CN107185657B - 一种用于优化方铅矿浮选的磨矿方法 - Google Patents

一种用于优化方铅矿浮选的磨矿方法 Download PDF

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Abstract

一种用于优化方铅矿浮选的磨矿方法，属于有色金属选矿技术领域，其特征是以立式搅拌磨机为主要设备，以氧化铝陶瓷球为磨矿介质，控制矿浆浓度为65％～70％、矿浆温度为30℃～40℃、矿浆的pH为10～11.5、助磨剂六偏磷酸钠加入量为120g/t～180g/t矿浆，当方铅矿石的粒度被研磨到‑0.043mm占85±5％时即可放出矿浆，再次装入物料进入下一次磨矿循环。

Description

一种用于优化方铅矿浮选的磨矿方法
技术领域
本发明属于有色金属选矿技术领域，尤其是涉及一种用于优化方铅矿浮选的磨矿方法。
背景技术
磨矿通常是矿物加工过程的准备作业，传统意义上磨矿的目的是得到适宜的粒度或单体解离程度的物料。随着研究水平和研究手段的不断进步，人们逐渐认识到磨矿过程是一个复杂的物理、化学及物理化学过程，对矿物特别是方铅矿后续的浮选有着重大影响。
目前常规使用的磨矿方法主要存在以下不足：
(1)现有利用钢球作为磨矿介质，钢球磨损严重而产生大量的铁质污染，在磨矿过程中会覆盖方铅矿物表面，不利于铅矿物的回收；
(2)磨矿产品粒度分布不均匀，过磨和欠磨粒度较多，影响浮选精矿产品质量；
(3)磨矿效率偏低，介质磨损成本较高，磨矿功耗较大，且易出现矿浆结块、糊球等现象。
因此开发可优化方铅矿浮选的新型磨矿方法，为提高方铅矿选矿过程中的选别指标奠定更好的基础条件，以便进一步提高精矿的品位和回收率，已成为选矿工作者的重点研究方向之一。
发明内容
本发明旨在克服现有磨矿技术中的不足，提出一种实用高效的用于优化方铅矿浮选的磨矿方法，以提高方铅矿在磨矿过程中的磨矿效率，并为进一步优化后续浮选铅精矿产品质量创造较好条件。
为了达到上述目的，本发明提供的优化技术方案为：
以立式搅拌磨机为磨矿主体设备，通过改变磨矿介质和严格控制磨矿工艺条件将入磨矿物物料研磨至适宜粒度，供给后续的选矿浮选设备进行有效矿物与脉石等杂质的分离；这里所述的入磨物料为方铅矿石；该方法所使用的立式搅拌磨机规格为VTM-800，处理能力为50吨/时～60吨/时，该方法主要包括以下步骤：
1、选择不同规格的氧化铝陶瓷球，按照大球、中球和小球的初始比例配制混合成氧化铝陶瓷球磨矿介质，选择经过初步破碎之后获得的方铅矿石和水按适度比例混合成矿浆；
2、将配制混合好的氧化铝陶瓷球磨矿介质和矿浆分别添加到立式搅拌磨机中，其中氧化铝陶瓷球包括其球间空隙在内的几何容积占立式搅拌磨机有效容积的比例为40％～50％，即氧化铝陶瓷球对立式搅拌磨机的充填率为其有效容积的40％～50％；磨矿介质和矿浆构成的介质矿浆混合物占立式搅拌磨机有效容积的比例为60％～70％，即介质矿浆混合物在立式搅拌磨机中的充填率为其有效容积的60％～70％；
3、磨矿过程中控制矿浆温度30℃～40℃，一般通过初加或补加水来完成温度的有效控制；
4、控制矿浆的pH为10～11，通常向矿浆中添加CaO粉剂来完成矿浆pH值的调整；
5、磨矿过程中添加助磨剂六偏磷酸钠，具体加入量为按质量计每吨矿浆加入六偏磷酸钠的数量为100g～180g，即六偏磷酸钠的加入量为100g/t～180g/t矿浆；
6、当方铅矿石粒度被研磨到-0.043mm占85±5％的适宜粒度后即可放出矿浆，再次按比例装入经初步破碎后的方铅矿石和水进入到下一磨矿循环，经测算，达到上述磨矿的适宜粒度所需磨矿时间为4min～5min。
进一步的，所述氧化铝陶瓷球的化学成分以质量百分比计，其Al2O3含量为91％～93％、SiO2含量为3％～5％、CaO含量为1％～2％、MgO含量为1％～2％、Fe含量为≤0.2％，氧化铝陶瓷球莫氏硬度为8～9，比重为4g/cm3～5g/cm3。
进一步的，矿浆中方铅矿石的加入量按干重占整个矿浆重量的60％～70％，水的加入量为30％～40％，即磨矿的矿浆浓度按重量计为60％～70％。
进一步的，所述的氧化铝陶瓷球分为大球、中球和小球三个规格，其中大球的直径Φ1＝20mm～25mm，中球直径Φ2＝10mm～15mm，小球直径Φ3＝5mm～8mm。入磨矿机的方铅矿石粒度要≤3.0mm，并分为粗粒、中粒和细粒三个级别，其中方铅矿石粒度处于+1.0mm粒级范围内的为粗粒级，粒度处于-1.0mm至+0.074mm粒级范围内的为中粒级，处于-0.074mm粒级范围内的为细粒级。
进一步的，不同规格的氧化铝陶瓷球的初始比例将根据给入磨机方铅矿石的粒度组成进行确定，其中：粗粒级与大球比例为1:1～1:3，中粒级与中球比例为4:1～1:2，细粒级与小球比例为1:2～1:5；为简化操作，所述不同规格氧化铝陶瓷球在磨机中所占陶瓷球总质量比例也可控制为大球占45％～55％、中球占30％～35％、小球占15％～25％；
进一步的，所述开磨后不同规格氧化铝陶瓷球的后续比例根据磨矿产品粒度进行调整，当磨矿产品粒级为+0.074mm含量较多时，要适当增加小球比例，同时减少大球比例，每次增减可按5％进行调整；当磨矿产品粒级为-0.037mm含量较多时，要适当增加大球比例，同时减少小球比例，每次增减可按5％进行调整；中球可不做调整。
与现有技术相比，本发明技术主要有以下优点：
(1)利用氧化铝陶瓷球代替钢球作磨矿介质可有效减少磨矿过程矿浆中的铁质污染；
(2)获得适宜磨矿粒度(-0.043mm占85±5％)的磨矿时间可由8～9min缩短至4min～5min，提高磨矿效率35％～55％；
(3)所采用的氧化铝陶瓷球介质，由于其比重较低，且介质与介质、介质与矿石之间的摩擦相对较小，可大幅降低磨矿电耗40％～50％；
(4)所采用的氧化铝陶瓷球介质，由于其硬度较高，可有效减少磨矿过程的介质磨损，介质磨损可降低70％～80％；同时还可以有效减少钢球作磨矿介质时而产生的铁质污染，避免了杂质离子对方铅矿浮选的影响；
(5)通过合理的磨矿介质尺寸及配比，并控制适宜的磨矿条件(充填率、矿浆浓度、矿浆温度、矿浆pH、助磨剂种类及用量)，有利于提高矿物的单体解离度，获得粒度均匀的磨矿产品，同时矿浆结块、糊球程度也随之降低，矿物表面较光滑，减少了其他杂质矿物特别是铁及其化合物在方铅矿物表面的覆盖，为后续矿物浮选作业创造了有利条件。
具体实施方式
按照本发明提供的一种优化方铅矿浮选的磨矿方法，其是将不同规格氧化铝陶瓷球以一定的比例和一定的充填率加入到立式搅拌磨中，然后将破碎后的方铅矿石倒入磨机中，并按适宜磨矿浓度补加水，启动搅拌磨机，得到适宜粒度磨矿产品。所用立式搅拌磨机规格为VTM-800，处理能力为50吨/时～60吨/时。
具体实施例如下：
针对江西某方铅矿石进行磨矿作业，选择氧化铝陶瓷球为磨矿介质，按质量百分数计：氧化铝陶瓷球中Al2O3的含量为92％，SiO2为5％，CaO为1.4％，MgO为1.5％，Fe为0.1％；氧化铝陶瓷球莫氏硬度为8.6，比重为4g/cm3；选择Φ1＝25mm、Φ2＝15mm和Φ3＝5mm三种规格氧化铝陶瓷球，其所占比例分别为50％、35％、15％，磨机介质充填率为50％，介质矿浆混合物总充填率为65％，磨矿浓度为70％，矿浆温度40℃，助磨剂六偏磷酸钠的加入量为155g/t，矿浆pH控制为11，得到粒度为-0.043mm占85％的磨矿产品，然后在其他选矿工艺不变的条件下，使用本方法制造的磨矿产品进行浮选，其最终获得浮选铅精矿品位为60.27％，回收率为81.58％的优异指标，与常规磨矿选别方法相比，磨矿时间缩短48％，磨矿电耗降低44％，介质磨损降低73％，铅精矿品位提高6.47个百分点，回收率提高9.36个百分点。并且该选矿厂已通过工业化试生产，指标稳定，效果显著。
以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (2)

1.一种用于优化方铅矿浮选的磨矿方法，其特征是，以立式搅拌磨机为主要设备，具体包括以下步骤：
1)选择不同规格的氧化铝陶瓷球，按照大球、中球和小球的初始比例配制混合成氧化铝陶瓷球磨矿介质，选择经过初步破碎之后获得的方铅矿石和水按适度比例混合成矿浆，其中：
(1)方法中所述氧化铝陶瓷球的化学成分以质量百分比计，其中，Al2O3含量为91％～93％、SiO2含量为3％～5％、CaO含量为1％～2％、MgO含量为1％～2％、Fe含量为≤0.2％，氧化铝陶瓷球的莫氏硬度为8～9，比重为4g/cm3～5g/cm3；
(2)方法中所述的氧化铝陶瓷球分为大球、中球和小球三个规格，其中，大球的直径Φ1＝20mm～25mm，中球直径Φ2＝10mm～15mm，小球直径Φ3＝5mm～8mm；入磨矿机的方铅矿石粒度要≤3.0mm，并分为粗粒、中粒和细粒三个级别，其中，方铅矿石粒度处于+1.0mm粒级范围内的为粗粒级，粒度处于-1.0mm至+0.074mm粒级范围内的为中粒级，处于-0.074mm粒级范围内的为细粒级；
(3)方法中所述的矿浆中方铅矿石的加入量按干重占整个矿浆重量的60％～70％，水的加入量为30％～40％，即磨矿的矿浆浓度按重量计为60％～70％；
(4)方法中所述的不同规格的氧化铝陶瓷球的初始比例将根据给入磨机方铅矿石的粒度组成进行确定，其中：粗粒级与大球比例为1:1～1:3，中粒级与中球比例为4:1～1:2，细粒级与小球比例为1:2～1:5；为简化操作，所述不同规格的氧化铝陶瓷球在磨机中所占陶瓷球总质量比例控制为大球占45％～55％、中球占30％～35％、小球占15％～25％；
2)将配制混合好的氧化铝陶瓷球磨矿介质和矿浆分别添加到立式搅拌磨机中，氧化铝陶瓷球对立式搅拌磨机的充填率为其有效容积的40％～50％，介质矿浆混合物在立式搅拌磨机中的充填率为其有效容积的60％～70％；
3)磨矿过程中控制矿浆温度30℃～40℃，通过初加或补加水来完成温度的有效控制；
4)控制矿浆的pH为10～11，向矿浆中添加CaO粉剂来完成矿浆pH值的调整；
5)磨矿过程中添加助磨剂六偏磷酸钠，具体加入量为按质量计每吨矿浆加入六偏磷酸钠的数量为100g～180g；
6)当方铅矿石粒度被研磨到-0.043mm占85±5％的适宜粒度后，放出矿浆，再次按比例装入经初步破碎后的方铅矿石和水进入到下一磨矿循环。
2.根据权利要求1所述的一种用于优化方铅矿浮选的磨矿方法，其特征是，方法中开磨后不同规格的氧化铝陶瓷球的后续比例根据磨矿产品粒度进行调整，当磨矿产品粒级为+0.074mm含量较多时，要适当增加小球比例，同时减少大球比例，每次增减按5％进行调整；当磨矿产品粒级为-0.037mm含量较多时，要适当增加大球比例，同时减少小球比例，每次增减按5％进行调整；中球不做调整。
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