CN110899004A - 一种基于水力浮选技术的有色金属固废源头减量工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于水力浮选技术的有色金属固废大规模源头减量技术，属于有色金属固废综合治理领域。本发明包括将破碎后的原矿给入高压辊磨机进行粗磨同时减少过粉碎，优先筛分出‑5mm、‑4mm、‑3mm、‑2mm或‑1mm粒级原矿进入水力浮选工段，经水力浮选后的粗粒尾矿作为建材用砂，不再进入尾矿库；经水力浮选后的粗精矿进入球磨进行细磨，细磨产品经分级机分级溢流进入现有浮选阶段得合格精矿，细粒尾矿排入尾矿坝。与现有的有色金属矿选矿工艺相比，首先本发明产生粗颗尾矿，有利于转化为各种建材材料，实现有色固废源头大规模减量；其次本发明实行粗磨预抛尾，磨矿总体能耗降低、处理量增大，进入后续浮选工段的入料品位增大，有望缩短后续浮选流程。

Description

一种基于水力浮选技术的有色金属固废源头减量工艺
技术领域
本发明涉及有色金属选矿领域，具体是一种基于水力浮选技术的大宗有色金属固废源头减量工艺。
背景技术
有色金属矿产资源在我国国民经济中占有重要的地位，被广泛用于钢铁、电子产品和化工等各个领域。社会经济的快速发展导致对有色金属矿产资源的需求量急剧增加；同时由于高品质矿产资源的日渐枯竭，矿物加工领域品位低、堪布粒度细、矿物组成复杂的低品质有色金属矿产资源所占比例日益增大。例如，目前我国钼矿原矿品位大多低于0.1％，原矿品位极低造成分选后抛尾量较大。另外，当前大部分有色金属选矿工艺都采用较细的磨矿粒度，磨矿细度一般在-0.074mm占比80％以上，甚至-0.038mm占比80％以上。细磨导致磨矿能耗高、磨机磨损严重；此外，尾矿中细颗粒含量过高，不但导致尾矿脱水困难，由于尾矿粒度较细，无法综合利用，尾矿全部进入尾矿库存放造成成本较高，同时对环境保护造成较大压力。
发明内容
鉴于上述分析，本发明通过水力浮选技术对粗颗粒原矿进行预先分选，抛除较低品位尾矿，减少进入后续分选工艺矿量，降低磨矿能耗，提高处理量；较粗的尾矿适用于作为建材原材料，不再进入尾矿库存放，实现有色金属选矿固废源头大规模减量，同时增加经济效益。
本发明的技术方案如下：
一种基于水力浮选技术的大宗有色金属固废源头减量工艺，所述的有色金属选矿工艺步骤为：
步骤一：将原矿给入高压辊磨机粗磨同时避免过粉碎，经过振动筛分级，其中筛上产品返回高压辊磨机工段，筛下产品进入粗颗粒水力浮选工段；
步骤二：将筛下经调浆混匀进入粗颗粒水力浮选装置，低品位粗粒尾矿预先排出，不再进入后续的分选流程，经干堆脱水后作为建筑用砂，大量减少进入尾矿库尾矿；
步骤三：水力浮选粗精矿进入细磨工段并进行水力分级，其中溢流进入现有浮选工段，底流返回细磨工段；
步骤四：细磨分级溢流经浮选工段获得最终的合格精矿，细粒尾矿进入尾矿库。
进一步的，使用高压辊磨机磨矿，筛分出-5mm、-4mm、-3mm、-2mm或-1mm粒级。
进一步的，采用高压辊磨机进行碎矿，并减少矿石过粉碎。
进一步的，所述的粗颗粒水力浮选设备通过产生的气泡吸附在有价的疏水性颗粒表面，显著改变疏水性颗粒和脉石颗粒间的密度差异，通过在水力浮选设备底部引入静态的上升水流以降低疏水性颗粒的沉降末速，并使其上浮溢出，实现有价矿物和脉石矿物的分离。
进一步的，通过粗颗粒水力浮选工段预先抛除品位较低的粗粒尾矿。
进一步的，所述粗颗粒水力浮选设备包括多孔板水力空化器和浮选柱体，所述的多孔板水力空化器位于浮选柱体内的下部；所述多孔板水力空化器包括多孔板和气-水混合输入装置，其中所述多孔板和气-水混合输入装置依次连接；所述浮选柱体包括溢流槽、中间柱体和底流槽，所述的多孔板的孔分布为有中心孔的辐射状和同心圆环状，或无中心孔的辐射状和同心圆环状，多孔板具有一定的厚度及孔通道具有一定长度，为溶于水中的气体空化析出提供一定时间。
进一步的，中间柱体内部设有压力传感器，上部外圆周设有桶状溢流槽，上部中心设有给料管，下部设有底流槽。
进一步的，底流槽为倒圆锥形结构，底流槽底部设有排料管，排料管设有电磁阀控制底流流速。
本发明与现有有色金属磨矿-选矿工艺流程相比的优点：
1.通过提前抛尾工艺实现了(1)降低磨矿能耗，节约选矿成本；(2)显著提高选矿的处理量(3)提高后续浮选入浮品位，缩短浮选流程(4)粗颗粒尾矿有利于转化成各种建材，实现尾矿源头大规模减量。
2.通过粗颗粒水力浮选设备实现对粗磨矿物的提前抛尾，本申请中的粗颗粒水力浮选设备可以分开独立调节进水和进气流量，通过调节进水流量，控制上升水流流动状态，可以使不同粒径的粗颗粒悬浮；通过调节进气流量，可以控制水中的气含量；通过调换/组合不同孔径的多孔板，可以调节浮选气泡的尺寸大小，通过调节进气量，控制液体的气含量，控制紊流度，使气泡发生器产生的气泡均匀分布于上升液流中，形成气-液复合态流化床，从而显著拓宽粗颗粒入选粒级范围，提高分选效率，本申请中的粗颗粒水力浮选设备通过调换不同孔径的多孔板，还可以产生不同尺寸的气泡。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图；
图2是本发明中的粗颗粒矿物水力浮选设备示意图；
图3a是气泡发生器的俯视图,图3b是布水装置视图。。
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、完整地描述，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。
实施案例一：
一种基于水力浮选技术的大宗有色金属固废源头减量工艺，所述的工艺包括下述步骤：
步骤一：将原矿给入高压辊磨机粗磨同时避免过粉碎，经过振动筛分级，其中筛上产品返回高压辊磨机工段，筛下产品进入水力浮选工段。
步骤二：将筛下经调浆混匀进入粗颗粒水力浮选装置，低品位粗粒尾矿预先排出，不再进入后续的分选流程，经干堆脱水后作为建筑用砂，大量减少进入尾矿库尾矿。
步骤三：水力浮选粗精矿进入细磨工段并进行水力分级，其中溢流进入浮选工段，底流返回细磨工段。
步骤四：细磨分级溢流经浮选工段获得最终的合格精矿，细粒尾矿进入尾矿库。
所述的高压辊磨机磨矿工段相比球磨机可大幅减少过粉碎，适用于后续水力浮选。
所述的水力浮选工段工艺结合了传统的干扰床分选和浮选工艺的优点，通过引入上升水流有效降低粗颗粒的沉降末速，通过产生的浮选气泡显著改变颗粒间的密度差异，最后分选出较高品位的精矿和较低品位且粗颗粒较多的尾矿。
本发明中的水力浮选设备参见附图2-3，一种粗颗粒矿物流态化水力浮选设备，包括浮选柱体6、用于产生不同大小气泡和进气量的气泡发生器7和用于形成上升水流的布水装置 15，所述的浮选柱体包括溢流槽3、进料装置(包括进料管4和进料分布器5)和底料槽8，其中所述的溢流槽3设置于浮选柱6顶端外圆周上，进料装置设置于浮选柱6轴中心上，底料槽8设置于浮选柱6底端；所述的给液装置(包括给液喷头15、液体流量计16、进水泵17)设置于浮选柱6内下部；所述的气泡发生器7设置于浮选柱6内，位于布水装置15正上方，其中所述的气泡发生器7为六叶扇形连接管，但不局限于此形状结构，且连接管上嵌有可以调换/组合不同孔径的多孔板；所述的浮选柱6内设有压力传感器12，其与压力传感控制箱18和压力传感电磁阀9相连接。
本发明可以在浮选柱体内形成稳态的上升水流，通过调节进水流量，使不同粒径的粗颗粒呈现悬浮状态；通过调节进气量，控制液体的气含量，控制紊流度，使气泡发生器产生的气泡均匀分布于上升液流中，形成气-液复合态流化床；通过调换不同孔径的多孔板，可以产生不同尺寸的气泡。
具体步骤如下：
步骤一：打开进水泵17注入水，调节液体流量计16，在浮选柱6内形成一定流速稳定流动状态的流化床。
步骤二：打开气泵14，调节气体流量计13，进而控制液体气含量及紊流度，同时气泡发生器7产生的气泡均匀分布在上升液流中；通过调换不同孔径的多孔板可以控制气泡尺寸大小
步骤三：待气泡稳定后，打开进料泵1，调节进料流量计2，使混合均匀的矿浆以一定的流速进入浮选柱内。
步骤四：通过调节压力传感控制箱18来控制排矿电磁阀9的开度，进而控制浮选床层的高度。
与现有技术相比，本步骤提供的适用于粗颗粒回收的方法，可以分开独立调节进水和进气流量。通过调节进水流量，控制上升水流流动状态，可以使不同粒径的粗颗粒悬浮；通过调节进气流量，可以控制水中的气含量；通过调换/组合不同孔径的多孔板，可以调节浮选气泡的尺寸大小。从而显著拓宽粗颗粒入选粒级范围，提高分选效率。
本发明具体对河南某辉钼矿高压辊磨机磨矿-水力浮选预抛尾-再磨浮选选矿流程如下：
1.将品位为0.098％钼原矿给入高压辊磨机磨矿工段，经过筛孔为1mm振动筛分级，其中筛上产品返回高压辊磨机工段,筛下产品进入水力浮选调浆桶，调浆浓度为50％。
2.调浆过程中分别添加110克/吨煤油和150ppm松醇油作为捕收剂和起泡剂，调浆时间分别为5分钟。
3.通过水泵向水力分选设备柱体中注满清水；打开并调节气泡发生器旁边的进气阀，水气混合经过孔板空化器，使柱体内产生稳定的气泡，同时形成静态的上升水流。
4.通过泵将矿浆按一定流速经水力浮选设备上部给料分配器导入柱体，通过压力传感器控制柱体内床层高度。获得品位为0.0097％的粗颗粒尾矿，获得品位为0.13％的粗精矿，其中钼回收率达97.2％，抛尾率28.6％，具体明细见表1。
5.细磨工段将水力浮选出的精矿进行球磨机再磨并水力分级，分级溢流粒度为-200 目占60％，进入浮选调浆桶，分级机底流返回球磨机。
6.调浆浓度为35％，调浆过程中分别添加125克/吨煤油和150ppm松醇油作为捕收剂和起泡剂，调浆时间分别为5分钟。
7.调浆混匀后进入浮选机浮选，共经过两段精选三段扫选，获得钼品位52％精矿，尾矿品位0.0074％，钼回收率87％。
8.表2为粗粒尾矿和细粒尾矿粒级分布，其中粗粒尾矿中-1+0.3mm含量共计86.59％，适于做建筑用砂；细粒尾矿粒级全部在0.15mm以下，作为尾矿进入尾矿库。
表1某钼业钼原矿经水力浮选工段后矿样分析结果
原矿品位/％ 入料粒级/mm 精矿品位/％ 尾矿品位/％ 回收率/％ 抛尾率/％
0.098 -1 0.13 0.0097 97.2 28.6
表2某钼业钼矿粗细粒尾矿粒度分布
Figure BDA0002313879860000051
至此，本发明的一种基于水力浮选技术的大宗有色金属固废源头减量工艺完成了工作过程，获得最终的精矿产品和不同粒级尾矿产品。同当前传统工艺流程相比，此工艺采用高压辊磨机进行粗磨，避免过粉碎；提前抛尾，降低了后续细磨磨矿能耗，增大了下阶段浮选入浮颗粒粒径；在原有工艺中加入了水力浮选工段，提高了选矿的处理量并显著的提高了后续浮选的入浮品位，缩短了浮选流程；粗粒尾矿转化为建材,进入尾矿库细粒尾矿减少，实现有色金属选矿固废源头大规模减量。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各块技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种基于水力浮选技术的大宗有色金属固废源头减量工艺，其特征在于，所述的有色金属选矿工艺步骤为：
步骤一：将原矿给入高压辊磨机粗磨同时避免过粉碎，经过振动筛分级，其中筛上产品返回高压辊磨机工段，筛下产品进入粗颗粒水力浮选工段；
步骤二：将筛下经调浆混匀进入粗颗粒水力浮选装置，低品位粗粒尾矿预先排出，不再进入后续的分选流程，经干堆脱水后作为建筑用砂，大量减少进入尾矿库尾矿；
步骤三：水力浮选粗精矿进入细磨工段并进行水力分级，其中溢流进入现有浮选工段，底流返回细磨工段；
步骤四：细磨分级溢流经浮选工段获得最终的合格精矿，细粒尾矿进入尾矿库。
2.根据权利要求1所述的一种基于粗颗粒水力浮选技术的大宗有色金属固废源头减量工艺，其特征在于，使用高压辊磨机磨矿，筛分出-5mm、-4mm、-3mm、-2mm或-1mm粒级。
3.根据权利要求1所述的一种基于粗颗粒水力浮选技术的大宗有色金属固废源头减量工艺，其特征在于，采用高压辊磨机进行碎矿，并减少矿石过粉碎。
4.根据权利要求1所述的一种基于粗颗粒水力浮选技术的大宗有色金属固废源头减量工艺，其特征在于，所述的粗颗粒水力浮选设备通过产生的气泡吸附在有价的疏水性颗粒表面，显著改变疏水性颗粒和脉石颗粒间的密度差异，通过在水力浮选设备底部引入静态的上升水流以降低疏水性颗粒的沉降末速，并使其上浮溢出，实现有价矿物和脉石矿物的分离。
5.根据权利要求1所述的一种基于粗颗粒水力浮选技术的大宗有色金属固废源头减量工艺，其特征在于，通过粗颗粒水力浮选工段预先抛除品位较低的粗粒尾矿。
6.根据权利要求1所述的一种基于粗颗粒水力浮选技术的大宗有色金属固废源头减量工艺，其特征在于，所述粗颗粒水力浮选设备包括多孔板水力空化器和浮选柱体，所述的多孔板水力空化器位于浮选柱体内的下部；所述多孔板水力空化器包括多孔板和气-水混合输入装置，其中所述多孔板和气-水混合输入装置依次连接；所述浮选柱体包括溢流槽、中间柱体和底流槽，所述的多孔板的孔分布为有中心孔的辐射状和同心圆环状，或无中心孔的辐射状和同心圆环状，多孔板具有一定的厚度及孔通道具有一定长度，为溶于水中的气体空化析出提供一定时间。
7.根据权利要求6所述的一种基于粗颗粒水力浮选技术的大宗有色金属固废源头减量工艺，其特征在于，中间柱体内部设有压力传感器，上部外圆周设有桶状溢流槽，上部中心设有给料管，下部设有底流槽。
8.根据权利要求7所述的一种基于粗颗粒水力浮选技术的大宗有色金属固废源头减量工艺，其特征在于，底流槽为倒圆锥形结构，底流槽底部设有排料管，排料管设有电磁阀控制底流流速。
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