CN1005390B - 洗矿—絮凝—高梯度磁选流程及洗矿设备 - Google Patents

Abstract

洗矿－絮凝－高梯度磁选流程及洗矿设备，属微细粒贫锰矿机械选矿领域，其特征是将原矿直接进入低频振动筛洗，并相继进入自磨解洗和剪切洗矿机洗矿，使锰矿物与脉石矿物逐步得到较充分解离，同时采用絮凝与分泥斗相结合的脱泥工艺并用高梯度磁选机进行扫选。用本发明处理难选微细粒贫锰矿得到了比较满意的选矿指标，并且具有无需磨矿，减少投资和降低成本的优点。

Description

洗矿—絮凝—高梯度磁选流程及洗矿设备

本发明属微细粒贫锰矿的机械选矿。

微细粒贫锰矿中的锰矿物与脉石矿物不规则地毗连嵌镶，甚至相互包裹给锰矿物的选别造成很大困难，其困难在于既要使锰矿物与脉石充分解离、＊要防止矿物过度泥化。国外尚无有效选别该类矿石的报导。国内自1963年以来，中南矿冶学院（中南工业大学）曾分别或组合采用洗矿、重选、浮选、强磁选、焙烧磁选等进行实验，效果均不够理想，其中圆筒洗矿机洗矿有较好效果;1985年中国长沙矿冶研究院的甘怀俊采用洗矿-强磁选工艺（其工艺流程如附图1所示）得到品位较高的锰精矿，但原矿要经过磨矿才能进行处理，并且流程复杂，回收率较低，投资大，成本较高。

本发明的目的是针对上述问题，提出一种不需要进行磨矿、流程较简、成本较低而选矿指标较高的微细粒贫锰矿选矿流程，并配合工艺设计出适应这一流程的洗矿设备。

本发明的流程由低频振动筛洗、自磨解洗、筛分、絮凝及分泥斗脱泥、剪切洗矿和高梯度磁选组成。其特征是：原矿不经磨矿直接入洗;相继采用低频振动的振动筛洗、自磨解洗和剪切洗矿三种方法逐步对锰矿物和脉石矿物进行剥离;用絮凝和分泥斗相结合的机械脱泥方式提高沉砂的锰品位和脱除含锰低的矿泥;用高梯度磁选对含锰低的矿泥和剪切洗矿的尾矿进行扫选。通过本流程的强化和反复洗矿，微细贫锰矿中的锰矿物和脉石矿物被较充分地剥离，在低频振动筛洗、自磨解洗、剪切洗矿和高梯度磁选时，都能分别得到产率和品位各不相同的锰精矿。

本发明中的低频振动筛洗系用普通振动筛，采用250-600次/分低频振动，以防泥化。本发明中的自磨解洗是造成矿粒互相摩擦以使锰矿物与脉石矿物分离的一种洗矿方法。本发明中的剪切洗矿是一种使锰矿物和脉石矿物在剪切力的作用下分离的洗矿方法。

矿物的主要处理过程是：原矿经低频振动筛洗（Ⅰ），筛上粗砂再进行自磨解洗，能得到产率较大的合格精矿;自磨解洗后的矿泥再经低频振动筛洗（Ⅱ），又能获得一定数量的合格精矿，并分出矿泥（中矿Ⅰ）。与一般振动筛洗相比，低频振动筛洗与自磨解洗相结合，明显地强化了洗矿过程，提高了精矿的品位和产率。原生矿泥中的较细部分（-0.074mm）进行选择性絮凝及脱泥（Ⅰ），得到沉砂和尾矿;沉砂与原生矿泥中的较粗部分（+0.074mm）经剪切洗矿（Ⅰ）洗选，得出部分合格精矿和尾矿（中矿Ⅱ）;中矿Ⅰ和中矿Ⅱ再经选择性絮凝及脱泥（Ⅱ），分出的沉砂进入剪切洗矿（Ⅱ）洗选，得到部分合格精矿和尾矿;选择性絮凝均在分泥斗中进行，用非离子型部分水解聚丙烯酰胺作絮凝剂，用碳酸钠调整PH值，用水玻璃作分散剂，用草酸作活化剂，并按PH值调整剂-分散剂-活化剂-絮凝剂的顺序加药。选择性絮凝及分泥斗脱泥（Ⅰ）分出的尾矿和剪切洗矿（Ⅱ）分出的尾矿分别用高梯度磁选扫选。

与洗矿-强磁选流程相比，本发明处理同类微细粒贫锰矿的优点是：①在精矿品位大体相同的情况下，能把精矿产率和锰回收率分别提高约4%和4-9%;②原矿不需要进行磨矿，流程和设备比较简单，能减少能耗、节省投资，降低成本（约从76元/吨降到66元/吨左右），并大大缩短投资的回收期。

附图1是已有的洗矿-强磁选工艺流程图;

附图2为本发明的原则工艺流程图;

附图3为本发明的自磨解洗机的主视图;

附图4为图3的左视图;

附图5为本发明的剪切洗矿机的主视图。

本发明所设计并使用的洗矿设备示于附图3、4和5，现详述如下：

附图3、4：自磨解洗机。它是由普通圆筒磨矿机改进的，具有圆筒磨矿机的筒体1、传动机构2、托辊3和给矿口4。但筒体内不加钢球或钢棒，而在与给矿口4相对的另一端内壁顺轴向安装着4-6块挡板5，所有的挡板从筒体1的中心线向四周呈放射状，与筒体内壁等距离相交;在每块挡板迎向料流一面的相同位置，各装有一个斜槽6，斜槽对筒体中心线的斜角α＝20°-25°，所有斜槽的出口在筒体的端盖7中间的圆孔内集中，构成排粗矿口8;沿筒体与端盖7相交的圆周上，均匀分布着16-20个狭缝状的排细泥口9。

从给矿口加入一定浓度的矿浆，启动后，矿物在筒体内作月牙形螺旋轨迹运动，逐渐从给矿口运动至排矿口，含细粒的矿浆从筒体下方的排细泥口逐渐漏出，不能从狭小的排细泥口排出的粗矿粒则被挡板托带到筒体中心线上方，并沿挡板滑落到斜槽中，经斜槽从排粗矿口排出。在运转过程中，矿物颗粒间自相碰撞摩擦且消耗功，当对矿物所作的有用功刚好能克服脉石矿物粘附矿体所需的功时，就能得到较好的解离脉石矿物的效果。选择不同的转速和调整筒体中心线的倾角，就能控制矿物在圆筒体内自磨解洗的时间，以便控制解离矿物所需要的有用功。

附图5：剪切洗矿机，包括接有锥底18的圆筒10、内筒11、旋转轴12、叶轮圆盘13、叶片14、给矿口15、矿泥排出口16和精矿排出口17。圆筒10的长度大于锥底18的长度;旋转轴12安装在同心的圆筒10和内筒11的中心线位置，其下端装叶轮圆盘13，并与圆盘13的平面垂直;圆盘13下面装有4-6片叶片14，位于圆筒10的下端处，每一叶片与圆盘13构成45°夹角;给矿口15开设在上端盖上，与圆筒10和内筒11间的空腔相通;矿泥排出口16位于圆筒10的顶部，与内筒11连通;精矿排出口17安装在锥底18的最下面。

从给矿口将一定浓度的矿浆加入机内，矿浆在旋转叶片的搅动下在圆筒内作圆周运动。由于沿圆筒半径方向存在速度梯度，对矿浆中的矿粒形成剪切作用力，使矿粒作圆周运动的同时作自转运动，并以一定频率相互碰撞摩擦，使粘附着的有用矿物与脉石矿物分离。矿泥沿内筒11上升，由矿泥排出口16排出，精矿则由精矿排出口17排出。

用于某难选微细粒贫锰矿，原矿品位含锰20.48%，锰矿物呈胶状、蠕虫状集合体，与石英碎屑等脉石矿物不规则地毗连嵌镶，部分呈皮膜状包裹于石英等脉石矿物表面，较大的锰矿颗粒中又常嵌有微细脉石矿物。将原矿直接入洗，低频振动筛洗的筛孔直径为1毫米，振动频率250-600次/分，洗矿时间4分钟，再经6分钟自磨筛洗，得到品位为30.40-31.09%的锰精矿，其产率为32.24-32.46%，回收率为49.43-50%;选择性絮凝中PH值为9，水玻璃用量4公斤/吨，草酸1公斤/吨，非离子型部分水解聚丙烯酰胺20公斤/吨;沉砂经剪切洗矿后得产率17.19%，品位28.24%，回收率33.15%的锰精矿;用1400次/分的振动高梯度磁选机处理-0.074毫米的原生矿泥，得产率8.06%，品位25.28%，回收率20.2%的锰精矿;用400-1200次/分的振动高梯度磁选机处理-0.037毫米的次生矿泥时，得产率为9.68%，品位31.42%，回收率24.78%的锰精矿。整个流程的总精矿产率为54.25%，品位为30.39%，回收率为80.49%。

Claims (14)

1、一种微细粒贫锰矿的机械选矿流程，本发明的特征在于逐步剥离有用锰矿物与脉石的方法和步骤如下：

a）原矿直接进入低频振动筛洗（Ⅰ），分出筛上粗砂和原生矿泥;

b）筛上粗砂经自磨解洗解离，所分出的矿泥再进行低频振动筛洗（Ⅱ），得到合格精矿和矿泥（中矿Ⅰ）;

c）原生矿泥中的-0.074mm部分经选择性絮凝及分泥斗脱泥（Ⅰ）得到的沉砂和原生矿泥中的+0.074mm部分经剪切洗矿（Ⅰ）洗选，得出合格精矿和尾矿（中矿Ⅱ）;

d）中矿Ⅰ和中矿Ⅱ再经选择性絮凝及分泥斗脱泥（Ⅱ），所得到的沉砂进入剪切洗矿（Ⅱ）洗选，得到合格精矿和尾矿;

e）选择性絮凝及分泥斗脱泥（Ⅰ）分离出的尾矿和剪切洗矿（Ⅱ）分离出的尾矿，分别用高梯度磁选进行扫选。

2、根据权利要求1所述的流程，其特征是振动筛洗的振动频率是250～600次/分。

3、根据权利要求1所述的流程，其特征是所述选择性絮凝在分泥斗中进行，用非离子型部分水解聚丙烯酰胺为絮凝剂，用碳酸钠作PH值调整剂，用水玻璃作分散剂，用草酸作活化剂，并按PH值调整剂-分散剂-活化剂-絮凝剂的顺序加药。

4、根据权利要求3所述的流程，其特征是选择性絮凝的PH值为9。

5、一种用于权利要求1所述流程的自磨解洗机，有一个筒体（1），筒体（1）的一端设有给矿口（4）;另一端设有排粗矿口（8），该端的筒体内壁上顺轴向装有挡板（5），本发明的特征是，挡板（5）在径向上相交于中心线，其迎向料流的一面装有斜槽（6），斜槽（6）以对筒体中心线呈20～25°的斜角向出口端集中，在端盖（7）中间的圆孔中形成排粗矿口（8）;在出口端的筒体圆周上开有狭缝状的排细泥口（9）。

6、根据权利要求5所述的自磨解洗机，其特征在是排细泥口（9）有16-20个。

7、根据权利要求5所述的自磨解洗机，其特征是挡板（5）为4-6块。

8、一种用于权利要求1所述流程的剪切洗矿机，有一个带有上端盖的圆筒（10），其下端接有锥底（18），上端盖下装有同心的内筒（11），中心装有旋转轴（12），旋转轴（12）的下端装有叶轮圆盘（13），锥底（18）下端设有精矿排出口（17），本发明的特征是圆筒（10）的长度大于锥底（18）的长度;叶轮圆盘（13）的下端面装有叶片（14），且位于圆筒（10）的下端处;给矿口（15）设置在上端盖上、与圆筒（10）和内筒（11）间的空腔相通;矿泥排出口（16）与内筒（11）连通。

9、根据权利要求8所述的剪切洗矿机，其特征是叶片（14）的片数是4-6片，与叶轮圆盘（13）的夹角为45°。

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