磷矿选矿成本高？光电预选抛尾技术助力“降本增效”

磷矿是指在经济上能被利用的磷酸盐类矿物的总称,是一种重要的化工原料,主要用于农业生产中的磷肥以及工业生产中的黄磷、磷酸、磷酸盐的制备,其中磷肥对磷矿的需求占比最大。

磷矿石选别方法主要有重选法、浮选法、磁选法、焙烧法及联合选别法,其中浮选是最有效的分选方法,但在处理微细粒级和复杂嵌布形态的磷矿石时存在一定局限性。随着磷矿资源的长期大规模开发,高品位易选磷矿石资源日益枯竭,加之采矿过程中会不可避免地混入围岩和夹石,选矿难度越来越大。

应用预选抛尾技术可以降低后续浮选分离的难度,目前主要有光电预选抛尾、重选抛尾、磁选抛尾、浮选抛尾、联合工艺抛尾等技术。光电预选抛尾技术作为近年来新兴的抛尾技术,具有适用性强、流程简单、操作便捷、抛尾效率高等优势,主要原理是基于不同矿物的表面特征和光学特性(如尺寸、密度、颜色、纹理、光泽度及透明度等)的差异,实现对矿石和废石的识别分离。

光电预选需要满足一定的粒度范围,通常在粗碎之后、磨矿之前进行,与传统人工手选目的一样,旨在抛除废石,提高入磨品位,降低选矿成本。在工业应用中,光电分选机系统主要包括给料系统、传感器系统、物质识别系统和分选系统,原矿石通过给料系统将矿石平铺在输送带上,运送至射线源进行穿透,同时利用图像分析引擎对穿透的矿石进行数据采集,将采集的数据输入信息处理系统,最后由分选系统的高压喷吹装置的气排枪进行精准击打,从而实现矿石与废石的分选。

光电预选技术主要包括图像色选技术和X射线分选技术。其中图像色选技术通过智能高清图像分辨矿物的颜色、纹理、形状、光泽度及透明度等表面特征来实现对矿石和废石的识别分选,适用于表面特征差异明显的铜铅矿、铅锌矿、钨矿、钼矿等有色金属矿及萤石矿、石英、方解石等非金属矿。

X射线分选技术包括X射线透射技术(XRT)和X射线表面辐射技术(XRF)。XRT技术主要基于矿物的尺寸、密度和不同元素对X射线反应性的差异来实现对矿石和废石的识别分选,适用于图像色选技术或人工不能区分的难处理铜铅矿、铅锌矿等有色金属矿,也适用于萤石矿、石英、方解石等非金属矿。XRF技术在矿石分选中应用很少,在矿石品位、金属材料元素分析、煤质检测等方面的应用较多。

实现光电高效预选的前提主要有:①在较粗的破碎粒度下,矿石与废石应得到充分解离;②分离的矿物之间有显著的可识别属性;③矿石单层不重叠排列;④光电预选皮带运行速度较快,分选机不能对矿石全粒级进行分选,进入分选机的矿石需进行预先筛分分级,以提高设备分选效率和减少金属损失率;⑤抛废工艺增加了碎矿工艺流程、基建投资和金属损失,基于经济效益考虑,抛废矿石品位应低于或接近浮选尾矿品位。