浅谈我国金属矿山选矿技术进展及发展方向
2020-07-14王立鑫
【摘 要】本文主要以铁矿为例,简述了我国矿业的发展以及资源分布不均匀的现状,浅显地分析了我国选矿技术,并对今后的技术发展方向做了简单的探讨。
【关键词】铁矿资源;选矿技术;发展方向
引言
随着我国钢铁产业的发展,钢铁产量迅速增长,伴随而来的便是矿石这一原料的需求越来越大。我国的矿产资源虽然丰富,但是多为贫矿,并且因为国土面积大、矿产资源分布不均匀、东西部的经济水平差距大等因素,导致在开采矿产资源的时候,偏好于采集富矿来降低开采成本。在经济水平较高、矿产资源丰富的地区,因为投入技术研发的资金充足,设备引进或研发换代快,选矿技术的进展较快;而在相对经济水平落后的区域,选矿技术较为落后,对于矿产很难利用充分。并且这一局面很容易导致企业的成本提高,难以靠自身开采满足日常生产需求,转而从其他国家进口原料,产生依赖于国外资源的局面。所以选礦技术的发展,提高对复杂矿产资源的利用,提高对贫矿的利用,减少对国外资源的依赖具有重要意义。
1.选矿技术的进展
选矿技术即对不同矿石中所含成分不同,并将不同成分分离开来,得到目标成分的一种矿产企业采矿所必需的技术。常见的选矿技术有:利用矿石中不同成分的物理状态不同,从而进行选择;利用不同成分在化学试剂中的溶解度不同进行分离;利用微生物对金属元素的需求进行选矿。归根到底,选矿技术就是在寻找一种有效的手段将目标成分分离出来。选矿技术的应用,可以减少矿产生产中的其他成本,提高贫矿的利用率,在如今矿产资源越来越少的现状下显得尤为重要。本文主要以铁矿为例,浅显地讲述了我国如今选矿技术的发展现状。
1.1浮选法
浮选法主要是利用矿石中不同成分的化学性质不同,在使用化学试剂处理后,不同成分选择性的具有差异,从而达到分离的目的。
铁矿石进行浮选时主要是应用了铁矿用阴离子捕收剂正浮选。主要是利用塔尔油和磺化石油作为捕收剂,在将矿石进行破碎、磨矿处理后,调成矿浆,并且根据使用的捕收剂调节矿浆的pH,一般pH的选择是在中性情况下最为适合,浮选效率最高,此外还与磨矿后的矿粒的直径有关,此外还要将矿石所带的泥土在调浆前处理干净,防止对浮选产生负面影响。
1.2磁选法
磁选法是利用矿石中不同成分的磁性差异,在磁选机中受到的磁力不同,于是能够产生分离的效果。目前我国在磁选设备上已经发展出来了如下几种。
(1)磁选柱。磁选柱的使用一般是利用矿石中的不同成分的磁性差异,从而在设备中得到品位的改善。该设备主要是利用了励磁线圈,在使用过程中,能够对磁团聚进行控制,并且操作人员可以根据投入矿石的情况对磁力做出合适的改变,从而达到更有效的控制效果。并且在该设备中,矿石会受到磁力以及剪切力的作用,其中磁力由励磁线圈产生,剪切力由水流产生,在两种力的作用下,无用的成分和目标成分产生分离,磁聚团在这样重复不断地运动中,经过多次的淘洗,品位也在随着改善。
(2)低场强脉动磁选机。该种设备主要是应用于磁铁矿的精选,相较于一般的磁选机而言,清除矿石中脉石的效率更高;由一般设备中的电磁改为了永磁体,磁感应强度低,因此具有较多优势。首先是磁场较弱,从扫选区到卸料区由强到弱分布不同。其次永磁装置的设置,矿石滚筒中进行处理时可以对磁团聚产生控制,从而筛除脉石,得到精矿。
1.3重力选矿法
主要是利用了不同矿物成分的密度不同,并利用相同的介质,当不同成分在相同介质中运动时,因为密度不同,从而形成分层,于是便达到了分离的目的。
以重介质选矿为例,主要应用于赤铁矿。该法主要是让介质比重处于铁矿和其余无用成分的比重之间,从而在工作过程中,让铁矿-介质-其余成分相互隔开,形成三层的状态,达到分离的目的。常用的设备是振动溜槽。
1.4电选法
主要是利用的矿物成分在电场中的导电率不同,于是在通过电场时产生的电场力不同,从而达到分离精选的目的。目前主要用于钛铁矿的选矿,电选法是生产钛精矿的最后环节。
2.选矿技术的发展方向
对于矿产资源越来越少的现状,今后选矿技术发展的方向主要在于对复杂矿产的资源利用、预处理技术、“废料”的利用、新技术的应用等等。
(1)复杂矿产资源,比如菱铁矿、褐铁矿这些矿石的成分复杂,一般常用的选矿技术对于这类矿石的利用程度较低,因此需要在这个方向上继续进行选矿技术的发展,努力做到减少杂质,提高精矿的目标。
(2)选前准备作业技术。在矿石处理的过程中需要对开采的矿石进行选前准备,主要包括矿石的粉碎以及粉碎后的磨矿分级作业,这两个环节都是为了选出目标成分。因此这些技术也需要发展改革,提高准备效率,降低准备作业中矿石的浪费。
(3)“废料”的利用率。在将矿石中的目标成分进行分离后,剩下的“废料”也需要进行处理,争取做到无“废料”产生。因为矿石中的成分除了目标成分外,基本是一些其它的伴生金属,仍然具有利用价值,在利用技术上发展,可以减少我国的矿产消耗,减少钢铁生产产生的废弃资源。
(4)新技术的应用。选矿技术要及时利用由高新科技带来的设备,新设备带来的是选矿效率的大幅度提升,在这个方面选矿技术的发展大有可为。
3.结语
矿产资源作为不可再生资源,随着钢铁产业的发展,我国的矿产资源越来越匮乏,因此,选矿技术的发展具有重要的地位。只有继续加强选矿技术的发展,才能够充分地利用我国的矿产资源,减少对矿产资源的浪费,避免对国外资源的依赖。
参考文献
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作者简介:王立鑫(1986.06--),男,河北遵化人,大专,助理工程师,研究方向为机电工程、地面测绘。