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搖床也是一種有效的石榴石選礦設備它對細粒石榴石回收率高達90%

更新時間:2015-11-26 10:07 來源:
1  礦樣制備
    從內蒙某礦所取原始礦樣來自兩個礦段,每個礦段lOOkg,兩個礦段礦石中的石榴石品位差異較大。對原礦進行混勻、縮分、破碎、閉路篩分、混勻、縮分及裝袋,最終礦樣粒度為-2mm。
2  原礦物質組成及嵌布特征分析
    X-射線能譜分析結果表明,該礦石榴石的主要化學組成為Fe,Al,Si和O,另有少量Mg,Ca和Mn,為鐵鋁榴石。化學式可表達為(Fe,Ca,Mn)3Al2(Si04)3。顯微硬度介于1069-1362kg/mm2.平均硬度為1233kg/mm2,相當于摩氏硬度7.4。這種石榴石具有較高的硬度,性脆,破碎后易產生鋒利的棱角。
    運用綜合手段鑒定原礦中的其它組成礦物。透光鏡下觀察可發現該石榴石礦中的雜質礦物主要有正長石(條紋長石)、石英、云母和很少量的金紅石、鋯英石,而反光鏡下可鑒別出的雜質金屬礦物為鈦鐵礦、磁鐵礦及很少量的硫化物(磁黃鐵礦)。此外,還發現極少量的風化礦物,如褐鐵礦及黏土類礦物。
    總體上看,原礦中石榴石的嵌布粒度較粗,但有發育的裂紋。金紅石及鋯英石呈細粒狀(5—40μm)包裹于石榴石顆粒中,因其粒度細且總量不超過1%,故后續磨礦工藝將不考慮使這類細粒雜質包裹體處于完全單體解離狀態。含量較多的其它雜質礦物如正長石、石英、鈦鐵礦和磁鐵礦總量約在17%
    左右,是選礦工藝中需去除的主要脈石礦物,它們多呈中、粗粒狀(0.04—1.5mm)獨自或形成集合體嵌布于石榴石粒間或裂隙中,在破碎與磨礦過程中,這類雜質礦物易與石榴石解離。
    主要雜質礦物的粒度分布見表1。
    在雜質礦物中,比重較小的石英及長石含量超過金屬礦物(鈦鐵礦和黃鐵礦),后者含量約為5%,以鈦鐵礦為主。
3  選礦工藝方法研究
3.1  磨礦工藝參數試驗
    石榴石雖然硬度較大,但性脆,易過粉碎或過磨。磨礦工藝參數試驗的目的就是確定適宜的磨礦細度,在確保石榴石有足夠單體解離度的情況下,盡可能減少磨礦時間,使巳單體解離的石榴石盡可能
處于較粗的粒級中,降低能耗和生產成本。
    為了觀測不同粒級中石榴石的單體解離度及其含量,進行磨礦試驗。試樣1kg,鐵球7.8kg.磨礦時間10min。磨礦產品經縮分、水篩后,稱重送檢測,結果見表2。
    表2結果表明:(1)-0.80mm以下級別的磨礦產品中,石榴石單體解離度均達到或超過95%;(2)由于石榴石的硬度較其他脈石礦物高,在磨礦產品中,隨著粒度的減小,石榴石的含量變得越來越低;(3)在試驗條件下,+0.80mm以上級別含量僅占1.11%,且主要粒級含量區間在-0.25mm以下的3個級別,說明磨礦粒度偏細,需要調整磨礦介質或減少磨礦時間;(4)磨礦產品各級別的石榴石含量分析值為74.61%左右,該值低于原礦塊礦磨片所觀測的鑒定值81%。
    磨礦工藝參數的調整主要考慮:(1)原礦中的石榴石裂隙發育較為豐富,裂隙中充填有褐鐵礦及粘土質礦物,且風化較為嚴重,必須保證有足夠的磨礦時間,以磨剝掉石榴石顆粒表面的風化礦物;(2)為便于今后工業生產中干式篩分的操作,應控制磨礦產品中的-0.074mm含量小于某一定值,考慮到原礦中脈石礦物總含量約為25%,暫定磨礦細度為-0.074mm含量約占25%。磨礦細度值的確定是根據原礦中的脈石礦物含量及脈石礦物易被磨碎細化這兩點原因。
    據此對磨礦介質的質量及規格含量進行調整,并進行磨礦時間的探索試驗,試驗結果見圖1。
    根據磨礦細度試驗結果,綜合考慮磨礦細度與工業上的可操作性,確定的磨礦細度為- 0.074mm級別含量占24.53%。搖床選石榴石效果展示:
3.2  分選工藝比較
3.2.1  重一磁一重分選工藝。
    采用重一磁一重分選工藝,將原礦磨至細度為-0.074mm級別占24.53%.經螺旋溜槽的重力分選與分級,丟棄大部分細泥與一部分被磨細的輕質脈石礦物,而螺旋溜槽的中、粗粒產物則進入弱磁選機,選出的極少量強磁性礦物(磁鐵礦)丟棄,弱磁性或非磁性產物則進
入搖床進行重選,除去與石榴石比重有較大差異的輕質脈石礦物(如石英和長石等),從而得到質量符合要求的搖床精礦,工藝流程圖如圖2所示。
    各分選產物對原礦的產率見表3。從表3可以看出,磨礦礦漿經螺旋溜槽分選作業后,所丟棄的細泥所占的產率很小,只有2.39%,因此可以認為螺旋溜槽對該礦的分選脫泥效果不理想,為節省投資,可省去螺旋溜槽作業。
螺旋溜糟粗、中粒產物合并進入弱磁選作業,所選出的強磁性礦物(磁鐵礦)含量很少,對原礦而言其產率只有0.33%。可見原礦中所含強磁性礦物含量極少,為節省投資,可免去磁選作業,改為在礦漿回路中加一些磁塊即可。
3.2.2  重選分選工藝。
    根據重一磁一重分選方案的試驗結果,為節省投資,決定省去分選效果不大的螺旋溜槽分選和弱磁選工序,于是形成了單一搖床重選分選工藝,工藝流程見圖3。
    單一搖床重選分選工藝選別指標見表4。搖床精礦篩分分級產品指標見表5。從表4可以看出,采用單一搖床重選分選工藝,所獲得的石榴石精礦搖床精礦各級別中的石榴石與脈石礦物含量、  單體解離度及連生體狀況見表6。
    從表6可以看出,在搖床精礦各級別中,主要脈石礦物為鈦鐵礦,而石英一長石的雜質含量則很少,石榴石與鈦鐵礦及與石英一長石的連生體含量均很少。說明經磨礦后石榴石的單體解離狀況很好,且搖床選別對去除石英一長石一類的低比重脈石礦物很有效,但對去除比重與石榴石相差不大的鈦鐵礦則效果較差,因原礦中鈦鐵礦的含量很低,所以這并不妨礙采用單一搖床選別獲得高質量的石榴石精礦。
4  結論
(1)原礦中所含石榴石為鐵鋁石榴石,摩氏硬度約7.4.性脆,破碎后易產生鋒利的棱角。石榴石含量約為81%左右,嵌布粒度較粗,但有發育的裂紋。所岔主要脈石礦物有正長石、石英、鈦鐵礦、磁鐵礦及磁黃鐵礦,總量約在17%左右,多呈中、粗粒狀(0.04—15mm)獨自或形成集合體嵌布于石榴石粒間或裂隙中,其次還有少量的脈石礦物(如金紅石和鋯英石)呈細粒狀(5—40μm)包裹于石榴石顆粒中,總量不超過1%.此外,還發現極少量的風化礦物,如褐鐵礦及牯土類礦物。
(2)不同級別單體解離度的統計結果表明,磨礦產品中-0.80mm以下級別的石榴石單體解離狀況較好,由于石榴石硬度較其他雜質礦物高,在磨礦過程中不易被磨碎,因而適當延長磨礦時間可致石榴石在較粗粒級中相對富集。
(3)由于原礦中的強磁性礦物含量極少,弱磁選作業所選出的強磁性礦物(磁鐵礦)產率只有0.33%.為節省投資,可免去磁選作業,改為在礦漿回路中加一些磁塊。
(4)采用單一搖床重選工藝,流程簡單,分選指標非常好。所獲得的石榴石精礦產率為77. 2%,總精礦平均品位為95.29%,回收率則為90.23%。
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