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新型选矿方法之拣选设备的发展趋势

2020-02-14 21:3714620

拣选是利用矿石的光学性质、导电性、磁性、放射性及不同射线( 如γ射线、中子、β射线、X射线、紫外线、红外线、无线电波等)辐射下的反射和吸收特性等差异,通过对呈单层(行)排队的颗粒逐一检测所获得信号的放大处理和分析,采用手工、电磁挡板或高压气等执行机构将有用矿物(矿石)与脉石矿物(废石)分开的种选矿方法。

拣选用于块状和粒状物料的分选。其分选粒度上限可达250 ~ 300mm,下限可小至0.5-1mm。常用于矿石的预富集,也可以用于矿石的粗选和精选。

目前应用拣选法处理的矿石和物料有黑色、有色金属矿(包括稀有金属矿、贵金属矿),非金属矿石、放射性矿石、煤炭、建筑材料、种子、食品等。拣选的基础是根据不同条件下岩石性质差异,包括在可见光下的反射比和颜色的不同,如菱镁矿,石灰岩,普通金属和金矿,磷酸盐,滑石,煤矿;在紫外光下的性质差别,如白钨矿;在自然伽玛辐射下的性质差别,如铀矿;磁性差异,如铁矿;导电性的不同,如硫化矿; x射线冷光下的性质差异,如金刚石;在红外线、拉曼效应、微波衰减以及其他条件检测下性质的差异。

拣选法是从手选发展起来的。随着人类生产的需求和科技的发展,手选应用已逐渐被机械拣选所取代。从20世纪30年代末期,已利用x射线照射金刚石后所发射的强荧光进行金刚石矿床的勘探和分选; 40年代开始利用含铀矿石本身的γ放射性,将其与废矿石分开等。70~80 年代,各国发表了数十篇理论及实践方面的文章、专利和专著,仅英国的岗森.索特克斯 (Gunson Sortex),芬兰的奥托昆普(Outokumpu)及跨国的RTZ Ore Sorters等几家公司就研制生产了十余种型号用于工业生产的光电分选机、放射性分选机等,其中仅RTZ公司研制的M17型放射性分选机就有数十台在世界各地的铀矿山使用。我国也发表了一些专著,内容包括金刚石选矿、特殊选矿、铀矿石放射性分选等,研制出一些拣选机,如江西理工大学研制的CGX-1型光电分选机、赣州有色冶金研究所研制的GS-2型、GS-3 型光电选机、GFJ-3 型无线电波分选机、武汉理工大学研制的GXJ-2型x射线分选机、核工业总公司研制的201型放射性分选机,5421-Ⅱ型放射性分选机等。80年代末90年代初,拣选工作曾一度出现萧条,这与世界铀工业不景气、铀矿的放射分选机使用减少有一些关系。

近年来,由于各国矿产资源大都有下降趋势,为了保持平衡,对采、选、冶的要求相应有所提高,而拣选的成本较低,使拣选业又得到较大的发展。在拣选方面,俄罗斯一直比较重视,俄罗斯联邦的矿山规划(1997 ~2005)指出,辐射拣选可以延长矿山寿命,并扩大矿山储量。在2003年还专门召开了第一届俄罗斯X辐射分选会议,会议认为,根据技术水平、工艺加工的深度及经济效益,X辐射分选必定会被采矿及冶金企业所采用。2005 年10月在德国柏林工艺大学召开了第四次分选讨论会讨论了矿石、矿物、食品、农产品及废弃物的拣选,会上有20余篇有关拣选工艺及拣选机的文章。另外,在2006年3月28 ~30日,在德国阿享还召开了以探测器为基础的拣选座谈会。近年来随着科技的进步,有关拣选的理论、实践及拣选的新设备的研究工作在不断的发展和充实。在德国和俄罗斯,有关拣选的文章在科技杂志上报道的较多,这说明拣选的发展受到重视。俄罗斯生产的X射线分选机现在已有较多的应用;澳大利亚的UltraSort公司生产的光电分选机、放射性分选机、X射线分选机已有近30年的历史,目前其设备在很多国家都有应用;德国Mogensen公司研制生产的各种型号的光电分选机,也取得较大发展。

拣选法作为矿石预选作业,其优点可归纳如下:

(1) 经拣选预选后,可丢弃部分废石,提高了进入选矿厂的原矿品位,这对生产中的老选厂,可扩大选矿厂生产能力、降低选矿成本,对新建选矿厂,则可降低破碎磨矿的基建费用,符合“ 能抛早抛、节能降耗”的理念。

(2)拣选法的采用可使表外矿石部分入选,边界品位下降,增大了资源储量,延长矿山寿命,不必采用成本较高的选择性开采方法,从而提高采矿效率。

(3) 拣选机易于安装,对厂房要求不严格。有些拣选机甚至不需要广房,仅电子部件等需安装在可移动式集装箱内,拣选机也可安装在露天采场或矿井旁。它也适用于小矿山及边远矿山。

(4)拣选作业所废弃的块状废石,可以用作充填材料,或筑路及建筑材料,既综合利用了矿产资源,又减少了对环境的污染,符合矿山循环经济发展策略。

(5)拣选工艺的深入发展,使地质勘探工作效率和质量有所提高,在稀有、锡、镍等一系列矿床, 拣选所得结果对储量的评价、采矿方法的设计等都能提供基础技术资料。对某些用传统选矿方法难以分选的矿石,辐射拣选却可发挥积极作用。

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