选矿的工艺流程与设备的改进措施

李凤成

摘 要： 近年来由于经济水平的飞速提升，各种采矿业也得到了极大发展，有关工艺流程和施工設施也在不断改进。采矿作业中的选矿工艺极为必要，对矿物资源的加工和利用有重大影响。本文简要介绍了矿产资源的性质，分析了选矿过程，指出了选矿设备的现状，并提出了改善选矿设备的措施。

关键词： 选矿工艺;设备及工艺流程

【中图分类号】TD928.2     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.29.224

随着我国经济的发展，特别是改革开放以来，社会经济领域前所未有的发展成果使我国各个生产领域的快速发展，尤其是对工业产生重大影响的工业领域。在这种情况下，矿石工业的相关技术和产业也取得了长足的发展和进步，对我国矿业的发展起到了积极的促进作用。虽然技术方面产生很多进步和成果，但选矿工艺与发达国家仍然有着不小的差距。

1 矿物的性质特点

我国的地理位置和地质结构决定了矿产资源的分布和开采方式。为了满足日益严格的国家环境保护要求，我国的铜冶炼行业于1999年制定了冶炼烟气酸处理及其他达标处理标准，需要改进相关设备，建立新的系统开发和回收体系。除铜矿外，我国铁矿的分布也不均匀。因此，在选矿和设备改进过程中，有必要确定矿产资源的具体特征，并找到最合适的选矿工艺。

2 选矿的工艺流程

矿石原料的开采和生产工艺过程有必要高度重视，各种加工过程中难免会涉及到利用矿物的各种化学性质，并且不同的操作顺序对矿物的化学反应也不同，这将影响利用率和处理结果。因此，矿物原料的加工利用必须严格遵守有关标准和程序。选矿是关联着矿物品质评判和安全鉴定的关键工艺流程，对作业过程也有着严格的把控。主要的选矿工艺如下：

2.1 破碎细磨工艺

在矿石开采后的加工过程中，最重要的部分是破碎和研磨。破碎和研磨阶段是选矿过程中最关键的部分，也是最消耗的步骤。增加选矿工艺的破碎性能是指把开采的矿石材料尽可能破碎到实际加工技术所限制的破碎细度，是提升加工作业效率和减少资源消耗的重要途径。在我国常用的采矿设施搭配中，普遍采取的选矿技术是较小规模破碎车间的一阶段或两阶段开路破碎，以及大规模破碎车间的三阶段或四阶段破碎;对于具有更细颗粒的矿石要使用精细研磨技术才可以充分分解矿物并获得高质量的矿石。80年代，我国在原始的两阶段分离过程中增加了精细的筛分再研磨过程，从而进一步提高了原始矿物的准确性。然而，当下的细筛设施工作效率依然较低，往往需要二次细磨，不利于生产加工管理和成本控制。

2.2 弱磁选工艺与反浮选工艺流程

一般来说，对于一些细粒度的铁矿石，弱磁选工艺可以通过分步研磨获得精矿，但回收率较低。在目前的设备技术下，保证质量的精矿的回收率很难进一步提升。因为所选矿石材料的粒度越细，分离过程中的机械夹杂物越多，难度就越大。反浮选法是获得某些细粒铁矿石高质量精矿的最有效方法。无论是用于阳离子反向浮选还是用于阴离子反向浮选，都足以获得高质量的精矿。

2.3 反浮选与其他选矿方法联合工艺流程

实际加工中可根据不同矿石的加工性质特点和客户不同的使用途径来适当搭配不同的工艺法，更有助于产品质量的提升和多样化生产需要，也能够一定程度的节约经济投资。由于反浮方法是基于离子的物理性质的方法，可以与多种方法组合使用。例如重选反浮选、弱磁选等综合工艺流程。他们的共同点是首先从原矿中使用重选、弱磁选等基础工艺遴选出高品质矿材，再对其余相对较难选择的矿石进行反向浮选处理，进而减低反浮选工程量，节省选矿工艺的处理成本。比较这两种工艺，弱磁选-反浮选组合工艺应用更广，加工设施上也比重选法更具优势。但是应注意的是，特定双重工艺的组合使用还取决于矿物的具体情况，并非所有矿物都适合于选矿工艺的组合使用。

3 选矿设备的改善

当前矿产业得到快速发展，其工艺需求越来越高，所涉及到的机械设施同样在进步和更新。早在上世纪80年代至90年代，选矿过程的最大特点就是能够尽可能多地将提高对矿物质的破碎力度，并将粒度控制在相对合理的范围内。避免由于粒度太小而导致的矿物回收困难，因为当时的技术无法实现细粒矿物的有效利用。因此，有必要选择一个相对合理的破碎工艺，以使进料的粒度最小化，并提高磨粉机的处理能力和效率。

对于现有设备条件，合理使用工艺流程是指对现有组织的不断改进、设备性能的提高、选矿工作的最大效果发挥以及对不同矿物进行不同选矿分析的实现。随着现代技术的不断发展，研制出破碎率大、效率高、能耗低的新型破碎设备已成为该领域的发展趋势，在选矿中的作用日益重要。与传统的颚式破碎机相比，新型设备的优势非常明显。首先，它具有结构简单的特点，可以实现更加灵活简单的操作;其次，其作业成果更为科学精准，具有很大的参考意义;再次，制造简单且成本低。基于以上优点，新的选矿设备可以快速取代传统的颚式破碎机。并且在实践中发现该设备是用于破碎原矿的最广泛使用的破碎设备，具有大量的品种和规格，可适用于多种开采情况。

3.1 外动颚匀摆颚式破碎机

外动颚式匀摆颚式破碎机改变了颚式破碎机的传统设计。传统的颚式破碎机使用四根连杆作为动颚的设计已使用了一百年，取而代之的设计是把连动杆置于设备外侧板，而将动颚置于连动杆的延伸部分，进而通过侧板将动力传输到外部动颚。这种设计方法能很好地抵消连动杆对动颚活动的制约，使得动颚具有更优越的运行性能。与传统设施相比，外动颚匀摆颚式破碎机不仅破碎比更高，同时动颚移动轨迹可大大减少衬套的磨损，同时确保排出口的尺寸。这是新一代外动颚式匀摆颚式破碎机的原理。

3.2 结构特点

外动颚匀摆式颚式破碎机不仅构造精简、使用广泛、造价低廉，而且其动颚具有理想的轨迹、加工性能优秀、偏心轴转速快等明显优势。其破碎腔相较于传统颚式机而言体积更大，可以提高破碎率。

4 结语

选矿工艺面向国内外广阔的市场，在这种背景下，只有选矿工艺和设备条件的不断改善、生产效率的不断提升和加工成本的进一步降低，才可以提高选矿工艺水平，为我国的矿产开发发展做出贡献。

参考文献

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