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大多数矿山尾矿有用成分含量低、粒度细、嵌布关系复杂,传统选矿设备难以实现尾矿的高效回收利用。
近年来,国内外选矿设备发展迅速,各种新产品不断涌现。选矿设备在尾矿再选中得到了有效应用,发挥了重要作用。下面介绍尾矿再选常用的重选、磁选和浮选设备。
1.尾矿重选设备的再选择
重选尾矿回收有用资源具有选矿成本低、工艺流程简单、无污染的特点。传统重选设备的改造和新型重选设备的开发在尾矿重选中得到了广泛应用。
⑴螺旋溜槽
螺旋溜槽采用更宽、更平缓的断面曲线,更适合处理中细粒(-4mm)矿物,广泛应用于尾矿重选,如旋转螺旋溜槽和离子螺旋溜槽。
螺旋斜槽
旋转螺旋溜槽结合了螺旋溜槽、摇床和离心选矿的分离机理,具有结构简单、占地面积小、处理量大、富集比高等优点。广泛应用于钨、锡、金等矿物的分离,已成为细泥难选矿石和钨锡尾矿二次资源化利用的有效设备。
离子螺旋溜槽是一种新开发的设备,其涂层材料不同于普通螺旋溜槽。当矿石颗粒进入离子螺旋溜槽时,不仅受到重力和离心力的作用,还受到磁力、电力和分子间表面吸附力的作用。
②离心选矿机
该离心机占地面积小,处理量大,用水量少,操作简单,能有效处理微细颗粒,自动化程度高。
离心选矿机
另一种离心机基于离心场中的膜分离原理,利用离心转鼓的水平旋转在转鼓内表面形成径向分布均匀的离心场,大大提高了设备的处理能力并降低了粒度的回收下限,在尾矿再选中取得了良好的效果。
(3)新型尾矿重力分选设备
近年来应用于尾矿的新型重选设备包括离心振动分选机、磁流体离心振动分选机、悬浮振动锥形选矿机和螺旋液流预选机等,其中悬浮振动锥形选矿机已在我国尾矿处理中成功应用。
悬浮振动锥形浓缩器
悬浮振动锥形浓缩机是基于Bageno理论的一种新型流化膜浓缩机。分离表面振动产生的额外分散压力可有效分离矿物。
(4)尾矿重选设备的特点
重选设备的优点是能有效处理粗、中、部分细粒矿物,具有投资少、无污染、节能等优点。
然而,处理长期积累的数亿吨老尾矿的效率不够高。改造现有重选设备和开发新型精细重选设备是未来重选设备的主要发展方向。注重复合位置的作用,获得较高的重力加速度,并与选矿技术、磁选、浮选等选矿方法相结合,形成联合工艺,从而提高细粒矿物的回收率和富集比。
2.尾矿选择磁选设备。
目前,磁选设备中用于尾矿再选的磁选机主要有高梯度磁选机、永磁磁选机、圆盘磁选机、矩形环磁选机、笼式磁选机、中型磁选机和高磁选机。其中高梯度磁选机和永磁磁选机应用广泛,效果显著。
高梯度磁选机运行稳定可靠,自动化程度高,操作简单易行,集磁选和重选于一体,尤其适用于细粒弱磁性矿物。
高阶梯磁选机
随着新型高强度永磁材料的出现和超导材料的突破,磁选机的性能有了很大的提高。磁选技术的研究应是多方位的,在磁选设备中引入离心力、重力等有利于细粒分离的复合力,以达到高效分离的目的。
3.尾矿选择浮选设备。
浮选的应用范围很广,可以处理细泥物料和难选尾矿。由于尾矿贫、细、杂,矿浆浓度高,常规浮选机难以满足尾矿浮选的要求。
近年来,针对尾矿的特点,出现了尾矿再选专用浮选机、超大型浮选机、高效射流浮选机、射流旋流浮选机和浮选柱等新型尾矿浮选专用浮选机。
(1)尾矿再选专用浮选机
尾矿再选专用浮选机是针对尾矿浮选时矿浆浓度高、浓度大、易沉降、粒度分布两端的特点而研制的。对浮选机的槽体结构和叶轮定子进行了改进。
②浮选柱
该浮选柱结构简单,占地面积小,高效节能,对细粒浮选优势明显,泡沫厚度和泡沫大小可调,流程短,易于自动控制,规模大。
目前,微泡浮选柱、旋流静态微泡浮选柱和充填介质浮选柱已广泛应用于铜钼矿尾矿再选。
微泡浮选柱的工作原理
微泡浮选柱是一种高效回收细粒矿物的浮选设备,已广泛应用于煤炭和有色金属行业。微泡浮选柱主要利用特殊发泡材料产生小直径气泡,从而提高浮选速率常数,强化捕收效果;此外,泡沫区的浸出水会减少脉石矿物包裹体,提高精矿品位。
充填浮选柱是一种新型浮选设备,具有高效、节能、占地面积小、结构简单、操作方便等优点。其波浪填料特性、曝气特性、顶洗水等特性使充填浮选柱具有分离面积长、富集能力强的特点。
目前,我国已逐步形成多样化、系列化的浮选设备,在尾矿再选的应用研究方面也取得了一定的成果。
但随着尾矿资源越来越复杂,分选难度加大,浮选设备应不断改进,开发力度应进一步加强,特别是尾矿细粒浮选设备的开发和研究,并加强自动化技术的研究,以进一步提高尾矿重选技术。
总之,针对尾矿品位低、粒度细、性质复杂的特点,应重点研究重选、磁选和浮选设备,并在设备的基础上重点研究工艺之间的关系,从而设计出适合联合工艺的尾矿重选设备。
参考资料:《尾矿重选设备应用进展》,谢丹丹等著。
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