礦產(chǎn)選礦技術(shù)和工藝方法探討

馬慶軍

（山西中條山工程設(shè)計(jì)研究有限公司，山西 運(yùn)城 043700）

礦山行業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)體系中的重要構(gòu)成，各種規(guī)模的礦山企業(yè)發(fā)展、礦產(chǎn)資源開發(fā)，都為生產(chǎn)生活的礦產(chǎn)資源需求提供了切實(shí)的保障。隨著我國戰(zhàn)略目標(biāo)的調(diào)整，礦山行業(yè)進(jìn)入了新的發(fā)展階段，傳統(tǒng)的發(fā)展理念已經(jīng)逐步被現(xiàn)代化的發(fā)展思路所取代，選礦技術(shù)和工藝也有了良好的發(fā)展。但一些礦山企業(yè)的發(fā)展規(guī)模有限，在選礦技術(shù)和工藝方法方面依舊采用的是傳統(tǒng)的落后的工藝，影響了產(chǎn)能和效益。因此，未來的礦山行業(yè)發(fā)展中，技術(shù)和工藝創(chuàng)新是各個(gè)礦山企業(yè)的重點(diǎn)。

1 選礦技術(shù)的運(yùn)用現(xiàn)狀

1.1 組合式高梯度強(qiáng)磁選機(jī)的運(yùn)用存在諸多不足

近年來，隨著礦山行業(yè)的快速發(fā)展，很多的礦山企業(yè)都在生產(chǎn)作業(yè)的推進(jìn)中選用了組合式高梯度強(qiáng)磁選機(jī)，在選礦作業(yè)中，這一設(shè)備的使用將關(guān)乎選礦的效率和質(zhì)量。但很多的礦山企業(yè)在強(qiáng)磁選機(jī)的使用過程中常常存在著一些問題，所選用的強(qiáng)磁選機(jī)比較落后，未采用新型設(shè)備，對(duì)設(shè)備更新不夠使得在強(qiáng)磁選機(jī)的使用過程中難以發(fā)揮設(shè)備優(yōu)勢(shì)。組合式高梯度強(qiáng)磁選機(jī)的使用中，專業(yè)人員的能力有限，并未充分了解強(qiáng)磁選機(jī)的構(gòu)造特點(diǎn)和使用原理，對(duì)隔阻技術(shù)也存在一定的認(rèn)識(shí)誤區(qū)，正是由于這些原因，導(dǎo)致礦產(chǎn)資源的選礦過程中，所使用的強(qiáng)磁選機(jī)與選礦技術(shù)和工藝之間存在著較大的不匹配性，銜接性不足，強(qiáng)磁選機(jī)在運(yùn)行時(shí)存在著諸多的問題，影響了礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用[1]。此外，部分選礦廠在選礦過程中，強(qiáng)磁選機(jī)的功能不足，難以有效對(duì)各類礦物加以分類分析，難以發(fā)揮設(shè)備優(yōu)勢(shì)。

1.2 塔磨機(jī)裝置使用效果不夠理想

在選礦廠的選礦過程中，塔磨機(jī)同樣是不可或缺的設(shè)備，各個(gè)選礦廠如果在生產(chǎn)的過程中能夠選擇與選礦工藝相符合的塔磨機(jī)，就可以輔助選礦技術(shù)、工藝的有效落實(shí)。從當(dāng)前各個(gè)選礦廠的實(shí)際運(yùn)行情況來看，很多選礦廠所使用的塔磨機(jī)，在具體的運(yùn)行過程中，攪拌器存在一定的設(shè)計(jì)缺陷，導(dǎo)致在利用攪拌器完成攪拌作業(yè)的過程中，攪拌方式和攪拌速度難以根據(jù)實(shí)際需求來實(shí)現(xiàn)科學(xué)的控制和調(diào)整，也就影響了塔磨機(jī)在選礦作業(yè)中的作用實(shí)現(xiàn)，難以利用塔磨機(jī)來保障磨礦介質(zhì)攪拌的充分性[2]。一些選礦廠所使用的塔磨機(jī)裝置，存在著一定的設(shè)計(jì)缺陷，在設(shè)計(jì)的過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員缺乏對(duì)襯板旋轉(zhuǎn)方式的關(guān)注，在后續(xù)塔磨機(jī)的使用過程中，因?yàn)樯婕暗搅烁叨日{(diào)整環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)缺陷的存在導(dǎo)致磨礦過程中可能會(huì)面臨設(shè)計(jì)不合理的情況，也就無法實(shí)現(xiàn)對(duì)礦石的正常沖擊和破碎處理。塔磨機(jī)在使用時(shí)往往需進(jìn)行相應(yīng)的初始設(shè)置，但如果在前期未做好能耗問題的全面分析和評(píng)估，沒有進(jìn)行筒體和襯板的科學(xué)分析，相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置不合理，塔磨機(jī)裝置在使用中難以達(dá)到預(yù)期效果。

1.3 選擇技術(shù)運(yùn)用不太理想

礦產(chǎn)選礦的過程中，由于工藝要求非常高，如果在選礦過程中采用了不合理的技術(shù)，將會(huì)影響到最終的選礦質(zhì)量。當(dāng)下隨著我國礦產(chǎn)行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，很多礦山企業(yè)在選礦過程中有著嚴(yán)格的工藝要求和標(biāo)準(zhǔn)，但實(shí)際的實(shí)施過程中卻并未嚴(yán)格執(zhí)行這一標(biāo)準(zhǔn)，比如，磁選分析不夠全面，在一些反浮選工藝下，未在絮凝脫泥狀態(tài)下實(shí)施各種的技術(shù)對(duì)比與選擇，也就無法為整個(gè)的選礦流程提供有效的技術(shù)指導(dǎo)。磁選工藝在應(yīng)用的過程中，部分人員的專業(yè)素質(zhì)不足，這部分人員對(duì)磁化焙燒缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，這種認(rèn)知方面的誤區(qū)導(dǎo)致閃速磁化焙燒技術(shù)下，磁選工藝的技術(shù)評(píng)價(jià)不足，影響了整個(gè)工藝的規(guī)范化使用。磁選工藝作為在選礦環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵技術(shù)，為達(dá)到最為理想的應(yīng)用效果，專業(yè)人員在技術(shù)應(yīng)用的過程中，還需要做好磁化焙燒的完整性分析，但部分人員在工藝應(yīng)用時(shí)未完全做到這一點(diǎn)，物料燃燒過程中的流態(tài)化特征難以快速掌握，焙燒方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)難以充分體現(xiàn)出來。

2 常見的選礦技術(shù)

我國礦產(chǎn)行業(yè)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)期，在不斷的發(fā)展過程中，選礦技術(shù)也逐步發(fā)展，取得了良好的技術(shù)發(fā)展成果，技術(shù)越來越具有多樣性和先進(jìn)性。為保障選礦技術(shù)的應(yīng)用效果，各個(gè)選礦廠在選礦的過程中都要做好技術(shù)選擇和工藝改進(jìn)。

2.1 破碎技術(shù)

選礦過程中的破碎技術(shù)應(yīng)用非常多，是不可或缺的技術(shù)，對(duì)于大多數(shù)的礦產(chǎn)資源而言，選礦中的破碎技術(shù)選擇和應(yīng)用較為重要。一般情況下，根據(jù)選礦階段的不同，破碎具體包含了粗破、中破、細(xì)破三個(gè)階段，由于技術(shù)應(yīng)用階段的不同，在實(shí)際的破碎處理過程中往往需選擇最為恰當(dāng)?shù)臋C(jī)械設(shè)備。根據(jù)當(dāng)下我國選礦破碎技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展情況，在粗破階段多使用的是1.2 ～1.5m 規(guī)格之間的旋回式破碎裝置，只有保障了裝置的合理應(yīng)用，方可達(dá)到預(yù)期的破碎處理效果[3]。但在粗破階段，由于使用設(shè)備的特殊性，使得該設(shè)備在礦石粒度超過1.2m 時(shí)難以達(dá)到良好的應(yīng)用效果，常常會(huì)出現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的卡頓等問題。在中破階段，2.1 ～2.2m之間的標(biāo)準(zhǔn)圓錐破碎裝置更為適用；而細(xì)碎階段，雖然所使用的設(shè)備規(guī)格與中破階段相一致，但設(shè)備卻存在著一定的區(qū)別，一般為短頭型圓錐破碎裝置。

2.2 磨礦技術(shù)

磨礦選礦同樣是礦產(chǎn)選礦技術(shù)中的關(guān)鍵工藝，當(dāng)將這一技術(shù)應(yīng)用于選礦環(huán)節(jié)時(shí)，同樣需借助于專業(yè)的設(shè)備來完成。生產(chǎn)廠商在技術(shù)應(yīng)用中，一般會(huì)根據(jù)自身的要求開展自磨機(jī)或者礫磨機(jī)操作，在條件允許的情況下，對(duì)初級(jí)磨礦作業(yè)結(jié)束以后，將已經(jīng)磨好的礦物再實(shí)施分級(jí)再磨，這一過程就是二次磨礦工藝，在經(jīng)由二次磨礦處理以后的工藝效果更為理想。

2.3 粉干法

粉干法在選礦過程中同樣有著一定的應(yīng)用，專業(yè)技術(shù)人員在選礦的過程為達(dá)到最為理想的選礦效果，一般會(huì)對(duì)礦粉開展三級(jí)篩選，將礦物置于磁選滾筒以后，在不斷的旋轉(zhuǎn)作用下，也就得到了可以滿足后續(xù)處理的礦粉[4]。因此，在粉干法下，專業(yè)技術(shù)人員可以在選礦的過程中對(duì)礦物實(shí)施有效的處理，減少在選礦過程中的水資源消耗，但在這一工藝下伴隨著大量的粉塵，造成的環(huán)境污染問題非常嚴(yán)重。

2.4 波磁性礦物遴選法

波磁性礦物遴選法比較特殊，其一般更多地用在弱磁性礦物的選礦過程中，如果礦物的磁性不符合要求，工藝應(yīng)用效果將難以保障。在傳統(tǒng)的技術(shù)條件下，弱礦物質(zhì)的選礦過程中，部分礦石內(nèi)部含有高含量的其他雜物，正是由于這一特點(diǎn)，使得在選礦過程中的技術(shù)難度系數(shù)較高，如果選礦過程中單純使用的傳統(tǒng)工藝，選礦效率低下、質(zhì)量不達(dá)標(biāo)[5]。為有效解決這一問題，專業(yè)技術(shù)人員在選礦過程中進(jìn)行了技術(shù)更新和改進(jìn)，也就形成了強(qiáng)磁反浮選工藝，在這一工藝下，弱磁性礦物有效在這一工藝下被遴選出來，促進(jìn)了選礦目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2.5 多金屬選礦法

我國礦產(chǎn)資源的分布環(huán)境比較復(fù)雜，在選礦的過程中，常常會(huì)遇到同一地域含有兩種或者兩種以上金屬礦的現(xiàn)象，這一礦產(chǎn)資源的分布條件較為特殊，如果單純利用傳統(tǒng)的選礦工藝和技術(shù)，很難達(dá)到最為理想的效果。因此，針對(duì)這種條件下的選礦作業(yè)，一般應(yīng)根據(jù)礦產(chǎn)資源現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，開展有針對(duì)性的選礦作業(yè)，利用多金屬選礦法來完成，提高金屬礦產(chǎn)資源的綜合利用率。

3 選礦工藝方法研究

3.1 礦物反浮選工藝

礦產(chǎn)資源選礦過程中，涉及的工藝方法非常多，其中，礦物反浮選是關(guān)鍵工藝，在礦物選礦的過程中，如果在礦產(chǎn)資源中存在一定含量的硅質(zhì)元素，對(duì)于此類礦物選礦作業(yè)而言，一般不能采用傳統(tǒng)的工藝方法，應(yīng)該利用強(qiáng)磁-反浮選工藝。在將這一工藝方法應(yīng)用于選礦過程中時(shí)，首先應(yīng)該在選礦中投入一定量的陰離子，陰離子的使用大大提升了選礦的效率和質(zhì)量，有效避免了傳統(tǒng)捕收劑方式下出現(xiàn)的各種選礦問題。強(qiáng)磁-反浮選工藝下，對(duì)反應(yīng)溫度的控制也尤為重要，一般將溫度控制在12 ～22℃的條件下，選礦回收率可以達(dá)到90%以上[6]。

3.2 礦物全磁選工藝

全磁選工藝同樣是選礦環(huán)節(jié)的一種新型工藝方法，與強(qiáng)磁-反浮選方法相比，這一工藝方法的應(yīng)用更為簡(jiǎn)單和便捷，在選礦時(shí)的工藝可靠性更好。如果在選礦環(huán)節(jié)采用的是這一工藝，在這一工藝方法使用的初期階段，專業(yè)技術(shù)人員同樣需對(duì)礦物進(jìn)行前期的處理，具體包含磨礦、弱磁選礦等流程，在經(jīng)由這一流程處理以后，就能夠得到細(xì)化以后的礦料，當(dāng)石料篩選作業(yè)結(jié)束以后，通過專門的全磁選設(shè)備就可以對(duì)細(xì)化以后的礦料加以篩選處理，這種處理流程和方法下，選礦效果基本上可以達(dá)到預(yù)期要求。根據(jù)全磁選工藝的選礦結(jié)果，這一工藝方法下的精準(zhǔn)度更高。

3.3 紅礦選礦工藝

在我國的礦產(chǎn)資源選礦過程中，紅礦較為常見，根據(jù)紅礦在我國的分布條件，其儲(chǔ)量相對(duì)較大，開采時(shí)的技術(shù)要求非常高。在不斷的礦產(chǎn)行業(yè)發(fā)展過程中，關(guān)于紅礦的開采已經(jīng)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的技術(shù)發(fā)展歷程，在數(shù)十年的發(fā)展中，紅礦開采取得了一定的發(fā)展成果，但我國礦產(chǎn)市場(chǎng)上的紅礦資源數(shù)量有限，針對(duì)這一方面的選礦工藝研究和創(chuàng)新難度非常大，缺乏相應(yīng)的技術(shù)支持。針對(duì)紅礦選礦，專業(yè)技術(shù)人員在參與選礦的過程中，經(jīng)由專用試劑和設(shè)備，就可以快速完成紅礦選礦作業(yè)，來指導(dǎo)我國紅礦資源的開發(fā)和利用。但紅礦選礦工藝在我國的技術(shù)發(fā)展條件相對(duì)有限，尚未進(jìn)入技術(shù)的新階段，未來有著廣闊的技術(shù)發(fā)展空間。

3.4 藥劑更新工藝

伴隨著生產(chǎn)生活領(lǐng)域礦產(chǎn)資源需求的增加，各個(gè)礦山企業(yè)在不斷的發(fā)展過程中越來越重視選礦工藝的更新和改進(jìn)，以充分通過良好的選礦工藝來輔助礦產(chǎn)資源的開發(fā)。現(xiàn)階段，藥劑工藝已然成為了選礦領(lǐng)域的一種重要工藝方法，通過特定藥劑的選擇和使用，不僅可以使得選礦的效果得以改善，還可以提升選礦效率，縮短在選礦方面的時(shí)間消耗。比如，在礦山資源選礦過程中，如果選用的是藥劑更新工藝，可以使用陰離子捕收藥劑，這種類型的藥劑使用，不僅使得選礦環(huán)節(jié)的金屬回收率得以提升，還可以充分發(fā)揮這一工藝的優(yōu)勢(shì)，最大程度上保障選礦目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)語

礦產(chǎn)行業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)中的重要構(gòu)成，每年不僅為生產(chǎn)生活提供了足夠的礦產(chǎn)資源，還為國民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)了巨大的產(chǎn)值。但選礦作為礦產(chǎn)資源開發(fā)和利用中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，隨著礦產(chǎn)資源開發(fā)難度的增大，傳統(tǒng)選礦技術(shù)和工藝方法的弊端日漸暴露，未來的礦山企業(yè)發(fā)展中，加強(qiáng)對(duì)選礦技術(shù)和工藝方法的更新極為關(guān)鍵。