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      選礦技術(shù)進展及選礦浮選工藝研究

      2021-11-30 06:19:06羅洪武
      世界有色金屬 2021年21期
      關(guān)鍵詞:選礦礦石礦物

      羅洪武

      (云南黃金集團鶴慶北衙礦業(yè)有限公司,云南 大理 671507)

      就目前來看,各生產(chǎn)制造行業(yè)的礦產(chǎn)資源建設(shè)需求水平不斷增長。為保障選礦效果,增強選礦期間的綜合效益管控力度,重點關(guān)注選礦工業(yè)發(fā)展期間的關(guān)鍵技術(shù),配合使用先進選礦設(shè)施,加強選礦工作的全面性與精準(zhǔn)度。

      1 選礦工作及選礦工作開展期間的重要意義

      1.1 選礦概念

      選礦工作需要著重發(fā)揮出不同礦物的物理性能、化學(xué)性能,將礦石破損磨細(xì)后,配合使用重選法、磁選法、電磁法等手段,將礦石及脈石礦物相分離,去除礦產(chǎn)資源中的有害雜質(zhì),以獲得冶煉及其他工業(yè)生產(chǎn)期間的所需材料。

      1.2 選礦工作開展重要意義

      選礦工作是礦品生產(chǎn)期間的重要環(huán)節(jié),對保障礦物生產(chǎn)期間的綜合效益意義重大。在選礦工作開展過程中,需要配合使用化學(xué)及物理等方式,將礦物原料中的有用礦物、無用礦物及有害物質(zhì)分離開[1]。其中,有用富集礦被稱之為精礦、無用成分富集被稱之為尾礦,位于金礦與尾礦之間的被稱之為中礦。

      通過開展高質(zhì)、高效的選礦工作,從根本上提升礦物原料質(zhì)量,減少礦物生產(chǎn)期間的運輸成本,提升礦物原材料的綜合利用水平。由于自然環(huán)境下的冶煉富集礦不多,在工業(yè)發(fā)展不斷加快的情況下,富礦的儲量逐步減少,需要開展貧礦建設(shè)與開發(fā)工作?,F(xiàn)階段選礦環(huán)節(jié)主要涉及到準(zhǔn)備階段、選別作業(yè)、輔助作業(yè)等環(huán)節(jié)。

      2 選礦粉碎及其他技術(shù)

      在選礦粉碎過程中,不僅可使用機械能,還可通過微波加熱等方式分離礦內(nèi)成分,提煉礦物內(nèi)部金、銅及其他物質(zhì)[2]。在生產(chǎn)硫化物浮選精礦,微波粉碎技術(shù)還需取代焙燒、熔煉等技術(shù),有利于生態(tài)環(huán)境保護工作。將微波技術(shù)作為輔助礦物處理試驗結(jié)果,評估微波能量強度及暴露時間,發(fā)現(xiàn)在礦物粉碎過程中,不同品種礦物所需設(shè)置的微波強度存在較大差異,需要著重考慮不同礦石資源中的透光性及反射性能。在選礦粉碎工作開展過程中,還可使用在線推測半自磨技術(shù),要求結(jié)合選框要求以及其他設(shè)備運行情況,設(shè)置合理的半自磨機礦石負(fù)荷及實際裝球量等參數(shù)數(shù)值,避免設(shè)備運行過程中存在的誤差問題對礦石后期粉碎效果造成不利影響。在礦石粉碎過程中,還需配合使用挖掘機開展礦物料流的劃分工作,將底料放置在滾筒篩上,配合使用磁流監(jiān)測系統(tǒng),將閥門的流速控制在合理范圍之內(nèi)。

      3 選礦物理強化處理技術(shù)

      在選礦過程中,重選工作實際應(yīng)用期間的經(jīng)濟效益較為顯著。在選礦物理強化處理期間,可使用離心式選礦機械設(shè)備從根本上提升選礦過程中的極細(xì)高密度顆粒回收水平[3]。在當(dāng)前選礦物理強化處理技術(shù)應(yīng)用過程中,相關(guān)部門還重點研究了鉻鐵礦重選廠中尾礦處理與利用環(huán)節(jié),多頭重力分選機械設(shè)備多數(shù)應(yīng)用在經(jīng)濟較為發(fā)達地區(qū),實際生產(chǎn)率與回收率能最大限度地增長。在物理強化處理技術(shù)過程中,還需重點關(guān)注磁選技術(shù)的應(yīng)用工作,該技術(shù)主要使用試驗、誤差處理及化驗等方式,保障磁選技術(shù)應(yīng)用水平。磁力示蹤裝置可快速開發(fā)、確定磁選設(shè)備參數(shù),有效控制磁選過程中的操作系數(shù)、溫度及相對濕度參數(shù)數(shù)值。使用分級機等設(shè)備對選礦期間的粒徑及密度進行分級處理。分級機主要由統(tǒng)一的實現(xiàn)流化床組成,配合多套平行傾斜板,使溶液中的上升液呈現(xiàn)出流化狀態(tài)[4]。在設(shè)置傾斜通道時,礦物中的顆粒能被清晰分離出來,使得粗顆粒及高密度顆粒有效沉降,從根本上提升選礦期間的分級水平。

      4 選礦細(xì)顆粒處理工藝

      在選礦細(xì)顆粒處理過程中,可使用水射流技術(shù)增強礦物挖掘、開槽、切割等環(huán)節(jié)的實施水平。但就目前來看,水射流技術(shù)尚未在礦石粉碎與分離過程中得到商業(yè)應(yīng)用。在水流高速攝入礦漿過程中,由于強烈攪動及氣穴作用,可去除礦物表面上的粘土,確保礦物顆粒能更好地被應(yīng)用在浮選作業(yè)中[5]。在礦物破碎過程中,借助水射流可切實提高破碎機的機械作用,確保煤礦處理后的產(chǎn)量能有序增長。細(xì)顆粒處理技術(shù)的應(yīng)用還需將煤顆粒從選擇性凝聚轉(zhuǎn)變?yōu)榭筛⌒阅蹐F,有效增強細(xì)顆粒處理期間的優(yōu)勢。配合使用功能先進磨機,確保該磨機可被應(yīng)用在批量試驗以及半工業(yè)試驗過程中。借助磨機去除鈦鐵礦表面的氧化鋁,從根本上提升礦物生產(chǎn)水平。

      5 選礦浮選工藝

      在選礦工作開展期間,礦產(chǎn)資源內(nèi)部通常涉及大量的銅、鐵、先等復(fù)雜元素,因此可使用浮選工藝?,F(xiàn)階段,浮選過程中的金礦品位及回收率較低,冶金爐經(jīng)常會出現(xiàn)精礦污染問題,需要在原有浮選的基礎(chǔ)上配合使用電化學(xué)控制技術(shù)。具體來說,借助電化學(xué)控制手段,從硫化礦脈石中進行硫化物的無捕收劑浮選工作,浮選期間的成本能得到根本控制,從根本上提升礦物中的浮選水平。在金紅石與鈦鐵礦石分離過程中,原有重力及電磁技術(shù)可分離的范圍較小,在處理礦物細(xì)粒度等環(huán)節(jié)中的能力較弱,實際生產(chǎn)性能較低。在此兩種礦物實際生產(chǎn)過程中,需要選擇更適宜的浮選工藝[6]。配合使用陽離子捕收劑,對水溶液中的金紅石與鈦鐵礦進行浮現(xiàn)處理。由于不同礦石的浮選性能不同,還需設(shè)置合理的鈦鐵礦石浮選回收率。在火法冶金處理工作開展過程中,需要做好除砷環(huán)節(jié)的預(yù)處理工作,在硫化鈉介質(zhì)中將硫酸銅礦堿性浸出,配合使用研磨等方式保障機械活化作用,從根本上提高溶解效率與提取率。

      6 濕法冶金與生物處理技術(shù)

      在鎢回收作業(yè)過程中,主要用于生產(chǎn)鎢鹽與氧化鎢,而后利用氫氣還原成鎢粉。為從根本上提高濕法冶金與生物處理水平,各研究部門以及研究人員紛紛開展了生物處理技術(shù),分析多鎢酸鹽離子在不同狀態(tài)下的溶解反應(yīng)。相較于傳統(tǒng)減法工藝而言,通過改變礦物配合體覆蓋面,從根本上提升多鎢酸鹽離子狀態(tài)的溶解水平,通過減少工藝生產(chǎn)流程保障生物處理水平。在低溫和不產(chǎn)生廢液的情況下,適當(dāng)?shù)幕衔镆材茉鰪娢镔|(zhì)實際提取率,切實保障鎢金屬回收水平。現(xiàn)階段濕法冶金工藝主要就是采用化學(xué)浸出的方式,從硫化礦的機體內(nèi)分離出金顆粒。對于某些氧化礦而言,氰化物浸收回金已成為一種重要的生產(chǎn)方式。通過在富集溶液中收集金元素,從根本上提高含金溶液的濃度。部分研究人員還設(shè)計出了一種更簡化的形式,從富堆浸液中直接采用電解冶金方式,省略到金吸附以及金解吸等環(huán)節(jié)。在該項工作實際開展期間,還需著重做好三維電極電解液的評估工作,要求在電解槽內(nèi)將稀釋的氰化物溶液中電解出金。配合使用功能完善的輔助電解液循環(huán)裝置,將該裝置合并到回路內(nèi),從根本上增強電激活物質(zhì)轉(zhuǎn)移到陰極表面的能力,確保稀釋液中的金回收率能上升至99%。同時,不同電解槽結(jié)構(gòu)的性能區(qū)分不同,還應(yīng)當(dāng)使用鋼絲網(wǎng)陰極代替鋼毛陰極,以便提升金回收水平。由于鋼絲網(wǎng)陰極的分布狀態(tài)與經(jīng)濟性能較好,可使電解流更好地通過網(wǎng)格,避免出現(xiàn)電解液繞流等問題,切實增強電解液循環(huán)系統(tǒng)的運行水平。為確保陰離子交換設(shè)備能在回收金元素及其他金屬氫化物中發(fā)揮出重要作用,還需要細(xì)致分析實際回收環(huán)節(jié)的具體要求,配合使用適宜的洗提液劑,如硫氰化銨、氰化鋅等。使用更為簡單且低成本的元素,從根本上保障離子交換樹脂以及金屬氰化絡(luò)合物細(xì)提期間的工藝水平,確保選礦過程中綜合效益穩(wěn)定增長,實現(xiàn)選礦穩(wěn)定高效發(fā)展目標(biāo)。

      7 總結(jié)

      總而言之,合理的選礦工作能使礦物中的有用組分富集,控制選礦期間的燃料應(yīng)用水平,確保低品位礦石資源也能得到高效利用,成為礦床評價與現(xiàn)場的重要依據(jù)。為切實保障選礦效果,還需著重關(guān)注各類先進選礦技術(shù)及選礦應(yīng)用水平,優(yōu)化實際選礦流程,使選礦工作能在推動我國礦產(chǎn)行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)過程中發(fā)揮重要作用。

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