云锡公司从1966年开始大量推广应用离心机、新冠选厂最早进行技术改造,相继 采用104台!800离心机代替原有250台前苏制五层自动溜槽,组成离心机粗选、皮带 溜槽精选、刻槽摇床扫选中矿的矿泥分选新工艺,使系统生产能力由3000吨/日提高 到7000吨/日,节省厂房面积一半。
该厂处理残坡积砂锡矿,原矿呈黄褐色土状,小于10微米粒。级占60% -65%, 主要金属矿物除锡石外,尚有土状赤铁矿、褐铁矿、少量白铅矿等。锡铁致密共生。 选厂的原生矿泥和次生矿泥经!75毫米旋流器脱除小于10微米微泥后,送泥矿系统处 理,给入离心机粗选的矿泥粒度组成如表5-7-2所列,分选操作条件及指标见表5- 7-3所列。
表5-7-2新冠选厂泥矿给料粒度组成
粒级,"" |
+ 74 |
-74 + 37 |
-37 + 10 |
-10 |
含量,% |
3 |
27 |
53 |
17 |
注:给料含铁14%。
表5-7-3新冠选厂离心选矿机操作条件及工艺指标
作业 |
设备工作条件 |
给矿条件 |
工艺指标 |
|||||||||
转鼓 半锥 角度 |
转 速 %/ min |
断矿时间S |
冲矿时间S |
分矿时间S |
给矿时间S |
给 矿 体 积 m3/ " |
给矿浓度% |
鼓精 壁矿 上浓 的度 % |
冲 洗 水 m3/ " |
富集比倍 |
精 矿 回% 收 率 |
|
原泥粗离 |
4 |
460 |
37 |
30 |
35 |
166 |
87.65 |
25.48 |
68.69 |
76.61 |
2.61 |
80.86 |
原泥精离 |
|
360 |
34 |
27 |
35 |
169 |
70.12 |
22.21 |
76.92 |
90.84 |
3.41 |
83.97 |
与五层自动溜槽单机对比指标列于表5-7-4粒级回收率见表5-7-5所列。
由表5-7-5可见,离心选矿机比五层自动溜槽回收率大幅度提高的原因是粒度 回收下限显著降低了。这是离心溜槽比重力溜槽主要优越之处。
目前离心选矿机在云锡各选厂已普遍应用,总数超过500台。经过多年的摸索, 得知操作中应注意稳定给矿体积和给矿浓度。
表5-7-4离心选矿机与五层自动溜槽单机指标对比
设备 |
给矿 |
||||||
给矿量 t/台 ,d |
品位 %Sn |
品位 %Sn |
富集比 倍 |
回收率 % |
产率 % |
品位 %Sn |
|
离心选矿机 |
24.56 |
0.251 |
0.861 |
3.43 |
80.78 |
76.48 |
0.063 |
五层自动溜槽 |
19.69 |
0.279 |
0.681 |
2.44 |
51.62 |
78.86 |
0.171 |
表5-7-5离心选矿机与五层自动溜槽的粒级回收率
粒级, |
+ 74 |
- 74 + 37 |
-37+19 |
-19 + 10 |
-10 |
平均 |
粗选离心机 |
|
69.39 |
91 . 75 |
81.13 |
39.83 |
80.86 |
精选离心机 |
11.64 |
80.69 |
86.79 |
83.89 |
51 . 54 |
83.79 |
五层自动溜槽 |
|
60 ~ 85 |
60 ~ 80 |
〜10 |
〜10 |
60 ~ 80 |
处理含泥量大的原生矿泥宜采用大浓度(23% -26% )、大体积(95~105升/分) 给矿;处理含泥量少的次生矿泥则采用小浓度(21% -23% )、小体积(75 ~85升/ 分)。而在精选时则应采用小矿量,低浓度、低转速工作,各种不同作业的操作条件示
于表5-7-6。由于离心机的富集比不高,生产中仍须按一定的流程组合起来工作,以 便提高粗精矿质量并降低尾矿损失。
表5-7-6 !800离心机在云锡公司不同作业中的操作条件
作业 |
给矿量,L/min |
浓度,% |
转速,r/min |
半锥角度 |
粗选 |
120 |
25 |
440 |
4 |
扫选 |
80 |
21 |
538 |
4 |
精选 |
50 |
20 |
320 |
5 |
扫精选 |
50 |
20 |
320 |
5 |
平桂矿务局新桂选厂处理残坡积和坡积砂锡矿(现转为人工堆积砂矿)。有用矿物 主要是锡石,脉石矿物有石英,长石,高岭土等。原矿需磨到0.074毫米以下,矿物 才能基本单体分离。从入厂原矿中脱出的原生矿泥与选别过程中分出的次生矿泥合并, 经妇25毫米旋流器脱出小于19微米微泥后,送她00 4 600离心机选别。给矿粒度小 于200目占79% -88%,小于10微米占10, ~ 17%。经离心机一次粗选,二次精选得 精矿,送皮带溜槽精选。作业条件列于表5-7-7,流程查定指标列于表5-7-8。
表5-7-7新桂选厂离心选矿机操作条件
作业 |
离心机转速 |
给矿体 积 L/ min |
给矿浓度 |
处理量 |
给矿时间 |
选别周期 |
冲洗水压 |
r/ min |
% |
t/台・h |
min |
min |
MPa |
||
粗选 |
425 ~ 380 |
120 |
25 |
1.858 |
3 |
3.5 |
0.2-0.3 |
—次精选 |
280 ~ 230 |
90 |
15 |
0,72 |
2 |
2.5 |
0.2-0.3 |
二次精选 |
245 ~ 180 |
90 |
15 |
O.72 |
2 |
2.5 |
0.2 ~ 0.3 |
表5-7-8新桂选厂离心选矿机流程查定指标
作业 |
给矿 |
精 |
矿 |
尾矿品位 %Sn |
作业回收 率,% |
||
重量 t/台・h |
浓度 % |
品位 %Sn |
产率 % |
品位 %Sn |
|||
离心机粗选 |
1.06 |
18.28 |
0.612 |
43 . 79 |
1 . 148 |
0.175 |
83.79 |
离心机一次精选 |
0.86 |
21 . 94 |
1 . 199 |
38.17 |
2.471 |
0.415 |
78 . 66 |
离心机二次精选 |
1.31 |
22.58 |
2.471 |
25.16 |
6.51 |
1 . 127 |
65 . 90 |
合计 |
|
|
0.612 |
6.68 |
6.23 |
0.185 |
68.09 |
该选厂在以离心机取代五层自动溜槽后,矿泥系统的回收率稳定在60%以上,与 原流程相比相对提高了 50%。粒度回收下限由37微米降至19微米,使矿泥系统的精 矿量由过去占总精矿量1/6 ~ 1/7提高到1/2 ~ 1/3。
B离心选矿机在处理钨细泥中的应用
我国的黑钨矿脉矿石主要用重选法处理,出窿(矿井)原生细泥据16个矿山75 年统计平均为10.75%,品位多数高于原矿,在生产中与次生细泥合并处理,粒度范围 较宽,在150~0或100(0微米间。细泥中除含黑钨矿外,或多或少尚含有白钨矿、 辉铋矿、黄铁矿。磷钇矿及独居石等,它们与脉石矿物石英、长石、云母有足够的密 度差,易于分离。60年代以前主要采用摇床一铺布溜槽或自动溜槽一摇床工艺处理。 1965年开始进行离心机分选试验,以后陆续有盘古山、瑶岭、西华山、铁山垅等选厂 将离心机纳入矿泥生产系统中,形成了摇床一离心机一皮带溜槽矿泥分选流程。
盘古山钨矿石产自气化高温热液石英脉矿床,金属矿物主要是钨锰铁矿及黄铁矿, 并有少量辉铋矿。1975年出窿矿石中细泥含量11.81%,金属占有率18.06%。1967 年以后采用她00 + 600离心选矿机代替铺布溜槽粗选细泥,流程为一次粗选、二次精 选。原生和次生混合细泥在浓泥斗中脱除部分小于10微米微泥后给入离心选矿机,给 料粒度小于74微米占95%左右,其中小于10微米粒级大约有20%,粗选尾矿丢弃, 二次精选精矿经浮选铋后,槽内产品送皮带溜槽精选。表5-7-9列出了离心选矿机 与铺布溜槽的一次粗选指标对比,粒级回收率对比列于表5-7-9。生产中所采用的操 作条件见表5-7-11。
表5-7-9离心机与铺布溜槽一次粗选指标对比
设备 |
给矿品位 % W 0 3 |
粗选精矿 |
尾矿 品位 % "03 |
处理矿量 2 |
选矿周期 |
||||
产率 % |
品位 % 01/ |
回收 率,% |
富集比 倍 |
给矿时间 min 78 |
冲矿时间 7 8 |
||||
离心机 铺布溜槽 |
0.19 0.19 |
8.73 23.25 |
1.34 0.33 |
61 . 57 39.52 |
7.05 1 . 70 |
0.08 0.13 |
18.70 t/台 1 . 05 t/m2 |
3, 3,15〃 |
30" 57〃 |
表5-7-10离心选矿机与铺布溜槽粗选粒级回收率对比
设备 |
粒 |
级, |
!m |
资料时间 |
|||
;60① |
60〜40 |
40〜30 |
30〜20 |
20〜10 |
-10 |
||
离心机,% |
32.04 |
66.52 |
70.67 |
74.27 |
70.85 |
34.88 |
1966 年 |
铺布溜槽,% |
75.30 |
66.85 |
58.00 |
43 . 5 |
16 |
.9 |
1974 年 |
①该粒级对辅布溜槽为50微米。
表5-7-11盘古山!800'600离心机主要操作条件
作业 |
给矿浓度,% |
转速,r/min |
给矿体积 L/min |
给矿时间 min 0 s (") |
冲矿时间 2 1 |
粗选 |
20 |
650 |
55 |
3, |
30" |
—次精选 |
11 |
570 |
55 |
030" |
20" |
二次精选 |
7.5 |
550 |
50 |
030" |
20" |
该选厂采用离心选矿机后与1964年铺布溜槽相比劳动生产率捉高了 179吨原矿/ 人•月,生产成本降低,矿泥经离心机一次粗选、二次精选平均得含WO33.4)粗精矿, 钨和铋的回收率分别为62%和46)。整个矿泥系统回收率比采用离心机前提高了大约20%。
铁山垅钨矿石产自高温热液型黑钨石英脉。金属矿物除黑钨矿外,尚含有黄铜矿、 辉铋矿、锡石、黄铁矿等,脉石主要由石英、长石组成。1980年对矿泥系统进行技术 改造。用浮选法优先选铜,浮选尾矿送离心选矿机,选得的粗精矿再用浮选法和摇床 提高精矿质量并综合回收。原生和次生矿泥混合后浓缩,入选矿泥的粒度组成见表5-7-12。
表5-7-12铁山垅钨矿入选矿泥水析粒度组成
粒级, |
:70 |
-74 :50 |
- 50 :40 |
- 40 :30 |
- 30 :20 |
- 20 + 15 |
-15 + 10 |
-15 :5 |
-5 |
合计 |
产率) |
17.06 |
15.35 |
6.83 |
9.04 |
10.15 |
6.57 |
8.62 |
14.76 |
11.62 |
100.00 |
品位WO 3 |
0.13 |
1 . 01 |
0.53 |
0.47 |
0.38 |
0.29 |
0.29 |
0.18 |
0.12 |
0.38 |
金属分布,) |
5.85 |
40 . 90 |
9.55 |
11.21 |
10.18 |
5.03 |
6.59 |
7.01 |
3.68 |
100.00 |
离心机采用一粗一精一扫作业组合,操作条件见表5-7-13,给矿粒度组成接近 表5-7-12所列数值。入选矿石品位含WO50.3% ~0.4%,精选精矿品位WO5 5%左 右,扫选尾矿品位WO3小于0.1%,回收率约70%。一次粗选的精矿和尾矿粒级回收 率列于表5-7-14。
表5-7-13铁山垅离心机的主要操作条件
作业 |
台数 |
给矿时间 min 0 s (") |
给矿浓度 % |
给矿重量 kg/ min |
转鼓转速 r/ min |
洗涤水量 kg/ min |
粗选 |
6 |
2’40’ |
25 ~ 30 |
90~120 |
550 |
10~20 |
精选 |
2 |
2’40’ |
18~24 |
80~100 |
500 |
15~30 |
扫选 |
6 |
2’40’ |
20 ~ 24 |
100~120 |
600 |
5~10 |
表5-7-14铁山垅钨矿泥粗离精粒级回收率及离尾金属
分布水析测定
|
粒级 |
|
+ 74 |
-74 + 50 |
-50 + 40 |
-40 + 30 |
-30 + 20 |
粗 |
|
品位,% WO3 |
0 + 63 |
4+55 |
1 . 27 |
0.81 |
0.65 |
精 |
|
粒级回收率,% |
41.32 |
81.41 |
83.66 |
81 . 62 |
81 . 97 |
粗 |
|
品位,% "O3 |
0 + 04 |
0 . 28 |
0.09 |
0.09 |
0.07 |
尾 |
|
金属分布,% |
9.31 |
30.78 |
6.03 |
7.89 |
5 . 49 |
|
粒级 |
|
-20+15 |
-15+10 |
-10+5 |
-5 |
计 |
粗 |
|
品位,% "O3 |
0 . 59 |
0.57 |
0.35 |
0.11 |
|
精 |
|
粒级回收率,% |
76+71 |
57.79 |
29 . 60 |
6.04 |
1 . 24 |
粗 |
|
品位,% "O3 |
0+10 |
|
0.13 |
|
0.11 |
尾 |
|
金属分布,% |
3+71 |
|
36.79 |
|
100.00 |
对一次粗选离心机尾矿扫选试验结果,作业回收率达到40%以上,在经济上是有 利的,故决定纳入流程。指标见表5-7-15。流程改造后与前摇床一铺布溜槽工艺相 比泥矿系统回收率提高15%以上。
表5-7-15离心机一次粗尾扫选试验结果
粗尾品位 % "O3 |
扫选精矿 |
扫尾品位 % "O3 |
|||
产率% |
品位,% "O 3 |
回收率,% |
富集比,倍 |
||
0.095 |
15.27 |
0.29 |
48.72 |
3.05 |
0.055 |
西华山钨选厂在将离心选矿机纳入流程前进行了广泛的试验,其中两项是有普遍 意义的。
(1)矿泥入选前脱粗与脱细对分选的影响试验。该厂矿泥中含大于74微米粒级约 20%,小于10微米也有20%左右。入选前进行了预先脱除粗粒级和微泥的对比试验, 结果列于表5-7-16中,从综合指标看,差别是不大的。
表5-7-16西华山钨矿泥预先脱粗、脱细试验对比
入选原粒 |
入料品位 % !。3 |
粗精 |
矿 |
尾矿品位 % |
|||
产率% |
品位 % |
作业回 收率% |
总回收率 % |
富集比 倍 |
|||
单脱粗粒 |
0.483 |
13.91 |
2.916 |
83.96 |
80.76 |
6.04 |
0.09 |
单脱微泥 |
0.400 |
13.32 |
2.756 |
91 . 77 |
70.03 |
6.89 |
0.038 |
粗、细全脱 |
0.472 |
15.30 |
2.85 |
92.29 |
66.23 |
6.04 |
0.043 |
粗、细全不脱 |
0.36 |
10.44 |
2.75 |
79 . 27 |
79.27 |
7.60 |
0.084 |
注:被脱除的+ 74和-10!m粒级未进行处理,也未计入总回收率和尾矿品位。
(2)矿泥预先分级入选的效果试验。结果见表5-7-17,表明在工艺指标上两者 差异并不很大,但离心机处理粗粒级的能力却可比不分级矿泥高出近三倍,故对大型 选矿厂从提高设备处理能力角度看分级入选还是有利的。
表5-7-17西华山钨矿泥预先分级试验结果对比
作业 |
给矿品位 % 0。3 |
粗精矿 |
尾矿品位 % !。3 |
||
品 位 % 3 |
回收率 % |
富集比 倍 |
|||
分级入选综合 |
0.366 |
3.4 |
82.30 |
9.3 |
0.071 |
不分级入选 |
0.378 |
3.54 |
77.99 |
9.4 |
0.091 |
从大量的离心机处理钨细泥的试验结果看,一次粗选富集比可达2 ~ 6,给料中含 有20%左右粗砂(+ 74!/)或20 ~ 30%微泥(-10呻)仍可有效进行分选,在一般情 况下也勿须分级入选。有效回收粒度范围是74 ~ 10微米。由于富集比不高,故安排 一、二次精选是必要的。粗选尾矿也应再进行扫选。离心机处理浮选后尾矿亦未显示 出不良效果。
C离心选矿机在处理铁矿石中的应用
鞍钢弓长岭新选厂是我国最早(1975 ~ 1977年)建成的处理假象磁铁矿石的磁重 流程选矿厂。矿石中铁矿物主要是磁铁矿和假象赤铁矿,脉石是石英、角闪石等。矿 石经磨碎到-200目占65% ~ 75%,先经弱磁选机选出磁铁矿,磁选尾矿送重选处理, 原设计重选全部采用她00 3 600离心机,采取一次粗选、一次精选流程,得最终精矿 和最终尾矿,精选尾矿循环处理,设备工作条件见表5-7-1中她00离心机铁粗、精 选数值,作业指标见表5-7-18。
表5-7-18弓长岭新选厂!800'600离心机作业指标
作业 |
给矿品位 % Fe |
精矿 |
尾矿品位 % Fe |
备 注 |
||
作业产率 % |
品位 % Fe |
作业回收率 % |
||||
粗选 |
25.78 |
44.10 |
44.25 |
75.50 |
11.27 |
多台单机28次平均值 |
精选 |
44.21 |
49.84 |
60.24 |
72.86 |
22.30 |
连续运转试验考查 |
尽管表5-7-18所列指标接近设计值,但由于全厂按300万吨/年规模共安装了 720台离心机,很难做到完善管理,兼之原矿中磁性铁含量波动很大,致使重选给矿浓 度和体积也难以稳定,设计预定精矿品位60.30%,作业回收率76.71%,而实际1978 年全年重选精矿平均品位只有57.83%,回收率为62.45%。
为了贯彻精料方针,1978年开始进行了第一次技术改造。原矿磨矿粒度提高到-200 目占75%,磁选尾矿先经水力旋流器分级,沉砂给螺旋溜槽,溢流送妇600'900双锥度 离心选矿机,经一次粗选、二次精选得最终精矿和最终尾矿。离心机总台数减为288台, 操作条件见表5-7-19 (设备规格参阅表5-7-1)。生产指标见表5-7-20。
表5-7-19弓长龄选厂一次改造妇600'900双锥度离
心机操作条件
转速,r/min |
给矿体积 L/ min |
给矿浓度,% |
处理量,! /台・" |
|||||
粗选 |
粗选 |
粗选及精选 |
粗选 |
—次精选 |
二次精选 |
粗选 |
一次 精选 |
二次精选 |
180 |
160 |
FeO 8 7% 300 FeO 9 7% 360 |
19:2 |
17:2 |
15:2 |
3.37 |
3.2 |
2.57 |
经过流程改造后,离心机的作业指标还是不稳定,原因仍是进入重选的矿量多变 所致。尽管如此,据1985年全年统计,在给矿品位为30.22%条件下,重选精矿品位 提高到了 63.71%,作业回收率61.03%,虽未达到设计值但比改造前已有很大进步。
表5-7-20弓长龄选厂一次改造后三段离心机作业指标
项目 |
原矿FeO 含量) |
粗选离心机 |
||||
给矿品位 % Fe |
精矿品位 % Fe |
尾矿品位 % Fe |
作业回收率 % |
给矿浓度 % |
||
改造设计指标 |
3.74 |
19.26 |
40.50 |
12.84 |
48.81 |
17.40 |
六次流程考查 |
2;3 |
22.76 |
38.86 |
13.68 |
61.57 |
26.20 |
平均生产指标 |
|
20.80 |
47.77 |
13.64 |
48 . 18 |
18.90 |
项目 |
原矿FeO 含量% |
一次精选离心机 |
||||
给矿品位 % Fe |
精矿品位 % Fe |
尾矿品位 % Fe |
作业回收率 % |
给矿浓度 % |
||
改造设计指标 六次流程考查 平均生产指标 |
3.74 2〜3 |
39.66 38.54 42.11 |
54.39 50.69 60.95 |
18.59 23 . 46 34.04 |
80.71 72.84 43 . 40 |
17.00 42.50 14.30 |
项目 |
原矿FeO 含量% |
粗选离心机 |
||||
给矿品位 % Fe |
精矿品位 % Fe |
尾矿品位 % Fe |
作业回收率 % |
给矿浓度 % |
||
改造设计指标 六次流程考查 平均生产指标 |
3.74 2〜3 |
54.39 50.69 60.95 |
63.39 61 . 68 68 . 04 |
36.30 40 . 00 40.36 |
77.83 60 . 00 83.03 |
14.00 25 . 90 9.10 |
为了解决重选矿量不稳定并降低能耗,1985年又在7、8两系统进行了二次改造。 这次改造采用阶段选别,强磁抛尾,中矿再磨、粗细分选的磁重流程。在一段磨矿后 应用螺旋溜槽选出大量磁铁矿及赤铁矿作合格精矿,稳定了二段磨矿后的重选给矿量, 并使一、二段球磨机的台数变为2对1。二段磨矿后的重选流程与一次改造时相同,但 粗选离心机的给矿粒度降低到-200目占84%,由于给矿细度增加(其中小于0.021 毫米粒级占42.55%,而双锥度离心机对该粒级的回收率只有44.12%),致使离心机 的作业回收率降低。在最终精矿品位为62.83%时,回收率只有58.17%。各段离心机 的分选指标列于表5-7-21。但对整个生产流程来说,选别指标却大幅度提高。
表5-7-21弓长岭选厂二次改造后三段离心机作业指标
项目 |
原矿Fe 0含量 % |
粗选离心机 |
—次精选 离心机 |
||||||||||
给矿品位 % Fe |
精矿品位 % Fe |
尾矿品位 % Fe |
作业回收 率% |
给矿浓度 % |
给矿品位 % Fe |
||||||||
工业试验 指标 |
3.74 |
25.66 |
36.04 |
14.07 |
74.10 |
27.15 |
38.90 |
||||||
项目 |
一次精选离心机 |
二次精选离心机 |
|||||||||||
精矿品位 % Fe |
精矿品位 % Fe |
作业回收 率% |
给矿浓度 % |
给矿品 位 % Fe |
精矿品 位% Fe |
尾矿品 位% Fe |
作业回 收率 % |
给矿浓 度 % |
|||||
工业试验 指标 |
50.70 |
34.32 |
36.44 |
21 . 69 |
60.70 |
63.24 |
36.67 |
65.87 |
18.26 |
应用离心选矿机还对鞍钢齐大山铁矿石、河北司家营铁矿石,首钢水厂铁矿石, 湖南洞石铁矿石、湖南祁东铁矿石、昆钢上厂铁矿石、马钢姑山铁矿石和海南铁矿石 进行了试验室或工业试验,采用的条件与分选指标大体相近,但只有少数选厂纳入到 生产流程中,多数矿山在考虑到生产成本后未能建设。
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