矿产选矿技术和工艺方法探讨

2021-11-30马庆军

中国金属通报 2021年3期

马庆军

（山西中条山工程设计研究有限公司，山西运城 043700）

矿山行业是我国经济体系中的重要构成，各种规模的矿山企业发展、矿产资源开发，都为生产生活的矿产资源需求提供了切实的保障。随着我国战略目标的调整，矿山行业进入了新的发展阶段，传统的发展理念已经逐步被现代化的发展思路所取代，选矿技术和工艺也有了良好的发展。但一些矿山企业的发展规模有限，在选矿技术和工艺方法方面依旧采用的是传统的落后的工艺，影响了产能和效益。因此，未来的矿山行业发展中，技术和工艺创新是各个矿山企业的重点。

1 选矿技术的运用现状

1.1 组合式高梯度强磁选机的运用存在诸多不足

近年来，随着矿山行业的快速发展，很多的矿山企业都在生产作业的推进中选用了组合式高梯度强磁选机，在选矿作业中，这一设备的使用将关乎选矿的效率和质量。但很多的矿山企业在强磁选机的使用过程中常常存在着一些问题，所选用的强磁选机比较落后，未采用新型设备，对设备更新不够使得在强磁选机的使用过程中难以发挥设备优势。组合式高梯度强磁选机的使用中，专业人员的能力有限，并未充分了解强磁选机的构造特点和使用原理，对隔阻技术也存在一定的认识误区，正是由于这些原因，导致矿产资源的选矿过程中，所使用的强磁选机与选矿技术和工艺之间存在着较大的不匹配性，衔接性不足，强磁选机在运行时存在着诸多的问题，影响了矿产资源的开发和利用[1]。此外，部分选矿厂在选矿过程中，强磁选机的功能不足，难以有效对各类矿物加以分类分析，难以发挥设备优势。

1.2 塔磨机装置使用效果不够理想

在选矿厂的选矿过程中，塔磨机同样是不可或缺的设备，各个选矿厂如果在生产的过程中能够选择与选矿工艺相符合的塔磨机，就可以辅助选矿技术、工艺的有效落实。从当前各个选矿厂的实际运行情况来看，很多选矿厂所使用的塔磨机，在具体的运行过程中，搅拌器存在一定的设计缺陷，导致在利用搅拌器完成搅拌作业的过程中，搅拌方式和搅拌速度难以根据实际需求来实现科学的控制和调整，也就影响了塔磨机在选矿作业中的作用实现，难以利用塔磨机来保障磨矿介质搅拌的充分性[2]。一些选矿厂所使用的塔磨机装置，存在着一定的设计缺陷，在设计的过程中，相关设计人员缺乏对衬板旋转方式的关注，在后续塔磨机的使用过程中，因为涉及到了高度调整环节，设计缺陷的存在导致磨矿过程中可能会面临设计不合理的情况，也就无法实现对矿石的正常冲击和破碎处理。塔磨机在使用时往往需进行相应的初始设置，但如果在前期未做好能耗问题的全面分析和评估，没有进行筒体和衬板的科学分析，相应的参数设置不合理，塔磨机装置在使用中难以达到预期效果。

1.3 选择技术运用不太理想

矿产选矿的过程中，由于工艺要求非常高，如果在选矿过程中采用了不合理的技术，将会影响到最终的选矿质量。当下随着我国矿产行业的稳步发展，很多矿山企业在选矿过程中有着严格的工艺要求和标准，但实际的实施过程中却并未严格执行这一标准，比如，磁选分析不够全面，在一些反浮选工艺下，未在絮凝脱泥状态下实施各种的技术对比与选择，也就无法为整个的选矿流程提供有效的技术指导。磁选工艺在应用的过程中，部分人员的专业素质不足，这部分人员对磁化焙烧缺乏足够的认识，这种认知方面的误区导致闪速磁化焙烧技术下，磁选工艺的技术评价不足，影响了整个工艺的规范化使用。磁选工艺作为在选矿环节中的关键技术，为达到最为理想的应用效果，专业人员在技术应用的过程中，还需要做好磁化焙烧的完整性分析，但部分人员在工艺应用时未完全做到这一点，物料燃烧过程中的流态化特征难以快速掌握，焙烧方面的技术优势难以充分体现出来。

2 常见的选矿技术

我国矿产行业经历了漫长的发展时期，在不断的发展过程中，选矿技术也逐步发展，取得了良好的技术发展成果，技术越来越具有多样性和先进性。为保障选矿技术的应用效果，各个选矿厂在选矿的过程中都要做好技术选择和工艺改进。

2.1 破碎技术

选矿过程中的破碎技术应用非常多，是不可或缺的技术，对于大多数的矿产资源而言，选矿中的破碎技术选择和应用较为重要。一般情况下，根据选矿阶段的不同，破碎具体包含了粗破、中破、细破三个阶段，由于技术应用阶段的不同，在实际的破碎处理过程中往往需选择最为恰当的机械设备。根据当下我国选矿破碎技术的应用和发展情况，在粗破阶段多使用的是1.2 ～1.5m 规格之间的旋回式破碎装置，只有保障了装置的合理应用，方可达到预期的破碎处理效果[3]。但在粗破阶段，由于使用设备的特殊性，使得该设备在矿石粒度超过1.2m 时难以达到良好的应用效果，常常会出现机械设备的卡顿等问题。在中破阶段，2.1 ～2.2m之间的标准圆锥破碎装置更为适用；而细碎阶段，虽然所使用的设备规格与中破阶段相一致，但设备却存在着一定的区别，一般为短头型圆锥破碎装置。

2.2 磨矿技术

磨矿选矿同样是矿产选矿技术中的关键工艺，当将这一技术应用于选矿环节时，同样需借助于专业的设备来完成。生产厂商在技术应用中，一般会根据自身的要求开展自磨机或者砾磨机操作，在条件允许的情况下，对初级磨矿作业结束以后，将已经磨好的矿物再实施分级再磨，这一过程就是二次磨矿工艺，在经由二次磨矿处理以后的工艺效果更为理想。

2.3 粉干法

粉干法在选矿过程中同样有着一定的应用，专业技术人员在选矿的过程为达到最为理想的选矿效果，一般会对矿粉开展三级筛选，将矿物置于磁选滚筒以后，在不断的旋转作用下，也就得到了可以满足后续处理的矿粉[4]。因此，在粉干法下，专业技术人员可以在选矿的过程中对矿物实施有效的处理，减少在选矿过程中的水资源消耗，但在这一工艺下伴随着大量的粉尘，造成的环境污染问题非常严重。

2.4 波磁性矿物遴选法

波磁性矿物遴选法比较特殊，其一般更多地用在弱磁性矿物的选矿过程中，如果矿物的磁性不符合要求，工艺应用效果将难以保障。在传统的技术条件下，弱矿物质的选矿过程中，部分矿石内部含有高含量的其他杂物，正是由于这一特点，使得在选矿过程中的技术难度系数较高，如果选矿过程中单纯使用的传统工艺，选矿效率低下、质量不达标[5]。为有效解决这一问题，专业技术人员在选矿过程中进行了技术更新和改进，也就形成了强磁反浮选工艺，在这一工艺下，弱磁性矿物有效在这一工艺下被遴选出来，促进了选矿目标的实现。

2.5 多金属选矿法

我国矿产资源的分布环境比较复杂，在选矿的过程中，常常会遇到同一地域含有两种或者两种以上金属矿的现象，这一矿产资源的分布条件较为特殊，如果单纯利用传统的选矿工艺和技术，很难达到最为理想的效果。因此，针对这种条件下的选矿作业，一般应根据矿产资源现场的具体情况，开展有针对性的选矿作业，利用多金属选矿法来完成，提高金属矿产资源的综合利用率。

3 选矿工艺方法研究

3.1 矿物反浮选工艺

矿产资源选矿过程中，涉及的工艺方法非常多，其中，矿物反浮选是关键工艺，在矿物选矿的过程中，如果在矿产资源中存在一定含量的硅质元素，对于此类矿物选矿作业而言，一般不能采用传统的工艺方法，应该利用强磁-反浮选工艺。在将这一工艺方法应用于选矿过程中时，首先应该在选矿中投入一定量的阴离子，阴离子的使用大大提升了选矿的效率和质量，有效避免了传统捕收剂方式下出现的各种选矿问题。强磁-反浮选工艺下，对反应温度的控制也尤为重要，一般将温度控制在12 ～22℃的条件下，选矿回收率可以达到90%以上[6]。

3.2 矿物全磁选工艺

全磁选工艺同样是选矿环节的一种新型工艺方法，与强磁-反浮选方法相比，这一工艺方法的应用更为简单和便捷，在选矿时的工艺可靠性更好。如果在选矿环节采用的是这一工艺，在这一工艺方法使用的初期阶段，专业技术人员同样需对矿物进行前期的处理，具体包含磨矿、弱磁选矿等流程，在经由这一流程处理以后，就能够得到细化以后的矿料，当石料筛选作业结束以后，通过专门的全磁选设备就可以对细化以后的矿料加以筛选处理，这种处理流程和方法下，选矿效果基本上可以达到预期要求。根据全磁选工艺的选矿结果，这一工艺方法下的精准度更高。

3.3 红矿选矿工艺

在我国的矿产资源选矿过程中，红矿较为常见，根据红矿在我国的分布条件，其储量相对较大，开采时的技术要求非常高。在不断的矿产行业发展过程中，关于红矿的开采已经经历了漫长的技术发展历程，在数十年的发展中，红矿开采取得了一定的发展成果，但我国矿产市场上的红矿资源数量有限，针对这一方面的选矿工艺研究和创新难度非常大，缺乏相应的技术支持。针对红矿选矿，专业技术人员在参与选矿的过程中，经由专用试剂和设备，就可以快速完成红矿选矿作业，来指导我国红矿资源的开发和利用。但红矿选矿工艺在我国的技术发展条件相对有限，尚未进入技术的新阶段，未来有着广阔的技术发展空间。

3.4 药剂更新工艺

伴随着生产生活领域矿产资源需求的增加，各个矿山企业在不断的发展过程中越来越重视选矿工艺的更新和改进，以充分通过良好的选矿工艺来辅助矿产资源的开发。现阶段，药剂工艺已然成为了选矿领域的一种重要工艺方法，通过特定药剂的选择和使用，不仅可以使得选矿的效果得以改善，还可以提升选矿效率，缩短在选矿方面的时间消耗。比如，在矿山资源选矿过程中，如果选用的是药剂更新工艺，可以使用阴离子捕收药剂，这种类型的药剂使用，不仅使得选矿环节的金属回收率得以提升，还可以充分发挥这一工艺的优势，最大程度上保障选矿目标的实现。