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用短锥旋流器分选黄铁矿的试验研究
2011-08-08
黄铁矿通常用浮选的方法回收,本文通过对黄铁矿、脉石物理性能的研究,用重选使黄铁矿和脉石实 现分离,对主要分离设备———短锥旋流器的工作原理及效果进行了探讨。试验表明,短锥旋流器是黄铁矿分离的 有效设备。
4 铜 业 工 程 2000 № 4 文 章 编 号 :1009 - 3842(2000) 04 - 0004 - 03 Ξ 用 短 锥 旋 流 器 分 选 黄 铁 矿 的 试 验 研 究 1 、2 2 2 2 、王 跃 林 、朱 剑 、刘 排 秧 李 茂 林 ( 1. 北 京 科 技 大 学 ;2. 长 沙 矿 冶 研 究 院 ) 摘 要 黄 铁 矿 通 常 用 浮 选 的 方 法 回 收 ,本 文 通 过 对 黄 铁 矿 、脉 石 物 理 性 能 的 研 究 ,用 重 选 使 黄 铁 矿 和 脉 石 实 现 分 离 ,对 主 要 分 离 设 备 ——— 短 锥 旋 流 器 的 工 作 原 理 及 效 果 进 行 了 探 讨 。 试 验 表 明 ,短 锥 旋 流 器 是 黄 铁 矿 分 离 的 有 效 设 备 。 关 键 词 黄 铁 矿 旋 流 器 分 选 设 备 + 中 图 分 类 号 :TD455 . 9 文 献 标 识 码 :A 1 前 言 悬 浮 层 的 形 成 ,颗 粒 的 运 动 主 要 受 密 度 的 影 响 ,分 选 按 密 度 规 律 进 行 。 短 锥 旋 流 器 一 般 用 作 黄 金 粗 选 设 备 ,已 成 功 地 用 于 许 多 黄 金 矿 山 。 分 选 原 理 见 图 1。 在 分 选 锥 上 部 形 成 了 不 同 密 度 悬 浮 床 层 ,这 种 床 层 类 似 于 重 介 质 ,只 有 密 度 较 高 的 颗 粒 才 能 穿 过 床 层 到 达 分 选 锥 表 面 ,造 成 了 按 密 度 的 分 选 。 对 本 研 究 浮 选 是 黄 铁 矿 与 脉 石 分 离 的 有 效 手 段 ,但 是 ,浮 选 存 在 成 本 高 、废 水 排 放 与 治 理 等 问 题 ,对 价 值 不 高 的 硫 精 矿 而 言 ,如 果 能 找 到 一 种 成 本 低 、工 艺 简 单 的 选 别 方 法 ,对 硫 铁 矿 的 回 收 与 利 用 将 有 重 要 意 义 。 据 国 外 文 献 报 道 ,短 锥 旋 流 器 有 可 能 用 于 黄 铁 矿 与 脉 石 的 分 离 。 3 而 言 ,目 的 矿 物 黄 铁 矿 的 比 重 为 4. 9g/ cm ~ 5. 1g/ 3 3 3 cm ,脉 石 矿 物 的 比 重 为 2. 6g/ cm ~ 3. 0g/ cm ,具 有 较 大 的 比 重 差 ,因 而 有 可 能 采 用 短 锥 旋 流 器 进 行 选 别 。 受 某 硫 铁 矿 的 委 托 ,对 该 矿 的 低 品 位 粗 硫 精 矿 用 短 锥 旋 流 器 进 行 分 选 ,希 望 将 精 矿 的 品 位 提 高 到 44 % ,回 收 率 保 持 在 40 %以 上 ,针 对 这 一 目 标 ,本 文 作 者 进 行 了 初 步 试 验 。 在 DZ 短 锥 旋 流 器 (长 沙 矿 冶 研 究 院 制 造 ) 的 基 础 上 对 参 数 做 了 局 部 的 调 整 ,初 步 指 标 已 接 近 七 宝 山 提 出 的 品 位 回 收 率 要 求 。 硫 精 矿 的 品 位 β s = 43. 4 %~ 45. 36 % ,回 收 率 ε s = 34. 36 % ~ 44. 43 %。 2 短 锥 旋 流 器 的 选 别 技 术 短 锥 旋 流 器 与 常 规 分 级 旋 流 器 的 结 构 存 在 很 大 图 1 旋 流 器 内 粒 度 (d) 、浓 度 (c) 分 布 。 (1) a ,b :锥 角 90 ,直 径 160mm 短 锥 旋 流 器 a — 等 浓 度 线 ;b — 等 粒 度 线 ; 的 差 异 ,这 主 要 表 现 在 短 锥 旋 流 器 的 锥 角 一 般 都 大 ( 2) 。 c — 分 级 水 力 旋 流 器 粒 度 分 布 于 90 ,直 筒 部 分 的 高 度 与 内 径 相 当 。 结 构 的 差 异 造 成 了 旋 流 器 中 固 液 两 相 流 运 动 规 律 的 差 异 ,常 规 旋 流 器 倾 向 与 颗 粒 按 等 降 比 分 级 ,影 响 颗 粒 运 动 规 律 的 主 要 因 素 是 粒 度 和 密 度 :对 短 锥 旋 流 器 而 言 ,由 于 3 粗 硫 精 矿 粒 度 分 布 Ξ 收 稿 日 期 :2000 - 07 - 14   作 者 简 介 :李 茂 林 (1963 - ) ,男 ,湖 南 省 长 沙 县 ,1984 年 毕 业 于 中 南 工 业 大 学 选 矿 专 业 ,1987 年 毕 业 于 北 京 科 技 大 学 矿 物 加 工 专 业 ,获 硕 士 学 位 。 现 为 北 京 科 技 大 学 资 源 工 程 学 院 在 职 博 士 研 究 生 ,任 长 沙 矿 冶 研 究 院 设 备 所 副 所 长 ,高 级 工 程 师 。 主 要 研 究 方 向 是 高 效 磨 矿 分 级 工 艺 及 设 备 的 研 究 。   2000 № 4 李 茂 林 等 :用 短 锥 旋 流 器 分 选 黄 铁 矿 的 试 验 研 究 5 表 1 列 出 了 粗 硫 精 矿 的 粒 度 分 布 ,可 以 看 出 ,硫 短 锥 旋 流 器 的 结 构 简 图 见 图 3 ,矿 浆 由 给 矿 口 切 线 给 入 ,呈 螺 旋 线 运 动 ,在 a 区 形 成 一 定 密 度 的 悬 浮 层 ,大 于 悬 浮 层 密 度 的 颗 粒 穿 过 悬 浮 层 向 下 运 动 , 从 沉 沙 嘴 排 出 ,反 之 则 由 溢 流 携 带 从 溢 流 口 排 出 。 试 验 采 用 的 旋 流 器 内 径 为 100mm ,溢 流 管 插 入 深 度 h、柱 体 高 度 H、溢 流 管 直 径 d 及 沉 砂 嘴 直 径 D 可 以 变 换 ,是 本 研 究 涉 及 的 几 何 研 究 参 数 。 此 外 ,影 响 分 选 性 能 的 参 数 还 有 入 矿 压 力 及 浓 度 。 精 矿 含 有 少 量 的 + 0. 21mm 矿 石 , - 0. 076mm 占 有 率 6 7. 1 % , - 0. 21 + 0. 076mm 占 26. 2 % ,由 于 中 间 粒 级 较 多 ,可 能 有 利 于 高 密 度 悬 浮 床 层 的 形 成 。 表 1粗 硫 精 矿 粒 度 分 布 粒 级 (mm) 0. 076 产 率 % 负 累 积 % - 67. 1 6. 6 67. 1 73. 7 - 0. 1 + 0. 076 0. 21 + 0. 1 0. 29 + 0. 21 - 19. 6 3. 3 93. 3 - 96. 6 5 5 试 验 及 结 果 分 析 - 0. 295 3. 4 100. 00 . 1 探 索 试 验 4 4 试 验 系 统 及 试 验 设 备 探 索 试 验 的 目 的 在 于 初 步 了 解 黄 铁 矿 的 分 选 行 为 ,为 进 一 步 的 参 数 试 验 提 供 调 整 方 向 ,试 验 条 件 及 结 果 见 表 2。 . 1 试 验 系 统 试 验 系 统 见 图 2 ,它 由 短 锥 旋 流 器 1、搅 拌 槽 2、 表 2探 索 试 验 结 果 单 位 : % 胶 泵 3、电 机 4、调 压 阀 5、6 及 压 力 表 7 组 成 ,储 存 在 搅 拌 槽 中 的 矿 浆 经 胶 泵 扬 送 到 短 锥 旋 流 器 ,多 余 的 矿 浆 经 阀 6 回 流 至 搅 拌 槽 ,短 锥 旋 流 器 的 给 矿 压 力 由 阀 5、6 联 合 调 节 。 产 品 名 称 品 位 (β ) 编 号 浓 度 产 率 回 收 率 条 件 精 矿 42. 53 20. 2 42. 85 23. 28 Q - 1 溢 流 18. 96 79. 8 35. 74 76. 72 给 矿 23. 72 100. 00 37. 18 100. 00 P = 0. 05MPa d/ D = 2. 7 h = 146 精 矿 71. 31 8. 5 46. 92 10. 73 Q - 2 溢 流 19. 18 91. 5 36. 28 89. 27 d/ D = 2. 7 h = 146 给 矿 20. 45 100. 00 37. 18 100. 00 P = 0. 10MPa 探 索 试 验 结 果 表 明 ,在 入 矿 压 力 0. 05MPa ,角 锥 比 2. 7 ,插 入 深 度 146mm ,得 到 精 矿 品 位 42. 85 % ,回 收 率 23. 38 %。 试 验 中 可 以 观 察 到 精 矿 中 有 一 部 分 粗 颗 粒 的 脉 石 矿 物 不 能 从 精 矿 中 剔 除 ,增 大 压 力 以 后 ,其 它 条 件 不 便 可 以 明 显 看 到 精 矿 浓 度 上 升 ,精 矿 中 粗 颗 粒 脉 石 减 少 ,Q - 2 的 数 据 表 明 ,当 入 矿 压 力 图 2试 验 系 统 简 图 1 、DZ100 短 锥 旋 流 器 2、搅 拌 槽 3、胶 泵 为 0. 1MPa , 其 他 参 数 不 变 , 得 到 的 精 矿 品 位 4 、电 动 机 5、6、调 压 阀 7、压 力 表 46. 92 % ,回 收 率 8. 5 %。 探 索 试 验 结 果 可 以 看 出 ,入 矿 压 力 对 精 矿 品 位 的 影 响 较 大 ,是 以 后 试 验 的 一 个 主 要 调 整 参 数 ,而 角 锥 比 ,会 影 响 精 矿 的 产 率 及 回 收 率 ,也 是 一 个 重 要 的 调 整 方 向 。 5 . 2 角 锥 比 及 压 力 试 验 为 了 获 得 较 高 的 回 收 率 ,应 减 少 角 锥 比 ,为 了 得 到 较 高 的 精 矿 品 位 ,应 提 高 给 矿 压 力 ,使 悬 浮 层 具 有 较 高 的 悬 浮 密 度 。 试 验 结 果 列 于 表 3。 通 过 对 角 锥 的 调 整 ,硫 的 回 收 率 增 加 到 34. 95 % ~ 44. 60 % ,品 位 相 应 为 43. 72 %~ 41. 43 % ,试 验 中 仔 细 观 察 精 矿 的 粒 度 组 成 ,发 现 以 上 三 组 试 验 精 矿 中 仍 有 少 量 的 粗 颗 粒 脉 石 , 将 这 部 分 脉 石 用 图 3短 锥 旋 滤 器 结 构 简 图 4 . 2 短 锥 旋 流 器 6 铜 业 工 程 2000 № 4 0 . 295mm(60 目 ) 的 筛 子 筛 出 ,品 位 及 回 收 率 变 化 情 从 筛 分 试 验 可 以 看 出 ,剔 去 + 0. 295mm 粒 级 ,可 况 列 入 表 4。 以 有 效 地 提 高 精 矿 品 位 , 提 高 的 幅 度 为 1. 64 % , 表 3角 锥 比 及 压 力 试 验 0 . 82 % ,2. 28 % ,是 提 高 回 收 率 、保 持 品 位 的 有 效 手 产 品 浓 度 名 称 % 产 率 % 品 位 回 收 率 % % 编 号 试 验 条 件 段 。 精 矿 63. 53 28. 81 43. 72 34. 95 d/ D = 2. 21 P = 0. 1MPa Q - 3 溢 流 21. 81 71. 19 32. 03 65. 05 给 矿 26. 90 100. 00 36. 04 100. 00 精 矿 64. 37 33. 07 42. 58 39. 07 Q - 4 溢 流 20. 90 66. 93 32. 78 60. 93 给 矿 26. 90 100. 00 36. 04 100. 00 精 矿 63. 20 38. 80 41. 43 44. 60 Q - 5 溢 流 19. 72 61. 20 32. 60 55. 40 给 矿 26. 90 100. 00 36. 04 100. 00 6 结 语 P = 0. 1MPa d/ D = 1. 94 h = 146mm 用 短 锥 旋 流 器 及 筛 分 联 合 流 程 粗 硫 精 矿 进 行 分 选 。 分 选 试 验 结 果 表 明 : 1) 该 流 程 和 设 备 可 以 对 粗 硫 精 矿 进 行 有 效 分 ( P = 0. 15MPa d/ D = 1. 72 h = 146mm 选 ,品 位 可 以 提 高 到 43. 40 %~ 45. 36 % ,回 收 率 可 以 达 到 34. 41 %~ 44. 60 %。 ( 2) 入 矿 压 力 对 分 选 品 位 有 较 大 的 影 响 。 角 锥 表 4 0. 295mm 筛 子 筛 分 旋 流 器 精 矿 结 果 比 对 分 选 回 收 率 有 较 大 的 影 响 。 作 业 产 率 作 业 回 收 率 对 原 矿 回 收 率 (3) 该 重 选 流 程 与 浮 选 流 程 相 比 ,设 备 简 单 ,不 使 用 药 剂 ,有 利 于 环 境 保 护 ,但 不 足 之 处 是 它 的 品 位 和 回 收 率 不 高 ,应 开 展 进 一 步 的 研 究 工 作 。 参 考 文 献 编 号 产 品 名 称 0. 295 品 位 + 5. 23 94. 77 100. 0 5. 59 14. 00 45. 36 43. 72 28. 73 43. 40 42. 58 2. 85 1. 55 98. 45 100. 00 3. 77 0. 54 34. 41 34. 95 1. 47 Q - 3 - 0. 295 精 矿 〔 1〕姚 书 典 分重 选 原 理 分冶 金 工 业 出 版 社 分1992。 + 0. 295 〔 2〕余 仁 焕 分短 锥 旋 流 器 分 选 中 若 干 问 题 的 研 究 分有 色 金 属 (选 矿 Q - 4 Q - 5 - 0. 295 94. 41 100. 0 5. 58 96. 23 100. 00 0. 38 37. 60 39. 07 0. 17 部 分 ) 分1999(2) . P28。 精 矿 〔 3〕曾 令 移 分分 选 旋 流 器 流 场 分 布 和 分 选 机 理 研 究 分有 色 金 属 (选 + 0. 295 矿 部 分 ) 分1996(3) . P26。 - 0. 295 94. 42 100. 0 43. 71 41. 43 99. 62 100. 00 44. 43 44. 60 精 矿 THE EXPERIMENTAL STUDY ON PYRITE SEPARATION IN SHORT CONE CYCLONE BeiJing science and technique university Li Maolin ChangSha mining smelting institute Wang Yaolin Zhu Jian Liu Paiqiu Abstract   Generally Pyrite is recovered in froth floatation. This article analyzes the physical properties of Pyrite and finds the gravity methods to realize separation between pyrite and gangue. The principal and effect of short cone cyclone what is the main device for this study are discussed. The results show that short cone cyclone is efficient device for separation of pyrite. Key Words Pyrites Cyclone Separation 欢 迎 投 稿 欢 迎 订 阅
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