選礦流程考察中各粒級產(chǎn)率準確性的驗算方法

楊韌華

（江西銅業(yè)集團有限公司 德興銅礦，江西 德興 334224）

1 引言

單個礦物顆粒的幾何特征及顆粒群的粒度組成和分布是浮選過程中應充分考慮的關鍵性因素之一。顆粒的幾何特征主要包括顆粒大小、形狀、表面形態(tài)（如表面積粗造度、孔隙度等）及單位體積或者單位質(zhì)量的表面積等。對于顆粒群，重要的粒度特征是粒度分布。

理想的顆粒形狀應該為球形，但在實際的生產(chǎn)過程中，由于破碎、磨礦和礦石性質(zhì)的復雜性，顆粒的形狀差異型很大，而粒形對浮選效果的影響較大。圖1是一種銅礦選礦廠精礦和尾礦中黃銅礦、斑銅礦單體解離顆粒的形狀?？梢郧宄目吹?，幾乎所有顆粒呈不規(guī)則形狀，精礦中顆粒多由尖角，其不規(guī)則程度遠遠超過尾礦顆粒。

圖1 精礦和尾礦中的黃銅礦、斑銅礦單體解離顆粒形狀

礦物顆粒的形狀，對它在介質(zhì)中的界面化學行為，沉降行為，流變性質(zhì)等均有重要影響。通常人們采用定性描述來說明顆粒的各種不同的形狀。圖2 表示這些定性屬語及他們所描述的顆粒形狀［1-3］。

圖2 顆粒的形狀的定性描述

在生產(chǎn)實踐中，給入浮選設備的顆粒呈現(xiàn)不同的形狀。近似球形（例如：鋯石和爐渣），立方形（例如方鉛礦），平板形（例如滑石、云母、綠灰石）或針形（例如透閃石）。

而選礦廠的各類考察中，取樣、加工、化驗等各環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，只要有一個環(huán)節(jié)出了問題，就會導致數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差，從而失去了對生產(chǎn)實踐、工藝技術改造等的參考和指導作用。在現(xiàn)場考察過程中，產(chǎn)品粒級產(chǎn)率出現(xiàn)偏差的原因較多，既可能是取樣沒有代表性，也可能是樣品加工過程存在誤差，如篩子孔徑變化、篩孔堵、篩分不徹底、試樣量太多或太少等，因此樣品數(shù)據(jù)的準確性、代表性是困擾廣大選礦技術人員的一大難題。如何識別考察數(shù)據(jù)的真?zhèn)?，判斷取樣、加工、化驗等環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)采集的準確與否，有著十分重要的意義和價值［4-7］。

本文開發(fā)一種粒級分布的簡便驗算方法，通過考察樣品粒級產(chǎn)率的差異從而快速判斷該工藝考察數(shù)據(jù)是否準確、是否符合選廠的生產(chǎn)實際情況。

2 各粒級產(chǎn)率數(shù)據(jù)準確性的判斷方法分析

2.1 本方法的適用范圍及作用

選礦廠流程比較復雜，本方法適用于選礦廠一進二出類型的作業(yè)，如浮選作業(yè)的原礦、精礦、尾礦或旋流器分級作業(yè)的進料、溢流、沉砂等。

本方法的作用主要有以下幾個。

（1）用于判斷浮選作業(yè)的原礦、精礦、尾礦或旋流器分級作業(yè)的進料、溢流、沉砂等粒級產(chǎn)率數(shù)據(jù)是否準確、是否符合選廠的生產(chǎn)實際情況。

（2）用于推算浮選作業(yè)的精礦、尾礦或旋流器分級作業(yè)的溢流、沉砂產(chǎn)品的產(chǎn)率。

（3）用于查找工藝考察中數(shù)據(jù)誤差的來源。

2.2 方法分析

假設某產(chǎn)品各粒級產(chǎn)率分布結果如表1所示，總給礦（包含各個粒級）總量為100g，得到xg總精礦（包含各粒級），yg總尾礦（包含各粒級）。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，不管對于總樣還是對于各粒級而言，給礦重量都等于尾礦重量與精礦重量之和，表示為G尾+G精=G給。

表1 產(chǎn)品各粒級產(chǎn)率分布結果

如表1中的+0.18mm，可列出如下方程組：

如果計算出的一組x值（或y值）相互之間偏離太大，說明產(chǎn)率結果不準；如果計算出的x值（或y值）相互很接近，說明取樣、加工等各環(huán)節(jié)有代表性，數(shù)據(jù)是準確的，反映了選廠生產(chǎn)的實際情況，同時，x和y的平均值可分別代表總精礦和總尾礦占總進料的產(chǎn)率。

如果只有某1、2個粒級計算結果偏差較大，其余粒級都很接近，可以判斷誤差來源于這1、2個粒級。

3 實例驗證

以尾礦回收廠球磨某次預先分級旋流器考察數(shù)據(jù)為例，該旋流器分級產(chǎn)品各粒級產(chǎn)率分布結果見表2。

表2 旋流器分級產(chǎn)品各粒級產(chǎn)率分布結果

根據(jù)表2中可制作出產(chǎn)率數(shù)據(jù)驗算表，如圖3所示。圖中左半部分為表2中的內(nèi)容；在圖3中的右半部分，假設旋流器總進料（包含各個粒級）總量為100g，得到xg總沉砂（包含各粒級），yg總溢流（包含各粒級），根據(jù)質(zhì)量守恒定律，x+y=100。

圖3 旋流器分級產(chǎn)率數(shù)據(jù)準確性驗算表

對圖3中+0.18mm粒級的產(chǎn)品，可列出如下方程組：

在表格中， 可表示為 x=100-G4， y= (100×(C4-B4)/(C4-D4))；

同理，對圖3中-0.18mm～+0.125mm粒級的產(chǎn)品，可列出如下方程組：

在表格中，可表示為x=100-G5，y =(100×(C5-B5)/(C5-D5))。

由以上分析可知，對圖3中各個粒級均可列出對應的方程組，并得到相應的驗算結果，該驗算結果如圖4所示。

圖4 旋流器分級產(chǎn)品各粒級產(chǎn)率分布及產(chǎn)率數(shù)據(jù)準確性驗算結果

由圖4可知，從+0.18mm到-0.04mm 6個粒級的沉砂x及溢流y的6組數(shù)據(jù)，相互之間都比較接近，說明本次取樣有代表性，數(shù)據(jù)符合生產(chǎn)實際。同時，可以得出x、y的平均值即旋流器分級沉砂和溢流的產(chǎn)率分別為53.73%和46.27%。

4 結語

本方法十分簡便且極具實用價值，適用于選礦廠一進二出類型作業(yè)的產(chǎn)品粒級考察，為選礦技術人員用于查找工藝考察數(shù)據(jù)誤差來源，判斷日常工藝流程考察中數(shù)據(jù)的準確性提供了依據(jù)。