重介质预选技术在选矿中的研究及应用现状

汤发家

摘要：近年来，为解决原矿入选品位低，选矿成本高等问题，重介质选矿技术在矿石预选上的研究与应用成为重要课题之一。重介质预抛的优点：降低入磨矿量，提高了原矿品位，节约了尾矿库库容，同时预抛尾矿可以作为建材原料，增加了尾矿附加值。

关键词：重介质预选技术；选矿；应用

1重介质选矿技术介绍

1.1重介质特性

重介选矿有两种技术关键。根据筛分药剂的不同，分为重液选矿和重混合液选矿。在进行重质液体选矿时，通常使用具有适当相对密度的有机化学液体来筛选矿和煤矸石砖。这种方法虽然能合理分选矿和煤矸石砖，但对煤有较强的腐蚀性，分选后不能合理保证煤的质量。因此，在中国进行选矿时的关键应用方法是重混合液体选矿法。重混合液态煤制备的关键是向水中加入高密度的化学物质进行混合并形成悬浮液以分选矿。其特点类似于重质液体选矿的技术特点，同样是根据相对密度差对煤和矸石砖进行分选。在我国，在发展重悬浮技术时，磁铁矿粉通常被用作高密度化学物质。在重悬浮分选技术中，将磁铁矿粉作为一种常见的高密度化学物质，主要是由于其成本低、性能稳定，可以为煤炭分选提供合理的质量和安全保障。

1.2重介质选矿机械设备

由于煤炭和其他残渣在分拣过程中必须合理分离，因此必须使用合适的机械和设备，以实现分拣过程中的合理选矿。目前，我国在选择重介质选矿机械设备时，一般都会进行一系列的综合考虑，然后再进行选矿机械设备的选择。现阶段，我国选矿机械设备选型规范的关键是机械设备的内槽结构、磁带和机械设备的磁性结构等，选矿机械设备的体积和系统软件的工作效率也是选择机械设备时要考虑的重要因素。

2重介质预选技术在选矿中的应用

2.1在铅锌预选中的应用

内蒙古某锑矿原矿铅锌品位低，选矿成本高。原矿重介质牌照的科学研究。原矿破碎搅拌后，筛选出5种粒度分布，在混合液密度不同的前提下，对粒度分布的重介质牌照进行5项科学研究。试验结果表明，原矿中铅锌品位可提高到1.02%，铅的总利用率为86.23%，锌的总利用率为82.31%。完成原矿早期尾矿和降低粉末磨损能量的目标。

为了克服普通重介质水力旋流器测试样本量大、物料消耗大、重介质密度不稳定、测试时间长的原因，系统设计了具有实验室操作规模的重介质浮沉仪器设备。针对复杂的铜锡银铁矿多金属矿，选择和设计实验机械和设备进行重介质选矿试验。试验结果表明，原矿尾矿产率为40.30%，金属材料损失率为铜1.77%，锡5.19%，银1.63%，铅0.88%，锌2.87%。经进一步总结分析，该方法特别适用于粒度分布较粗、与白铁矿界限清晰、易解离的稀有金属铁矿石。它可以快速阐明其在试验室粗颗粒（-12～2mm）条件下的受力筛选特性，为进一步设计车牌尾砂工业产品提供理论依据和实践依据。

针对云南某低品位锑矿，将原矿破碎成不同粒度分布，进行了重介质浮沉试验。试验结果表明，当原矿破碎至-20mm时，重介质膨胀试验更为合适。这个⌀选择500耙式干燥器重介质水力旋流器进行重介质密度、沉砂池孔径、水力旋流器组件倾角和水力旋流器下锥度的标准试验。试验表明，重介质密度为2.20g/m3分米，组装倾角为15°，沉砂器孔径为65mm，下体锥度为56°。在最佳标准下进行半工业生产测试。试验结果表明，原矿尾矿产率为49.19%，铅损害率为5.68%，锌损害率为10.78%。

针对西南某低品位锑矿，为了高效综合利用低品位铁矿石，对原矿进行了重液沉淀浮选试验，-12mm原矿进行了不同密度的重液分批沉降浮选试验。试验结果表明，当重介质混合物密度为2.7kg/立方米时，重商品铅品位为10.48%，锌品位为5.37%，相对原矿品位累积近3倍；轻商品的铅和锌损失率较低，分别为4.48%和6.62%。科学研究结果表明，低品位锑矿具有牌照尾矿标准，可以采用重介质选矿工艺进行牌照尾矿。

2.2在磷矿、锰矿选矿中的应用

针对我国第一座重介质铁矿选矿厂机械设备落后、成本较高的问题，介绍了在煤炭工程中广泛应用的重介质三商品水力旋流器。水力旋流器是根据-17mm原矿的全粒度分布选择的。在高分数浓度（2.88～2.90g/m3分米）下，经过两次扫选，精矿生产资源率为65.65%，钛精矿品位p2o530.64%的利用率为85.60%。通过嵌入高金属复合材料对水力旋流器进行改造，降低了运行成本，改进了物料处理、回收和净化设备，减少了物料环境污染，密度稳定，提高了矿石介质分离的可靠性，保证了现代化和正常的生产制造，形成了120万吨/年的清洁生产规模，对同类矿山的选矿起到了较好的引领作用。

对某铁矿进行了不同选矿工艺的科学研究。试验结果表明，重介质反浮选剂协同处理工艺更适合铁矿石的综合利用，当筛分材料密度为2.415g/m3时，米粉磨粒径为-200目（-0.076mm），成分为63.70%，原矿P2O5品位为20.81%，其中轻氧化镁成分为6.08%，精矿资源产率选矿工艺指标值为54.69%，P2O5品位为30.58%，轻氧化镁成分为0.87%，磷利用率为80.36%。实验结果为该类铁矿石的有效综合利用提供了参考。

针对南美洲的一个海相沉积锰矿，在重介质选矿厂进行了实验科学研究。原矿浸泡40min，然后筛选成3种粒度分布，-30～8mm，-8～0.85mm和-0.85mm-30～8mm。当混合密度为2.43g/ml，进料工作压力为0.08mpa时，当粒度分布为8～0.85mm，混合密度为2.49g/ml，进料工作压力为0.07MPa时，可获得品位为40.45、利用率为75.31%的锰钛精矿，获得了品位为40.31%、利用率为66.09%的锰钛精矿。

2.3在非金属矿选矿的应用

白钨矿与萤石、碳酸氢钙等含钙矿物的可浮性差别不大，浮选药剂难以分离。如果在使用浮选药剂之前降低铁矿石中的钙含量，可以提高白铁矿的质量，提高白钨矿的品位，从而降低后期白钨矿浮选药剂的工作难度系数。选用重介质水力旋流器对湖南某高碳酸钙型低品位白钨矿进行了预抛试验。预抛试验结果表明，在材料密度为2.37g/m3分米的标准下，预抛轻商品产出率为46.24%，WO3功损率为5.15%，CaF2功利用率为27.17%，CaCO3功利用率为74.72%。

以国外某花岗石锂辉石铁矿石为研究对象，探讨了重混合筛分、光学分色和浮选药剂等处理技术的筛分效率，形成了重有色浮选协同生产工艺。研究成果对嵌砂锂辉石铁矿石的工业化生产具有一定的指导作用。

科学研究结果表明，从原矿筛分品位分类中获得的0.5mm砂原料可以用重混合料进行筛分。当物料密度为2.70g/m3分米时，可丢弃产率为21.76%、氧化锂品位为0.18%的重质液体尾矿库，氧化锂对重质液体尾矿库中金属物料量的损害仅为1.09%。

结论

重介质分选是物料在重介质中进行选择性选别，在重介质中轻矿物上浮，重矿物下沉，实现分选的目的。重介质选矿技术用于矿石预选可解决原矿入选品位低，选矿成本高等问题。重介质预选技术在铅锌矿、磷矿、锰矿和白钨矿、锂辉矿中的研究与应用，说明重介质可以降低入磨矿量，提高企业经济效益，为相应矿石的合理开发利用提供了参考。

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