
山东鑫海矿业集团股份有限公司(简称“鑫海矿业”)创立于1997年,是一家深耕矿业领域近三十载,以“矿业投资开发”与“矿业全产业链服务”双轮驱动为核心的国际化企业。集团致力于通过矿业全产业链服务(EPC+M+O),为全球客户提供涵盖选矿试验研究、矿山设计、设备制造与配套、采选尾矿库施工、设备安装、矿山建设管理及生产运营的一站式解决方案和全流程服务,助力客户实现矿产资源价值的全面提升。
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重晶石作为工业上不可或缺的非金属矿物原料,在石油、化工、橡胶等行业中扮演着重要角色。其最主要的用途是在石油钻探过程中作为加重剂以平衡钻井液的密度。
重晶石矿石首先进行破碎和筛分,得到合格的粒级以满足后续工艺流程的需要。破碎通常使用颚式破碎机或冲击式破碎机完成,细碎则通常采用对辊式破碎机或反击式破碎机。其次是磨矿和分级,根据矿石中重晶石矿物的嵌布粒度及生产产出终产品的经济效益确定矿物单体解离程度,通过这些步骤以释放出矿石中有价值矿物的最优经济合理量,为选别作业做准备。
重晶石选矿主要依据其密度较大与脉石矿物存在明显的密度差通常采用重选法,常见的重选工艺包括跳汰、摇床、螺旋溜槽、重介旋流等。不同嵌布粒度的重晶石会采取不同的选别方式。当嵌布粒度大于2mm时,可采用重介质分选或跳汰分选;当粒度小于2mm时,则适合使用摇床进行分选。在某些特定的情况下,也会使用浮选法和磁选法来处理特定类型的重晶石矿石。
选出的重晶石精矿需经过由浓缩、过滤和干燥3个阶段组成的脱水过程,以便储存、运输和销售。
金锑矿一般是指可供选矿回收的目的矿物有硫化锑和含金硫化物的矿石。通过选矿,可生产出金精矿和锑精矿两种产品。金锑矿矿石组成较为复杂,难选的金锑矿主要在矽卡岩型矿床中。矿石中锑矿物主要为辉锑矿,微量为黄锑华。金矿物主要为自然金。脉石矿物主要为石英,少量方解石,微量为绢云母、金红石、石膏等。其他金属矿物主要为黄铁矿、毒砂、辰砂等。
金锑浮选分离的方法主要包括抑锑浮金和抑金浮锑。
抑锑浮金主要是在强碱介质中抑制辉锑矿,同时加硫酸铜活化含金硫化铁,浮金尾矿再用硝酸铅活化辉锑矿,最终实现金锑分离,此法较为成熟多见。
该法主要是用石灰、高锰酸钾、硫化钠、漂白粉、亚硫酸钠等药剂作为含金硫化铁的抑制剂,同时可用加温氧化、通电氧化、强力搅拌等方法加强抑制作用,然后用黄药、黑药等捕收辉锑矿。值得注意的是,抑制硫化铁矿物时辉锑矿也不同程度受到抑制,这是影响辉锑矿回收率的主要原因。
锌铜锡多金属矿在我国储量丰富,分布广泛,具有极高的开采利用价值。但是由于其共生关系复杂、嵌布粒度细,特别是硫含量高,导致回收富集与分离中常常互含严重,生产指标差。面对不同地区不同性质的多金属矿,其浮选工艺流程及药剂制度也有较大差异。
铜锌锡复杂多金属矿的浮选分离一直是选矿行业最重要的难点和热点,根据矿石性质的不同,采用合适的工艺流程及药剂制度才能实现多金属矿以最低成本获得最高经济指标。锌铜锡多金属矿浮选流程分为优先浮选流程、混合浮选流程、部分混合浮选流程及等可浮选流程。
优先浮选工艺包括根据多金属矿中铜锌锡硫等矿物可浮性差异依次回收。它通常用于原矿品位高、矿物间可浮性差异显著、结构简单的矿石。该工艺操作简单,生产中易于控制,但通常被抑制的硫化矿难以活化,导致后续矿物之间分离效果较差。多金属矿中的铜锌浮选分离常常采用优先选铜再选锌的工艺流程。
混合浮选是指先将矿石中几种有用的矿物进行浮选,得到混合精矿,然后对混合精矿进行分离,得到各种合格的精矿。该工艺在混合浮选过程中丢弃了大量非目标矿物,降低了后续操作的处理能力、能耗和试剂成本。适用于低品位、嵌布粒度较粗、不同有用矿物具有相似可浮性的矿石,且在粗磨条件下可以实现尾矿抛尾的矿石。
单一弱磁选工艺适用于矿物组分单一易选的磁铁矿石,磁铁矿是亚铁磁性物质,具有固有磁矩,磁性较强,通过单一的弱磁选方法选别就能使得铁精矿有较为理想的品位和回收率。
连续磨矿‑弱磁选工艺适用于嵌布粒度较粗,或含铁较高的磁铁矿。许多大、中型磁选厂在嵌布粒度较大时,通常采用一段磨矿弱磁选流程;当嵌布粒度较细时,则采用两段磨矿或多段磨矿弱磁选流程。如果采矿时混入有单体脉石矿物产生,可以通过干式磁选机进行预选。
当磨矿细度较粗时既能分选出品位较低的尾矿,则应采用阶段磨矿‑弱磁选工艺流程。该流程适用于嵌布粒度较细的低品位矿石。主要是利用磁铁矿在粗磨条件下也能被富集,同时又能排出已单体解离脉石的特点,减少下一阶段的磨矿量。
磁铁矿易磨,石英难磨,通常情况下,一部分粒度较粗的连生体和石英会由于磁力作用和机械夹带进入铁精矿,影响精矿质量,通过相应筛孔的细筛对磁铁矿精矿进行筛分,筛下则可获得优质铁精矿。
白钨矿的自然赋存状态复杂多样,成分丰富,且常与含钙的脉石矿物共生。针对不同赋存形态的白钨矿,需采用相应的选矿方法进行处理,目前,白钨矿的选矿技术主要包括重选、磁选、浮选和化学选矿等。
重选是利用矿物密度差异进行分选的方法,对于白钨矿而言,由于其密度较大,重选是一种有效的分选手段。然而,随着矿石粒度的减小,重选效率逐渐降低。
白钨矿通常嵌布粒度较细,要实现单体解离,往往需要将矿石磨至极细粒度。然而白钨矿质地很脆,在磨矿的过程中极易出现过磨的现象。基于这些特性,白钨矿的重选一般不会单独进行,而是经常与其他工艺相结合,比如浮选工艺。在这种联合工艺中,重选主要是承担抛尾任务。
磁选是利用矿物磁性的差异,实现矿物分离的一种选矿方法。根据矿物比磁化系数的大小,可将矿物分为强磁性矿物(如磁铁矿)、弱磁性矿物(如赤铁矿)和非磁性矿物(如白钨矿)。在磁选过程中,磁性矿物会受到磁场力的作用而被吸附在磁选设备的磁极上,随着磁极的转动被带出磁场,成为磁性产品;而非磁性矿物则不受磁场力的影响,留在矿浆中成为非磁性产品。
磁选与浮选的联合使用,可以在预处理阶段去除磁性杂质,提高浮选效率。
浮选工艺是一种基于矿物表面物理化学性质差异的选矿技术。这一工艺在白钨矿的选矿过程中扮演着至关重要的角色。白钨矿的浮选面临的主要挑战之一是如何有效地将其与伴生的脉石矿物分离。
浮选技术,作为矿物加工领域的关键技术,其核心在于通过精确控制选矿药剂的配比与投放,从而实现对矿物表面性质的精准调控,进而实现各类矿物的有效分离。鉴于萤石矿的特定性质及其伴生脉石矿物的种类和含量差异,萤石的浮选过程主要包括正浮选和反浮选两种方式。
以下将对几种主流的萤石矿浮选技术进行概述与分析。
在萤石矿浮选作业中,硫化矿捕收剂的应用尤为关键,其作为前期处理手段,旨在优先去除硫化矿物,为后续浮选作业创造有利条件。在某些情况下,辅以硫化钠的活化作用,以增强去除效果。随后,引入脂肪酸类捕收剂,专门用于萤石的浮选作业。
为了创造适宜的浮选环境,碳酸钠用于调整矿浆的pH值,使其维持在弱碱性状态。此外,水玻璃作为抑制剂在浮选过程中扮演着重要角色。有时,还会结合使用明矾和硫酸铝,旨在减少水玻璃的用量并提高对脉石的抑制效果。通过这一系列处理,利用脂肪酸类捕收剂进行粗选。经过粗选后的精矿还需经过再磨和多次精选,最终获得高品质的萤石精矿。
碳酸盐的成分大多为方解石,考虑到二者在可浮性上的相似性,使得分离较为困难,关键在于采用有效的抑制剂如酸化水玻璃、六偏磷酸钠等进行方解石的抑制。使用频率较高的为酸化水玻璃等,根据实际情况也会对两者或两者进行组合搭配使用。
水玻璃与油酸为重晶石型萤石浮选作业中的重要药剂。水玻璃作为抑制剂,能够有效抑制脉石矿物;而油酸作为捕收剂,则能够选择性地吸附在目标矿物表面,实现矿物的有效分离。在混合浮选过程中,二者协作使得萤石与重晶石得以高效分离,获取高质量的混合精矿。为了进一步分离这两种矿物,采用了以下两种方法:(1)用淀粉或铁离子抑制重晶石,正浮选萤石;(2)用烃基硫酸脂作捕收剂反浮选重晶石,槽内产品为萤石。