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礦石如何蛻變成精礦?

2025-06-10

礦石如何蛻變成精礦?

2025-06-10

選礦廠的核心目標(biāo)是通過物理或化學(xué)方法將原礦中有用礦物與脈石分離,最終產(chǎn)出符合冶煉或工業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的精礦。其工藝流程主要包括準(zhǔn)備作業(yè)、分選作業(yè)、產(chǎn)品處理作業(yè)三大階段,涵蓋破碎、磨礦、選別、脫水等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。以下為各環(huán)節(jié)的詳細(xì)解析:

01

礦石分選前的準(zhǔn)備作業(yè)

目的:通過破碎、篩分、磨礦和分級(jí),使礦物充分單體解離,為后續(xù)分選提供適宜粒度的原料。

1.破碎工段

流程:
原礦經(jīng)粗碎(顎式破碎機(jī))→中碎(圓錐破碎機(jī)/反擊式破碎機(jī))→細(xì)碎(短頭圓錐破碎機(jī)/高壓輥磨機(jī))。部分流程采用閉路循環(huán)(如所述的兩段全閉路破碎),篩分后未達(dá)標(biāo)礦石返回再碎。

作用:

· 降低礦石粒度,實(shí)現(xiàn)“多碎少磨”,減少磨礦能耗。

· 通過不同機(jī)械力(擠壓、沖擊、劈裂等)適應(yīng)礦石硬度與特性。

設(shè)備選擇:

· 粗碎:顎式破碎機(jī)(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,處理量大);

· 中細(xì)碎:圓錐破碎機(jī)(高效閉路破碎)、高壓輥磨機(jī)(節(jié)能革新設(shè)備)。

2.磨礦與分級(jí)工段

流程:
破碎后的礦石進(jìn)入球磨機(jī)或自磨機(jī)進(jìn)行濕法研磨,配合分級(jí)設(shè)備(滾筒篩、預(yù)選篩、螺旋分級(jí)機(jī)、水力旋流器)形成閉路系統(tǒng),粗顆粒返回再磨,合格礦漿進(jìn)入選別作業(yè)。

工藝參數(shù)優(yōu)化:

· 介質(zhì)配比(鋼球、鋼棒、礫石)與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),確保礦物單體解離。

· 濕法磨礦可控制礦漿濃度(通常40-75%),減少過粉碎。

作用:

· 將礦石細(xì)化至-200目(約74μm),使有用礦物與脈石充分解離。

02

分選作業(yè)

目的:利用礦物物理或化學(xué)性質(zhì)差異,分離有用礦物與脈石,獲得精礦、中礦和尾礦。

1.浮選法

原理:通過浮選藥劑(捕收劑、起泡劑)改變礦物表面疏水性,在浮選機(jī)中與空氣混合,形成礦化泡沫分離目標(biāo)礦物。

適用場(chǎng)景:

· 有色金屬礦(銅、鉛、鋅、鉬等)及硫化礦;

· 復(fù)雜共生礦石的精細(xì)化分選。

設(shè)備:機(jī)械攪拌式浮選機(jī)、充氣式浮選機(jī)等。

2.磁選法

原理:利用礦物磁性差異,在磁選機(jī)磁場(chǎng)中分離磁性礦物(如磁鐵礦)與非磁性礦物。

適用場(chǎng)景:

· 鐵礦石(磁鐵礦、釩鈦磁鐵礦)、稀土礦;

· 弱磁性礦物需強(qiáng)磁場(chǎng)設(shè)備。

設(shè)備:平板磁選機(jī)、滾筒磁選機(jī)、立環(huán)高梯度磁選機(jī)、筒式磁選機(jī)、輥式磁選機(jī)

3.重選法

原理:依據(jù)礦物密度差異,在水流或氣流中利用重力分選(如搖床、跳汰機(jī)、螺旋溜槽)。

適用場(chǎng)景:

· 金、鎢、錫等密度差異顯著的礦石;

· 粗粒預(yù)選或尾礦再回收。

4.聯(lián)合工藝

例如磁選-浮選聯(lián)合(鐵礦石脫硫)、重選-浮選聯(lián)合(復(fù)雜多金屬礦),提升分選效率。

03

選后產(chǎn)品處理作業(yè)

目的:降低精礦水分,便于運(yùn)輸和冶煉;回收水資源,減少環(huán)境污染。

1.濃縮

技術(shù):重力沉降(濃密機(jī)),將礦漿濃度從20-30%提升至50-70%。

設(shè)備:高效濃密機(jī)(帶刮板)、水力旋流器。

優(yōu)勢(shì):能耗低,適合細(xì)粒物料(<0.3mm)。

2.過濾

技術(shù):真空過濾(圓筒過濾機(jī))、壓濾(板框壓濾機(jī)),進(jìn)一步脫水至8-16%。

設(shè)備選擇:

· 細(xì)粒精礦:陶瓷過濾機(jī)(低水分);

· 超細(xì)粉(<25μm):壓濾機(jī)。

3.干燥

技術(shù):熱風(fēng)直接干燥(烘干機(jī)),水分降至<10%。

應(yīng)用場(chǎng)景:

· 嚴(yán)寒地區(qū)運(yùn)輸防凍;

· 用戶對(duì)水分有嚴(yán)格要求。

局限性:成本高、能耗大,僅必要時(shí)使用。

04

工藝銜接與物料流向

1. 邏輯順序:
原礦→破碎→磨礦→分選→濃縮→過濾→干燥→精礦/尾礦。

2. 物料管理:

閉路循環(huán)(如磨礦-分級(jí)、破碎-篩分)減少資源浪費(fèi);

尾礦泵送至尾礦庫(kù),水循環(huán)利用。

05

技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析

· 破碎-磨礦:占總能耗50%以上,優(yōu)化設(shè)備選型與閉路設(shè)計(jì)可顯著降低成本。

· 選別方法:磁選與重選設(shè)備成本較低,浮選藥劑與維護(hù)費(fèi)用較高。

· 脫水工藝:濃縮-過濾兩段法兼顧效率與經(jīng)濟(jì)性,干燥僅限特殊需求。

06

總結(jié)

選礦廠通過科學(xué)設(shè)計(jì)的工藝流程,實(shí)現(xiàn)礦物資源的高效利用。各環(huán)節(jié)緊密銜接,需根據(jù)礦石特性(硬度、嵌布粒度、礦物性質(zhì))靈活選擇設(shè)備與分選方法。未來發(fā)展方向包括智能化控制(如磨礦參數(shù)實(shí)時(shí)優(yōu)化)、節(jié)能設(shè)備(高壓輥磨機(jī))及環(huán)保技術(shù)(廢水零排放),以提升整體效益與可持續(xù)性。

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