選礦的工藝流程與設(shè)備的改進(jìn)措施

李鳳成

摘 要： 近年來由于經(jīng)濟(jì)水平的飛速提升，各種采礦業(yè)也得到了極大發(fā)展，有關(guān)工藝流程和施工設(shè)施也在不斷改進(jìn)。采礦作業(yè)中的選礦工藝極為必要，對礦物資源的加工和利用有重大影響。本文簡要介紹了礦產(chǎn)資源的性質(zhì)，分析了選礦過程，指出了選礦設(shè)備的現(xiàn)狀，并提出了改善選礦設(shè)備的措施。

關(guān)鍵詞： 選礦工藝;設(shè)備及工藝流程

【中圖分類號】TD928.2 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.29.224

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是改革開放以來，社會經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域前所未有的發(fā)展成果使我國各個生產(chǎn)領(lǐng)域的快速發(fā)展，尤其是對工業(yè)產(chǎn)生重大影響的工業(yè)領(lǐng)域。在這種情況下，礦石工業(yè)的相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)也取得了長足的發(fā)展和進(jìn)步，對我國礦業(yè)的發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。雖然技術(shù)方面產(chǎn)生很多進(jìn)步和成果，但選礦工藝與發(fā)達(dá)國家仍然有著不小的差距。

1 礦物的性質(zhì)特點(diǎn)

我國的地理位置和地質(zhì)結(jié)構(gòu)決定了礦產(chǎn)資源的分布和開采方式。為了滿足日益嚴(yán)格的國家環(huán)境保護(hù)要求，我國的銅冶煉行業(yè)于1999年制定了冶煉煙氣酸處理及其他達(dá)標(biāo)處理標(biāo)準(zhǔn)，需要改進(jìn)相關(guān)設(shè)備，建立新的系統(tǒng)開發(fā)和回收體系。除銅礦外，我國鐵礦的分布也不均勻。因此，在選礦和設(shè)備改進(jìn)過程中，有必要確定礦產(chǎn)資源的具體特征，并找到最合適的選礦工藝。

2 選礦的工藝流程

礦石原料的開采和生產(chǎn)工藝過程有必要高度重視，各種加工過程中難免會涉及到利用礦物的各種化學(xué)性質(zhì)，并且不同的操作順序?qū)ΦV物的化學(xué)反應(yīng)也不同，這將影響利用率和處理結(jié)果。因此，礦物原料的加工利用必須嚴(yán)格遵守有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和程序。選礦是關(guān)聯(lián)著礦物品質(zhì)評判和安全鑒定的關(guān)鍵工藝流程，對作業(yè)過程也有著嚴(yán)格的把控。主要的選礦工藝如下：

2.1 破碎細(xì)磨工藝

在礦石開采后的加工過程中，最重要的部分是破碎和研磨。破碎和研磨階段是選礦過程中最關(guān)鍵的部分，也是最消耗的步驟。增加選礦工藝的破碎性能是指把開采的礦石材料盡可能破碎到實際加工技術(shù)所限制的破碎細(xì)度，是提升加工作業(yè)效率和減少資源消耗的重要途徑。在我國常用的采礦設(shè)施搭配中，普遍采取的選礦技術(shù)是較小規(guī)模破碎車間的一階段或兩階段開路破碎，以及大規(guī)模破碎車間的三階段或四階段破碎;對于具有更細(xì)顆粒的礦石要使用精細(xì)研磨技術(shù)才可以充分分解礦物并獲得高質(zhì)量的礦石。80年代，我國在原始的兩階段分離過程中增加了精細(xì)的篩分再研磨過程，從而進(jìn)一步提高了原始礦物的準(zhǔn)確性。然而，當(dāng)下的細(xì)篩設(shè)施工作效率依然較低，往往需要二次細(xì)磨，不利于生產(chǎn)加工管理和成本控制。

2.2 弱磁選工藝與反浮選工藝流程

一般來說，對于一些細(xì)粒度的鐵礦石，弱磁選工藝可以通過分步研磨獲得精礦，但回收率較低。在目前的設(shè)備技術(shù)下，保證質(zhì)量的精礦的回收率很難進(jìn)一步提升。因為所選礦石材料的粒度越細(xì)，分離過程中的機(jī)械夾雜物越多，難度就越大。反浮選法是獲得某些細(xì)粒鐵礦石高質(zhì)量精礦的最有效方法。無論是用于陽離子反向浮選還是用于陰離子反向浮選，都足以獲得高質(zhì)量的精礦。

2.3 反浮選與其他選礦方法聯(lián)合工藝流程

實際加工中可根據(jù)不同礦石的加工性質(zhì)特點(diǎn)和客戶不同的使用途徑來適當(dāng)搭配不同的工藝法，更有助于產(chǎn)品質(zhì)量的提升和多樣化生產(chǎn)需要，也能夠一定程度的節(jié)約經(jīng)濟(jì)投資。由于反浮方法是基于離子的物理性質(zhì)的方法，可以與多種方法組合使用。例如重選反浮選、弱磁選等綜合工藝流程。他們的共同點(diǎn)是首先從原礦中使用重選、弱磁選等基礎(chǔ)工藝遴選出高品質(zhì)礦材，再對其余相對較難選擇的礦石進(jìn)行反向浮選處理，進(jìn)而減低反浮選工程量，節(jié)省選礦工藝的處理成本。比較這兩種工藝，弱磁選-反浮選組合工藝應(yīng)用更廣，加工設(shè)施上也比重選法更具優(yōu)勢。但是應(yīng)注意的是，特定雙重工藝的組合使用還取決于礦物的具體情況，并非所有礦物都適合于選礦工藝的組合使用。

3 選礦設(shè)備的改善

當(dāng)前礦產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展，其工藝需求越來越高，所涉及到的機(jī)械設(shè)施同樣在進(jìn)步和更新。早在上世紀(jì)80年代至90年代，選礦過程的最大特點(diǎn)就是能夠盡可能多地將提高對礦物質(zhì)的破碎力度，并將粒度控制在相對合理的范圍內(nèi)。避免由于粒度太小而導(dǎo)致的礦物回收困難，因為當(dāng)時的技術(shù)無法實現(xiàn)細(xì)粒礦物的有效利用。因此，有必要選擇一個相對合理的破碎工藝，以使進(jìn)料的粒度最小化，并提高磨粉機(jī)的處理能力和效率。

對于現(xiàn)有設(shè)備條件，合理使用工藝流程是指對現(xiàn)有組織的不斷改進(jìn)、設(shè)備性能的提高、選礦工作的最大效果發(fā)揮以及對不同礦物進(jìn)行不同選礦分析的實現(xiàn)。隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，研制出破碎率大、效率高、能耗低的新型破碎設(shè)備已成為該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，在選礦中的作用日益重要。與傳統(tǒng)的顎式破碎機(jī)相比，新型設(shè)備的優(yōu)勢非常明顯。首先，它具有結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)，可以實現(xiàn)更加靈活簡單的操作;其次，其作業(yè)成果更為科學(xué)精準(zhǔn)，具有很大的參考意義;再次，制造簡單且成本低?；谝陨蟽?yōu)點(diǎn)，新的選礦設(shè)備可以快速取代傳統(tǒng)的顎式破碎機(jī)。并且在實踐中發(fā)現(xiàn)該設(shè)備是用于破碎原礦的最廣泛使用的破碎設(shè)備，具有大量的品種和規(guī)格，可適用于多種開采情況。

3.1 外動顎勻擺顎式破碎機(jī)

外動顎式勻擺顎式破碎機(jī)改變了顎式破碎機(jī)的傳統(tǒng)設(shè)計。傳統(tǒng)的顎式破碎機(jī)使用四根連桿作為動顎的設(shè)計已使用了一百年，取而代之的設(shè)計是把連動桿置于設(shè)備外側(cè)板，而將動顎置于連動桿的延伸部分，進(jìn)而通過側(cè)板將動力傳輸?shù)酵獠縿宇€。這種設(shè)計方法能很好地抵消連動桿對動顎活動的制約，使得動顎具有更優(yōu)越的運(yùn)行性能。與傳統(tǒng)設(shè)施相比，外動顎勻擺顎式破碎機(jī)不僅破碎比更高，同時動顎移動軌跡可大大減少襯套的磨損，同時確保排出口的尺寸。這是新一代外動顎式勻擺顎式破碎機(jī)的原理。

3.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

外動顎勻擺式顎式破碎機(jī)不僅構(gòu)造精簡、使用廣泛、造價低廉，而且其動顎具有理想的軌跡、加工性能優(yōu)秀、偏心軸轉(zhuǎn)速快等明顯優(yōu)勢。其破碎腔相較于傳統(tǒng)顎式機(jī)而言體積更大，可以提高破碎率。

4 結(jié)語

選礦工藝面向國內(nèi)外廣闊的市場，在這種背景下，只有選礦工藝和設(shè)備條件的不斷改善、生產(chǎn)效率的不斷提升和加工成本的進(jìn)一步降低，才可以提高選礦工藝水平，為我國的礦產(chǎn)開發(fā)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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