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摇床也是一种有效的石榴石選礦設備它对细粒石榴石回收率高达90%

更新时间:2015-11-26 10:07 来源:
1  矿样制备
    从内蒙某矿所取原始矿样来自两个矿段,每个矿段lOOkg,两个矿段矿石中的石榴石品位差异较大。对原矿进行混匀、缩分、破碎、闭路筛分、混匀、缩分及装袋,最终矿样粒度为-2mm。
2  原矿物质组成及嵌布特征分析
    X-射线能谱分析结果表明,该矿石榴石的主要化学组成为Fe,Al,Si和O,另有少量Mg,Ca和Mn,为铁铝榴石。化学式可表达为(Fe,Ca,Mn)3Al2(Si04)3。显微硬度介于1069-1362kg/mm2.平均硬度为1233kg/mm2,相当于摩氏硬度7.4。这种石榴石具有较高的硬度,性脆,破碎后易産生鋒利的棱角。
    运用综合手段鉴定原矿中的其它组成矿物。透光镜下观察可发现该石榴石矿中的杂质矿物主要有正长石(条纹长石)、石英、云母和很少量的金红石、锆英石,而反光镜下可鉴别出的杂质金属矿物为钛铁矿、磁铁矿及很少量的硫化物(磁黄铁矿)。此外,还发现极少量的风化矿物,如褐铁矿及黏土类矿物。
    总体上看,原矿中石榴石的嵌布粒度较粗,但有发育的裂纹。金红石及锆英石呈细粒状(5—40μm)包裹于石榴石颗粒中,因其粒度细且总量不超过1%,故后续磨矿工艺将不考虑使这类细粒杂质包裹体处于完全单体解离状态。含量较多的其它杂质矿物如正长石、石英、钛铁矿和磁铁矿总量约在17%
    左右,是選礦工藝中需去除的主要脉石矿物,它们多呈中、粗粒状(0.04—1.5mm)独自或形成集合体嵌布于石榴石粒间或裂隙中,在破碎与磨矿过程中,这类杂质矿物易与石榴石解离。
    主要杂质矿物的粒度分布见表1。
    在杂质矿物中,比重较小的石英及长石含量超过金属矿物(钛铁矿和黄铁矿),后者含量约为5%,以钛铁矿为主。
3  選礦工藝方法研究
3.1  磨矿工艺参数试验
    石榴石虽然硬度较大,但性脆,易过粉碎或过磨。磨矿工艺参数试验的目的就是确定适宜的磨矿细度,在确保石榴石有足够单体解离度的情况下,尽可能减少磨矿时间,使巳单体解离的石榴石尽可能
處于較粗的粒級中,降低能耗和生産成本。
    为了观测不同粒级中石榴石的单体解离度及其含量,进行磨矿试验。试样1kg,铁球7.8kg.磨矿时间10min。磨矿产品经缩分、水筛后,称重送检测,结果见表2。
    表2结果表明:(1)-0.80mm以下级别的磨矿产品中,石榴石单体解离度均达到或超过95%;(2)由于石榴石的硬度较其他脉石矿物高,在磨矿产品中,随着粒度的减小,石榴石的含量变得越来越低;(3)在试验条件下,+0.80mm以上级别含量仅占1.11%,且主要粒级含量区间在-0.25mm以下的3个级别,说明磨矿粒度偏细,需要调整磨矿介质或减少磨矿时间;(4)磨矿产品各级别的石榴石含量分析值为74.61%左右,该值低于原矿块矿磨片所观测的鉴定值81%。
    磨矿工艺参数的调整主要考虑:(1)原矿中的石榴石裂隙发育较为丰富,裂隙中充填有褐铁矿及粘土质矿物,且风化较为严重,必须保证有足够的磨矿时间,以磨剥掉石榴石颗粒表面的风化矿物;(2)为便于今后工业生产中干式筛分的操作,应控制磨矿产品中的-0.074mm含量小于某一定值,考虑到原矿中脉石矿物总含量约为25%,暂定磨矿细度为-0.074mm含量约占25%。磨矿细度值的确定是根据原矿中的脉石矿物含量及脉石矿物易被磨碎细化这两点原因。
    据此对磨矿介质的质量及规格含量进行调整,并进行磨矿时间的探索试验,试验结果见图1。
    根据磨矿细度试验结果,综合考虑磨矿细度与工业上的可操作性,确定的磨矿细度为- 0.074mm级别含量占24.53%。摇床选石榴石效果展示:
3.2  分选工艺比较
3.2.1  重一磁一重分选工艺。
    采用重一磁一重分选工艺,将原矿磨至细度为-0.074mm级别占24.53%.经螺旋溜槽的重力分选与分级,丢弃大部分细泥与一部分被磨细的轻质脉石矿物,而螺旋溜槽的中、粗粒产物则进入弱磁选机,选出的极少量强磁性矿物(磁铁矿)丢弃,弱磁性或非磁性产物则进
入搖床進行重選,除去與石榴石比重有較大差異的輕質脈石礦物(如石英和長石等),從而得到質量符合要求的搖床精礦,工藝流程圖如圖2所示。
    各分选产物对原矿的产率见表3。从表3可以看出,磨矿矿浆经螺旋溜槽分选作业后,所丢弃的细泥所占的产率很小,只有2.39%,因此可以认为螺旋溜槽对该矿的分选脱泥效果不理想,为节省投资,可省去螺旋溜槽作业。
螺旋溜糟粗、中粒産物合並進入弱磁選作業,所選出的強磁性礦物(磁鐵礦)含量很少,對原礦而言其産率只有0.33%。可見原礦中所含強磁性礦物含量極少,爲節省投資,可免去磁選作業,改爲在礦漿回路中加一些磁塊即可。
3.2.2  重选分选工艺。
    根据重一磁一重分选方案的试验结果,为节省投资,决定省去分选效果不大的螺旋溜槽分选和弱磁选工序,于是形成了单一摇床重选分选工艺,工艺流程见图3。
    单一摇床重选分选工艺选别指标见表4。摇床精矿筛分分级产品指标见表5。从表4可以看出,采用单一摇床重选分选工艺,所获得的石榴石精矿摇床精矿各级别中的石榴石与脉石矿物含量、  单体解离度及连生体状况见表6。
    从表6可以看出,在摇床精矿各级别中,主要脉石矿物为钛铁矿,而石英一长石的杂质含量则很少,石榴石与钛铁矿及与石英一长石的连生体含量均很少。说明经磨矿后石榴石的单体解离状况很好,且摇床选别对去除石英一长石一类的低比重脉石矿物很有效,但对去除比重与石榴石相差不大的钛铁矿则效果较差,因原矿中钛铁矿的含量很低,所以这并不妨碍采用单一摇床选别获得高质量的石榴石精矿。
4  结论
(1)原矿中所含石榴石为铁铝石榴石,摩氏硬度约7.4.性脆,破碎后易産生鋒利的棱角。石榴石含量约为81%左右,嵌布粒度较粗,但有发育的裂纹。所岔主要脉石矿物有正长石、石英、钛铁矿、磁铁矿及磁黄铁矿,总量约在17%左右,多呈中、粗粒状(0.04—15mm)独自或形成集合体嵌布于石榴石粒间或裂隙中,其次还有少量的脉石矿物(如金红石和锆英石)呈细粒状(5—40μm)包裹于石榴石颗粒中,总量不超过1%.此外,还发现极少量的风化矿物,如褐铁矿及牯土类矿物。
(2)不同級別單體解離度的統計結果表明,磨礦産品中-0.80mm以下級別的石榴石單體解離狀況較好,由于石榴石硬度較其他雜質礦物高,在磨礦過程中不易被磨碎,因而適當延長磨礦時間可致石榴石在較粗粒級中相對富集。
(3)由于原礦中的強磁性礦物含量極少,弱磁選作業所選出的強磁性礦物(磁鐵礦)産率只有0.33%.爲節省投資,可免去磁選作業,改爲在礦漿回路中加一些磁塊。
(4)采用单一摇床重选工艺,流程简单,分选指标非常好。所获得的石榴石精矿产率为77. 2%,总精矿平均品位为95.29%,回收率则为90.23%。
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