一 : 选矿实验简介
选矿实验
一、为什么要做选矿实验?
1、通过选矿试验,可以全面了解矿石性质,为后期地质找矿提供更为有利的指导与帮助。[www.61k.com)
2、通过选矿试验,可以为选矿厂设计建厂提供依据。不同地区的矿石,性质是千变万化的,其选矿工艺流程和工艺条件也是不同的。所以,在每开发一种矿石前,必须要进行选矿试验,而不能简单套用其他选厂的工艺。只有通过选矿试验,才能确定最佳的工艺流程,获得最佳的矿产品质量和回收率。同时,通过选矿试验,还可以为建选厂选择最合理的设备,找到投入、成本、指标、经济效益最佳平衡点,从而降低前期投入和投产后的生产成本,使矿山获得最大的经济效益,减少矿山的资源浪费。甚至可以说,在矿山资源条件确定后,选矿试验是矿山效益好坏和生死存亡的关键。
3、通过选矿试验,为已有选矿厂改造提供直接科学依据,解决精矿品位低、杂质含量高、回收率低、生产成本高、设备选型不当等诸多问题。
二、什么情况下做选矿实验?
1、确定买矿之前,目的验证矿石是否具有利润可图;
2、在地质详查之前,降低地质投入风险,是否具有详查投入必要;
3、办理采矿证前是国土资源部门要求、办理环评报告要求、建设可行性报告要求;
4、建厂前进行详细选矿试验研究、确定最佳工艺流程、最佳生产成本、最佳投资额,为矿山设计提供5、确定最佳设备选择、保证最佳产品方案、提供最终回收率、确定生产过程中如何调整工艺;
6、矿石性质发生变化 确定流程调整方案,降低经济损失;
7、产品不合格时;
8、回收率低时;
9、成本高时;
10、回水利用时;
11、确定药剂厂家时;
12、生产过程中,确定矿石性质变化情况、药剂质量、工人操作情况、管理情况。
三、选矿实验矿种
1、我们可以进行各种金属矿和非金属矿的选矿试验及工艺流程设计。
2、其中有铜矿、铅锌矿、金银矿、钒矿、钼矿、铁矿、钛矿、镍钴矿、钨矿、锡矿、铝土矿、铌钽矿、铍矿、石墨矿、石英砂矿、萤石矿、磷矿等。
四、选矿实验研究工作内容
选矿试验 选矿实验简介
1、对矿石进行光谱分析、多元素分析、X衍射分析,查明矿石的有益、有害元素。[www.61k.com)
2、对样品中的有价、有害元素进行相态分析研究,为工艺流程提供指导。
3、对样品进行硬度、真密度、松散密度、可磨度等物理性能测定。
4、对样品磨制光、薄片进行岩矿鉴定,详细研究矿石的物质组成、结构、构造、共生有关系。研究有益有害元素在矿石中的分布状态、粒度、及嵌布形态,为工艺流程
的确定提供指导。
5、对样品进行磨矿细度、药剂种类、药剂条件、药剂用量等多方面条件探讨试验,确定合理可行的试验方案。
6、对确定的试验方案进行详细的工艺条件试验,确定最佳工艺条件及最经济合理的工艺流程,并进行开路、闭路试验,提供各项试验指标。
7、对达到综合回收的有价元素进行综合回收。
8、对精矿产品进行产品质量检查
9、进行精矿、尾矿沉降试验,为选厂设计设备选型提供依据。
10、提供简单经济效益核算、成本分析数据。
11、提供最终试验研究报告,该试验研究报告可为建设选矿厂设计、编写地 质详查报告提供依据。
12、选矿试验时间一般为25至45天,特殊情况下协商进行。
五、选矿实验研究工准备
1、提供具有代表性的样品不少于200公斤,金矿样品根据金嵌布粒度大小及均匀性情况甚至需要或500公斤以上更多样品。
2、如果有多个矿脉(带、点),需要每个矿点分别采样,并保证每个点样不少于50至100公斤。
3、所有样品由研究人员加工,并挑取岩矿鉴定标本。若样品经过简单加工,则岩矿鉴定标本需单独取样,不少于20块。
4、常用的采取样品方式为刻槽采取,并注意刻槽间距和布点位置。
5、不同矿石性质的样品需分别采取,切勿混合。如氧化矿、原生矿分开采取。
6、高品位、低品位样品都要采取,不能只采富矿,若矿石性质了解可单独采取50至100公斤围岩样品供研究人员配矿用。
7、样品采取遵循原则:具有一定的代表性,从品位、性质多方面能够代表矿山整体矿石的情况。
8、样品的采取最好由地质、采矿、选矿三方面技术人员共同商议进行,避免单方面作业。
9、提供详细的采样说明书,能够清晰的表达样品编号、重量等信息。
10、提供关键的配矿比例、配矿品位要求(多点样适用)。
11、提供矿山地质详查报告或者比较详细的矿点资料情况,最主要数据包括各矿点储量、日采矿能力、品位、矿石性质等。
12、试验项目时间要求。
13、已有的研究资料。
二 : 淅川钒矿擦洗选矿试验研究
第!期!""#年$月
矿产保护与利用
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淅川钒矿擦洗选矿试验研究
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卫敏!,,吴东印!,,张艳娇!,
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(!"中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所,郑州,#$%%%&;’"国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心,郑州,#$%%%&)
摘要:对河南淅川钒矿进行了各种擦洗分级、磨矿分级条件试验,最佳工艺条件下可获得分级精矿产率为$*&!+,,-!.*!&*",,回收率/+&0",,为提钒工艺提供了优质原料。关
键
词:硅质页岩;炭质页岩;含钒粘土矿;擦洗;磨矿,分级;富集分选
中图分类号:120/3;120!+4&+5文献标识码:65文章编号:+""+7""#8(!""#)"!7""3$7"3
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55在我国,作为独立矿床的钒矿主要赋存在细粒粘土矿中,采用常规的选矿方法如重选、浮选等工艺无法提高产品品位,因此,国内钒矿提钒工艺通常采用不经过选矿富集原矿直接进行浸出,由于原矿含钒品位较低,酸碱原料消耗大,使提钒生产成本增高。为提高提钒原料含钒品位,我们对河南淅川钒矿进行了选矿富集试验研究。
矿区名称
-!.*
表!A样品重量及化学分析结果(B)小泉沟+&+#
闫家沟+&*8
驻马山+&!$
混合样+&3/
试验样品采自小泉沟、闫家沟、驻马山三个矿区。粉状原矿晾晒后,分别破碎至7!NN,取样进行化学分析,根据分析结果进行配制混合试验样品。样品化学分析结果见表+。
JK矿石性质
河南淅川钒矿是含有硅质页岩和炭质页岩的含钒粘土矿,矿石中钒主要赋存在钒云母和伊利石中,其次分散在少量褐铁矿中,主要造岩矿物是石英和胶状硅质物,它们与钒云母、伊利石一起密切共生。
!
LK原矿筛分分析
7!NN混合原矿筛析结果见表!。
收稿日期:!""#7"!7!/
作者简介:卫敏(+08+7),女,河南息县人,研究员,硕士,主要从事选矿试验研究工作。
第#期1111111111111111卫敏等:淅川钒矿擦洗选矿试验研究
表!"原矿筛析分析结果(#)
级别(!!)&’().’()&)(%.)(%&)(’%.)(’%&)()+0.)()+0&)()0%.)()0%合计
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11试验结果表明,擦洗浓度对分级产品的产率、回收率影响很大,浓度越高细级别产率和回收率越高,但产品"#$%的含量却逐渐下降。
$%$"原矿擦洗速度试验
试验条件:.#!!原矿,擦洗浓度+)2,擦洗时间#)!56,进行擦洗速度试验,试验样品分级结果见表%。
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擦洗速度
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)(/,#-#(#,)(/#%,#(#/
!"原矿擦洗试验
$%&"原矿擦洗时间试验
试验条件:.#!!原矿,擦洗浓度+)2,擦洗速度’)))34!56,进行擦洗时间试验,试验设备为78.*))擦洗机,试验结果见表/。
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产率时间
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11试验结果表明,擦洗速度越高,细级别产品的产率和回收率越高,但产品"#$%的含量却逐渐降低。综合考虑,擦洗速度,))34!56比较合适。
$%’"原矿擦洗综合条件试验
试验条件:.#!!原矿,擦洗浓度+)2,擦洗时间#)!56,擦洗速度,))34!56,进行擦洗综合条件试验,试验结果见表-。
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产品名称精矿尾矿原矿
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11试验结果表明,在相同条件下,随着擦洗时间的增加,细级别产品的产率和回收率随之提高,但"#$%的含量却逐渐降低。
11综合条件试验结果表明,原矿擦洗分级精矿产"#$%品位#(%02,回收率,)(/,2。率为0/(-+2,
具有很好的富集分选效果。
$%!"原矿擦洗浓度试验
试验条件:.#!!原矿,擦洗时间#)!56,擦洗速度’)))34!56,进行擦洗浓度试验,试验样品分级结果见表0。
表’"原矿擦洗浓度试验结果(#)
产率浓度
(2)精矿尾矿%)-)+)
%0(%-0*(,%0%(%%
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"#$%回收率精矿#)(-0’%(//’’(-#
尾矿+*(/-,0(-+,,(/,
#"原矿分级擦洗试验
由原矿筛析结果可知,原矿中.)()0%!!级别高于原矿擦洗产率为#-(+-2、"#$%含量#(-/2,分级精矿品位,先分离出该级别产品,然后对粗级别产品进行擦洗分级试验。
对粗级别产品进行了擦洗时间、浓度、速度各种条件试验研究,选择最佳工艺参数进行综合条件试验。
试验条件:.#!!原矿,擦洗浓度+)2,擦洗时间’)!56,擦洗速度+))34!56,进行综合条件擦
?,7?矿产保护与利用--------------------$))"
年
洗试验。试验流程见图!,试验结果见表"。搅拌磨对钒矿磨矿分级试验具有很好的选择性。
#"结语
(!)淅川钒矿是含有硅质页岩和炭质页岩的含钒粘土矿,钒主要赋存在钒云母和伊利石中,其次分散在少量褐铁矿中,主要造岩矿物是石英和胶状硅质物,它们与钒云母、伊利石一起密切共生。
($)选矿试验通过多方案比较,认为采用原矿分级擦洗工艺流程较为合理,并获得了精矿产率’&($!6、#$%&品位$(&)6、回收率*!(+)6的技术指标,为下一步冶金化工提钒工艺提供了较高品位
图!"原矿筛分擦洗综合条件试验流程
的原料。参考文献:
[!]高惠民,袁继祖(福建某海滨硅砂选矿试验研究[9](矿
产保护与利用,$))!,(!):&).&!(
[$]余逊贤(国内外锰矿选矿及加工技术现状与发展[:](
见:中国金属学会中国选矿科技情报网(第五届选矿年评报告会文集[;](北京:中国选矿科技情报网,!+*+(!$,.!$+(
[,]李耀吾;栾书伟(一种堆积铝土矿的洗矿.浮选工艺
[<](中国专利:!&"+7,*,$))&.)$.!7(
表#"原矿分级擦洗综合条件试验结果($)
产品名称精矿尾矿原矿
产率’&($!&’("+!))())
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#$%&回收率*!(+)!*(!)!))())
--试验结果表明,原矿筛除.)()’&//级别后,粗级别产品擦洗时间!)/01即可达到抛尾目的。
!"搅拌磨矿分级试验
搅拌磨广泛应用于矿物细磨加工过程中,淅川钒矿主要赋存于粘土矿物中,含钒矿物嵌布粒度细,采用搅拌磨对样品进行磨矿分级试验。
试验条件:.$//原矿,矿介比2!3!(&,转速’))45/01,磨矿时间,)/01,进行磨矿分级试验,试验结果见表*。
表%"磨矿分级试验结果
磨矿浓产品粒度度(6)(//)
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--试验结果表明,分级产品粒度小于)(),)//回收率达到**(&*6。时,产品#$%&品位达$($,6,
三 : 选矿试验样品如何采取和制样
㈠ 试样代表性要求(数质量要求)
研究或试验的内容不同,对试样的要求也不同。所取试样必须具有充分的代表性,对选矿样而言须具备两个基本点方面的要求:
⑴ 试样质量要求
① 试样的性质应与研究的矿体基本一致。这包括:
Ⅰ 试样中主要化学成分的平均含量(品位)和含量变化特征与研究的矿体基本一致。
。www.61k.com”试样中主要元素含量的允许误差必须符合P5中表2-1的规定,且含量变化特征必须与矿体基本一致,否则即使含量一样,可选性差别也很大,如硫化铜矿与氧化铜矿可选性完全不一样。
Ⅱ 试样中主要成分的赋存状态(矿物组成、结构、有用矿物的嵌布特征)与研究的矿体性质一致(还须注意矿石氧化率的要求)。
Ⅲ 试样理化性质与研究的矿体一致(泥化程度、碎散程度等)
② 采样方案应符合矿山生产时的实际情况。具体表现在:
Ⅰ 采样地段应与矿山开采顺序相同,具体做法分:
a 前期和后期的矿石性质差别较大时应分别取样;
b 为了得到开采前期若干年内的选别指标,应对开采前期若干年内矿石采取有代表性矿样。(因主要是根据前期的矿石性质来设计,有要能预料后期的变化,所以前后期要采取对比样。)
Ⅱ 设计用选矿试验样品的采样方案应与矿山生产时的产品方案一致。
矿山产品方案→今后矿山生产时准备产出几种原矿石分别送选矿厂处理。
原则:a 产品方案以定,则按以定的产品方案取样;
b产品方案未定时,由选矿、采矿、地质人员共同商定取样方案,具体步骤为:首先根据矿石性质和过去所做的试验结果确定矿床中不同工业品级、自然类型、块段的矿石是否采用不同方案;其次,根据矿山的开拓方案确定这些矿石是否可以采取分采分运;最后根据选厂建设规模和条件确定是否有可能对这些矿石进行分别处理。
Ⅲ 试样中配入的围岩和夹石的组成、性质以及配入率应与矿山开采时的实际情况一致。
原则:
a 有开采设计时,根据开采设计提供的混入率来定;
b 无开采设计时,如是露采,则夹石与围岩的总量为矿样总量的5~10%;如是坑采,则夹石与围岩的总量为矿样总量的10~25%。
注意两个概念:
混入率=混入废石量/采出矿石总量(含废石)×100%
(混入率取决于矿层或矿脉的厚度和采用的采矿方法。)
废石混入后,使矿石产生[贫化(使采出矿石品位低于采区地质平均品位)。
贫化率=(采区矿石地质品位―采出矿石品位)/(采区矿石地质品位―废石品位)×100%
③ 要注意到不同性质的试验对试样的不同要求
Ⅰ 在矿床勘探前期的可选性试验中:a 对不同工业品级(如贫矿、富矿、表外矿)的矿石单独取样分别试验,作为地质部门正式划分矿石类型和圈定工业矿体的依据。(矿石的赋存状态决定选别方案,如赣南的离子吸附型稀土矿。)b 若要确立合理的边界品位时,则应单独采取系统的低品位矿样进行试验。c 当围岩和夹石中含有可供综合开采利用的贵重和稀有元素时,在详细研究这些伴生成分赋存状态和走向分布的基础上,也要单独采取有代表性试样进行试验以便综合回收。
Ⅱ 在矿床勘探后期的可选性试验中,要对不同类型矿石采取混合样进行试验,以确立原则流程(是采用同一原则流程还是采用不同的原则流程),并作为矿山产品方案和选厂设计方案的依据。
Ⅲ 中间试验和工业试验:a规模不大的中间试验样品的采样要求与实验室样品基本一致,若有可能,最好同时采取,以保持其性质一致。b规模较大的中间试验(如试验厂试验)和工业试验,其样品不可能与实验室同时采取,只能在采样设计时注意所选采样地段的矿石组成和赋存状态及其变化特征,要基本上能代表所研究的对象。
⑵ 试样重量要求(数量要求)
① 矿石可选性研究用试样重量取决于四个方面:
Ⅰ入选粒度;
Ⅱ 试验设备规格;
Ⅲ 选矿方法;
Ⅳ 试验工作量(矿石性质的复杂程度以及研究人员的经验与水平)
② 各选矿方法矿量的确定
Ⅰ 浮选试验的矿样量
目的是寻找最优浮选工艺条件,故可根据选别循环数及每一循环所需数量等工艺因素来确定试验工作量。一般而言,可根据如下原则进行确定:a 对单金属单一试验方案,因必须进行的试验工作有:预先试验、条件试验及流程试验,而一般单元试验的个数不超过100个,所以如采用3升的浮选机,单元试样量一般为1kg,那么试样量≤100kg,考虑备样,则需200 kg左右;如采用1.5升的浮选机,单元试样量一般为0.5kg,那么试样量≤50kg,考虑备样,则需100 kg左右。b 对低品位稀有金属矿石,为保证足够的精矿供化验用,每份单元试样量要增加,具体量视具体情况计算确定。c 双金属的试样量要在单金属试样量的基础上增大一倍以上,采用新流程方案时试样量也要增加(因要进行对比试验)。
因此对于实验室浮选试验,在考虑多方案及配样条件下时,取样量一般以单金属200~300 kg,多金属500~1000 kg(视矿石复杂程度而定)。
Ⅱ 重选试验矿样量
试样量主要消耗在流程试验,条件试验试样量不大。
一次流程试验试样用样量取决于:入选粒度、设备规格(大尺寸,则每次不小于500kg;小尺寸,则每次约为50~200kg)、流程复杂程度(如设备规格大且复杂,每次1~2t)等。此外,重选粗精矿须精选时还须考虑粗精矿重量是否满足下步试验的需要。
Ⅲ 磁选试验矿样量
湿式磁选:d入与d浮入相近,但工作量较浮选少,矿样量也少。
干式磁选:d入粒度较大,矿样量稍大。
磁化焙烧:试样量与浮选相近。
从以上分析可见,不同选矿方法试样量也不同,而且差距也较大,但不管采用什么方法,试样量必须具有代表性,即满足q=kd2(后面会讲清楚),必须有备样(特别是重大试验),且留有余地。
Ⅳ 实验室连选或中试试样量可根据试验规模和试验延续时间估算。试验延续时间与试验方案数及其复杂程度有关。试样总量一般应相当于试验设备连续运转15~60个班(120h~480h)所处理的矿量。
Ⅴ 工业试验试样量取决于试验规模和延续时间(5~15天)。试验延续时间随试验任务的不同而有很大差别,要视具体情况而定。
1.1.2 采样设计
㈠ 采样设计必须具备的资料
⑴ 地质勘探资料
矿体形态、走向分布、矿石结构构造、矿物嵌布粒度特征、赋存状态。
⑵ 采矿资料
各种类型和品级的矿石在不同开采时期的出矿比例;各类型各品级矿石分采的可能性;废石的混入率等。
㈡ 采样设计任务
选择和布置采样点,进行配样计算,并据此分配各个采样点的采样量。
采样点:每个化学分析单样所代表的区段即为采样点。
(所取试样划分为许多小的区域,每个小区域组成一个化学分析单样称“样品”。)
㈢ 采样点的布置
原则:在分析研究矿床地质资料的基础上,要使矿样具有充分代表性。
依据:
⑴ 应取能充分代表所研究部分的矿石特性而原有勘探工程质量又较好的地点作为采样点,但也要照顾施工运输条件。
⑵ 应充分利用原有的勘探工程采样,避免专门的开凿采样工程。
⑶ 选择矿石工业品级和自然类型最多,最完全的勘探工程作为采样工程,这样可在较少的采样工程内布置较多数量的采样点,减少采样工程量。
⑷ 采样点应大致均匀分布在矿体的各部分,不能过于集中。
原则:沿矿体走向在两端和中部都应有采样点;
沿倾斜方向在地表、浅部和深部也都应有采样点;
矿体较大时,应考虑分期采样问题,即采样点应主要布置在前期开采地段。
⑸ 照顾施工条件下,取样点的数目应尽可能多一些。一个工业品级或自然类型的试样,采样点不能少于3~5个。
㈣ 配样计算
⑴ 以为什么要有混合样→⑵ 混合试样的要求→⑶ 混合样的配样计算
就⑴ 以为什么要有混合样:以混合样进行试验,要确定不同类型样是否可采取同一原则流程,作为矿山产品方案和选厂设计方案的依据。
就⑵ 混合试样的要求:将各类型样配成混合样时,组合试样中各工业品级和自然类型矿石的比例应与矿山生产时的出矿比例基本一致;矿山开拓方案未定时,可按储量比例配矿。
就⑶ 混合样的配样计算:按所要求的配样比例计算和分配各类型样的采样数量。
那么各类型(品级)样如何计算呢?
⑴ 各类型样品的计算
Qi = 2Q·Ti/T
式中:Qi —— 第i个类型(品级)样矿石取样重量;
Q —— 所取混合样重量;
Ti —— 第i个类型(品级)样矿石储量;
T —— 矿石总储量;
2 —— 备样。
⑵ 每个取样点试样重量的计算[每种类型(品级)矿石的各取样点的取样量计算]
以类型(品级)i各取样点为例说明:
qj=Qi·rj
式中:Qi —— 第i个类型(品级)样矿石取样重量;
q j —— 类型(品级)i中第j个取样点的取样重量;
r j —— 各品位区间试样长度占总样品长度的百分比。
[例] 假设有一个矿山,总储量为100万吨,类型1的储量10万吨,所要取矿样量500kg,则Q1= 2×500×10÷100=100 kg.
又假设类型1矿石穿脉打坑,刻槽100m,每隔5m取一个化学分析单样,化验结果表明有用组分特征如下:
品位 0.2~0.4% 3个 15m 15%
品位 0.4~0.6% 5个 25m 25%
品位 0.6~0.8% 5个 25m 25%
品位 大于0.8% 7个 35m 35%
样槽长 各样槽长占总长百分率
则:
q0.2~0.4%=15%×100=15 kg;
q0.4~0.6%=25%×100=25 kg;
q0.6~0.8%=25%×100=25 kg;
Q大于0.8%=35%×100=35 kg.
※检验※
所采试样的平均品位不可能与矿山地质评为完全吻合,必须进行校正:⑴ 品位 如果采样平均品位高于矿山地质品位,则需配入低品位矿;如果采样平均品位低于矿山地质品位,则需配入高品位矿。
⑵ 特别注意不要改变矿石的赋存状态及性质(如氧化率、可溶性等)。
2.1.3 采样方法
方法有:刻槽法、剥层法、爆破法以及钻孔岩心劈取法等。
㈠ 刻槽法→沿矿体矿石性质变化最大的方向按一定的比例进行刻槽。
一般为实验室试样取样。方法有:穿脉刻槽(槽布置在坑道的一壁。如果矿石性质变化大,两壁都要刻槽。选矿试验样尽量使用此法)、沿脉刻槽(平行或螺旋刻槽)。
适用于:矿体暴露面小,取样点多的情况。
㈡ 剥层法→在矿体的露头表面整个剥下一层(10~20cm)矿石碎屑作为试样。
特点:范围大,效率低。
适用于:贵金属、稀有金属及分布不均匀矿体和薄矿体取样。
㈢ 爆破法→在穿脉巷道的两壁或顶板上,按预定的规格打眼放炮,将爆破下来的矿石的全部或部分作为样品。
适用于:采样量大,矿石品位分布不均匀的情况,多为工业试验样。
㈣ 钻孔岩心劈取法→将地质部门的岩心钻的钻孔岩心中劈取的1/2或1/4作为样品。
原则:所取岩心应穿过矿体全部厚度,并沿中心线劈取。
适用于:采样量小的实验室取样。
※采样施工注意事项※
① 坑道采样时,应事先清理工作场地,并检查采样工作面矿体有无风化现象,有风化壳时应剥去,易氧化的矿石避免在探槽或老窿中采样。
② 在采样加工、运输过程中,要注意样品的散失和污染,特别要防止油质污染;对易氧化变质的矿石,要注意水浸和雨淋。
③ 不能将不同类型样混合在一起。不同采样点采出的试样,应分装分运,包装要结实,不漏不潮,每个试样箱内外都要有取样说明。
④ 在未采过化学分析试样的专门工程中采取选矿试样时,要先采取化学分析样;在已采过化学分析样的原有勘探工程中采样时,也要先将采得的样品在当地化验,以检验样品是否符合采样设计要求。
⑤ 采取选矿试样的同时,还是按矿石类型各取一套有代表性的矿石和围岩鉴定标本,与选矿样同时交试验单位。
⑥ 地质、采矿部门尚需采取物理、机械性质试样时,可同时采取。
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