矿物加工技术在提纯净化方面的应用 (英文资料翻译)

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2008年6月

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第四章

矿物加工技术在提纯净化方面的应用

矿物加工技术的目的是按自然规律把矿石加工成一部分含有丰富目的矿物（精矿）和一部分几乎完全无用的废石（尾矿）的贫矿，此过程如图4.1所示：

图4.1 -物理分离所进行的矿物加工技术

用于确定分离效率的两个参数是回收率和浓度(Wills, 1988)，回收率代表回收矿石所含精矿占矿物总量的百分比，浓度是指一种矿物及其相关的脉石矿物和其他矿物的比例关系。不幸的是，这两个参数之间有一个几乎逆反的关系，两个非常简单的个案可以说明这一点。

细小的块金分散在大量的沙子中必须回收，在首宗案件中，他们有可能人工地得到含有一小块金的精矿。因此精矿的浓度为100 ％，但回收率却非常低的，因为大部分的黄金块仍然存留在砂堆中。在另一情况中没有浓度。因此，回收率是百分之百，但品位没有增加。图4.2显示了这两个参数之间的典型的关系曲线。

图4.2 品味-回收率的关系图

然而获得高品位的产品是十分必要的，这样就必须牺牲回收率，反之亦然。事实上，对每种选矿情况都要进行研究，以得到一个中间妥协，湿法或干法，以在后续的加工步骤生产出适当的精矿。

在去除泥沙、泥土、软泥这些杂质时，可以同时进行，那些污染物必须从原物料中提取出来（泥土或沙石），就好像他们是有用的矿物需要提取一样。在这种情况下原物料就可以类比于废物，这种境况下，以减少杂质在原矿物中的浓度，使浓度达到生产中规定的指标，并且要在生产中能尽可能少的提取精矿。经过净化的脉石矿物是尾矿，而含有少量杂质的那部分是精矿。

四种指导处理矿石的选矿方法有重力选，浮选，磁选，静电分离。最后一种方法在这里不加以详述，因为它需要处理的物料完全是不含水分的，其他三种方法将予以说明，以下我们将详细地把他们的主要设备和操作条件及其应用加以说明。

这种设备在处理粒度范围相对较小时，效率会比较好，这是为什么是加工物料时候按照多样的粒度范围加以处理。这一章包括回顾最常用的分类方法并说明其原理。

在大多数情况下，加工技术都必须先进行初步加工阶段，通过这些步骤获得所需的加工条件。一般情况下，初步处理去除的可能会损坏处理系

统部件的成分。通过预先筛分，大破碎，如岩石，玻璃瓶或金属容器将被去除。这一章开始描述筛选设备。

4.1 筛分

4.1.1 概述

如上一章所示的那样，我们习惯与把筛分设备按照处理物料（沙石、细土、泥类）的粒径分类，工业筛分可以分成三种不同的型号，冲孔型筛板振动筛，金属丝网状筛网振动筛、弯曲的棒条形振动筛。(Kelly and Spottiswood, 1982).

工业的比例筛分可以进行干法的或湿法的筛分。那筛分设备可以是固定的（静电屏蔽表面）或动力的（旋转的、摇摆、或圆振动的筛）像实验室用筛（看节3.1.2），这些如此多样的工具总是被以筛孔开孔尺寸的大小为特征。

他们的性能是由以下两个参数的决定的：处理量和筛分效率。处理量是以一台筛机在一定的范围内所能处理的物理的多少为定义的，效率是这种分离的过程所表现出来的真实度。筛分效率为100%的意思指那些粒度小于筛孔尺寸的颗粒，在筛下物料中没有被发现，处理量和效率有着相反的性能，也就是说处理量越大生产效率就会越低，反之亦然。

沙石、细土和淤泥必须通常是逐渐被筛分，目的是把他们从大的碎石中分离出来，为了避免筛孔的堵塞，它们经常是用一系列筛孔尺寸不一样的筛板组成成套的筛板来处理这些物料。例如：处在第一层的筛板的筛孔尺寸是一英尺，其第二层筛板的尺寸可以是1/4英尺，第三层筛板就可以是10网目，在选择不同的筛孔尺寸和筛板层数时必须是在物料的特殊性质和实际需要来定的。在那许多众多的筛分设备之中，四种设备型号是经常

被使用的：格条筛、转筒筛、摆动筛、圆振动筛，为了描述它们四种各自的工作条件我们在下一节中将详细讨论。

4.1.2、格条筛

一般情况下，在物料包含大部分的粗颗粒时，我们首选格条筛，这种设备是由高强度的钢条间隔相等地排列成三角形状而制造的，（见图4.3）

4.3 筛分设备-格条筛(来源：Taggart,1951)

有一种经过改良后的格条筛，就是把刚性的格条换成质量较轻的链条，另外，这个设备可以是固定的，也可以是摇摆的，筛板相对地面可以有20-5度的倾角。这种设备的处理量随筛面倾角的变大而增加，但是筛分效率而是随着筛面倾角的增加而减小的，物料（干的或是湿的）从筛子的顶端进入，物料沿着筛面倾角的方向向下滑落。这个设备推荐作为分选颗粒粒度范围在20-300mm（Wills, 1988）的物料，他们的特点是处理量非常的大（最高可以达到1000t/h），但筛分效率很低。

4.1.3、转筒筛

转筒筛是主要地由一圆筒筛表面和一细长地倾斜的旋转轴（参见图4.4）组成的。

把筛分物料从筒体的顶端较高出送人筒体，在筒体的底端出口出物料得以排出，为了保证颗粒在滚筒筛的内部表面保持不间断的滑动，在沿着筒体的旋转面有一个螺旋的旋转自转轨道，物料平稳的通过滚筒筛的筛面，那些低于筒体的物料得以回收（Blazy, 1970）。

图 4.4 筛分设备-转筒筛（来源：Rlcharts 和 Locke ,1940）

像图4.5图示的那样，滚筒筛逐次递减的筛孔尺寸可以处理不同粒级的物料，这些颗粒简而言之就是为了不在下一个的旋转式圆筒筛中保持, 多亏得一传动系统，由单个驱动机构可以保证旋转式圆筒筛的自转级数连续高效。旋转式圆筒筛推荐处理颗粒粒级范围是在6-55mm级的物料，这种筛分设备可以处理干物料，也可以处理湿物料（Wills, 1988)。

图 4.5 筛分设备-转筒筛联合体

这种设备廉价而且坚固耐用，但是他的处理能力有限，比较的低：大概0.6t(一顿大概等于2000磅）.每平方英尺的筛面每天（一些条件应适合处理那些粉末状的物料）可以处理大约1吨的干物料或者可以处理大约1.04吨的湿物料（Taggart, 1945），此外，他们可以处理倾向于闪矿类的物料更容易一些，这个可以很好的解释筛分的平均效率。