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富集贫锰矿的洗矿跳汰选矿工艺

责任编辑:三久重工 发表时间:2016-06-24 02:13

  位于广西下雷大型锰矿区西部边沿的靖西县新兴锰矿区,其地形地貌和地层条件与相邻的下雷锰矿区基本相同。除矿床规模、矿层厚度比下雷锰矿区的小了很多之外,其它条件,比如地层年代、沉积岩相、矿层数量和层位、顶底板围岩特征以及地壳运动的产物——褶曲构造特征等等,均大致相同。因此,地质勘探阶段对于矿石的洗选性能和放电性能均未作试验,而主要参考相邻的下雷锰矿区作类比定论。

  近年,为配合设计部门对新兴锰矿区福利矿段的采选工程设计,曾委托原广西八一锰矿设计研究所对该矿段Ⅲ+Ⅱ矿层锰帽型氧化锰矿贫锰矿石进行了洗选试验。该所通过矿石的物相分析,发现该矿石通过洗选处理后可以用作化工锰原料。矿山根据以上线索,再一次进行了试验。试验证实了该矿段Ⅲ+Ⅱ矿层确实能选别出一部分性能较好的放电锰原料。这一结果为矿山挖掘放电锰的生产潜力提供了依据。

  试验对象的矿体呈层状、似层状产出,矿层中夹杂有细石英脉、硅质岩、泥岩等杂质。矿石结构以隐晶质胶状结构为主。矿石构造以条带状为主,次为斑杂状、多孔状构造,偶见网脉状、葡萄状及粉末状构造。原矿含泥率高。原广西八一锰矿设计研究所根据设计院提出的试验项目和要求,开展了洗矿、手选、跳汰、湿式强磁选等试验。洗矿用φ300×2000mm槽式螺旋洗矿机,跳汰作业在200×300mm下动型隔膜跳汰机上进行,强磁选在湿式强磁选机上进行。再次试验是在原试验的基础上进行的,利用矿山现有生产设备进行洗矿、手选、跳汰、摇床等试验。洗矿作业在φ510×950×3800mm槽式双螺旋洗矿机上进行,跳汰作业在1000×2000mm下动锥型跳汰机上进行,摇床作业在1200×4400mm摇床上进行。#p#分页标题#e#

  原矿样品由当时民采坑道中以全巷法采取,因品位比设计开采出窿品位稍高而进行了适当配样,掺入适量的顶底板围岩,配样后原矿样品含Mn 23.26%,样重3t。再次试验原矿样品由本矿地下采场的出窿矿堆中采取,不经任何配样处理,原矿样品含Mn 23.98%,样重69t。两个原矿样品的Mn品位与开采设计出矿品位22.92%相近,是具有代表性的,特别是后者更有代表意义。

  从两次试验的结果看,该类矿石的可选性能良好。Mn品位分别为23.26%和23.98%的原矿,经过洗矿后Mn品位分别提高到27.34%和29.11%;跳汰1室精矿的Mn品位分别达到48.13%和42.79%,2室精矿的Mn品位分别达到37.16%和33.42%。这就可以证明,通过简单的洗矿和跳汰作业,便可达到富集的目的。但是,再次试验的精矿产率比原试验的有所降低,Mn的回收率更有较大幅度的下降。为查明其原因,当时曾用原矿样品所留副样进行了细致的人工洗矿试验,尽可能不让0.5mm以上的矿粒跑失。结果洗出的净矿产率仍然比原试验的净矿产率低了6个百分点。因此认为,再次试验的原矿样品含泥率比原试验的原矿样品含泥率高,是造成再次试验的产率降低的一个首要原因。

  其次是洗矿机转速高造成溢流跑矿量过多(原试验转速为22r/min,再次试验的转速达34r/min)。此外,再次试验使用的洗矿机因其尾轴磨损较严重,轴与轴套之间形成较大间隙,运转过程中从这一间隙跑失一部分细粒矿便是净矿产率降低的第3个原因。跳汰精矿产率也比原试验的低,究其原因有4个:

  (1)给矿不均匀,使部分好矿来不及分层便被挤出溢流口跑失;

  (2)加水量调节可能不合理而影响分选效果;

  (3)床石规格不够标准,比重也太轻,床层厚度可能不太合理;

  (4)精矿槽尾部出水口不注意堵截,放矿射流冲走部分精矿造成不应有的跑矿损失。#p#分页标题#e#

  对最后这个问题,笔者当时曾对精矿槽以外溢流沟沉淀物取样分析,其Mn品位高达33.02%。其跑失量虽已无法实测,但外观其量不少,而且,从流程平衡计算中可知,其量多达入选矿量的18.75%~24.92%。如能改善以上诸多条件,要提高精矿产率和金属回收率是有希望的。但是,要想达到这一目的,也只能通过进一步试验,反复多次地调节给水量、床层厚度、冲程和冲次等。还要解决均匀给矿;在精矿槽尾部增设副沉淀池,防止精矿槽跑矿损失等等。另外,入跳汰之前应先筛分,粗细粒级分别入跳,以利分选效果。

  根据矿石的物相分析,矿石的锰相中主要以四价锰产出较多,且在选矿过程中四价锰跟随尾矿跑失的较少;而其它低价锰矿物本来含量就很少,选矿过程中又跟随尾矿跑失较多。这样一来,精矿中高价锰矿物所占锰相总量的比例就更高了。例如入跳之前的洗净矿的锰相中,四价锰含量占锰相总量的88.03%,入跳之后精矿的锰相中,四价锰含量占锰相总量的94.40%,而其它低价锰含量占锰相总量的比例均有不同程度的减少。从中可以看出,低价锰矿物较多地分布于夹石或其它杂质中,因此随尾矿跑失较多,从而使精矿锰相中四价锰矿物所占比例升高。而四价锰矿物含量高又是电池用锰原料的首要条件。所以,从这么低品位的原矿中能选别出那么好的电池锰精矿来是完全可能的。

  根据矿石性质以及上述实验结果,生产流程宜以洗矿、跳汰为主要工艺。为了提高跳汰分选效果,可在入跳之前用粗粒强磁选机进行预富集。为了充分回收资源,还可用干式强磁选机对跳汰尾矿进行扫选。