠設(shè)計必須的基礎(chǔ)資料。
（四）特殊試驗項目是根據(jù)情況，用戶和設(shè)計單位提出的特殊要求。
例如，使用回水浮選和選礦廢水的凈化試驗，浮選精礦的過濾試驗，級外礦石利用試驗，生產(chǎn)試車后的補充試驗等。
三、試驗室小型流程試驗
試驗室小型流程試驗是選礦工藝流程試驗的基本試驗，如果該試驗尚不能滿足設(shè)計工作的要求，則視需要進行試驗室礦大連續(xù)試驗、半工業(yè)試驗或工業(yè)試驗。后者都是在前者試驗內(nèi)容的基礎(chǔ)上，根據(jù)試驗的目的和要求提出驗證、補充或增加的試驗。單項選礦技術(shù)試驗也應(yīng)先從試驗室小型試驗開始，逐步擴大試驗的規(guī)模，各段試驗的內(nèi)容根據(jù)試驗?zāi)康拇_定。在作為設(shè)計依據(jù)的各類選礦試驗進行之前，設(shè)計單位向試驗單位提出的試驗要求中，對各類選礦試驗內(nèi)容要求提綱在致如下：
（一）原礦石性質(zhì)研究
1、光譜分析。查明各種元素的大約含量及有無稀散元素和其他可供綜合回收的元素。
2、多元素分析或全分析。查明礦石中主要組分、伴生有益和有害組分的含量。必要時還要進行礦漿性質(zhì)的化學(xué)分析，測定可溶性鹽類等。
3、試金分析。查明金、銀和其他貴金屬的種類及其含量（含有金、銀等貴金屬時才進行）。
4、顯微鏡鑒定。查明礦石類型、礦物組成及含量、礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物粒度及嵌布特征和共生產(chǎn)系等。進行選礦目的礦物挑純分析。
5、物相分析。對礦石主要有用組分及伴生有益及有害組成的賦存狀態(tài)，即對它們的不同礦物產(chǎn)出形式進行測定。例如，銅礦石需測定自然銅、原生硫化物、次生硫化物、氧化物及銅的鹽類等的相對含量；鐵礦石需測定磁鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦、鏡鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、鈦鐵礦和硅酸鐵等的相對含量。
6、粒度分析。通過篩析和水析，測定礦石粒度特性和原生礦泥的各粒級含量、金屬分布率。必要時用不同密度的重液，測定各粒級按不同密度部分的產(chǎn)率及金屬分布率，為重液分離提供依據(jù)。
7、重液分離。在鎢、錫、鉛、鋅、鐵等礦石和稀有金屬礦石中，如有可能使大部分脈石不經(jīng)細磨即可分離出來時，應(yīng)進行重液分離試驗，為進行重介質(zhì)預(yù)選試驗提供依據(jù)。
8、礦石物理機械性質(zhì)測定。對礦石的密度、松散密度、安息角、內(nèi)摩擦角、摩擦系數(shù)、硬度、粘度、水分、比磁化系數(shù)、導(dǎo)電性、含泥率等進行測定。
9、其他必要的分析研究內(nèi)容。
（二）碎磨工藝（含洗礦和預(yù)選）流程試驗研究
試驗室一般應(yīng)進行如下的試驗和測定工作：
1、功指數(shù)測定。如按邦德公式進行破碎和磨礦設(shè)備計算時，應(yīng)進行破碎和磨礦功指數(shù)的測定。測定的功指數(shù)有以下幾種：粗、中、細破碎功指數(shù)；自磨功指數(shù)；棒磨功指數(shù)；球磨功指數(shù)；以及粗精礦或中礦再磨功指數(shù)等。
2、可磨度測定。如用容積法計算磨礦設(shè)備時，應(yīng)測定各段磨礦的礦石可磨度。在進行礦石可磨度試驗時，須采取用作對比試驗的標準礦樣，有色金屬礦山選礦廠設(shè)計多以楊家杖子鉬礦的礦石為標準礦樣，化工礦山硫鐵礦選礦廠設(shè)計以向山硫鐵礦礦石為標準礦樣，沉積變質(zhì)磷灰?guī)r以錦屏磷礦礦石為標準礦樣，沉積磷塊巖和硅鈣質(zhì)型磷礦石當(dāng)采用多段磨礦時以王集第三層礦礦石為標準礦樣，黑色金屬礦山選礦廠設(shè)計一般以類似磨礦工藝生產(chǎn)選礦廠的原礦作為標準礦樣。鑒于生產(chǎn)礦山開采的礦石性質(zhì)常有變化，故在采取標準礦樣的同時，應(yīng)測定該礦山選礦廠處理這種礦石當(dāng)時的磨礦機處理量、技術(shù)條件和有關(guān)的技術(shù)參數(shù)。
3、磨蝕指數(shù)試驗。磨礦介質(zhì)及磨礦機襯板的消耗是選礦廠一項主要消耗指標，因此應(yīng)測定其耗量指標。
4、自磨介質(zhì)性能試驗。擬采用自磨工藝時，應(yīng)選進行自磨介質(zhì)試驗，依此決定是否需要進行自磨或半自磨的半工業(yè)試驗或工業(yè)試驗。
5、在研究碎磨工藝流程時，應(yīng)根據(jù)礦石含泥率和礦泥性質(zhì)及其對破碎、磨礦、選別、脫水作業(yè)的影響程度，考慮是否有必要和有可能進行洗礦，如有必要洗礦，則需進行相應(yīng)的洗礦和洗礦溢流處理的試驗。
6、礦石預(yù)選的試驗研究。應(yīng)根據(jù)開采礦石時的廢石混入率或磨選作業(yè)對原礦品位富集的需要，考慮有無可能在原礦石入磨前進行礦石預(yù)選。如有可能，需進行礦石預(yù)選試驗，并在磨選工藝流程試驗方案中包括有預(yù)選礦石的磨選流程試驗。
7、磨礦方法和磨礦流程的試驗研究。常用的磨礦方法，按磨礦介質(zhì)不同可劃分為球磨、棒磨、自磨、半自磨、礫磨等。應(yīng)根據(jù)礦石性質(zhì)和特征、上述有關(guān)試驗測定資料、生產(chǎn)和試驗類似經(jīng)驗及其他因素，分析研究各處磨礦方法的可能性和進行擴大試驗的必要性，并選擇和推薦1－2個為主的單一或聯(lián)合的磨礦方法。在此基礎(chǔ)上進行一段磨礦或多段磨礦、多段連續(xù)磨礦或階段磨礦（含粗磨拋尾、中礦和粗精礦再磨等試驗）等磨礦流程和磨礦細度的多方案對比試驗。
8、磨礦產(chǎn)物分析。應(yīng)對各段磨礦給料和產(chǎn)物（含中礦、粗精礦等）進行篩析和單體解離度的測定。
（三）選礦方法和流程試驗研究
1、選礦方法的研究。由于選礦技術(shù)的發(fā)展，處理一種礦石，可以用多種選礦方法，因此在試驗中應(yīng)根據(jù)礦石性質(zhì)、用戶對產(chǎn)品質(zhì)量的要求和建設(shè)條件等因素，有選擇地進行選礦方法多方案對比試驗，并選定合理的選礦方法。
2、選別條件試驗
（1）浮選：應(yīng)進行磨礦細度、礦漿濃度、礦漿溫度、礦漿酸堿度（pH）、藥劑制度、攪拌與浮選時間等試驗。有些情況下，還應(yīng)做回水利用、水質(zhì)、脫藥、脫泥、風(fēng)壓及風(fēng)量等試驗。
（2）磁選：一般應(yīng)進行磁感應(yīng)強度、物料入選粒度、處理能力、物料分級與不分級對比試驗等。此外，對干式弱磁選還應(yīng)進行礦石水分對選別指標的影響試驗，礦石經(jīng)洗礦與不經(jīng)洗礦對選別指標的影響試驗；對濕式強磁選應(yīng)進行礦漿濃度、沖洗水壓和水量、齒形介質(zhì)板間隙（或球介質(zhì)直徑、介質(zhì)充填率）、轉(zhuǎn)速等試驗，以及強磁性礦物的聚職和影響試驗。
（3）焙燒磁選：應(yīng)進行焙燒氣氛、焙燒溫度、焙燒時間、燃料種類、用量、揮發(fā)成分、物料粒度等條件試驗及有產(chǎn)技術(shù)參數(shù)測定。
（4）重選：應(yīng)進行給礦量、給礦粒度及范圍、礦漿濃度（固液比）、沖洗水壓和水量、給排料方式和截取位置等試驗。此外，還應(yīng)根據(jù)使用的重選設(shè)備的不同，進行相應(yīng)的工藝參數(shù)試驗。
（5）重介質(zhì)選礦：應(yīng)進行給礦量、給礦粒度及范圍，重介質(zhì)懸浮液的密度，加重劑的原料、密度、粒度、加入量、回收措施及消耗量的試驗。此外，還應(yīng)根據(jù)使用的重介質(zhì)設(shè)備的不同，進行相應(yīng)的工藝參數(shù)試驗。
（6）電選：除應(yīng)進行選別段數(shù)、作業(yè)電壓、極距及電極位置、轉(zhuǎn)鼓速度、給礦量、粒度、溫度、濕度等項試驗外，還應(yīng)進行轉(zhuǎn)鼓速度與電壓、粒度的關(guān)系的試驗，給料分析與不同級的對比試驗，分礦板位置調(diào)整對比試驗等。
（7）光揀選：先進行洗礦分析，然后在料層為單層礦粒的情況下進行給礦粒度與處理量關(guān)系的對比試驗。
（8）選礦藥劑、燃料、介質(zhì)等主要原材料選用對比試驗：應(yīng)結(jié)合不同選礦方法和設(shè)備的試驗，對其所采用的主要藥劑、燃料、介質(zhì)的種類、性能、規(guī)格、耗量、選礦效果等進行比較試驗，選擇選礦指標好、價格便宜、來源充足、環(huán)境污染小或容易治理的品種。
3、選別流程結(jié)構(gòu)試驗研究
（1）確定選別段數(shù)。
（2）探討精選和掃選作業(yè)的合理次數(shù)，層量提高精礦品位和回收率，降低產(chǎn)品雜質(zhì)含量，富集伴生有益組分或可綜合加收組分。對自熔性或堿性礦石還應(yīng)注意保持精礦的自熔性。
（3）查明中礦的性質(zhì)，確定中礦返回的合理地點或單獨處理方案。
（4）在充分的單元條件試驗的基礎(chǔ)上進行開路流程綜合條件試驗，試驗中應(yīng)注意工藝和操作條件的穩(wěn)定，指標應(yīng)有再現(xiàn)性。
（5）在開路流程試驗的基礎(chǔ)上，進行閉路流程試驗。應(yīng)注意穩(wěn)定相應(yīng)的工藝和控制條件（最好采用微型連續(xù)試驗裝置進行試驗），試驗指標應(yīng)具有重現(xiàn)性、穩(wěn)定性、流程的數(shù)量質(zhì)量指標應(yīng)平衡。
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