低品位长石矿的选矿工艺流程是如何确定的?

发表于:2023-10-10 17:49:16 浏览次数:
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本文以辽宁省一低品位长石矿为例,介绍选矿工艺流程的确定过程,旨在抛砖引玉,为各位处理低品位长石矿提供一些可能的思路。

低品位长石矿元素分析

采出的低品位长石矿矿样选取八个在显微镜下进行岩矿鉴定,然后再随机选取四个矿样进行破碎、混合缩分,最终将其混匀进行化学多元素分析,分析结果见下图所示:

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工艺流程方案的选择

研究表明,对于该地区的钾长石矿,在中性条件下长石与石英的分离很难取得理想的精矿指标,而原矿中云母、电气石等杂质矿物通过加入捕收剂可以从矿石中优先浮选出来。

因此,在制定工艺流程时,浮选段拟采用对杂质矿物进行浮选,这样可以提高作业产率,保证回收率,同时也可简化工艺流程。

为改低品位长石矿制定的工艺流程方案有:

1.破碎一磨矿一浮选(除云母、电气石)一磁选。

2.破碎一磨矿一脱泥一浮选(除云母、含铁矿物)一磁选。

3.破碎一磨矿一脱泥一弱磁选(除铁)一浮选(除云母、含铁矿物)一高梯度磁选。

通过比较分析及前期的试验结果,拟采用第三种方案,即破碎一磨矿一脱泥一弱磁选(除铁)一浮选(除云母、电气石)一高梯度磁选的工艺流程,下面对各段工艺流程进行详细研究。

各阶段工艺流程详解

1.破碎筛分工艺流程

通过破碎筛分试验分析,确定为三段破碎流程,筛分作业若采用双层筛,相对于单层筛来说可以减少筛分机械,同时也可减少矿石的运送,简化工艺流程,但筛分效率低。综合考虑破碎筛分段的流程见图所示。

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首先将开采出的矿石通过300mmx300mm的方格筛,筛上的大块矿石由人工进行敲碎;

通过方格筛的物料粗碎后,由皮带输送机输送到双层筛,筛上产物进行中碎;

中碎的产物和双层筛的中间的产物一起进行细碎,细碎的产物最终返回到双层筛进行检查筛分。

以上,构成三段一闭路流程。

破碎后的矿石粒度组成分布比较均匀,主导粒级在0.3-2mm之间,占入料量的59.07%,大于4mm的粒级产率仅为1.36%,而小于-0.074mm的粒级占总产率12.96%。这一方面是由于采用三段破碎流程可以保证大块矿石充分细碎,另一方是由于该地区钾长石矿可碎性比较小。

2.磨矿分级工艺流程

经过试验分析,确定磨矿分级流程为:带有检查分级的一段磨矿流程:

矿石直接给入球磨机,磨矿后的产物通过分级机分出大部分合格粒级,不合格的粒级返回到球磨机中进行二次磨矿。

球磨机和分级机构成闭路作业,一方面可以控制合格产品的最大粒度;

另一方面可以减少矿石在球磨机里的时间,避免过粉碎现场,进而提高磨矿效率。

选择带有检查分级的一段磨矿流程作为磨矿分级作业,这既可以控制矿石的最大粒度又可以避免过粉碎现象,提高磨矿效率。

3.脱泥作业

从试验结果中可以得出,脱泥作业要优于不脱泥作业,通过脱泥作业可将-0.038mm粒级的产物去除,这部分粒级中含有大量的含铁矿物。随着旋流器直径的增大,脱泥的产率也逐渐增加,但精矿指标趋于平稳。从精矿品位和产率考虑,在实验室中采用DI0cm的旋流器要优于其他直径的效果,脱泥产率为5.55%。

4.弱磁选工艺

矿石在破碎磨矿过程中不可避免的与铁接触,其间必然增加铁的含量,而玻璃、陶瓷工业对钾长石中铁的含量要求十分严格。添加弱磁选工艺主要是针对矿石在准备作业时掺杂的含铁矿物,而且还可以去除一部分原矿中的强磁性矿物,降低后续浮选除铁的药剂成本。

通过弱磁选作业可将矿石中铁含量由0.76%降到0.63%,且钾钠品位趋于稳定。弱磁选作业抛出尾矿的产率为3.58%,尾矿中铁含量高达4.06%。

5.浮选工艺流程

根据实验室中大量的试验结果表明,针对杂质矿物进行反浮选,也可得到理想的精矿指标。因此,本试验浮选段采用多次除杂,以达到“富钾降硅”的目的,而不进行长石与石英的分离。

最终确定浮选段采用一段粗选三段精选中矿顺序返回的闭路流程更适合该矿石的浮选工艺。浮选精矿指标:产率58.49%,K2O品位8.94%,Na2O品位3.59%,铁含量为0.33%。

6.高梯度磁选

浮选长石精矿中K2O含量为8.94%,Na2O含量为3.59%,K2O+Na2O=12.53%,达到陶瓷工业特级品要求。但精矿中含铁量为0.33%,若要达到陶瓷特级产品中Fe2O3<0.15%的要求,还需对浮选精矿进行高梯度磁选进一步除铁。

固定矿浆流速为1.Ocm/s,脉动频率为400次/分,考察磁场强度对选矿指标的影响,磁场强度分别为1.1T, 1.2T和1.3T,流程如下图所示所示。

高梯度磁选流程

由试验结果可知,随强磁选磁场强度增大,磁选钾长石精矿产率降低,精矿中Fe203含量逐渐减小。当磁场强度为1.2T时,精矿中Fe203含量为0.13%,己满足陶瓷工业特级的要求。综合考虑,确定合适的强磁选磁场强度为1.2T。

低品位长石产品指标

通过对该地区钾长石矿试验研究,确定采用三段一闭路的破碎筛分流程,带有检查分级的一段磨矿;

实验室中经过φ10cm的旋流器进行脱泥,然后进入弱磁选机去除强磁性矿物;

在浮选段采用一段粗选三段精选中矿顺序返回的工艺流程,最终对浮选精矿进行高梯度磁选进一步除铁,得到长石精矿。

该工艺流程中不涉及到氢氟酸和硫酸的使用,对环境无污染操作方便易可行,且“除铁降硅”效果非常明显,如下图所示。

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