核心思路:优势互补,分段富集
螺旋溜槽和摇床都是利用矿物密度差异进行分选的重选设备,但它们在处理能力、分选精度和富集比上各有优劣。将它们联合使用,可以发挥各自长处,实现“粗中选精,精中再选”的目标。
螺旋溜槽:处理量大、富集比低、回收率高。它主要负责“丢尾”,即快速抛弃占原矿绝大部分的低密度脉石矿物(如石英、长石),初步富集含有锆英砂的重矿物,得到粗精矿。这是一个“粗选”阶段。
摇床:处理量小、分选精度高、富集比高。它主要负责“提精”,即对螺旋溜槽产出的粗精矿进行再精选,进一步分离出密度相近的其它重矿物(如钛铁矿、金红石、独居石等),最终得到高品位的锆英砂精矿。这是一个“精选”阶段。
这种联合工艺的核心价值在于:先用螺旋溜槽低成本地处理大量矿石,抛弃大部分尾矿,极大地减轻后续摇床的处理负荷,从而用最少数量的摇床实现最终高质量的分选,兼顾了生产效率和经济效益。
联合应用工艺流程详解
一个典型的锆英砂粗选联合流程如下:
1. 原料准备
原矿(海滨砂矿)首先经过筛分(如振动筛),去除卵石、贝壳和粗砂。
筛下产品进入调浆斗,与循环水混合,调配成浓度适宜(通常25%-35%固体重量浓度)的矿浆,以保证良好的流态化和分选效果。
2. 螺旋溜槽粗选(丢尾)
调配好的矿浆泵送至螺旋溜槽组(通常是多个头数并联以提高处理量)。
在螺旋溜槽内,矿浆在重力、离心力、摩擦力和流体动力的综合作用下,矿物按密度分层和分带。
高密度矿物(包括锆英砂、钛铁矿、金红石等)趋向于内圈运动。
低密度脉石(石英、长石等)趋向于外圈运动。
通过在内圈、中圈、外圈设置截取器,将产物分为:
重矿物粗精矿(内圈产物):富含锆英砂等重矿物,送入下一道工序。
中矿(中圈产物):通常返回流程头部再选,以提高回收率。
尾矿(外圈产物):主要为轻脉石,直接抛弃。
3. 摇床精选(提精)
螺旋溜槽产出的重矿物粗精矿浓度可能过高,需要再次调浆稀释,以达到摇床最佳给矿浓度(通常20%-25%)。
稀释后的矿浆给入摇床。摇床通过床面的不对称往复运动和薄层水流的作用,使矿物颗粒按密度和粒度发生精确分离。
在床面上会形成清晰的分带:
最精矿带(高密度):位于传动端最上方,富含最重的矿物,如锆英砂、金红石。
次精矿带(中高密度):可能包含独居石、钛铁矿等。
中矿带:成分复杂,通常返回流程再处理。
尾矿带(低密度):残留的轻矿物,最终抛弃。
操作工通过调节冲程、冲次、床面横向坡度、冲洗水量以及分割板的位置,可以精确地分离出高品位的锆英砂精矿。
流程简图:原矿 → 筛分 → 调浆 → 螺旋溜槽(粗选,得粗精矿和尾矿) → 粗精矿调浆 → 摇床(精选) → 最终锆英砂精矿 + 其他重矿物产品 + 尾矿
优势分析
成本效益高:螺旋溜槽无运动部件,能耗极低,运营和维护成本远低于全用摇床的方案。它先抛弃80%-90%的尾矿,使后续高能耗的摇床只处理10%-20%的物料,大大节省了设备和能耗成本。
处理能力强:单台螺旋溜槽处理量可达数吨/小时,能满足大规模砂矿开采的需求,为整个流程提供强大的吞吐能力。
分选效率好:结合了螺旋溜槽高回收率和摇床高富集比的优点,既能保证锆英砂的总体回收率,又能获得高品位的精矿产品。
灵活性强:对于不同品位的原矿,可以通过调节中矿循环量来适应,工艺稳定性好。
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