國內外選鎢設備與選鎢工藝與技術的新動向
當前鎢的選礦技術發展趨向予預先富集,減少過粉碎,合理調整產品結構,綜合利用,細泥回收。采用新技木,新設備,以提高選礦技術指標和經濟效益。綜合國內外近期選鎢技術的進展和動向,分述于后。
一、預選富集
當前鎢礦的入選品位愈來愈貧,預選富集,多丟廢石,以提高入選原礦品位,減少進入磨礦和選別作業的礦量,降低能源、材料,藥劑消耗等的費用,減少細粒尾礦堆放置,是一項具有重大經濟效益的措旋。預選方法,一般有手選,光選和重介質選礦.
1.手選 手選是耗費勞動力多,勞動強度大的作業、但生產成本較低。日本鐘打鎢選廠,將礦石分成-150+50、-50 +30毫米兩級進行手選,選出廢石含WOn0.06%,作為石英礦出售。
我國一般是分三級進行手選。粗、中粒級為反手選,細粒級為正手選,其丟陂率約50%,廢石品位含WO30.01~0.02%,回收率可達96~98%手選耗電約1.95~2.2度/噸礦石(重選耗電約23.6度/噸礦石),手選成本約為1.4元/噸礦石(重選為6.4元/噸礦石)。大吉山鎢礦胸手選丟廢率1984年約為52.6%,手選回收率97.1%,富集比2.2倍。
2.光選我國光選機的研制取得了一定的進展,贛州有色冶金研究所研制的GS-I型光選機,在小龍鎢礦投入生產,對分選不同光學性質的礦物適應性較好,變質巖類石英脈鎢礦的分選效率較高,花崗巖類石英脈鎢礦的分選效率較差。小龍鎢礦分選16-50毫米的礦石獲得較為滿意的結果.30—50毫米礦石的丟廢率可達90%。瑤崗仙鎢礦研制的YG-40型激光揀選機,在給礦不排隊的情況下,取得了較好的分選效果。
光選機的給礦方式,掃描系統、信息處理以及分選執行機構都比過去有較大進步,用于處理15—40毫米的礦石效果良好,可代替部分手選作業。但國內由于光電元件材質較差,鎢礦與圍巖難以分離以及設備系列化等問題,影響推廣應用,與國外M16激光揀選機相比,尚有一定的差距。
國外的RTZ礦石揀選機,從1966年開始研制12型,13型,1976年制成RT2-16型激光揀選機,1979年制成RT2-17型輻射礦石揀選機,1983年刺成RTZ-IS型電磁、電導礦石揀選機,1984年制成RT2-27型電磁、電導礦石揀選機。
給礦方式是排隊給入揀選機,有2流道,8流道、4流道和5流道。
澳大利亞卡賓山鎢選廠,安裝3臺RTZ-16型激光揀選機。分-160+80毫米,-80+40毫米、- 40+20毫米三種粒級入選,每臺揀選機各有超粒級礦石的保護措施,三臺揀選機每小時處理含10%的石英脈礦石300噸,能回收97%的石英,丟掉98%的廢石,入選品位W030.09%,每噸礦石處理成本約一美元。
芬蘭奧托昆普公司最近研制成一種普雷坎( Precon)揀選機,它是利用tI散射進行揀選,用微機控制分選作業。但尚未用于鎢礦。
3.重介質選礦重介質選礦在國外廣泛應用。用于鎢礦也取得了成功的經驗,一般是用重介質水力旋流器及D-W-P分選器。沙粒公司研制了一種新的三產品重介質分選器(TRI-Fl.Oseparato r),包括兩個星漸近線的重介質進口和兩個呈漸近絨的重產物出口,礦漿從上端中央的進口給入,經第一次選別排出第一重產品,再經二次選別排出第二重產品和輕產品。一個設備完成兩次分選作業。它可給入兩種不同密度的介質,按兩種比重分選,或給入相同密度的介質,以得到質量稍異的重產品。其優點是能分出較高質量的精礦和排出貧尾礦。獲得的第二重產品,可以是男一種精礦,也可以是次精礦或需要再磨再選的中礦。與普通重介質旋流器相比,在回收率接近的情況下,精礦品位提高約一倍,秸礦品位相同時,回收率提高10%。
葡萄牙帕拉斯葵拉鎢選廠,原礦破碎至-18+1毫米入重介質旋流器,用球狀硅鐵作加重劑,進行予選,約80%的原礦進入旋流器分選。原礦品位從W030.3—0.4%提高到WO34%后,送入主選廣,重介質回收率92%。英國赫默頓選廠,采用D-W.P旋流器處理-9+1.7毫米粒級,原礦品位W03 0.17%.丟廢率80~90%。
我國的湘東鎢礦,洋塘鎢礦,由于圍巖與脈石的比重差較大,采用重介質分選,都取得了較好的經濟效益。湘東鎢礦用重介質選礦配合手選,廢石選出率提高了7~13%,成本降低了5-13%,但因資源枯竭,現已停產。
二、減少礦石過粉碎
鎢礦物性脆,易產生過粉碎呈細粒損失,因此,應盡可能將已單體解離的礦物,及時回收,避免泥化損失。但減少過粉碎,牽涉到破碎、磨礦,分級和選別等一系列問題,如何實現,略述如后。
1.破碎我國鎢礦一般采用兩段或三段破碎流程,最后一段破碎,一般是短頭圓錐破碎機或對輥機,最終破碎產品粒度一般為10~20毫米。
國外當前趨向予采用破碎比大的設備和超細破碎機,以降低最終破碎粒度至6- N10毫米,這不僅能以碎代磨,節省能耗,而且能使破碎的過粉碎現象比磨礦少得多。臭地利的米特席爾鎢迸廠采用SBM型錘式破碎機,將塊度為一米的原礦石,一次破碎到10毫米,破碎此為100,簡化了破碎流程,節省了基建投資,只要調整錘擊元件,即可變成五種不同的結構,通過錘擊作用,可以實現選擇性破碎。美國諾得伯格公司研制的旋盤式破碎機,能獲得-6毫米的細粒產品。美國阿麗斯一卡爾默斯公司研制了500,600型液壓圓錐破碎機,可作為細碎。法國巴必特勒斯公司專為處理O~10毫米細粒礦而生產的BS704UF型超細破碎機,處理能力為50噸/時,破碎產品中0~3.35毫米粒級為45%,0~6.3毫米達80%。美國雷克斯洛德公司生產的超重型短頭式兩蒙斯型圓錐破碎機,具有特殊設計的破碎腔,破碎產品可達6~7毫米。美國阿麗斯一卡爾默斯公司用新型小偏心距圓錐破碎機與常規用的細碎機和濕式半自磨機處理斑巖銅礦試驗表明,新型液壓圓錐破碎機的能耗比常規細矸機fK25%,比半自磨低53%。設備安裝功率,常規細碎機,半自磨機與新型破碎機相比,分別高25%和86%。
上述各項設備都可應用于鎢礦,降低最終破碎粒度,減少過粉碎,節省電耗。
2.磨礦、分級用不同的磨礦方法獲得同等的解離度,會產生不同數是的細粒礦物。球磨比棒磨、開路比閉路產生的細粒多。對鎢礦而言,應采用以壓碎作用為主的設備,狙磨都是用棒磨機,細磨用球磨機。視礦石粒度嵌布情況,粗粒采用一段粗磨,細粒應采用多段磨礦。閉路磨礦的檢查分級設備,不宜用螺旋分級機,應采用高效率的細篩。這是由于鎢礦的比重大,同等尺寸的重礦粒沉降較快,用螺旋分級機閉路,會使部分已經單體解離的鎢,沉入分級機底部,進入返秒再入磨機而造成過粉碎。黑鎢礦嵌布粒度袒的重選廠,一般采用一段或兩段棒磨,跳汰和振動篩形成閉路。
國外白鎢礦床居多,故多采用棒磨。當磨礦粒度大子0.3毫米時,采用一段或兩段磨礦,當粒度小于0.3毫米時,采用一段磨礦或一段棒磨加一段球磨的兩段磨礦,如美國的特姆佩猶特鎢選廠,瑞典的伊克斯約伯格鎢選廠。也有不少選廠,采用多段磨礦,如南朝鮮桑棟鎢礦、澳大利亞王島鎢礦等。有一些鎢礦的磨礦機巳采用橡膠襯扳。蘇聯的蒂爾尼阿烏茲鎢選廠,為減少過粉碎,安裝10臺+7000毫米自磨機,在鎢選廠屬首次使用,值得重視。
分級方面,國外與磨機構成閉路的多為篩子,有莫根森篩,德瑞克篩,圓筒細篩等。處理1—0.2毫米舴礦石,篩面用不銹鋼制成。美國及聯邦德國生產聚氨基甲酸乙脂篩面,可提高使用壽命5 --40倍。某些選廠也用水,旋流器加細篩進行分級,并與磨礦機構成閉路。
我國的篩分分級,雖然也有弧形篩、旋流細篩、直線振動篩、高頻細篩等,但在黑鎢礦的祖粒部分一般用振動篩。白鎢浮選廠多用螺旋分級機,致使一部分已經單體解離的鎢,進入分級返砂,而造成過粉碎。國內一些選廠,在磨礦、分級回路中,增加跳汰作業,以回收單體解離的金屬。就我國目前的情況而論,采用直線振動篩或高頻細篩取代螺旋分級機與磨礦機構成閉路,效果較好。柿竹園5Q噸/B試驗選廠,采用高頻細篩效果顯著。大廠車河選廠用ZKB1545直線振動鈿篩代替2FLG-1500高堰式雙螺旋分級機與MBY2100×3000棒磨機組成閉路,經初步試驗,細篩篩分效率比螺旋分級機高56.85%.細篩篩上產品- 0.3毫米粒級含量比分級返砂低27.45%,可減少過粉碎,細篩篩上產品含錫品位低于細篩給礦品位,而螺旋返砂的含錫品位卻高于其給礦品位。
三、細泥回收
鎢細泥包括原生細泥和次生細泥。由于鎢礦物脆性大,易泥化,細泥品位一般較原礦品位高,而且性質復雜,無論是用重選或浮選回收,都存在一定的困難,
國外的細泥處理設備,都是巴特萊一莫茲利40層翻床和橫流皮帶溜槽配套使用,粗選用B-M翻床,精選用溜槽。該兩種設備都由巴特菜公司制造和銷售。40層翻床由1220×1530毫米玻璃鋼床面組成,層距12.70毫米,給礦坡度1.5-3.O度,精礦排出時床面反向傾斜45度,高壓水在72秒鐘內沖洗完畢,入選礦石含重礦物不得超過IO%,礦漿濃度為15%肘,每小肘處理2噸。橫流皮帶溜槽,由一條2400毫米寬的無極皮帶和軸距為2750毫米的一對主動輪和被動輪組成,皮帶朝橫向傾斜,縱向呈水平,整個機組由四根鋼絲繩懸掛在機架上。由于不平衡錘在運行中的變速作用,使橫流皮帶的礦粒在流膜運動中產生軌道剪切作用,重礦物沉于床面,‘輕礦物懸浮于皮帶的傾斜邊沿而分離,沉積的重礦粒由皮帶向前輸送到洗滌區,中礦沖洗至中礦槽,重礦物帶至皮帶主動輪端部,排至精礦槽。葡萄牙帕拉斯葵拉鎢礦,小于1毫米粒級經搖床選別后,尾礦中仍有細粒黑鎢礦,用細篩篩出送巴特萊一莫茲利翻床回收,所得精礦經礦泥搖床精選后,再脫硫浮選,獲得WO3 0.60%黑鎢糈礦。自橫流皮帶溜槽出現后,就取代了礦泥搖床。精選搖動翻床的粗精礦,回收率可達70%,精礦品位可達W0320%,處理能力為0.5噸/臺時。
泰敏斯選廠用40層搖動翻床處理脫泥黑鎢礦的指標如表7。
我國有獨特的細泥重選設備,用離心選礦機粗選,用皮帶溜槽和振擺溜槽精選。當用離心選礦機選別WO3 0.3—0.6%細記時,一般可獲得祖精礦品位WO31.5—3.0%.回收率為60~75%。振擺溜槽作精選,在大吉山鎢礦處理30微米物料,具有較高的分選效率。
黑鎢細泥浮選一磁選,國內也取得了進展。處理WO3 0.3—0.6%細泥時,獲得WO317—20%精礦,回收率62—77%,藥劑費用為3.3—4.4元/噸。滸坑鎢礦,以磁一浮聯合流程代謦全浮流程,細泥回收率提高9%。瑤崗仙鎢礦的浮選指標,當細泥品位WO30.58%時,精礦為WO316~18%,回收率為71%。用高梯度磁選機處理細泥品位WO3 0.4%,場強為15000奧斯特時,精礦WO321.89%,回收率為77.11%,比浮選更為優越,且成本低,無污染。
四、國外新技術新設備動態
國外鎢選礦防止過粉碎技術,進展較快,除降低最終破碎產品粒度和用篩子代替螺旎分級機外,采用自磨礦及周邊排料棒磨機,是減少過粉碎的一項重要措施,值得引起重視,采用粗粒浮選設備,也能早收多收,減少過粉碎,-蘇聯、芬蘭都巳用于有色金屬選廠。蘇聯研制的泡沫浮選機,工業上很快得到應用,其特點是浮選粒度上限比普通浮選機高5-10倍,適合粗粒浮選,礦粒粘附在幾個氣泡,因而浮選速度快,能耗低。芬蘭奧托昆普公司研制的詩殼蓋姆一艾爾快速浮選機,應用于第二段磨礦,分級回路中進行單槽浮選,鎢選廠也可應用。
為節省能耗,在磨礦機內采用角螺旋襯板,美國圣曼紐爾選廠,用于+3.25×3.2米和鈀.81x 4.27米球磨機中,三年內生產費用節省160萬美元。瑞典發明的磁性襯板,由陶瓷永久磁鐵組成,基魯鈉選廠應用,節電11%,且磁性襯板薄,增加了磨礦機工作客積,比橡膠襯扳輕一半,安裝簡單方便。
圓形跳汰機在國外的砂礦中應用廣泛,在國內脈錫礦進行的初步試驗效果較好。
國外繼續廣泛采用螺旋選礦機,選別0.07毫米或更粗的物料,以回收鎢、錫,特別是選貧物料更為有效。澳大利亞新研制的+3.5米圓錐分選機,處理量200-300噸/時,比2000圓錐分選機高2倍。
國外在脫水設備方面,廣泛采用高教濃密機和水平帶式真空過濾機,效果顯著。國內在柿竹園試驗廠也進行了水平帶式過濾機,試驗效果較好。
鎢選廠的言功化,國內外一般都不高,特別是重選廠,實現自動化的困難較大,但自動檢測技術,國外比國內高。結合我國國情,大、中型選廠,可以適當的采用粒度儀、分析儀、流最計、密度計等檢測儀表,及時發現和調整生產,提高選礦指標,個別選廠可以采用較高的自動控制水平。
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