CN109909059A - 一种分离石膏中泥岩的选矿方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例示出一种分离石膏中泥岩的选矿方法，通过静态浸泡使块状泥岩溃散成粉状，通过冲洗设备对残留的泥岩杂质进一步去除，能够大量去除低品位矿石及尾矿渣中的泥岩杂质。本发明示出的分离石膏中泥岩的选矿方法可将纯度为60％‑80％的含泥岩石膏尾矿或低品位矿提纯至90‑95％；白度由50‑60％提高到80％以上。冲洗液与混合液进入沉淀池经自然沉淀分离后循环利用，有利于节约水资源。本申请示出的分离石膏中泥岩的选矿方法简单，成本低，有利于实现规模化生产，将无法利用的尾矿渣和低品位矿处理后应用于生产中高端石膏产品，提高了资源的有效利用率。

Description

一种分离石膏中泥岩的选矿方法

技术领域

本发明涉及原料矿分选技术领域，特别是一种分离石膏中泥岩的选矿方法。

背景技术

近年来，我国石膏产业的快速发展。随着天然石膏矿石大幅度的开采应用，优质高品位天然石膏资源急剧减少，开采成本不断上升，产业对天然石膏资源的需求不断扩大。因此，对低品位矿石进行选矿处理或对尾矿渣进行分离选矿利用，做到资源的高效利用，减少资源浪费，已经成为很多企业的急迫需求。我国低品位矿石储量大，尤其是北方的内蒙、宁夏、甘肃、青海等地区的石膏矿石，多为露天开采矿，矿石中多伴有大量的泥岩杂质，导致矿石纯度降低，产品的白度、强度均受到泥岩杂质的影响，应用也受到限制。

含有泥岩的石膏矿石多为层状结构，破碎时通常由夹杂泥岩杂质的地方解离，使泥岩杂质漏出，但泥岩杂质的粘附力很强，很难通过其他方式去除。目前，针对矿区尾矿、低品位矿及泥岩杂质含量大的矿石，主要采用的选矿方法有三类：一是采矿后通过破碎机将石膏矿石破碎至颗粒粒径小于200mm的块状，经过筛分装置将粒径为100-200mm的块状选出，粒径小于100mm的混有较多泥岩杂质便作为尾矿丢弃；二是将通过破碎分选后得到的粒径为100-200mm的块状矿石进行多次筛分，剥离表层的泥岩，通过高压水枪将表面粘附的泥岩杂质冲洗掉，但这种方式仅能去掉表面粘附的泥岩，对混合、夹杂在石膏矿石内部的泥岩不起作用，且泥岩冲洗后表面软化成泥，在后续运输中泥又会粘附在矿石表面，除杂效率低；三是将破碎分选后得到的粒径在100-200mm的块状石膏矿石二次破碎至粒径为10-50mm，将粒径小于10mm的分离出，粒径为10-50mm的石膏矿石通过光选设备进行选矿，该方法虽然能够选出纯度高、白度好的矿石，但是选出率低，不足10％，不能够实现规模化生产，且矿石的破碎粒径小，损耗大，成本高。

因此，目前为止没有合适的应用于石膏矿石特性的选矿方法，无法高效的获得高质量的石膏矿石，导致大量的尾矿渣、低品位矿石应用受到制约。基于此，本发明示出一种易于实现规模化生产的选矿方法，能够大量去除低品位矿石及尾矿渣中的泥岩杂质，将无法利用的尾矿渣和低品位矿处理后应用于生产中高端石膏产品，提高资源的有效利用率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分离石膏中泥岩的选矿方法，以解现有技术示出的方案存在的技术问题。

本申请实施例示出一种分离石膏中泥岩的选矿方法，所述选矿方法包括：

步骤S1：将经过初级破碎的矿石原料输送至二次破碎机，破碎，将破碎后的矿石进行筛分，将筛分后的矿石分别输送至各个浸泡器；

步骤S2：向各个浸泡器中加入浸泡液至完全浸没矿石，静态浸泡至泥岩溃散，得到石膏与混合液；

步骤S3：分离所述石膏与混合液，将所述混合液排入沉淀池，将所述石膏输送至冲洗设备；

步骤S4：通过所述冲洗设备对石膏进行冲洗，冲洗后得到洗净的物料与冲洗液，将所述洗净的物料输送至堆放区，所述冲洗液排入沉淀池，所述沉淀池内的混合液与冲洗液经沉淀分离后循环使用。

可选择的，所述破碎的粒度为0-100mm。

可选择的，所述将破碎后的矿石进行筛分，将筛分后的矿石分别输送至各个浸泡器的步骤包括：通过振动筛分设备将不同粒度的矿石分为不同的级别，分别为0-5mm、5-20mm、20-50mm和50-100mm，将粒度为0-5mm的矿石除去，将粒度为5-20mm的矿石输送至第一浸泡器，将粒度为20-50mm的矿石输送至第二浸泡器，将粒度为50-100mm的矿石输送至第三浸泡器。

可选择的，所述浸泡器为具有加入液体、排出液体、加入物料、卸出物料功能的容器。

可选择的，所述浸泡液为水，明矾溶液，草酸溶液，醋酸溶液中的一种。

可选择的，所述明矾溶液的质量分数为1-15％，所述草酸溶液的质量分数为1-15％，所述醋酸溶液的质量分数为1-15％。

可选择的，所述静态浸泡的时间为5-120分钟。

可选择的，所述冲洗的次数至少为2次。

本申请实施例示出一种分离石膏中泥岩的选矿方法，能够大量去除低品位矿石及尾矿渣中的泥岩杂质，可将纯度为60％-80％的含泥岩石膏尾矿或低品位矿提纯至90-95％；白度由50-60％提高到80％以上。冲洗液与混合液进入沉淀池经自然沉淀分离后循环利用，有利于节约水资源。本申请示出的分离石膏中泥岩的选矿方法简单，成本低，有利于实现规模化生产，将无法利用的尾矿渣和低品位矿处理后应用于生产中高端石膏产品，提高了资源的有效利用率。

附图说明

图1为根据一优选实施例示出的一种分离石膏中泥岩的选矿方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术只能少量去除石膏矿石中混合、夹杂的泥岩杂质，小幅度提升矿石的纯度，无法高质量的分离泥岩杂质与石膏矿石，这就导致大量的尾矿渣、废弃矿、低品位矿石无法应用，造成了资源的浪费。基于此，本发明示出一种选矿方法，能够大量去除低品位矿石及尾矿渣中的泥岩杂质，将无法利用的尾矿渣和低品位矿处理后应用于生产中高端石膏产品，从而提高资源的有效利用率。

请参阅图1，本申请实施例示出一种分离石膏中泥岩的选矿方法，所述选矿方法包括：

步骤S1：将经过初级破碎的矿石原料输送至二次破碎机，破碎，将破碎后的矿石进行筛分，将筛分后的矿石分别输送至各个浸泡器；

步骤S2：向各个浸泡器中加入浸泡液至完全浸没矿石，静态浸泡至泥岩溃散，得到石膏与混合液；

步骤S3：分离所述石膏与混合液，将所述混合液通过排污口排入沉淀池，将所述石膏输送至冲洗设备；

步骤S4：通过所述冲洗设备对石膏进行冲洗，冲洗后得到洗净的物料与冲洗液，将所述洗净的物料输送至堆放区，所述冲洗液通过排液口排入沉淀池，所述沉淀池内的混合液与冲洗液经沉淀分离后循环使用。

静态浸泡的过程，可以是向装有尾矿渣的浸泡器中加入浸泡液，也可将矿石原料二次破碎分级后通过输送设备送入已经预先注入浸泡液的浸泡器中。其中，浸泡器可以是水池、水槽或罐状容器，所述浸泡器应该具有加入液体、排出液体、加入物料和卸出物料的功能，便于加入浸泡液，排出混合液，输出石膏。在静态浸泡时，应注意使矿石全部没入浸泡液中，在此过程中不能搅拌，自然静态浸泡5-120分钟。静态浸泡的目的是使浸泡液渗透入泥岩，在渗透之后泥岩结构会疏松炸裂，散成很细的粒状或粉状，不再是较大的颗粒或块状，而石膏仍然保持块状。也就是说，泥岩在完全渗透后，会由具有一定硬度的块状溃散成松散、粘性很差的泥粉状，从而与石膏分离，泥状杂质会随浸泡液被排掉或被水冲洗掉。

注意不能进行搅拌，因为动态搅拌浸泡会导致形成的悬浊液粘度增加，泥岩表面形成粘度较强的泥会包裹住内层，大幅度减弱渗透力，内部无法渗透，仍然是干泥岩，干泥岩无法通过后续冲洗步骤去除。

可选择的，所述破碎的粒度为0-100mm。

可选择的，所述将破碎后的矿石进行筛分，将筛分后的矿石分别输送至各个浸泡器的步骤包括：通过振动筛分设备将不同粒度的矿石分为不同的级别，分别为0-5mm、5-20mm、20-50mm和50-100mm，将粒度为0-5mm的矿石除去，将粒度为5-20mm的矿石输送至第一浸泡器，将粒度为20-50mm的矿石输送至第二浸泡器，将粒度为50-100mm的矿石输送至第三浸泡器。将原料矿石送入二次破碎机，破碎至小于100mm的粒度。如果破碎后颗粒过大(粒度大于100mm)，夹杂的泥岩杂质容易包裹在石膏表面，不易去除。利用筛分设备将粒度为0-5mm的矿石物料去除，其主要成分为经过破碎、分离出的泥岩粉末及小颗粒。

可选择的，所述浸泡器为具有加入液体、排出液体、加入物料、卸出物料功能的容器。其中，石膏卸出可以是自重力卸料，也可以是搅拌强制卸料。

可选择的，所述浸泡液为水，明矾溶液，草酸溶液，醋酸溶液中的一种。

可选择的，所述明矾溶液的质量分数为1-15％，所述草酸溶液的质量分数为1-15％，所述醋酸溶液的质量分数为1-15％。

所述浸泡液的选择依据是矿石中所含泥岩杂质的多少，当泥岩杂质含量较少(泥岩含量小于20％)时，可直接采用水浸泡；当泥岩杂质含量较多(泥岩含量大于20％)时，采用配置好的质量分数为1-15％的明矾溶液、质量分数为1-15％的草酸溶液或质量分数为1-15％的醋酸溶液浸泡。其中，明矾溶液、草酸溶液、醋酸溶液能够加速渗透，促使泥岩溃散，同时明矾具有加速混合液以及冲洗液沉淀进行循环再利用的作用。

可选择的，所述静态浸泡的时间为5-120分钟。具体的浸泡时间可根据二次破碎后矿石颗粒粒度的大小、浸泡液的不同以及泥岩杂质含量的多少决定。如果粒度小则浸泡时间短，如果粒度大则浸泡时间长。如果泥岩杂质含量多则浸泡时间长，如果泥岩杂质含量少则浸泡时间短。如果选用水作浸泡液则浸泡时间长，如果选用明矾溶液、草酸溶液或醋酸溶液则浸泡时间短。静态浸泡的目的是使矿石表面以及夹杂在矿石中间的泥岩块在液体中溃散。

可选择的，所述冲洗的次数至少为2次。在分离石膏与混合液后，石膏表面仍有少量泥岩残留，若采用冲洗设备对石膏进行冲洗，能够除去残留的泥岩杂质，从而提高石膏的纯度。冲洗设备可以是带有网眼的冲洗筛，网眼利于冲洗液及时排出，网眼的大小应小于需要冲洗的物料粒度；冲洗筛上设置有带压多级喷头装置，便于冲洗粘附在石膏表面的泥质。

关于静态浸泡以及对石膏的冲洗，可采用一次浸泡多次冲洗的方式，也可采用多次浸泡多次冲洗的方式提高石膏的纯度及白度，随着浸泡次数、冲洗次数的增多，石膏的纯度与白度均增加。实验表明，采用一次浸泡两次冲洗的方式，即可将纯度为60％-80％的含泥岩石膏尾矿或低品位矿提纯至90-95％。若需要纯度更高的石膏产品，则需增加浸泡次数以及冲洗次数，具体的浸泡次数以及冲洗次数可根据所需石膏的纯度而进行调整。

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明：

实施例一：将经过初级破碎的矿石原料输送至二次破碎机，破碎至粒度为0-100mm，将破碎后的矿石进行筛分，通过振动筛分设备将不同粒度的矿石分为不同的级别，分别为0-5mm、5-20mm、20-50mm和50-100mm。将粒度为0-5mm的矿石除去，将粒度为5-20mm的矿石输送至第一浸泡器，将粒度为20-50mm的矿石输送至第二浸泡器，将粒度为50-100mm的矿石输送至第三浸泡器。向各个浸泡器中加入水至完全浸没矿石，静态浸泡100分钟，得到石膏与混合液。分离所述石膏与混合液，将所述混合液通过排污口排入沉淀池，待混合液全部排出后，将所述石膏卸出，并通过输送机输送至高压水冲洗设备。通过所述高压水冲洗设备对石膏进行冲洗，冲洗三次后得到洗净的物料与冲洗液，将所述洗净的物料输送至堆放区，所述冲洗液通过排液口排入沉淀池，所述沉淀池内的混合液与冲洗液经沉淀分离后循环使用。

实施例二：将经过初级破碎的矿石原料输送至二次破碎机，破碎至粒度为0-100mm，将破碎后的矿石进行筛分，通过振动筛分设备将不同粒度的矿石分为不同的级别，分别为0-5mm、5-20mm、20-50mm和50-100mm。将粒度为0-5mm的矿石除去，将粒度为5-20mm的矿石输送至第一浸泡器，将粒度为20-50mm的矿石输送至第二浸泡器，将粒度为50-100mm的矿石输送至第三浸泡器。向各个浸泡器中加入质量分数为8％的明矾溶液至完全浸没矿石，静态浸泡20分钟，得到石膏与混合液。分离所述石膏与混合液，将所述混合液通过排污口排入沉淀池，待混合液全部排出后，将所述石膏卸出，并通过输送机输送至高压水冲洗设备。通过所述高压水冲洗设备对石膏进行冲洗，冲洗一次后得到洗净的物料与冲洗液，将所述洗净的物料输送至堆放区，所述冲洗液通过排液口排入沉淀池，所述沉淀池内的混合液与冲洗液经沉淀分离后循环使用。

实施例三：将经过初级破碎的矿石原料输送至二次破碎机，破碎至粒度为0-100mm，将破碎后的矿石进行筛分，通过振动筛分设备将不同粒度的矿石分为不同的级别，分别为0-5mm、5-20mm、20-50mm和50-100mm。将粒度为0-5mm的矿石除去，将粒度为5-20mm的矿石输送至第一浸泡器，将粒度为20-50mm的矿石输送至第二浸泡器，将粒度为50-100mm的矿石输送至第三浸泡器。向各个浸泡器中加入质量分数为15％的醋酸溶液至完全浸没矿石，静态浸泡60分钟，得到石膏与混合液。分离所述石膏与混合液，将所述混合液通过排污口排入沉淀池，待混合液全部排出后，将所述石膏卸出，并通过输送机输送至高压水冲洗设备。通过所述高压水冲洗设备对石膏进行冲洗，冲洗两次后得到洗净的物料与冲洗液，将所述洗净的物料输送至堆放区，所述冲洗液通过排液口排入沉淀池，所述沉淀池内的混合液与冲洗液经沉淀分离后循环使用。

本申请示出一种分离石膏中泥岩的选矿方法，能够实现规模化生产，其原理如下：将经过初级破碎的矿石或者尾矿通过铲车喂入喂料斗，通过喂料斗下部设置的输送机将原料送入二次破碎机，破碎至小于100mm的粒度；通过输送机输送至振动分级筛分设备，通过振动分级筛分设备将物料分级成0-5mm，5-20mm，20-50mm，50-100mm的不同级别的粒度，粒度为0-5mm的直接作为泥渣去除，其余不同级别粒度的矿石通过不同的输送设备输送至不同的浸泡器静态浸泡，使石膏物料中的泥岩溃散。泥岩颗粒粒度越小，渗透越快，溃散越快，浸泡时间越短。各个浸泡器可以设置同类浸泡液，也可以装不同种类的浸泡液。在静态浸泡过程中，浸泡液渗入矿石，因为干泥岩吸水性很强，吸水后泥岩杂质由块状迅速炸裂为泥粉状，而石膏仍为块状，便于石膏与泥岩杂质分离。将石膏物料与混合液分离后，将石膏物料送至冲洗设备多次冲洗，即可将残留的泥质洗去，将洗净后的物料输送至堆放区，冲洗液与混合液进入沉淀池经自然沉淀分离后循环利用，有利于节约水资源。

由以上技术方案可知，本申请实施例示出的分离石膏中泥岩的选矿方法具有以下的优点：能够大量去除低品位矿石及尾矿渣中的泥岩杂质，可将纯度为60％-80％的含泥岩石膏尾矿或低品位矿提纯至90-95％；白度由50-60％提高到80％以上。本申请示出的分离石膏中泥岩的选矿方法简单，成本低，有利于实现规模化生产，将无法利用的尾矿渣和低品位矿处理后应用于生产中高端石膏产品，提高了资源的有效利用率。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种分离石膏中泥岩的选矿方法，其特征在于，所述选矿方法包括：

将经过初级破碎的矿石原料输送至二次破碎机，破碎，将破碎后的矿石进行筛分，将筛分后的矿石分别输送至各个浸泡器；

向各个浸泡器中加入浸泡液至完全浸没矿石，静态浸泡至泥岩溃散，得到石膏与混合液；

分离所述石膏与混合液，将所述混合液排入沉淀池，将所述石膏输送至冲洗设备；

通过所述冲洗设备对石膏进行冲洗，冲洗后得到洗净的物料与冲洗液，将所述洗净的物料输送至堆放区，所述冲洗液排入沉淀池，所述沉淀池内的混合液与冲洗液经沉淀分离后循环使用。

2.根据权利要求1所述的选矿方法，其特征在于，所述破碎的粒度为0-100mm。

3.根据权利要求2所述的选矿方法，其特征在于，所述将破碎后的矿石进行筛分，将筛分后的矿石分别输送至各个浸泡器的步骤包括：通过振动筛分设备将不同粒度的矿石分为不同的级别，分别为0-5mm、5-20mm、20-50mm和50-100mm，将粒度为0-5mm的矿石除去，将粒度为5-20mm的矿石输送至第一浸泡器，将粒度为20-50mm的矿石输送至第二浸泡器，将粒度为50-100mm的矿石输送至第三浸泡器。

4.根据权利要求3所述的选矿方法，其特征在于，所述浸泡器为具有加入液体、排出液体、加入物料、卸出物料功能的容器。

5.根据权利要求4所述的选矿方法，其特征在于，所述浸泡液为水，明矾溶液，草酸溶液，醋酸溶液中的一种。

6.根据权利要求5所述的选矿方法，其特征在于，所述明矾溶液的质量分数为1-15％，所述草酸溶液的质量分数为1-15％，所述醋酸溶液的质量分数为1-15％。

7.根据权利要求6所述的选矿方法，其特征在于，所述静态浸泡的时间为5-120分钟。

8.根据权利要求7所述的选矿方法，其特征在于，所述冲洗的次数至少为2次。