選礦的工藝流程與設(shè)備的改進措施

選礦的工藝流程與設(shè)備的改進措施【摘要】隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，我國各種礦業(yè)也得到了很大的發(fā)展，與其相關(guān)的各種技術(shù)和設(shè)備也在不斷的完善和更新。選礦作為采礦的一個重要步驟和環(huán)節(jié)，直接影響著礦產(chǎn)資源的開采和利用的質(zhì)量。所以，有關(guān)部門要引起對選礦工藝流程和設(shè)備的控制，下文中筆者將結(jié)合自己的工作經(jīng)驗，對該問題進行淺析。本文中筆者先是系統(tǒng)的分析了我國目前礦產(chǎn)選礦技術(shù)設(shè)備的最新進展，然后詳細的介紹了礦產(chǎn)資源和工藝礦物開發(fā)生產(chǎn)過程中基礎(chǔ)設(shè)備的使用，以及在選礦領(lǐng)域中較為常用的一些工藝技術(shù)和設(shè)備的改進措施,其中著重介紹了部分相對較新的工藝研究成果，文章將從礦物的性質(zhì)及特點、選礦的工藝流程、選礦設(shè)備的改善三個方面進行論述，諸多不足，還望批評指正。【關(guān)鍵詞】工藝流程；基礎(chǔ)設(shè)備；改進措施引言隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，尤其是改革開放以來，社會經(jīng)濟領(lǐng)域取得的空前的發(fā)展成果，使得我國的各生產(chǎn)領(lǐng)域得到了迅速的發(fā)展，尤其是對于國民經(jīng)濟有著重要影響的工業(yè)領(lǐng)域，其發(fā)展速度更是驚人。這種情況下，礦石產(chǎn)業(yè)的相關(guān)技術(shù)和行業(yè)也取得了很大的發(fā)展和進步，選礦技術(shù)作為影響礦產(chǎn)的開采和勘察的重要技術(shù)之一，也已經(jīng)形成了較為完善的選礦流程和工藝，對我國的礦業(yè)發(fā)展起到了積極的促進作用。另一方面，從選礦技術(shù)和設(shè)備的對象即我國的礦產(chǎn)資源來說，由于我國的地理位置和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的特點，決定了我國的礦產(chǎn)分布形式和結(jié)構(gòu)夠存在著一些影響選礦技術(shù)的因素，首先，就我國目前礦產(chǎn)資源來講，面臨的最大的問題就是品種雜，這也就給我們的選礦技術(shù)帶來了很大的操作難度，使得不同的礦石要配備不同的選礦技術(shù)，才能得到良好的選礦效果，也就是說礦產(chǎn)資源的品種雜導(dǎo)致了選礦技術(shù)的多樣性；其次，我國的礦產(chǎn)資源面臨著數(shù)量貧的嚴峻形勢，雖然我國一直以來被標榜為資源大國，但是在經(jīng)過多年的開采后，我國的礦產(chǎn)資源已經(jīng)出現(xiàn)了短缺的現(xiàn)象，這種情況無形中增加了選礦技術(shù)的發(fā)展壓力，給選礦技術(shù)提出了更高的要求；再次，我國的礦產(chǎn)資源存在著劃分數(shù)量多的問題，這主要指的是我國的礦產(chǎn)資源在種類豐富，總量日益減少的大前提下，存在著區(qū)域性強的特點，也就是說不同的地理區(qū)域中的礦產(chǎn)資源的含量是不同的，這也一定程度上增加了選礦工作的難度。由此可見，我國礦產(chǎn)資源的總體形勢決定了選礦技術(shù)的發(fā)展特點和工藝流程，而且我們可以看到在總結(jié)了以上的礦產(chǎn)資源的特點后，發(fā)現(xiàn)我國開展選礦的課題難度相對就比較大，我國有關(guān)管理部門和科研單位應(yīng)該加強對這方面的投入和重視，盡量提升我國選礦水平，促進礦產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。盡管近些年來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國選礦技術(shù)有了很大程度的提高，但面對國內(nèi)外市場對原材料需求的不斷漲幅下,礦物的加工技術(shù)依然相對落后于發(fā)達國家，尤其是對于鐵礦加工工藝來說，選礦技術(shù)相對滯后。下文以西南某礦場鐵礦產(chǎn)選礦為例對該問題進行探討。1、礦物的性質(zhì)及特點上文中我們已經(jīng)提到了我國礦產(chǎn)資源的分布特點，基于這種特點形成的我國礦產(chǎn)業(yè)，也必須要遵循這些規(guī)律和特點，才能夠取得良好的選礦和采礦效果。下面筆者為了更好的分析我國的選礦工藝流程和技術(shù)設(shè)備，將以西南某礦場為例對該問題進行淺析，該礦場的原礦石以赤鐵硬巖為主，其中有用礦物為半假象赤鐵礦，假象赤鐵礦，當然還伴隨有諸多不同含量的金屬共生礦石和其他礦物，這些都給選礦工作的執(zhí)行帶來了不便。另外，該礦場中的脈石礦物主要成分為石英，其次是綠泥石、角閃石等，礦石呈非常明顯的條帶狀的構(gòu)造。石英和假象赤鐵礦的粒度為0.02?0.2mm,浸染粒度相對來說比較細。所以，以下選礦工作的開展將以該礦物基本資料為特點進行論述，以其更加直觀的展現(xiàn)我國選礦工藝的流程和技術(shù)設(shè)備，諸多不足，還望批評指正。2、選礦的工藝流程在礦物的原料利用以及加工當中，礦物的工藝流程是極其需要注意的，因為礦物工作本身的操作涉及到對各種化學(xué)性能的利用，不同的操作順序?qū)τ诘V物的化學(xué)反應(yīng)是不同的，從而也就會影響利用和加工的成果，所以，對于礦產(chǎn)原料的處理和利用要嚴格的遵循有關(guān)標準和步驟進行。選礦工作作為影響礦物質(zhì)量判斷和品位識別的重要工作步驟，也對操作工作的流程有著嚴格的控制。從上文中選取的西南某礦場的例子中我們可以發(fā)現(xiàn)，該礦場的礦物特點表現(xiàn)為以弱磁性赤鐵礦礦石為主，所以，下面我們要進行的選礦工作也都應(yīng)該根據(jù)這個特點進行制定。就目前我國針對弱磁性赤鐵礦礦石選礦所采用的選礦方式來說，一般情況下以機械重選法為主，而這種方法在實踐中的應(yīng)用主要表現(xiàn)為:首先，礦床地質(zhì)品位較高，根據(jù)有關(guān)標準，至少應(yīng)該在百分之五十左右，并且同時表現(xiàn)為礦層比較多，且每一個夾層之間的間距較小，夾層本身也相對較薄，便于開采。這種情況下，雖然表面上看起來礦物的開采和選礦都比較方便易行，但是同時也容易產(chǎn)生一定的問題，例如采礦由于操作不當，損壞夾層，容易導(dǎo)致其他碎石和雜質(zhì)的混入。因此也就極易導(dǎo)致礦石在開采過程中發(fā)生貧化，影響選礦的質(zhì)量和開采的質(zhì)量。對于這種礦石，在選礦的過程中，我們可以采用只破碎不磨礦的方法對其進行處理，因其粒度相對來說較粗,所以可以通過醫(yī)學(xué)重選和丟棄粗粒尾礦的方法來恢復(fù)該礦石原因的地質(zhì)品位，提高礦石的精度，獲得粗粒的中等品位精礦。并在此基礎(chǔ)上，進一步的加工處理，即進行重選，重選的具體方式可以根據(jù)礦石的情況進行確定，對于品位要求不高的礦石可以直接選擇重復(fù)上一步的選礦方法。也可以直接將選礦的結(jié)果送高爐冶煉,由于這種選礦方式的結(jié)果形式為較大顆粒的礦石粗粒，所以，對于較細粒度的礦物要采用不同的方法。其次，對于細粒度的礦物尤其是紅礦或混合礦的選礦，要跟上述礦物選擇不同的方法，即要把此類礦物進行破碎、磨礦等工序處理后，使礦物中的鐵礦物的單體徹底解離，然后再通過重選或磁重聯(lián)選，就能得到細粒高品位精礦，該方法被稱為赤鐵礦細粒重選赤鐵礦選礦工藝，是我國科研人員和選礦工作者在不斷的實踐和理論研究中總結(jié)出來的有效方法。而根據(jù)我們對上文中的例子中礦場礦物的分析，我們可以看到，第二種方法更加適合本礦場鐵礦石的性質(zhì)及特征，所以下文中筆者將對該種方法的使用過程進行詳細闡述。2.1破碎細磨工藝流程在完成開采后的鐵礦石加工過程中，最主要的工藝部分是破碎和磨礦階段，因為這個步驟可以將礦物進行充分的加工，使其成為更加適合選礦作業(yè)以及后續(xù)加工階段的形式。因此，破碎和磨礦是工藝流程當中最為關(guān)鍵，也是消耗能量最高的一道程序，也是影響礦物加工的最重要的環(huán)節(jié)。因此,工作人員要根據(jù)礦物的具體情況，制定科學(xué)的破碎和磨礦技術(shù)，強化破碎功能，也就是將礦山采石場等地開采的石料及礦石破碎至粒度降低到技術(shù)可行的最低限度且滿足下一工程序?qū)α６鹊囊蟆嵺`中證明，只要做好礦物的破碎和磨礦技術(shù)的處理，就會很大程度上提高整體礦物處理的工作效率和利用率,合理降低成本，因此，破碎細磨工藝流程是選礦的最主要的流程。在通常的情況下，破碎作業(yè)的比例度應(yīng)該在6?7至100?130之間，當前國內(nèi)礦山的設(shè)備組合以及選礦的工藝流程為中小型破碎車間使用二段或者一段進行開路破碎;大型破碎車間，多采用三段或者四段破碎;而對于細粒嵌布的礦石,需要通過使用細磨技術(shù)才能使得有用礦物達到相對比較充分的單體解離,繼而能夠采用合適的工藝技術(shù)進行選別，這是獲得高品質(zhì)礦石的最基本的工藝流程。我國自20世紀70年代開始，在最原始的二段選別單一磁選流程當中，又添加了細篩再磨再選的一項工藝，使得鐵礦產(chǎn)品品位由原來的62%提高到了現(xiàn)在的68%,對于選礦工藝來說，是相當大的一個進步。當然，目前的破碎細磨技術(shù)也不是非常完善的，實踐中也存在一定的改進空間。最明顯的就是，目前使用的細篩設(shè)備效率依然相對較低,這樣導(dǎo)致的直接后果就是在選來的過程中會造成大量細礦返回到磨機當中，進行二次細磨，不僅增加了工作量，還對整體生產(chǎn)能力及成本造成了影響，不利于選礦工作以及礦物分析工作的開展。所以，有關(guān)部門和單位應(yīng)該加強對這方面技術(shù)的不斷創(chuàng)新和完善。2.2弱磁選工藝流程一般來說,弱磁選工藝對于一些細粒嵌布的鐵礦石，采用階段磨選即可獲得精礦，但是其存在的主要問題就是選礦的回收率較低，這是同我國目前倡導(dǎo)的資源最大化利用的理念極不相符的，也是嚴重影響著資源利用率和生產(chǎn)成本的缺陷。并且在目前的裝備技術(shù)下對保證品位的精礦的回收率進一步提高是比較難的，所以，該流程并不適用于細粒度的礦物的分析和選礦。因為入選礦石材料粒度越細，分選過程中的機械夾雜就多,難度就越大。2.3反浮選工藝流程實踐中我們發(fā)現(xiàn)反浮選工藝是針對一些細粒嵌布鐵礦石獲得高品質(zhì)精礦的最有效的方法，雖然該方法對于粗粒度的礦物的選礦和分析效果并不明顯，但是由于其采用的離子反浮原理，導(dǎo)致其能夠?qū)ΦV物成分做更加精確的分析。無論是對于陽離子反浮選還是陰離子反浮選,對高品質(zhì)精礦的獲得都有著很充足的工業(yè)實踐，并且該方法的另一個應(yīng)用優(yōu)勢就是能夠同其他的方法進行組合使用，這樣也就可以在選礦中實現(xiàn)不同工藝的優(yōu)勢互補，從而使其作用被最大限度的發(fā)揮。2.4反浮選與其他選礦方法聯(lián)合工藝流程這類工藝流程多種多樣,依據(jù)鐵礦產(chǎn)制造材料的不同性質(zhì)，以及用戶對產(chǎn)品質(zhì)量的不同要求，將幾種工藝合理組合一起運用，以此達到質(zhì)量優(yōu)異，并且能夠最大程度的節(jié)省經(jīng)濟資源，當然并不是每一種方法都能夠同其他方法結(jié)合使用，甚至一些方法在一起可能會互相排斥和干擾。但是因為反浮法是一種基于離子物理特性的方法，使得其能夠同多種方法結(jié)合使用，所以，一般的聯(lián)合方法分使用中都包括反浮法。例如重選反浮選、弱磁選等聯(lián)合工藝流程。他們的共同點是首先用相對簡單的重選或弱磁選從原礦中選出部分高品質(zhì)的礦石，剩下的相對較難選用的使用反浮選處理，從而減少反浮選的給礦量，降低了整個選礦過程的加工成本。兩種工藝流程相比較下,，弱磁選-反浮選聯(lián)合工藝適應(yīng)性相對較好，且其設(shè)備比重選設(shè)備具有單機處理量高,可調(diào)參數(shù)較多，耗水量比較低等明顯優(yōu)勢。使用雙重合理的工藝流程,可以在反浮選前獲得部分合格的礦石并且拋出大量無用合格尾礦,減少進入反浮選選礦量，還可以改善反浮選作業(yè)條件,并且達到提高質(zhì)量,降低浪費耗損的兩大目的。但是要注意的是，具體的雙重工藝的結(jié)合使用，還要根據(jù)礦產(chǎn)的具體情況而定，并不是所有的礦物都適合選用聯(lián)合工藝進行選礦處理。3、選礦設(shè)備的改善隨著當下礦物產(chǎn)業(yè)的急速發(fā)展，與此相關(guān)的各種機器設(shè)備也在不斷發(fā)展，因為實踐中對于其使用功能和特點的要求在不斷的提高。早在二十世紀八十年代至九十年代，選礦中的破碎工藝的最大特點就是能夠盡可能的實現(xiàn)對礦物的多碎少磨，將其粒度大小控制在相對合理的范圍內(nèi)，盡可能的避免因粒度過小導(dǎo)致的礦物回收困難，因為當時的技術(shù)是無法實現(xiàn)較細粒的礦物的有效會受到的。所以，需要選擇相對合理的破碎工藝流程，才能最大限度的降低給料的粒度，提高磨機處理能力和效率。對于現(xiàn)有設(shè)備條件下，合理的使用工藝流程指的是，要不斷改進現(xiàn)有機構(gòu),提高設(shè)備性能，將選礦工作的效果發(fā)揮到最大，能夠?qū)崿F(xiàn)對不同的礦物的不同選礦分析。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，研制大破碎比、高效率、低耗能的新型破碎設(shè)備已經(jīng)成為了該方面的發(fā)展趨勢，并對選礦工作起著越來越重要的作用。這種新型設(shè)備的使用相對于傳統(tǒng)的顎式破碎機的優(yōu)勢還是非常顯著的，首先，其具有結(jié)構(gòu)簡單的特點，可以實現(xiàn)更加靈活和簡便的操作；其次，其工作效果更加可信和可靠,使得選礦分析的結(jié)果有著更高的參考價值；再次，制造簡單成本低廉，雖然現(xiàn)代的設(shè)備具有諸多使用優(yōu)勢，但是其制造成本卻相對較低，這都得益于機械工業(yè)的發(fā)展和進步。基于以上使用優(yōu)點，新型選礦設(shè)備可以很快的取代傳統(tǒng)的顎式破碎機。并且實踐中我們發(fā)現(xiàn)，該設(shè)備對于粉碎原礦石是應(yīng)用最廣，品種規(guī)格以及使用數(shù)量比較多的一種破碎設(shè)備。在顎式破碎機之后出現(xiàn)的深腔顎式破碎機，雖然增加了破碎比，取得了一定的效果,但由于其設(shè)計原理與顎式破碎機原理相同，并不能獲得非常理想的運用，磨損嚴重。并且顎式破碎機在提高破碎比提升偏心軸轉(zhuǎn)速以及增加生產(chǎn)能力方面并沒有重大的突破，故目前的選礦破碎設(shè)備技術(shù)依然存在著很大的提高空間。3.1外動顎勻擺顎式破碎機的出現(xiàn)外動顎勻擺顎式破碎機改變了使用了百年之久的顎式破碎機以四連桿為動顎的老傳統(tǒng)設(shè)計，而是將連桿作為破碎機的邊板，動顎僅僅作為連桿上一點的延伸，通過邊板傳遞動力給外側(cè)的動顎。將連桿與動顎分離，使連桿的運動特性不再約束動顎的運動、以此獲得最為理想的動顎特征。具有破碎比高，動顎運動軌跡使得襯板磨損大大的降低，同時保證了排料口的大小，這便是新一代的外動顎勻擺顎式破碎機的構(gòu)成原理。3.2外動顎勻擺顎式破碎機的結(jié)構(gòu)特點外動顎勻擺顎式破碎機具有結(jié)構(gòu)簡單、制造維修簡單、適應(yīng)性強、工作可靠、成本較低等顯著優(yōu)點。動顎具有理想的運動軌跡、襯板磨損小、處理能力強、外形精致、偏心軸轉(zhuǎn)速高等突出優(yōu)點。其破碎腔口比普通顎式破碎機長，能夠?qū)崿F(xiàn)高破碎比。這些優(yōu)勢都使其能夠更好的適應(yīng)不同區(qū)域和不同礦質(zhì)的選礦作業(yè)，在我國礦產(chǎn)資源日益緊缺，礦物開采日益高技術(shù)的情況下，成為取代傳統(tǒng)的顎式破碎機的有一合理選擇。4、結(jié)束語綜上所述，在選礦工藝在當前面臨著國內(nèi)外兩個市場的美好前景下，不斷提高選礦工藝適應(yīng)在競爭中生存以及發(fā)展的需要，應(yīng)本著提高