第2章工艺流程的设计与计算B续

2.5选别流程的选择与计算2.5.1选别流程的选择2.5.2选别流程的计算2.6矿浆流程的选择与计算2.6.1矿浆流程计算的目的及内容的2.6.2矿浆流程的计算法2.6.3矿浆体积计算的原始指标2.6.4矿浆流程计算的步骤2.7总结2.5.1选别流程的选择选别流程选择或设计,是整个选矿厂设计的核心部分,设计成功与否,关系到能否送出合格产品，各项技术经济指标能否实现最优化，关系到项目能否如期建成投产，能否给企业带来最大的经济效益.A.有色金属矿石，以浮选（flotation）为主（Cu、Pb、Zn），钨、锡，重力选矿黑钨石和锡石：预选（手选、光拣选、洗矿）——重选(gravityseparation)（水力分级机、摇床+跳汰）——精选（再磨再选）——细泥处理单一重选法：离心机——摇床——皮带溜槽摇床——振动溜槽摇床——铺布溜槽水力圆盘、淘洗盘组合常见选矿流程，按矿石类型分：B铁矿石强磁性铁矿石，比磁化系数大于3000×10-8m3/kg（磁铁矿、磁黄铁矿、钛铁矿、铬铁矿等）：一段磨矿、一段磁选(magneticseparation)/阶段磨矿阶段磁选（提高品位）/阶段磨矿+细筛/两段连续磨矿+磁选（也可用于中磁性铁矿石500-3000×10-8m3/kg）弱磁性铁矿石，比磁化系数15-500×10-8m3/kg（赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿）：单一浮选流程（鞍山）/焙烧磁选（酒钢）/强磁选——浮选流程（铁坑选矿厂）复合铁矿石类型：含铜、钴选矿：磁选+浮选含钽、铌、稀土铁矿：包头钢铁公司钒钛磁铁矿石：攀枝花C金银贵重金属选矿：重选：淘金混汞法/氰化法（氰化浸出/锌粉置换）浮选：硫化矿（阶段磨矿阶段选别）D非金属矿选矿⑴选矿提纯：常规选矿工艺+磁流体水力旋流器/精密分级⑵超细粉碎技术：超细化作业改变表面及界面特性，纳米材料特性⑶表面改性：（充填、增强）粉体表面的有机化及功能，增加强度；改善热性能、光学性能、刚性、耐磨性、化学稳定性、加工性能等。化学沉淀表面改性法（包膜改性层）表面化学改性法：化学反应或吸附表面活性剂涂覆改性法：机械力化学改性：高能表面改性法：等离子体、紫外线、γ射线高能射线加强、诱发表面改性剂在颗粒表面的反应⑷其他加工利用技术：过滤/干燥/造粒/分级/混合/分散/收集按选矿方法分类单一选矿流程：浮选；重选；磁选。联合选矿流程：重选+浮选——重选/浮选；磁选+浮选——磁选/浮选；磁选/重选——磁选/重选机械选矿+化学选矿联合同一选别流程：选别段数、选别循环；精选(concentration)次数、扫选(scavengerseparation)次数、中矿(middles)处理；必须掌握的内容流程设计依据浮选流程的选择联合流程的应用常见单、多金属浮选原则流程产品方案的确定一、流程设计依据：矿物及脉石嵌布粒度，共生关系;矿石及矿物的物理、化学性质⑴可行性试验推荐的选别流程，但要具体情况具体分析.⑵同类型选矿厂的选别流程⑶环保方面，环境保护评估报告及批文⑷技术经济(产品售价、从技术、经济角度全盘考虑)直接依据——选矿试验及类似厂家经验选矿试验评价药剂制度试样代表性工艺参数综合利用试验规模、深度、指标环境保护选别流程产品方案二、浮选流程的选择（一）浮选原则流程的基本内容◇原则流程:只表示矿石加工方法、主要加工过程、选别阶段、选别循环的大致过程。它是整个工艺流程的骨干流程。以构成浮选原则流程的主要特征。◇选别段数：根据产品质量要求和尾矿排放指标控制。◇选别循环:矿石在选别作业中据矿石性质不同，选别目的不同，以及选别方法不同，而分别采用不同的选别作业。如黑钨矿，经摇床及电磁选，分为两个循环；又如铅锌矿，先经全浮选，而后再铅锌分离，这样就可分三个循环，即全浮循环、铅浮选循环、锌浮选循环。广东凡口铅锌矿与北京矿冶研究总院及中南大学合作，先后研究成功了高碱工艺、铅锌异步混合浮选工艺、混合用药快速优先浮选工艺、矿浆电位调控快速浮选工艺和铅锌浮选分离的四产品工艺，整体讲，使铅锌浮选工艺和指标达到国际水平。德兴铜矿选矿厂采用部分优先快速浮选工艺并采用新型浮选药剂，使铜浮选水平与国外同类选矿厂相当。柿竹园有色金属公司选矿厂采用“柿竹园法”工艺实现铋钼硫化矿物和黑白钨矿物综合回收，使选矿技术水平达国际先进。新疆可可托海选矿厂锂铍浮选并综合回收钽铌，其工艺水平和生产指标达国际先进。广西大厂车河选矿厂、巴里选矿厂和长坡选矿厂用重一浮一重流程处理锡石一硫化矿复杂矿石其综合选矿工艺达国际水平。此外，金川公司的铜镍选矿厂，湖南锡矿山的单一硫化锑选矿均达到较高水平。浮选流程的内部结构指粗选(rougherconcentration)、精选、扫选次数和中矿或中间产品返回地点等；a粗选次数取决于有用矿物含量和可浮性的差异，一般为一次；矿石中有用矿物含量高，对精矿质量要求不高，为提高精矿回收率，可采用粗选得最终精矿，而用一次或多次扫选的流程。b精选次数浮选循环中的精选次数，原矿品位不高，要求精矿品位高，湖南柿竹园有色金属（钼、铋）选矿（萤石），五次精选；作业数和顺序由有用矿物含量、精矿质量要求、矿物可浮性决定增加精选用于：①原矿品位低，矿物可浮性好，精矿质量要求高。②精矿运输困难，距离长。c扫选次数目前对一段一循环流程的发展方向是增加精选或扫选次数或同时增加，提高回收率，但影响精矿质量。增加扫选适用于：①对原矿品位高、可浮性差、精矿质量要求不高的工艺，可增加扫选次数甚至不需要精选作业。②原矿品位低，精矿质量要求不高，以便提高回收率③难选氧化矿，可浮性差，要求βk↓d中矿返回地点考虑精矿质量要求、矿石的可浮性、中矿连生体性质及数量、中矿产率及浓度返回方式：依次（循序）返回：中矿依次返回到它的前一个选别作业；适用于可浮性差，精矿质量要求不高。任意返回：可浮性好，精矿质量要求不高，保证收率，便于管理。集中返回：对精矿质量要求高、有用矿物可浮性好，集中返回粗选或更前的作业。集中单独处理：再磨再选，暂时无法使用，存放（浮选药剂多、矿泥多、难选矿物多、氧化矿连生体多）。处理方式取决于精矿质量要求，中矿中连生体性质、可浮性、中矿产率和浓度。总之，设计流程必须符合矿石性质，具一定灵活性，便于企业获得最大利益，符合环保规定。部分快速优先浮选原则流程（二）浮选原则流程的选择原则：①尽量将粗级别有用矿物回收至精矿，减少磨矿消耗②尽量将粗级别无用矿物丢弃③矿石不均匀嵌布，采用阶段磨矿阶段选别④对矿石性质复杂的矿石应单独处理影响因素①有用矿物嵌布特性②有用矿物种类、含量③矿石其它性质、可浮性、矿泥、难选矿含量金川公司选矿厂在铜镍选矿的同时注意贵金属铂、钯、锇、铱、钌、铑的回收;德兴选矿厂等一批大中型铜选厂在回收铜和黄铁矿的同时注意回收金、银和钼;江西宜春钽铌矿在回收钽铌和绢云母之后，再回收长石用作陶瓷和玻璃原料，基本上实现无尾矿排放。部分铜选矿厂用弱磁选法综合回收磁铁矿，其中铜录山铜选厂铁回收率达53.64%，丰山铜选矿厂铁回收率为46%，安庆铜选矿厂铁回收率为66.73%。琅琊山铜选矿厂铁回收率为32.92%。铁矿选矿厂的综合回收实例有包钢选矿厂回收稀土，攀枝花选矿厂回收钛、大冶铁矿、程潮铁矿等一批选矿厂综合回收铜和钴，梅山铁矿和邯邢矿山局铁矿选矿厂回收硫。某些稀散元素锗、硒、镉、铟以及伴生金银等大都富集在铜、铅、锌等精矿中，在冶炼时加以回收。因此，提高主产品的回收率也相应地提高了伴生元素的回收率。三、联合流程的应用▲连续磨矿，弱磁―强磁―阴离子反浮选流程▲连续磨矿，粗细分选、中矿再磨、重选―磁选―阴离子反浮选▲阶段磨矿，粗细分选、强磁―重选―阴离子反浮选▲阶段磨矿，弱磁－细筛－弱磁－阴离子反浮选▲磁选精矿―阳离子反浮选―泡沫浓缩磁选―再磨―多次扫选▲对弱磁性铁矿石可采用焙烧―磁选等。在有色金属选矿领域采用的联合流程同样很多，例如：▲重―浮―弱磁；重选―强磁―电选回收锂铍钽铌▲弱磁―浮选―加温脱药精选―重选―磁选―细泥浮选回收磁铁矿、钼铋、硫化物、黄铁矿、黑、白钨精矿。四、常见单、多金属浮选原则流程应用实例⑴单金属矿浮选原则流程原则：根据矿物粒度特性，尽可能使有用矿物或者连生体以粗精矿或中矿产出，然后再磨再选决定因素：有用矿物的粒度嵌布特性（粗粒嵌布、细粒均匀嵌布、细粒均匀嵌布、粗细不均匀嵌布、复杂不均匀嵌布和集合嵌布）和泥化程度，减少磨矿消耗。一段浮选原则流程——一段一循环（粗粒嵌布图4-23b）和一段两循环（图4-23b）两段浮选原则流程——精矿、中矿再磨再选（细粒均匀嵌布）（图4-24c）或尾矿再磨（粗细不均匀嵌布）（图4-24b）三段浮选原则流程——富尾矿再磨再选+中矿再磨再选或富尾矿再磨再选+尾中矿再磨再选（复杂不均匀嵌布）（图4-25）集合嵌布矿石：粗精矿集合体再磨两段浮选原则流程或中矿两段浮选原则流程，广泛应用于处理有用矿物包含在较大的集合体内的斑岩铜矿石，称为“精——扫选”（图4-24-a-c）对泥化及可溶性盐类矿物，根据矿泥和矿砂的选别工艺的差别，一般采用一段两循环浮选原则流程。（图4-23b）⑵多金属矿浮选原则流程直接优先浮选流程——主要为硫化物（75%以上）、有色金属硫化矿（10%左右）的浮选流程；实例P42图4-26a。全混合浮选原则流程——含少量有色金属的高硫硫化矿常用它，分为常规、异步混合浮选；实例P42图4-26d、e、f、g.部分混合（等可浮）浮选原则流程——黄砂坪铅锌矿，铅锌等可浮——铅锌分离——锌硫混合浮选——锌硫分离（b,c）；实例P42图4-26b、c。分支浮选流程——见下图铜铅等可浮流程图异步混合浮选常规混合浮选分支浮选流程桃林铅锌矿选矿工艺流程五、产品方案的确定⑴产品方案是研究和确定建设项目所生产产品的种类、规格、质量等方案问题；⑵必须尽可能实现资源的综合回收；⑶进行市场的预测和经济分析工作；⑷能源、产品质量、资源利用和经济效益最优化。2.5.2选别流程的计算一、计算目的及内容目的：①确定各产物的工艺指标，为选择设备、方案比较服务②在生产中，流程考查，矿浆(orepulp)流程计算，找出生产薄弱环节③画出数质量流程图（标有各产物的数量和质量指标的选别流程图）计算中不考虑任何损失，遵循物料平衡原则。内容：数量指标：重量Q（t/h）和产率γ（%）金属量P（t/h）--作业设备和运输设备选择的主要依据质量指标：品位β（%），回收率ε（%）、作业回收率E(%)二、计算方法:平衡法--重量平衡、金属量平衡321332211321QQQQQQ1111nnnnnnQQnnn11QQnn）、QQQ、，（T）（标两个方程只能求两个指原始指标每点两个个指标数个点共指标数指标计算(4266363222211Q1,β1Q2,β2Q3,β3三、必要而充分的原始指标数的确定1、确定项目A-流程中所有需要知道的全部指标数A=CnB-流程中可列出方程式数目B=CaC-计算项,若流程只计算产物重量,则C=1；若流程既计算产物重量，又计算品位，则C=1+1通式C=1+e（e为参与流程计算的金属种类数）n-流程中选别产物数N-必要充分的原始指标数a-流程中选别作业数上面的例子是最简单的a假如流程中许多作业时公式是否成立b假如给料中含两种有用成分时)13(2)()()(NancBANcaBcnA代入上例可求出的未知数个数总数目举例如右图c=2n=8a=4N=c(n-a)=2(8-4)=8136K812X1171042592、选择必要而充分的原始指标数原则◆①必须是加以控制和稳定的指标、影响最大的指标：浮选重选磁选的两种产品的选别作业，选择β、ε三种产品（中矿）：γ、β（稳定循环负荷）◆②对同一作业而言，β、γ、ε、只选其中两者◆③这三个中只能是γ、β或β、ε，而不是γ、ε，设计中常用β、ε。四、浮选流程计算步骤A、设计中（β、ε）浮选流程的