一、復(fù)合礦選礦分離概述

現(xiàn)代冶金工業(yè)對(duì)用來提取金屬的原料提出一定的要求。例如，銅的品位應(yīng)達(dá)12％-30％；鋅應(yīng)達(dá)40％-50％；鐵應(yīng)達(dá)60％-65％。然而，自然界中，這樣高品位的礦是不多的。為了達(dá)到冶煉的要求，必須進(jìn)行選礦，以提高礦石中主金屬的品位。對(duì)于礦石中雜質(zhì)，通過分選除去。復(fù)合礦石含有的有用礦物或金屆在選礦中應(yīng)盡可能綜合回收。

選礦的基本任務(wù)有三個(gè)方面：

(1)富集礦石中有用礦物或金屬，并與脈石礦物分開。使有用礦物或金屬的品位和有害雜質(zhì)礦物含量符合冶煉要求；

(2)把伴生在礦石中的有用礦物或金屬分選出來；

(3)使棄去的尾礦中的有用礦物或金屬含量達(dá)到最低限度，以提高回收率。

礦石采出之后，耍在選礦中經(jīng)過一系列的作業(yè)工序，才能得到適合于冶煉要求的稻礦產(chǎn)品。

精礦  通過選礦除去原礦或給礦中大部分脈石，得出富集了的有價(jià)礦物或有用成分的產(chǎn)品。其化學(xué)成分、篩分組成及水分需滿足冶煉廠和其他用戶的要求。

中礦  選礦過程中得出的有價(jià)礦物或有用成分含量低于精礦，但高于尾礦的中間產(chǎn)品。中礦必須返回來作業(yè)或送到另一選別作業(yè)再選。

尾礦  經(jīng)過選別后殘余的廢棄產(chǎn)品。

二、復(fù)合礦選礦前的準(zhǔn)備作業(yè)

選礦前準(zhǔn)備作業(yè)的目的在于為選別作業(yè)制備有價(jià)礦物從礦石中碎獻(xiàn)解離出來的給礦。準(zhǔn)備工作是指礦石的破碎、篩分、磨礦和分級(jí)等工序。

1.破碎與篩分

在自然界中純粹由一種元累所組成的礦物很少。絕大部分都是幾種元意共同組成。像銅—鉬、銅—鉛—鋅—銀、鐵—釩—鈦等。它們之間共生在一起，形成結(jié)構(gòu)致密的結(jié)晶體，礦物的顆粒很細(xì)。這樣，要選別這些有用礦物之前，必需將礦石進(jìn)行破碎，才能達(dá)到有用礦物單體分離目的。另外，從礦山開采的礦石、粒度差別很大，大的可達(dá)1000-1500mm。因此，破碎是選礦前必須進(jìn)行的準(zhǔn)備工作。

由于進(jìn)入選礦廠的礦塊很大，而要求入選的粒度又很細(xì)。同時(shí)，又受到選礦設(shè)備破碎比的限制。因此，物料的破碎只能分階段逐步完成。不同階段有適當(dāng)?shù)脑O(shè)備可供選擇應(yīng)用。而一定的破碎設(shè)備又在適合的航度范圍內(nèi)才能高效率的工作。一般破碎階段分為：

粗碎：給礦粒度1500-300Mm，破碎到300-100mm。

中碎：給礦粒度350-100mm，破碎到100-40mm。

細(xì)碎：給礦粒度100-40mm，破碎到24-10mm。

一般根據(jù)原礦最大坡度和破碎最終產(chǎn)品粒度來選擇破碎段數(shù)。

篩分是將礦石按粒度分成二種或多種級(jí)別的過程。篩分時(shí)，通過篩孔的顆粒稱為篩下產(chǎn)品；未涌過篩孔的顆粒稱為篩上產(chǎn)品。在選礦廠采用的篩分作業(yè)有預(yù)先篩分和檢查篩分兩種。預(yù)先篩分是礦石進(jìn)入破碎機(jī)前的篩分。其目的是除去粒度已合格的產(chǎn)品，防止物料的過破碎和提高破碎機(jī)的生產(chǎn)能力。檢查篩分是礦石經(jīng)破碎后進(jìn)行的篩分。為了控制破碎產(chǎn)品的粒度，使不合格的產(chǎn)品返回破碎機(jī)再破碎，見圖3-1。

各種破碎機(jī)作業(yè)原理見圖3-2。

用于粗碎作業(yè)的主要是顎式破碎機(jī)。它的規(guī)格用給礦口寬度B和長度L表示。B大于600mm為大型、300-600mm為中型、小于300mm為小型。圖3-3示出一種簡單顎式破碎機(jī)工作原理圖。當(dāng)皮帶輪帶動(dòng)偏心袖旋轉(zhuǎn)時(shí)，偏心頂點(diǎn)牽動(dòng)連桿上下運(yùn)動(dòng)。也就是牽動(dòng)前后推力板作舒張及收縮運(yùn)動(dòng)。從而傳動(dòng)領(lǐng)時(shí)而瓊近定額，時(shí)而又離開；動(dòng)顎靠近定顎時(shí)就對(duì)破碎膠內(nèi)礦起壓碎作用。破碎了的礦石在動(dòng)額后退時(shí)靠自重從破碎腔內(nèi)落下。

中碎設(shè)備幾乎完全采用圓錐破碎機(jī)，其規(guī)格用動(dòng)錐底部直徑D表示。系列有600、900、1200、1650、2100mm等。其工作原理(圖3-4)是以可動(dòng)錐2在破碎腔內(nèi)沿定錐1的周邊滾動(dòng)。當(dāng)靠近定錐時(shí)進(jìn)行碎礦，與之相對(duì)的一邊則在排礦。碎礦與誹礦是同時(shí)連續(xù)進(jìn)行的。

細(xì)碎設(shè)備主要用輥式破碎機(jī)。它依靠兩輥相向運(yùn)動(dòng)，把礦石壓碎。主要優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單、緊湊、輕便、工作可靠。粒度可細(xì)碎到3mm。

篩分設(shè)備：工業(yè)上使用的篩于很多，但選礦廠使用最多的是振動(dòng)篩。根據(jù)篩框運(yùn)動(dòng)軌跡不同，振動(dòng)篩可分為咽運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩和直線運(yùn)動(dòng)篩。前者包括單軸慣性振動(dòng)篩、自定中心振動(dòng)篩和重型振動(dòng)篩。后者包括雙軸慣性振動(dòng)篩和共振篩。振動(dòng)篩使用廣泛的原因是篩分效率高、構(gòu)造簡單、操作、維修檢修比較方便等。

2．磨礦與分級(jí)

磨礦是礦石入選前物料準(zhǔn)備的最后一道工序。它接受碎礦產(chǎn)品，繼而將礦石磨碎到選別要求的粒度。磨礦產(chǎn)品質(zhì)量好壞直接影響選別指標(biāo)的高低。有用礦物解高度不夠和過粉碎嚴(yán)重均會(huì)導(dǎo)致回收率及精礦品位下降。另外，磨碎機(jī)的處理量也影響著選礦廠的處理能力。因此，改善磨礦作業(yè)、提高磨礦作業(yè)指標(biāo)對(duì)選礦廠具有重大意義。

磨礦機(jī)構(gòu)造簡單，是一個(gè)兩端帶有中空軸頸的空心圓筒。從一端給料，從另一端排出產(chǎn)品。簡內(nèi)裝有破碎介質(zhì)(鋼球或鋼棒)。當(dāng)簡體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將介質(zhì)帶到一定高度而下落，對(duì)礦石產(chǎn)生沖擊及磨剝作用，從而磨碎礦石。

磨礦分干磨和濕磨兩種。生產(chǎn)實(shí)際中以濕磨為主。磨礦作業(yè)一般分兩段進(jìn)行，見圖3-5。第一段將給的12-20mm礦磨至0.3-0.2mm。第二段磨礦粒度為0.1-0.074mm。磨礦機(jī)一般與分級(jí)機(jī)組成閉路進(jìn)行工作。

分級(jí)是將細(xì)粒礦石按粒度和密度分為不同的級(jí)別。其原理是使不同顆粒通過流體(通常是水)，利用它們的運(yùn)行速度各不相同實(shí)現(xiàn)分離。各種顆粒因不同密度、坡度和形狀而分開。合格的細(xì)粒進(jìn)入下道工序，粗粒再返回磨礦機(jī)。