多種流行選礦工藝工藝與設備分解介紹

   時間:2014-03-12 02:06:01
多種流行選礦工藝工藝與設備分解介紹簡介
     選礦工藝技術與選礦設備的發展是同步的,設備的技術水平不僅是工藝水平的最好體現,其生產技術狀態也直接影響著生產過程、產品的質量和數量以及綜合經濟效……
多種流行選礦工藝工藝與設備分解介紹正文
  

選礦工藝技術與選礦設備的發展是同步的,設備的技術水平不僅是工藝水平的最好體現,其生產技術狀態也直接影響著生產過程、產品的質量和數量以及綜合經濟效益。鄭州鑫海機械製造有限公司技術人員想將多種流行選礦工藝技術與設備向大家分解介紹。

1、粉碎工藝與設備

粉碎是大塊物料在機械力作用下粒度變小的過程。粉碎是礦物加工過程的重要環節。粉碎可分為四個階段:破碎、磨礦、超細粉碎、超微粉碎。粉碎過程是高能耗的作業,粉碎過程的基本原則是「多碎少磨」。

1.1 破碎流程

(1)一段破碎流程。一段破碎流程一般用來為自磨機提供合適的給料,常與自磨機構成系統。該工藝流程簡單,設備少,廠房佔地面積小。

(2)兩段破碎流程。該流程多為小型廠採用。

(3)三段破碎流程。該流程的基本形式有三段開路和三段一閉路兩種。

(4)帶洗礦作業的破碎流程。當給料含泥(-3mm)量超過5%~10%和含水大於5%~8%時,應在破碎流程中增加洗礦作業。

1.2 磨礦分級工藝流程

(1)球磨、棒磨流程

對選礦而言,採用一段或兩段磨礦,便可經濟地把礦石磨至選礦所需要的任何粒度。兩段以上的磨礦,通常是由進行階段選別的要求決定的。

一段和兩段流程相比較,一段磨礦流程的主要優點是:設備少,投資低,操作簡單,不會因一個磨礦段停機影響到另一磨礦段的工作,停工損失少。但磨機的給礦粒度範圍寬,合理裝球困難,不易得到較細的最終產物,磨礦效益低。當要求最終產物最大粒度為0.2~0.15mm(即60%~79%-200目),一般都採用一段磨礦流程。小型工廠,為簡化流程和設備配置,當磨礦細度要求80%—200目時,也可用一段磨礦流程。

兩段磨礦的突出優點是能夠得到較細的產品,能在不同磨礦段進行粗磨和細磨,特別適用於階段處理。在大、中型工廠,當要求磨礦細度小於0.15mm(即80%-200目),採用兩段磨礦較經濟,且產品粒度組成均勻,過粉碎現象少。根據第一段磨機與連接方式不同,兩段磨礦流程可分為三種類型:第一段開路;第二段全閉路;第一段局部閉路,第二段總是閉路工作的磨礦流程。

(2)自磨流程

自磨工藝有干磨和濕磨兩種。選礦廠多採用濕磨。為了解決自磨中的難磨粒子問題,提高磨礦效率,在自磨機中加入少量鋼球,這時稱為半自磨。

自磨常與細碎、球磨、礫磨等破磨設備聯合工作,根據其聯結方式可組成很多種工藝流程。

1.3 破碎篩分設備

現在工業中應用的破碎設備種類繁多,其分類方法也有多種。破碎設備可按工作原理和結構特徵劃分為:顎式、圓錐破碎機、輥式破碎機、衝擊式破碎機和磨碎機等。

(1)顎式破碎機

顎式破碎機破碎工作是靠動顎板周期地壓向固定顎板,將夾在兩顎板之間的物料壓碎。

按照動顎運動的跡,可分為簡單擺顎式破碎機與複雜擺動顎式破碎機。顎式破碎機俗稱"老虎口",是歷史悠久的破碎機之一,至今仍是破碎硬物料最有效的設備。

(2)圓錐破碎機

圓錐破碎機是藉助於旋擺運動的圓錐面,周期地靠近固定錐面,使夾於兩個錐面產品物料受到擠壓和彎曲而破碎。它可以分為用於粗碎的旋迴破碎機和用於中細碎的圓錐破碎機。

(3)輥式破碎機

輥式破碎機的工作部分是兩個相對迴轉的輥子。輥子表面可以帶齒牙,稱為齒輥式破碎機。它以劈裂破碎為主兼有擠壓的斷破碎。按齒輥數目又可分為單齒輥、雙齒輥與多齒輥破獲碎機。

(4)衝擊式破碎機

錘式破碎機和反擊式破碎機都是衝擊式破碎機。這種破碎機,有一個高速旋轉的轉子,上面裝有衝擊錘,當物料進入破碎機后,被高速旋轉的鎚子擊碎或從高速旋轉的轉子獲得能量,高速拋向破碎機壁或特設的硬板而被擊碎。

(5)磨碎機

磨碎機是一個兩端帶有中空軸頸的空心圓柱筒,物料從圓筒一端進入,產物從另一端排出。筒內裝有磨碎介質(鋼球、鋼棒或礫石),根據磨碎介質的不同,磨碎機分為、棒磨機或礫磨機。筒體轉動時將介質帶到一定高度而下落,對物料產生衝擊與磨剝作用,使物料粉碎。

將顆粒大小不同的混合物料,通過單層或多層篩子而分成若干個不同粒度級別的過程稱為篩分。篩分設備有固定篩、慣性振動篩、自定中心振動篩、重型振動篩、共振篩、直線振動篩。

(5.1)固定篩

固定篩是由平行排列的鋼條或鋼棒組成,鋼條和鋼棒稱為格條,格條借橫杆聯結在一起,格條間的縫隙大小即為篩孔尺寸。固定篩分為格篩和條篩兩種。

(5.2)慣性振動篩

振動篩是工業中普遍採用的一種篩子,應用範圍廣,適用於中、細碎的預先和檢查篩分。根據篩框運動軌跡特點,可分為圓運動振動篩和直線振動運動篩兩類。前者包括單軸慣性振動篩、自定中心振動篩和重型振動篩;後者包括雙軸慣性振動篩和共振篩,按篩網層數還可以分為單層篩和雙層篩兩類。

(5.3)自定中心振動篩

自定中心振動篩適用於大、中型廠的中、細粒物料篩分。國產自定中心篩的型號為SZZ,根據篩層數不同分為SZZ1(單層)和SZZ2(雙層)。一般為吊式篩,但也有座式篩。

(5.4)重型振動篩

重型振動篩的原理與自定中心振動篩相似,但振動器的主軸完全不偏心,而以皮帶輪的軸孔偏心來達到運轉時自定中心的目的。重型振動篩結構比較堅固,能承受較大的衝擊負荷,適用於篩分大塊度、相對密度大的物料,最大給料可達350mm。主要用於中碎前作預先篩分,此外,對含水、含泥量高的物料,可在中碎前進行預先篩分及洗礦,篩上物入中碎機,篩下物進入洗礦脫泥系統。

(5.5)共振篩

共振篩也稱彈性連桿式振動篩,振幅大,篩分效率高,處理能力大,電耗小,結構緊湊。但製造工藝複雜,機器質量大,振幅難穩定,調整比較複雜,橡膠彈簧容易老化。

(5.6)直線振動篩

直線振動篩的振動力大,振幅大,振動強烈,篩分效率高,生產率大,可篩分粗塊物料。由於水平安裝,安裝高度小,直線往返運動,對脫水、脫泥和重介質選礦脫介質有利。但結構比較複雜,兩根軸的旋轉速度高,故製造和潤滑要求高,振動不易調整。

1.4 磨礦分級設備

選礦廠中廣泛使用的磨礦設備是球磨機和棒磨機。在球磨機中,目前只有格子型及溢流型被採用。錐型球磨機因其生產率低,現己不製造,但個別舊選礦廠仍沿用著。球磨機和棒磨機的規格以簡體內徑D和筒體長度L表示。

(1)格子型球磨機

各種規格子型球磨機的構造基本相同,球磨機的筒體用厚約18~36毫米的鋼板卷制焊成,它的兩端焊有鑄鋼製的法蘭盤,筒體內裝有襯板,用錳鋼、鉻鋼、耐磨鑄鐵或橡膠等材料製成,其中高錳鋼應用較廣,使用橡膠尚處於試製階段。襯板厚約50~130毫米,與筒殼之間有10~14毫米的間隙,用膠合板、石棉墊、或極或橡皮鋪在其中,用來減緩鋼球對簡體的衝擊。

(2)溢流型球磨機

溢流型球磨機因其排礦是靠礦槳本身高過中空軸的下邊緣而自流溢出,無需另外裝設沉重的格子板。此外,為防止球磨機內小球和粗粒礦塊同礦漿一起排出,故在中空軸頸襯套的內表面鑲有反螺旋葉片。

(3)棒磨機

目前選礦廠使用的棒磨機,只有溢流型和開口型兩種,前者用得較普遍,後者現已停止製造。棒磨機的構造與溢流型球磨機大致相同。所用磨礦介質為長圓棒。

(4)離心磨

離心磨是一種新型的高效率超細密設備,它分為豎式和卧式兩種。根據管的數目,前者又可分為單管和三管(行星式)離心磨。

(5)振動磨礦機

振動磨是在高頻下工作,而高頻振動易使物料生成裂縫,且能在裂縫中產生相當高的應力集中,故它能有效地進行超細磨。但此種機械的彈簧易於疲勞而破壞,襯板消耗也較大,所用的振幅較小,給礦不宜過粗,而且要求均勻加入,故通常適用於將1~2毫米的物料磨至85~5微米(干磨)或5~0.1微米(濕磨)。。

(6)噴射磨礦機

噴射磨是一種把物料的細磨與分級、乾燥等作業相綜合的新型干磨設備。主要用在和建築材料工業,但最近有用於磨礦的趨勢。噴射磨的工作情況是:用高溫壓縮空氣,或過熱蒸氣,或其他預熱氣體作介質。用含鐵石英岩的噴射磨產品經磁選后的選別指標,和球磨機的及礫磨機的相比較,精礦品位約高2~3%,鐵的回收率約高2~15%。

(7)螺旋分級機

螺旋分級機是與濕法球磨機配套的設備與球磨機共同完成磨碎與分級。其規格用直徑表示,根據螺旋個數可分為單螺旋分級機和雙螺旋分級機。按分液面的高低,其又可分為高堰式、浸入式和低堰式。

(8)水力旋流器

水力旋流器的上部呈圓柱形,下部呈圓錐形,圓柱體的中央插入一根溢流管,上部外側有一與其相切的進漿管。水力旋流器在我國選礦廠已有多年的應用實踐,主要用於細粒級的分級、礦漿濃縮、脫泥脫水等。

2、重選工藝與設備

在過去30年,環境意識不斷增強。成本和最大回收率不再是工廠設計僅有的考慮。效率、有效的和環境允許的工藝,加之了解了最大回收率不一定導致最佳經濟效益是今天的考慮。重選不受顆粒粗度的限制,假定礦物間充分解離,尾礦就能在儘可能粗的情況下排除,從而減少了磨礦能的需要。另外,重選不需要藥劑。由於尾礦的排放和廢物的凈化被簡化,不僅降低了主成本,而且降低了環境成本。

2.1 重選工藝

礦石的重選流程是由一系列連續的作業組成。作業的性質可分成準備作業、選別作業、產品處理作業三個部分。

(1)準備作業,包括a:為使有用礦物單體解離而進行的破碎與磨礦;b:多膠性的或含黏土多的礦石進行洗礦和脫泥;c:採用篩分或水力分級方法對入選礦石按粒度分級。礦石分級後分別入選,有利於選擇操作條件,提高分選效率。

(2)選別作業,是礦石的分選的主體環節。選別流程有簡有繁,簡單的由單元作業組成,如重介質分選。

(3)產品處理作業,主要指精礦脫水、尾礦輸送和堆存。

2.2 重選設備

處理現代礦物,所需的設備必須要具備以下幾個特點:(1)處理量大,現代的礦物處理客觀上要求以規模效應來創造效益。(2)對微細粒級效果顯著,特別是對-01037mm粒級要效果明顯,原有設備基本上能保證+01037mm粒級的回收。(3)富集比較高,選別指標好。(4)功耗低。(5)結構簡單,便於維護。重選設備有水力分級的雲錫式分級箱、分泥斗,重介質分選的圓錐形重介質分選機、重介質振動溜槽、重介質旋流器、斜輪重介質分選機,跳汰機,溜槽分選機,搖床,渦流分選機,光電分選機等。

3、磁電選工藝與設備

磁選:基於礦物間磁性差異,在不均勻磁場中實現礦物之間分離的一種選礦方法。目前,國內外使用的種類很多,分類方法不一。

(l)按磁選機的磁源可分為永磁磁選機與電磁磁選機;

(2)根據磁場強弱可分為:弱磁場磁選機,中磁場磁選機,強磁場磁選機;

(3)按選別過程的介質可分為乾式磁選機與濕式磁選機;

(4)按磁場類型可分為恆定磁場、脈動磁場和交變磁場磁選機;

(5)按機體外形結構分為帶式磁選機、筒式磁選機、輥式磁選機、盤式磁選機、環式磁選機、籠式磁選機和滑輪式磁選機。

3.1 磁選工藝應用

用途:黑色金屬礦選礦??鐵礦石磁選;有色和稀有金屬礦精選??鎢錫分離、銅鉬分離、銅鉛分離;重介質選礦中磁性重介質的磁選回收;非金屬礦物原料選礦中除去含鐵雜質??高嶺土除鐵;廢水處理。

(1)磁鐵礦的弱磁選

我國鞍山公司大孤山鐵礦所處理的礦石為鞍山式貧磁鐵礦,原礦含鐵量30%~40%,sio2含量42%~46%。採用的原則流程為階段磨礦階段選別流程,選別設備是永磁式磁力脫泥槽和永磁筒式磁選機。

(2)赤鐵礦、鏡鐵礦、菱鐵礦的還原焙燒--弱磁選,強磁選用於錳鐵礦,黑鎢粗精礦和鋯英石粗精礦,鈦鐵礦,高領土和煤等。

3.2 電選工藝

電選是以帶不同電荷的礦物和物料在外電場作用下發生分離為理論基礎的。電選法應用物料固有的不同摩擦帶電性質、電導率和介電性質。因為靜電力與顆粒表面電荷大小和電場強度成正比,所以靜電力對細的、片狀的輕顆粒影響大些。因此,顆粒可以得到有效的分離。

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