方法是基于礦石中不同的礦粒間存在著密度差(或粒度差),借助流體動力和各種機(jī)械力作用,造成適宜的松散分層和分離條件,使不同物料得到分離。
重介質(zhì)選礦分選原理根據(jù)阿基米德定理,小于重介質(zhì)密度的顆粒將在介質(zhì)中上浮,大于重介質(zhì)密度的顆粒在介質(zhì)中下沉。
(1)工藝流程
礦石的重選流程是由一系列連續(xù)的作業(yè)組成。作業(yè)的性質(zhì)可分成準(zhǔn)備作業(yè)、選別作業(yè)、產(chǎn)品處理作業(yè)三個部分。
1)準(zhǔn)備作業(yè)
a:為使有用礦物單體解離而進(jìn)行的破碎與磨礦;
b:多膠性的或含黏土多的礦石進(jìn)行洗礦和脫泥;
c:采用篩分或水力分級方法對入選礦石按粒度分級。礦石分級后分別入選,有利于選擇操作條件,提高分選效率。
2)選別作業(yè)是礦石的分選的主體環(huán)節(jié)。選別流程有簡有繁,簡單的由單元作業(yè)組成,如重介質(zhì)分選。
3)產(chǎn)品處理作業(yè),主要指精礦脫水、尾礦輸送和堆存。
2.跳汰選礦法
(1)原理
跳汰選礦是在垂直交變介質(zhì)流的作用下,使礦粒群松散,然后按密度差分層:輕的礦物在上層,叫輕產(chǎn)物;重的在下層,叫重產(chǎn)物,從而達(dá)到分選的目的。
介質(zhì)的密度在一定范圍內(nèi)增大,礦粒間的密度差越大,則分選效率越高。實(shí)現(xiàn)跳汰過程的設(shè)備叫跳汰機(jī)。被選物料給入跳汰機(jī)內(nèi)落到篩板上,便形成一個密集的物料展,這個物料層,稱為床層。在給料的同時,從跳汰機(jī)下部周期性的給入上下交變的水流,垂直變速水流透過篩孔進(jìn)入床層,物料就是在這種水流中經(jīng)受跳汰的分選過程。
(2)工藝過程
當(dāng)水流上升時,床層被沖起,呈現(xiàn)松散及懸浮的狀態(tài)。此時,床層中的礦粒,按其自身的特性(密度、粒度和形狀),彼此作相對運(yùn)動,開始進(jìn)行分層。在水流已停止上升,但還沒有轉(zhuǎn)為下降水流之前,由于慣性力的作用,礦粒仍在運(yùn)動,床層繼續(xù)松散、分層。水流轉(zhuǎn)為下降,床層逐漸緊密,但分層仍在繼續(xù)。當(dāng)全部礦粒落回篩面,它們彼此之間已喪失相對運(yùn)動的可能,則分層作用基本停止。此時,只有那些密度較高、粒度很細(xì)的礦粒,穿過床層中大塊物料的間隙,仍在向下運(yùn)動,這種行為可看成是分層現(xiàn)象的繼續(xù)。下降水流結(jié)束,床層完全緊密,分層便暫告終止。
水流每完成一次周期性變化所用的時間稱為跳汰周期。在一個跳汰周期內(nèi),床層經(jīng)歷了從緊密到松散分層再緊密的過程,顆粒受到了分選作用。只有經(jīng)過多個跳汰周期之后,分層才逐趨完善。最后,高密度礦粒集中在床層下部,低密度礦粒則聚集在上層。然后,從跳汰機(jī)分別排放出來,從而獲得了兩種密度不同,即質(zhì)量不同的產(chǎn)物。
3.浮選
(1)原理
浮選是根據(jù)礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異,而分選礦物的一種選礦方法。
(2)浮選流程
磨礦、分級、調(diào)漿及浮選的粗選、精選、掃選作業(yè)。
有一段磨浮流程;分段磨礦-浮選的階段磨浮流程;精礦或中礦再磨再選流程。浮選產(chǎn)出粗精礦的作業(yè)稱粗選;粗精礦再選作業(yè)稱精選;尾礦再選作業(yè)稱掃選?;厥盏V石中多種有用礦物時,不同礦物先后浮選的流程稱優(yōu)先浮選或選擇浮選;先將有用礦物全部浮出后再行分離的流程,稱混合-分離浮選。
工業(yè)生產(chǎn)時必須針對礦石的性質(zhì)和對產(chǎn)品的要求,采用不同的藥方和浮選流程。浮選的原則流程即浮選的骨干流程或流程的主干結(jié)構(gòu)。它一般包括段數(shù)、循環(huán)和礦物的浮選順序等內(nèi)容。
(3)浮選機(jī):
浮選機(jī)類型:機(jī)械攪拌式浮選機(jī)、充氣式浮選機(jī)、混合式浮選機(jī)或充氣攪拌式浮選機(jī)、氣體析出式浮選機(jī)。
1)機(jī)械攪拌式浮選機(jī)
機(jī)械攪拌式浮選機(jī)的特點(diǎn):礦漿的充氣和攪拌都是由機(jī)械攪拌器來實(shí)現(xiàn)的,屬于外氣自吸式浮選機(jī),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。
2)充氣攪拌式式浮選機(jī)其特點(diǎn):
充氣量易于單獨(dú)調(diào)節(jié);機(jī)械攪拌器磨損小;選別指標(biāo)較好;功率消耗低。
3)丹佛型浮選機(jī):
有效充氣量大;槽內(nèi)形成一個礦漿上升流。
4)充氣式浮選機(jī):無機(jī)械攪拌器無傳動部件;充氣器充氣,氣泡大小由充氣器結(jié)構(gòu)調(diào)整;氣泡與礦漿混合特點(diǎn):逆流混合。用途:處理組成簡單、品位較高、易選礦石的粗、掃選。
5)氣體析出式浮選機(jī):氣體析出式浮選機(jī)主要用于細(xì)粒礦物浮選和含油廢水的脫油浮選。
(4)浮選柱的工作原理
浮選柱工作時,將礦漿加入浮選藥劑進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌,由中心給礦裝置送入柱內(nèi)。由于礦漿的重力作用,從柱內(nèi)緩慢下降。壓縮空氣經(jīng)過充氣裝置彌散成大量的微小氣泡,均勻地分布在柱的整個斷面上并徐徐上升。
礦漿與氣泡形成對流運(yùn)動。在這種情況下,一部分可浮礦物附著于氣泡而上浮至礦漿上面形成礦化氣泡。從泡沫流槽自行溢出或用刮板將泡沫刮出,即為精礦。另一部分不浮的脈石不能附著于氣泡上,從尾礦提升裝置排出或進(jìn)入下一作業(yè)處理,即為尾礦。浮選藥劑的作用主要表現(xiàn)在:改變礦漿溶液的性質(zhì)、調(diào)節(jié)礦物的可浮性、改善氣泡的性質(zhì)?! ?/p>
浮選藥劑的分類及其作用。
1)捕收劑作用點(diǎn):固液界面,且有選擇性作用:提高疏水性,增加可浮性,促使氣泡附著,增強(qiáng)附著的勞固性,
2)起泡劑作用點(diǎn):氣液界面,作用:降低界面表面張力,促使空氣在礦漿中彌散,形成小氣泡,并防止氣泡兼并,增加分選界面,提高氣泡的穩(wěn)定性。
3)調(diào)整劑
影響浮選過程的工藝因素很多,其中較重要的有:
粒度(磨礦細(xì)度);礦漿濃度;藥劑添加及調(diào)節(jié);氣泡和泡沫的調(diào)節(jié);
礦漿溫度;浮選流程;水質(zhì)等。
經(jīng)驗(yàn)證明,浮選工藝因素必須根據(jù)礦石性質(zhì)的特點(diǎn)并通過試驗(yàn)研究來確定和選擇,才能獲得最優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
4、磁選
(1)原理
利用各種礦石或物料的磁性差異,在磁力及其他力作用下進(jìn)行選別的過程。
(2)磁選工藝
磁選工藝流程,是一種磁鐵礦的干濕聯(lián)合選礦磁選工藝流程方法,磁選工藝流程主要是對礦粉進(jìn)行三級磁選處理,再經(jīng)濕料磁選,磁選所選用的磁場強(qiáng)度為400~1200GS,磁力滾筒轉(zhuǎn)速為60~320轉(zhuǎn)/分,濕料經(jīng)脫水制成成品鐵精礦粉,一般鐵含量在35%的礦石,經(jīng)此法磁選后鐵精礦粉鐵含量可達(dá)68~70%,該聯(lián)合工藝方法,礦石利用率可達(dá)90%,工藝過程中用水量少,節(jié)省水,降低成本,減少污染,磁選中的粉塵由除塵裝置捕集,不會造成空氣污染,本方法是一種生產(chǎn)效率高,產(chǎn)品質(zhì)量好,無環(huán)境污染的具有創(chuàng)造性的工藝方法。
按照磁鐵的種類來分可以分為:永磁磁選機(jī)和電磁除鐵機(jī)。
按照礦的干濕來分類可以分為:干式除鐵機(jī),濕式除鐵機(jī)。
按照磁系來分類可以分為:筒式磁選機(jī)機(jī),輥式磁選機(jī)機(jī)和筒輥式磁選機(jī)機(jī)。
按照磁系數(shù)量來分類可以分為:單筒磁選機(jī),雙筒磁選機(jī)和組合式多筒磁選機(jī)。
按照給礦方式分類可以分為:上部給礦磁選機(jī),下部給礦磁選機(jī)。
按照磁場強(qiáng)度分類可以分為:弱磁磁選機(jī),中磁磁選機(jī)和強(qiáng)磁磁選機(jī)。
按照磁系的分類可以分為:開放式磁路磁選機(jī),閉合時磁路磁選機(jī)。
濕式永磁筒式磁選機(jī)是鐵礦石選廠普通使用的一種磁選機(jī),它適用于選別強(qiáng)磁性礦物。
按照槽體的結(jié)構(gòu)型式不同,磁選機(jī)分為順流式、逆流式、半逆流式三種。三種不同槽體型式的磁選機(jī)入選粒度如下:順流槽體≤6mm,逆流槽體≤1.5mm,半逆流槽體≤0.5mm。
順流式磁選機(jī)處理能力大,適宜于處理較粗粒度的強(qiáng)磁性物料的粗選和精選,亦可多臺串連工作。順流式磁選機(jī)當(dāng)給礦量大時,磁性礦粒容易損失于尾礦,因此要加強(qiáng)操作管理,控制較低的礦漿水平。
逆流式磁選機(jī)適宜于細(xì)粒強(qiáng)磁性礦物的粗選與掃選作業(yè),回收率較高,但精礦品位較低。因?yàn)榇至N锪弦壮练e堵塞選別空間,所以逆流型磁選機(jī)不適于處理粗粒物料。
半逆流磁選機(jī)可以獲得高質(zhì)量的鐵精礦,同時也能得到較好的回收率,所以半逆流磁選機(jī)在生產(chǎn)實(shí)踐中得到廣泛的應(yīng)用。它適宜于處理0.5mm以下的礦粒的粗選和精選,還可以多臺串聯(lián)和并聯(lián),實(shí)現(xiàn)多次的掃選和精選。
5、化學(xué)選礦
(1)原理
化學(xué)選礦是基于物料組分的化學(xué)性質(zhì)的差異,利用化學(xué)方法改變物料性質(zhì)組成,然后用其他的方法使目的組分富集的資源加工工藝,它包括化學(xué)浸出與化學(xué)分離兩個主要過程。
(2)流程
置換沉淀:將目的元素沉淀,得到碳酸鹽或其他易分解鹽類,再次固液分離,烘干,得到化學(xué)精礦。
溶劑萃?。阂淮位蚨啻屋腿?,根據(jù)萃取液性質(zhì),分離出精礦。
6、光電選礦
光電選礦是模仿手選的動作,用機(jī)械和電的組合進(jìn)行分離礦物的選礦方法。
光電分選主要是基于物體的光學(xué)特性。當(dāng)物體通過光電分選設(shè)備時,會照射出出一束光線,這些光線會被物體吸收、反射或透過。不同的物料對光線的反應(yīng)不同,通過光學(xué)傳感器將檢測到的光信號轉(zhuǎn)化成電信號,通過電子處理器進(jìn)行分析處理,處理器會根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)和算法,控制電磁閥對物料中的雜質(zhì)、異物、不良品等進(jìn)行分離。從而提高產(chǎn)品的品質(zhì)和降低生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)分選的目的。隨著科技的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的不斷拓展,光電分選機(jī)目前已經(jīng)在糧食、食品、礦業(yè)等行業(yè)。
?例如名德光電的人工智能分選機(jī),可根據(jù)分選物料的顏色、形狀、紋理、質(zhì)感、光澤、密度等特征來進(jìn)行識別分離。