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本文作者：許稱紅何江超作者單位：新疆地礦局第一地質(zhì)大隊(duì)

礦物的性質(zhì)及特點(diǎn)

上文中我們已經(jīng)提到了我國礦產(chǎn)資源的分布特點(diǎn)，基于這種特點(diǎn)形成的我國礦產(chǎn)業(yè)，也必須要遵循這些規(guī)律和特點(diǎn)，才能夠取得良好的選礦和采礦效果。下面筆者為了更好的分析我國的選礦工藝流程和技術(shù)設(shè)備，將以西南某礦場為例對該問題進(jìn)行淺析，該礦場的原礦石以赤鐵硬巖為主，其中有用礦物為半假象赤鐵礦,假象赤鐵礦，當(dāng)然還伴隨有諸多不同含量的金屬共生礦石和其他礦物，這些都給選礦工作的執(zhí)行帶來了不便。另外，該礦場中的脈石礦物主要成分為石英，其次是綠泥石、角閃石等,礦石呈非常明顯的條帶狀的構(gòu)造。石英和假象赤鐵礦的粒度為0.02～0.2mm,浸染粒度相對來說比較細(xì)。所以，以下選礦工作的開展將以該礦物基本資料為特點(diǎn)進(jìn)行論述，以其更加直觀的展現(xiàn)我國選礦工藝的流程和技術(shù)設(shè)備，諸多不足，還望批評指正。

選礦的工藝流程

在礦物的原料利用以及加工當(dāng)中,礦物的工藝流程是極其需要注意的，因?yàn)榈V物工作本身的操作涉及到對各種化學(xué)性能的利用，不同的操作順序?qū)τ诘V物的化學(xué)反應(yīng)是不同的，從而也就會(huì)影響利用和加工的成果，所以，對于礦產(chǎn)原料的處理和利用要嚴(yán)格的遵循有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和步驟進(jìn)行。選礦工作作為影響礦物質(zhì)量判斷和品位識別的重要工作步驟，也對操作工作的流程有著嚴(yán)格的控制。從上文中選取的西南某礦場的例子中我們可以發(fā)現(xiàn)，該礦場的礦物特點(diǎn)表現(xiàn)為以弱磁性赤鐵礦礦石為主，所以，下面我們要進(jìn)行的選礦工作也都應(yīng)該根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)進(jìn)行制定。就目前我國針對弱磁性赤鐵礦礦石選礦所采用的選礦方式來說，一般情況下以機(jī)械重選法為主，而這種方法在實(shí)踐中的應(yīng)用主要表現(xiàn)為:首先，礦床地質(zhì)品位較高，根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，至少應(yīng)該在百分之五十左右，并且同時(shí)表現(xiàn)為礦層比較多，且每一個(gè)夾層之間的間距較小，夾層本身也相對較薄，便于開采。這種情況下，雖然表面上看起來礦物的開采和選礦都比較方便易行，但是同時(shí)也容易產(chǎn)生一定的問題，例如采礦由于操作不當(dāng)，損壞夾層，容易導(dǎo)致其他碎石和雜質(zhì)的混入。因此也就極易導(dǎo)致礦石在開采過程中發(fā)生貧化,影響選礦的質(zhì)量和開采的質(zhì)量。對于這種礦石，在選礦的過程中，我們可以采用只破碎不磨礦的方法對其進(jìn)行處理,因其粒度相對來說較粗,所以可以通過醫(yī)學(xué)重選和丟棄粗粒尾礦的方法來恢復(fù)該礦石原因的地質(zhì)品位,提高礦石的精度，獲得粗粒的中等品位精礦。并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步的加工處理,即進(jìn)行重選，重選的具體方式可以根據(jù)礦石的情況進(jìn)行確定，對于品位要求不高的礦石可以直接選擇重復(fù)上一步的選礦方法。也可以直接將選礦的結(jié)果送高爐冶煉,由于這種選礦方式的結(jié)果形式為較大顆粒的礦石粗粒,所以，對于較細(xì)粒度的礦物要采用不同的方法。其次，對于細(xì)粒度的礦物尤其是紅礦或混合礦的選礦,要跟上述礦物選擇不同的方法，即要把此類礦物進(jìn)行破碎、磨礦等工序處理后，使礦物中的鐵礦物的單體徹底解離,然后再通過重選或磁重聯(lián)選,就能得到細(xì)粒高品位精礦,該方法被稱為赤鐵礦細(xì)粒重選赤鐵礦選礦工藝，是我國科研人員和選礦工作者在不斷的實(shí)踐和理論研究中總結(jié)出來的有效方法。而根據(jù)我們對上文中的例子中礦場礦物的分析，我們可以看到，第二種方法更加適合本礦場鐵礦石的性質(zhì)及特征，所以下文中筆者將對該種方法的使用過程進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1破碎細(xì)磨工藝流程

在完成開采后的鐵礦石加工過程中,最主要的工藝部分是破碎和磨礦階段，因?yàn)檫@個(gè)步驟可以將礦物進(jìn)行充分的加工，使其成為更加適合選礦作業(yè)以及后續(xù)加工階段的形式。因此，破碎和磨礦是工藝流程當(dāng)中最為關(guān)鍵,也是消耗能量最高的一道程序，也是影響礦物加工的最重要的環(huán)節(jié)。因此,工作人員要根據(jù)礦物的具體情況，制定科學(xué)的破碎和磨礦技術(shù)，強(qiáng)化破碎功能,也就是將礦山采石場等地開采的石料及礦石破碎至粒度降低到技術(shù)可行的最低限度且滿足下一工程序?qū)α６鹊囊?。?shí)踐中證明，只要做好礦物的破碎和磨礦技術(shù)的處理，就會(huì)很大程度上提高整體礦物處理的工作效率和利用率,合理降低成本，因此，破碎細(xì)磨工藝流程是選礦的最主要的流程。在通常的情況下,破碎作業(yè)的比例度應(yīng)該在6～7至100～130之間,當(dāng)前國內(nèi)礦山的設(shè)備組合以及選礦的工藝流程為中小型破碎車間使用二段或者一段進(jìn)行開路破碎;大型破碎車間,多采用三段或者四段破碎;而對于細(xì)粒嵌布的礦石,需要通過使用細(xì)磨技術(shù)才能使得有用礦物達(dá)到相對比較充分的單體解離,繼而能夠采用合適的工藝技術(shù)進(jìn)行選別,這是獲得高品質(zhì)礦石的最基本的工藝流程。我國自20世紀(jì)70年代開始,在最原始的二段選別單一磁選流程當(dāng)中,又添加了細(xì)篩再磨再選的一項(xiàng)工藝,使得鐵礦產(chǎn)品品位由原來的62%提高到了現(xiàn)在的68%,對于選礦工藝來說,是相當(dāng)大的一個(gè)進(jìn)步。當(dāng)然，目前的破碎細(xì)磨技術(shù)也不是非常完善的，實(shí)踐中也存在一定的改進(jìn)空間。最明顯的就是,目前使用的細(xì)篩設(shè)備效率依然相對較低,這樣導(dǎo)致的直接后果就是在選來的過程中會(huì)造成大量細(xì)礦返回到磨機(jī)當(dāng)中,進(jìn)行二次細(xì)磨,不僅增加了工作量，還對整體生產(chǎn)能力及成本造成了影響，不利于選礦工作以及礦物分析工作的開展。所以，有關(guān)部門和單位應(yīng)該加強(qiáng)對這方面技術(shù)的不斷創(chuàng)新和完善。

2弱磁選工藝流程

一般來說,弱磁選工藝對于一些細(xì)粒嵌布的鐵礦石,采用階段磨選即可獲得精礦,但是其存在的主要問題就是選礦的回收率較低,這是同我國目前倡導(dǎo)的資源最大化利用的理念極不相符的，也是嚴(yán)重影響著資源利用率和生產(chǎn)成本的缺陷。并且在目前的裝備技術(shù)下,對保證品位的精礦的回收率進(jìn)一步提高是比較難的，所以，該流程并不適用于細(xì)粒度的礦物的分析和選礦。因?yàn)槿脒x礦石材料粒度越細(xì),分選過程中的機(jī)械夾雜就多,難度就越大。

3反浮選工藝流程

實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)反浮選工藝是針對一些細(xì)粒嵌布鐵礦石獲得高品質(zhì)精礦的最有效的方法,雖然該方法對于粗粒度的礦物的選礦和分析效果并不明顯，但是由于其采用的離子反浮原理，導(dǎo)致其能夠?qū)ΦV物成分做更加精確的分析。無論是對于陽離子反浮選還是陰離子反浮選,對高品質(zhì)精礦的獲得都有著很充足的工業(yè)實(shí)踐，并且該方法的另一個(gè)應(yīng)用優(yōu)勢就是能夠同其他的方法進(jìn)行組合使用，這樣也就可以在選礦中實(shí)現(xiàn)不同工藝的優(yōu)勢互補(bǔ)，從而使其作用被最大限度的發(fā)揮。

4反浮選與其他選礦方法聯(lián)合工藝流程

這類工藝流程多種多樣,依據(jù)鐵礦產(chǎn)制造材料的不同性質(zhì),以及用戶對產(chǎn)品質(zhì)量的不同要求,將幾種工藝合理組合一起運(yùn)用,以此達(dá)到質(zhì)量優(yōu)異,并且能夠最大程度的節(jié)省經(jīng)濟(jì)資源，當(dāng)然并不是每一種方法都能夠同其他方法結(jié)合使用，甚至一些方法在一起可能會(huì)互相排斥和干擾。但是因?yàn)榉锤》ㄊ且环N基于離子物理特性的方法，使得其能夠同多種方法結(jié)合使用，所以，一般的聯(lián)合方法分使用中都包括反浮法。例如重選反浮選、弱磁選等聯(lián)合工藝流程。他們的共同點(diǎn)是首先用相對簡單的重選或弱磁選從原礦中選出部分高品質(zhì)的礦石,剩下的相對較難選用的使用反浮選處理,從而減少反浮選的給礦量,降低了整個(gè)選礦過程的加工成本。兩種工藝流程相比較下,,弱磁選-反浮選聯(lián)合工藝適應(yīng)性相對較好,且其設(shè)備比重選設(shè)備具有單機(jī)處理量高,可調(diào)參數(shù)較多,耗水量比較低等明顯優(yōu)勢。使用雙重合理的工藝流程,可以在反浮選前獲得部分合格的礦石并且拋出大量無用合格尾礦,減少進(jìn)入反浮選選礦量,還可以改善反浮選作業(yè)條件,并且達(dá)到提高質(zhì)量,降低浪費(fèi)耗損的兩大目的。但是要注意的是，具體的雙重工藝的結(jié)合使用，還要根據(jù)礦產(chǎn)的具體情況而定，并不是所有的礦物都適合選用聯(lián)合工藝進(jìn)行選礦處理。

選礦設(shè)備的改善

隨著當(dāng)下礦物產(chǎn)業(yè)的急速發(fā)展,與此相關(guān)的各種機(jī)器設(shè)備也在不斷發(fā)展，因?yàn)閷?shí)踐中對于其使用功能和特點(diǎn)的要求在不斷的提高。早在二十世紀(jì)八十年代至九十年代，選礦中的破碎工藝的最大特點(diǎn)就是能夠盡可能的實(shí)現(xiàn)對礦物的多碎少磨,將其粒度大小控制在相對合理的范圍內(nèi)，盡可能的避免因粒度過小導(dǎo)致的礦物回收困難，因?yàn)楫?dāng)時(shí)的技術(shù)是無法實(shí)現(xiàn)較細(xì)粒的礦物的有效會(huì)受到的。所以，需要選擇相對合理的破碎工藝流程,才能最大限度的降低給料的粒度,提高磨機(jī)處理能力和效率。對于現(xiàn)有設(shè)備條件下,合理的使用工藝流程指的是,要不斷改進(jìn)現(xiàn)有機(jī)構(gòu),提高設(shè)備性能,將選礦工作的效果發(fā)揮到最大，能夠?qū)崿F(xiàn)對不同的礦物的不同選礦分析。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展,研制大破碎比、高效率、低耗能的新型破碎設(shè)備已經(jīng)成為了該方面的發(fā)展趨勢，并對選礦工作起著越來越重要的作用。這種新型設(shè)備的使用相對于傳統(tǒng)的顎式破碎機(jī)的優(yōu)勢還是非常顯著的,首先，其具有結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)更加靈活和簡便的操作；其次，其工作效果更加可信和可靠,使得選礦分析的結(jié)果有著更高的參考價(jià)值；再次，制造簡單成本低廉，雖然現(xiàn)代的設(shè)備具有諸多使用優(yōu)勢，但是其制造成本卻相對較低，這都得益于機(jī)械工業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步?；谝陨鲜褂脙?yōu)點(diǎn)，新型選礦設(shè)備可以很快的取代傳統(tǒng)的顎式破碎機(jī)。并且實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)，該設(shè)備對于粉碎原礦石是應(yīng)用最廣,品種規(guī)格以及使用數(shù)量比較多的一種破碎設(shè)備。在顎式破碎機(jī)之后出現(xiàn)的深腔顎式破碎機(jī),雖然增加了破碎比,取得了一定的效果,但由于其設(shè)計(jì)原理與顎式破碎機(jī)原理相同,并不能獲得非常理想的運(yùn)用,磨損嚴(yán)重。并且顎式破碎機(jī)在提高破碎比,提升偏心軸轉(zhuǎn)速以及增加生產(chǎn)能力方面并沒有重大的突破,故目前的選礦破碎設(shè)備技術(shù)依然存在著很大的提高空間。

1外動(dòng)顎勻擺顎式破碎機(jī)的出現(xiàn)

外動(dòng)顎勻擺顎式破碎機(jī)改變了使用了百年之久的顎式破碎機(jī)以四連桿為動(dòng)顎的老傳統(tǒng)設(shè)計(jì),而是將連桿作為破碎機(jī)的邊板,動(dòng)顎僅僅作為連桿上一點(diǎn)的延伸,通過邊板傳遞動(dòng)力給外側(cè)的動(dòng)顎。將連桿與動(dòng)顎分離,使連桿的運(yùn)動(dòng)特性不再約束動(dòng)顎的運(yùn)動(dòng)、以此獲得最為理想的動(dòng)顎特征。具有破碎比高,動(dòng)顎運(yùn)動(dòng)軌跡使得襯板磨損大大的降低,同時(shí)保證了排料口的大小,這便是新一代的外動(dòng)顎勻擺顎式破碎機(jī)的構(gòu)成原理。

2外動(dòng)顎勻擺顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

外動(dòng)顎勻擺顎式破碎機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、制造維修簡單、適應(yīng)性強(qiáng)、工作可靠、成本較低等顯著優(yōu)點(diǎn)。動(dòng)顎具有理想的運(yùn)動(dòng)軌跡、襯板磨損小、處理能力強(qiáng)、外形精致、偏心軸轉(zhuǎn)速高等突出優(yōu)點(diǎn)。其破碎腔口比普通顎式破碎機(jī)長,能夠?qū)崿F(xiàn)高破碎比。這些優(yōu)勢都使其能夠更好的適應(yīng)不同區(qū)域和不同礦質(zhì)的選礦作業(yè)，在我國礦產(chǎn)資源日益緊缺，礦物開采日益高技術(shù)的情況下，成為取代傳統(tǒng)的顎式破碎機(jī)的有一合理選擇。

結(jié)束語

綜上所述，在選礦工藝在當(dāng)前面臨著國內(nèi)外兩個(gè)市場的美好前景下,不斷提高選礦工藝適應(yīng)在競爭中生存以及發(fā)展的需要,應(yīng)本著提高效率降低成本的主要原則,大力發(fā)展選礦工藝,不斷提高選礦工業(yè)以及選礦工藝的水平,從而更好的滿足供應(yīng)國內(nèi)外市場需求。上文中筆者根據(jù)自己的工作經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識，對該問題進(jìn)行了分析，并從礦物的性質(zhì)及特點(diǎn)、選礦的工藝流程、選礦設(shè)備的改善三個(gè)方面進(jìn)行論述，結(jié)合西南某地的礦場實(shí)例進(jìn)行了分析，希望能夠?yàn)槲覈倪x礦技術(shù)的發(fā)展、選礦水平的提高做出貢獻(xiàn)，僅為筆者拙見，諸多不足，還望批評指正。