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金剛石選礦設備與方法的演化和現代選礦工藝流程

更新時間:2015-11-22 14:01 來源:
1  早期的金剛石選別作業
    1870年以前.人們尋覓金剛石的生產活動是在沙礦中.采用的類似淘金的方法進行,設備簡陋.方法原始,簡單,無技術性可言。
    隨著生產規模的擴大.金剛石選礦人以流水沖洗,重力沉降富積重礦物的方法.發明了洗礦槽。洗礦槽要比淘洗法大大前進了一步。到1874年,洗礦槽被淘洗盤所取代。淘洗盤是一種以屯動饑為動力,結構完整的選別機械,是金剛石選礦中第一代選礦設備。
2  金剛石的選別作業和工藝演變過程
    1874年,淘洗盤問世之后,金剛石選礦方進入規模化、系統化、正規化,新方法陸續出現,新設備日臻完善,金剛石業的發展,進入新的歷史時期。
    金剛石選礦通常要經過粗選和精選兩個階段完成。
    常用的粗選方法是淘洗盤、跳汰和重介質選礦,皆屬重力選礦法,近年來,光選也常被設在祖選作業中,光選是一種特殊的粗選設備。
    常用的精選方法是汕選.光選.表層浮選、化學處理、磁選和選擇性磨礦篩選法等。
    粗選作業的演變歷程,大體如下:
    人工淘洗一洗礦槽一淘洗盤-跳汰一重介質分選錐和重介質旋流器-x光選。
    有據可查,油選法是精選作業中最早被采用的方法。在備種選別方法之阿,有出現先后之分及相對優越之別,嚴格地說,不存在一種方法取代另一種方法的問題。各方法的優劣只能通過綜合的.全面的權衡利弊,方可體現出來,才可作為選擇方法的依據。
3  金剛石的租選作業
    由于金剛石在自然界的賦存狀態簡單,物化性能穩定,因此選礦方法并不復雜;因對產品要求特殊保護晶體),所以選礦工藝獨特。
3.1  淘洗盤選礦法
    淘洗盤是金剛石選礦獨有的設備。它的操作有兩種,一種是濁水淘洗.一種是清水淘洗,由于該種設備具有生產能力大(30 -40t/h)、回收率高(號稱98%)、構造簡單、操作簡便、生產費用較低等優點.
    100多年來,得到廣泛應用。非洲的100多家選廠,都曾采用。目前.它雖在不少的礦山已被跳汰和重介質選礦所取代,但仍有一些老進廠把它作為有效設備保存下來。同時,新建礦山也不乏采用之實例,如芬什金剮石礦,不僅81選采用,二次精選也采用了淘洗盤,我國電于70年代初,在山東裴陰金剛石礦引進了這種設備而取代了跳汰,生產情況頗好。
    所以,人們把淘洗盤的應用,看成為金剛石選礦史上的一個里程碑不無道理。
3.2  跳汰選礦法
    跳汰選別的摹本原理,在于物料中目的礦物與其他脈石礦物顆粒間敲選性質的差異。其中主要的是密度以及形狀.摩擦系數等方面的差異。在重選作業中.金剛百的重選指標(魯三笥等于1. 51.屬中等偏低.不占優勢:但金剛石的形狀、表面光滑,摩擦系數非常小等特性,在跳汰選別作業中,是有利于選別的。此外,跳汰法還具有作業成本較低、設備低廉.易于操作等優點。
3.3  重介質選礦法
    重介質選礦法,是在密度較大的介質中、使礦粒按密度分選的選礦方法。方法又可分成兩種類型:一類是在單一的重力場中實現的分選方法,其設備有重介質分選錐和鼓形重介分選機等;另一類是在重力場和離心力場兩個力場中實現分選的方法,如重介質旋流器。前者的分選條件是介質密度必須介于物料中重礦物和輕礦物之間j而重介質旋流器.
    它的分選原理除遵循重力場的分離法則外,又因有離心力場的參與作用,強化了重力分離因素,使得它的選別效果更佳。同時.介質的密度不必一定要介于重礦物與輕礦物之間。
    重介質的分選過程能夠實現自動控制。因此,雖然重介質特點是生產費用高,設備投資大,終因金剛石的回收率高、技術指標好而得到補償。
    隨著一些選廠旋流器的成功應用.1961年,金伯利礦又有以硅鐵為介質,狹錐角的小旋流器投人試驗,并于1963年安裝了一臺525mm,橡膠襯里,20°角的旋流器。爾后,又有600mm、750mm的兩種旋流器投入試驗。最終選廠決定采用600mm,20°錐角的橡膠襯里旋流器,
    1965年,納米比亞金剛石聯合公司的4號選廠,安裝了一臺600mm,DSM重介質旋流器,處理細粒級物料。
    早期的旋瀧囂給料方式,都是砂泵直接給科,從1968年起,采用重力給料(又稱定壓給料1系統的給料方式在金剛石聯合公司一號廠投人生產。其旋流器規格0600mm,處理物科粒度-25 +2mrn。
   至此.重介質旋流器選別金剛石系統,從設備規格、處理粒度范圍、介質類型、給料方式以及工藝參數和介質制備及回收系統的設備等.均已達到完備程度。
   重介質旋流器自1955年誕生之日起至今,歷經40多年的生產實踐證明,它不僅優于重介質分選錐和鼓形分進機.更優于跳汰和淘洗盤,已成為金剛石選廠的重要粗選設備,凡具備條件的新建金剛石選礦廠,幾乎幫采用這個分選系統。
4  金剛石的精選作業
    精選作業是對粗精礦再迸別,進而達科壓縮精礦量、使后緒作業更有效進行的一種作業。
4.1  油膏選礦法
    金剛石最早的精選作業,是油膏選礦.簡稱油選。它是金剛石主要的精選法之一,金剛石油選的理論依據是在分選體系中,借助金剛石親油而疏水(金剛石被粘著在油青上),而其他脈石礦物則親水而疏油f沿沖洗水流方向流到尾礦斗1的物性,實現分選的。
    1897年,油膏選礦首先在南非的德畢爾斯金剛石礦應用。在此之前,金剮石選廠的粗精礦是直接進行手選。不僅工作量相當大,且難以保證質量。當油選法罘用之后,使手選工作籃降到以前的1/800.提高工作效率數百倍之多,在20世紀50年代X光選機問世之前,油選法幾乎是除手選之外,金剛石精選的唯一方法。因此,業內人員有理由認為:油選法是金剛石選礦史上第二個里程碑。
    早期油選機的處理粒度曾是-20+0.5mm.因光選機處理租粒級更為有效,于是x光選機向世之后,油選只作細粒級的精選設備,通常是處理-5mm的精礦。
    油選法面世之后.其設備性能不斷完善,油青的品種及配方.也得到多方改進和提高。因此,奠定了該法成為細粒級金剛石的主要分選設備的地位。
    油選設備的發展過程大體是:早期階段為振動油選機(類似振動篩).爾后,經過改進又出現了多級振動油選臺:最新的,也是目前多有采用的是振動油選帶。該機由一個無極膠帶,并施以機械振動系統組成。設備的優越處在于以前的油選機都是間斷作為,而該機則是自動鋪設油層,在另一端自動提取油膏及其黏著物,成為連續作業設備,生產效率大大提高。
    油選的選別指標極佳,振動油選帶的回收率>98%,精礦產率通常<1%。
    但金剛石的親油疏水性是不盡相同的。少數的金剛石這一性質較差,因此,油選機對此類金剛石的選別質量便難以保證。實踐證明.對入選物料進行機械擦洗或摩擦磨礦,有利于改善金剛石的油選特性,提高選別指標。
    油選法問世已逾百年,雖然該法有不盡人意之處,如操作環境差,油物污染環境等.但因該法回收細粒級有效、精礦產率低、成本低廉蕁而久用不衰。
4.2  金剛石X光電揀選法
    金剛石X光電揀選法,簡稱X光選法。它是借助金剛石晶體在X射線下發螢光,而其他脈石礦物不發光或發光很弱或發光光譜與金剛石光譜不同而進行選別的方法。
    根據這個原理而研制的X光選機,住50年代束,我國常見的金剛礦礦就用于生產。不過那是一種手動,肉眼檢測的人工揀選機,自動X光電選;選機應用于業生產是60年代來.由英特克斯
ISmtex)公司制造,機型XR。
    該機一經問世,便顯示r它無比的優越性及強大的生命力,主要表現如下:①生產能力大,最高達120t/h;②處理粒度范圍寬,-75+1.0mm:③回收率高,一次選別> 98%.二次選別總收率達100%;④精礦產率低,一般<0.%;⑤生產費用低,用水量少;⑥物科性質要求不嚴,干,濕均可;⑦操作簡便,自動化程度高。其缺點主要是設備一次性投資較大;入選物料清潔、窄分級.分級比≯2。
    該方法經過30多年的生產實踐.設備不斷改進,日趨完善,已經實現了沒備定型化、系列化和商品化,金剛石礦山廣泛采用。它不只限于精選.在粗選作業.掃選及其他選別方法的質量檢查作業中也被廣-泛采用.因此,有人認為:該法是取代重介設備的新型選礦方法.更有人冠以金剛石選礦史上第三個里程碑的美譽。
4.3  表層浮選法
    表層浮洗,又稱粒浮,是細粒級金剛石精選的重要方法之一。
    表層浮選法分選原理與油選相同,也是基于金剛石晶體紊油而疏水的原理,所不同的是在捕收劑的作用下,金剛臺頒粒被油膜包裹,依靠水的表面張力.使疏水的金剛石飄浮在液面上.而親水的脈石顆粒沉于水中,借水面的移動.達到金剛石洗選的目的。該法優點:①回收率高.處理易選物料時可達97%-99%;②精礦產率低,一般為0.5% - 3%;③設備結構簡單,造價低,操作方便.同前.在非洲和俄羅斯仍有廣泛采用、缺點是:①設備處理能力低:②只適宜處理細粒級物科,一般≯2mm.
    細粒級金剛石精選常用的方法有化學處理方法,選擇性磨礦法和磁選法等,這些方法在特定的條件下.也常被采用。
5  現代全尉石選礦廠工藝漉程概況
5.1  金剛石現代工藝流程及特點
    金剛石的選礦流程的特點,不僅表現在解離工序.即破碎磨礦作業方面.還表現在選別作業的程序方面。其流程的特點概括起來就是:多段破碎,多段選別。其目的就是為適時地選出巳單體解離的金剛石,該特點已被公認,成為金剛石原生礦工藝流程的設計原則。現代金剛石選礦廠及其工藝特點如下:①規模大型化;②選礦方法先進;③工藝上物科分級入選,先解離者先選.避免次生破碎,非常重枧大產品的回收;④最大限度地保證回收率,強化選別作業,關鍵作業增設掃選;⑤自動化程度高.選礦作業的主要操作參數和產量指標等集中控制,選廠管理微機化;⑥管理現代化.重視質量監測、對主要設備定期檢查,注重金剛石防盜,重點設備封閉作業.設攝像機監視等。
5.2  工藝流程的選擇
    在某種意義上講.選礦工藝流程,主要由選礦方法來體現,下面就具體的有關問題給予討論,例如,金剛石的x光電選,是一種公認的相當有效的選礦方法,但有的礦山卻不宜采用。如巴兜旺卡礦,往-38+0.5mm級別中,不發光的金剛石高達83%;烏拉爾砂礦也有18.5%的金剛石在X射線下不發光。另外.X光選機一次性投資較大,比具有可比性的跳汰機高幾倍,是淘洗盤的十幾倍。因此,設計單位不得不考慮。
    又如扎伊爾的細粒緞金剛石親油性差,不發光的金剛石含量也較高,因此,振動油選帶和X光選機的分選指標都不佳,而精礦中含磁性礦物較多,故其精選作業采用磷選和重液分選,效果很好,重介質旋流器分選法,不失為目前最好的粗選法.但選用的條件應具備以下幾點:①礦山服務年限長,選廠規模大;②基建投資充足;③介質來源方便。
    因此,不具備上述條件的工程,寶石級產品少的礦山,終因基建投資大,生產成本高等因素,而需慎重選擇。
    總之.選礦方法和工藝流程的選擇,應當建立在以科學試驗為依據.經濟為基礎之上,綜合分析比較。日本高清道一区二区免费機械是專業的金剛石選礦設備制造廠家,可根據客戶實際情況設計合理的金剛石選礦工藝和設備配置,歡迎來電咨詢,聯系電話:0371-64588838.