《氧化礦鈣、鎂控制方案》試驗及考察報告修改版

1、氧化礦鈣、鎂控制方案試驗及考察報告云南馳宏鋅鍺股份有限公司會澤分公司采選廠2010年9月15 / 15文檔可自由編輯打印會澤礦山廠1#礦體氧化礦進入深部采礦后，礦體規(guī)模逐漸變小、變薄，采礦過程中廢石隔離工作量大，廢石混入率高，導致氧化礦（共生礦）產(chǎn)品中鈣、鎂含量超標，使冶煉輔料及其它成本投入增加。為提高氧化礦產(chǎn)品質(zhì)量，自2010年年初開始，會澤采選廠編制了氧化礦鈣鎂控制方案并進行了多次討論審查，該方案的思路分兩部分：一是井下采礦過程的廢石隔離；二是采出的礦石在地表進行分選。本報告圍繞氧化礦鈣鎂控制方案中提出的地表選礦方法思路，進行了初步選礦實驗、選礦設(shè)備設(shè)施的考察等情況，進行了匯總分析。1#礦

2、體現(xiàn)存氧化礦約為15萬噸，按現(xiàn)有的生產(chǎn)能力方案的實施可以有效服務(wù)氧化礦選礦23年，并且可以用本方案的方法處理現(xiàn)冶煉廠堆存的20萬噸氧化礦。一、氧化礦鈣鎂控制方案的目標及思路（一）產(chǎn)品質(zhì)量目標表1：分公司要求產(chǎn)品指標序號礦石類型技術(shù)質(zhì)量指標CaOMgOSPbZn粒度1氧化礦共生礦8% 4% 4% 10.33 %13.99% 5mm 2氧化礦富鋅礦8%4%4% 20%5mm 3礦化白云巖 （冶煉輔料）30%9% 1% 2% 粗粒30mm80 m 細粒 10mm （二）方案主體思路1、根據(jù)現(xiàn)場實際，方案的前提是不采用浮選或液體介質(zhì)參與的重選，所以本方案主要考慮干式選礦方法。2、在地表以充分利用現(xiàn)有設(shè)

3、備、設(shè)施為總體原則。3、新增加設(shè)備提高生產(chǎn)機械化和自動化程度，降低勞動強度，提高綜合效益。二、原礦性質(zhì)（一）礦石構(gòu)造氧化礦石中氧化程度高 （鉛、鋅氧化率高達 75%以上 ）的土狀礦石， 礦石構(gòu)造差別較大，有土狀半土狀構(gòu)造、骨架狀構(gòu)造、皮殼狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造和鐘乳狀構(gòu)造，但以土狀半土狀構(gòu)造為主。土狀半土狀構(gòu)造：是高氧化率的鉛鋅礦石中最主要的礦石構(gòu)造。鉛鋅氧化礦物呈赭黃色、淺黃色、褐色、暗紅褐色成土狀、半土狀分布于白云巖中。（二）氧化礦石礦物特征氧化礦石的礦物組成較復雜，鉛礦物主要為白鉛礦（占1.73%），其次為方鉛礦（占0.60 %），還有鉛黃、鉛礬、灰硫砷鉛礦、灰硫銻鉛礦等；鋅礦物主要為菱鋅礦

4、、異極礦、硅鋅礦（占39.14%），其次為閃鋅礦（占 1.78%），還有少量紅鋅礦；鐵礦物主要為褐鐵礦、黃鉀鐵釩、赤鐵礦（占 13.66%）。其它金屬礦物還有黃鐵礦、白鐵礦、毒砂、自然銻等。脈石礦物主要有白云石、方解石（占38.61%），其次有絹云母、白云母、粘土礦物、石英等。1、白鉛礦、方鉛礦：白鉛礦是最主要的氧化鉛礦物，粒度主要為 0.833 0.141毫米；方鉛礦的粒度多為0.5890.02毫米。白鉛礦、方鉛礦主要為不規(guī)則狀產(chǎn)出。白鉛礦與方鉛礦關(guān)系密切，方鉛礦常被白鉛礦交代形成鑲邊結(jié)構(gòu)和交代殘余結(jié)構(gòu)，或呈星點狀浸染分布于白鉛礦中，此時方鉛礦粒度很細。有時白鉛礦呈方鉛礦假象。白鉛礦、方鉛礦

5、和菱鋅礦、黃鐵礦、褐鐵礦關(guān)系也較為密切，有時也共生在一起。2、菱鋅礦、異極礦、閃鋅礦：菱鋅礦、異極礦是最主要的鋅氧化礦物，粒度比白鉛礦粗，但不均勻，主要為0.147粒級。閃鋅礦的粒度一般為 0.0200.417毫米。菱鋅礦主要呈不規(guī)則狀嵌布于脈石礦物中，常呈同心環(huán)狀結(jié)構(gòu)、異極礦呈板狀、放射狀產(chǎn)出；閃鋅礦主要呈不規(guī)則狀產(chǎn)出 。菱鋅礦、異極礦與閃鋅礦關(guān)系密切，常緊密共生。在菱鋅礦中?？梢婇W鋅礦殘留體，有時菱鋅礦沿閃鋅礦邊緣或裂隙交帶閃鋅礦形成較復雜的鑲嵌關(guān)系。菱鋅礦集合體中?？梢姲鍫町悩O礦晶體。3、褐鐵礦：褐鐵礦在氧化礦石中十分常見，粒度一般為0.01170.176 毫米，最大為 0.294 毫米

6、。褐鐵礦主要呈不規(guī)則狀嵌布在脈石礦物中，多具蜂窩狀、環(huán)帶狀結(jié)構(gòu)。褐鐵礦與赤鐵礦、黃鉀鐵釩關(guān)系較密切，緊密共生在一起。由于氧化作用，黃鐵礦常氧化成褐鐵礦，在褐鐵礦中常見黃鐵礦殘留體，褐鐵礦有時呈黃鐵礦假像，常具環(huán)帶結(jié)構(gòu)。三、實驗工作為了證實氧化礦鈣鎂控制方案實施的可行性，根據(jù)選礦工藝的需要進行大量的實驗。（一）氧化礦密度測定首先對1#礦體氧化礦進行取樣，在選礦車間實驗室進行分析。采用溶液浸泡的稱量方式對原礦性質(zhì)進行測量，具體實驗結(jié)果見下表：表2：原礦指標數(shù)據(jù)物料密度 t/m3莫氏硬度氧化礦3.03.462.5鈣、鎂廢石2.3134硫化礦4.04.234表2中氧化礦及鈣、鎂廢石比重差距并不顯著，與

7、硫化礦的比重差距也僅在1以內(nèi)，因此可以初步判定通過重選方法分離比較困難。氧化礦與鈣鎂及硫化礦的硬度差在1.5以下，利用礦石間的硬度差進行分離也比較困難。由于氧化鉛鋅礦的選礦是一個比較難的課題，咨詢了一些科研單位和礦山，國內(nèi)外沒有一家運用比較成功的范例，也沒有成熟的工藝，結(jié)合我單位的實際設(shè)計了一下方法進行試驗：（二）氧化礦脫硫試驗思路:利用硫化礦與氧化礦之間的不同物理性質(zhì)來進行分離,方法主要有風選、重選、磁選等，由于氧化鉛鋅礦不具備磁性而且性質(zhì)較復雜，確定采用重選工藝進行氧化礦脫硫。根據(jù)現(xiàn)有的實驗條件，主要進行了旋流器風選實驗和干法搖床實驗。1、旋流器風選實驗旋流器風選工藝的基本原理是：首先把礦

8、石物料破碎到小于3mm的進料粒級，然后利用高壓風把礦物給到旋流器中，物料在旋流器內(nèi)做離心運動，由于物料間密度存在差異，迫使密度較輕的物料沿內(nèi)旋流從溢流口溢出，密度大的物料沿外旋流從排砂口排出。（旋流分選實驗報告見附件一）圖1：旋流器工作原理示意圖結(jié)論：利用旋流器風選方法分離氧化礦和硫化礦沒有明顯的分離效果，此方法不適合氧硫混合礦脫硫。2、搖床實驗搖床選礦的主要工作原理是：在傾斜寬闊的床面上，借助床面的不對稱往復運動和薄層斜面水流的作用，進行礦石分選的一種設(shè)備。水使質(zhì)量較輕的礦物懸浮，通過機械振動和水的沖擊使重量不同的物質(zhì)分開，實現(xiàn)重選的目的。圖2：搖床工作示意圖根據(jù)方案中不采用水參與選礦的原則

9、，所以本實驗去掉搖床的給水槽，直接把物料放到床面上，通過機械往復振動進行選礦。由于缺少水介質(zhì)，床面上的物料只受到搖床往復的振動力，導致?lián)u床中5%大塊的礦物從輕礦區(qū)的尾礦端滾落，而95%的礦物沿著床面上的溜槽從重礦區(qū)精礦端排出。沒有實現(xiàn)氧硫分離，因此此實驗不成功。結(jié)論：利用干式搖床重選的方式來分離氧化礦和硫化礦的方法行不通。（三）氧化礦鈣鎂分選設(shè)備考察及實驗研究結(jié)合多年來現(xiàn)場破碎篩分分選氧化礦中鈣鎂的實踐經(jīng)驗，課題小組提出了利用礦石與鈣鎂之間的硬度差這一物理性質(zhì)，采用特殊設(shè)備進行破碎，實現(xiàn)礦石被破碎，鈣鎂不被破碎后篩分分離鈣鎂這一思路。氧化礦石的莫氏硬度一般在2.5左，右鈣、鎂廢石莫氏硬度在4左

10、右，這思路的關(guān)鍵之處就是找到一種設(shè)備，實現(xiàn)低硬度的礦石被破碎，高硬度的鈣鎂不被破碎而能夠通過，既要把氧化礦破碎過篩，又要保證鈣鎂廢石不被破碎。通過查閱資料發(fā)現(xiàn)一種輥式壓碎機似乎能滿足上述分級破碎的要求（見圖3）。按介紹輥式壓碎機用途：可廣泛用于水泥、冶金、化工、電力、煤炭等行業(yè)，對脆性和韌性的物料進行加工。圖3：輥式壓碎機工作示意圖（輥式壓碎機工藝原理：當有不能破碎的物料通過軋輥間隙時，軋輥所受的壓力增長，迫使彈簧壓縮，于是活動軋棍就離開其原來的位置，使軋輥間隙擴大，這樣不能破碎的物料就能通過。） 但目前國內(nèi)沒有任何礦山企業(yè)應(yīng)用此設(shè)備進行選礦生產(chǎn)。圍了對輥式壓碎機的性能進一步了解，選擇了兩個生

11、產(chǎn)廠家對其進行了考察，考察的情況如下。、設(shè)備考察情況1）對上海遠華路橋機械有限公司的考察對該公司的整個生產(chǎn)流程進行了全面的了解。通過考察分析發(fā)現(xiàn)，其現(xiàn)有的雙輥壓碎機不能滿足我廠礦石分級破碎要求。通過與該公司技術(shù)部門討論，該公司認為把原雙輥壓碎機的彈簧保護改為液壓保護，理論上可以實現(xiàn)我方要求。2）對鄭州市永華機械制造有限公司的考察在鄭州市永華機械制造有限公司的考察過程中，通過與其技術(shù)人員溝通，結(jié)合我方的礦石性質(zhì)和要求，提出了相關(guān)的設(shè)備改造意見，經(jīng)討論后的思路是：用反擊式破碎機對原礦進行粗分，對粗選產(chǎn)品進行檢驗，若能滿足我方礦石產(chǎn)品質(zhì)量要求就無需其它設(shè)備；若反擊細碎后還不能滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求，再增加

12、雙輥壓碎機進行分級破碎，把雙輥壓碎機進料端及滾筒進行適當?shù)母脑?，利用其設(shè)備研磨加礦石間自磨的性質(zhì)進行分級破碎后篩分。3）考察結(jié)論及建議通過對上海遠華路橋機械有限公司、鄭州市永華機械制造有限公司兩家公司的考察，通過考察小組討論后認為： 上海遠華路橋機械有限公司原雙輥壓碎機的彈簧保護改為液壓保護，由于液壓保護在雙輥壓碎機工作時，其靈敏度不能滿足礦石瞬間破碎要求，同時光滑滾筒面不能滿足分級破碎要求，技術(shù)不成熟。(輥壓碎機設(shè)備單價為19.2萬元/臺，初加工的顎式破碎機9.6萬元/臺。) 按照廠家介紹，鄭州市永華機械制造有限公司反擊式破碎機能滿足根據(jù)礦石硬度進行分級破碎的要求，同時其雙輥壓碎機滾筒面經(jīng)過

13、改造后能達到設(shè)備研磨加礦石間自磨的功能，有利于礦石分級破碎。（反擊細碎設(shè)備8萬元/臺，雙輥壓碎機5萬元/臺。）考察小組認為：鄭州市永華機械制造有限公司生產(chǎn)的設(shè)備較適合我方氧化礦鈣、鎂控制生產(chǎn)要求，建議繼續(xù)深入做工作。因此進行了破碎分選實驗。2、破碎分選實驗1）通過和鄭州市永華機械制造有限公司技術(shù)人員聯(lián)系溝通，我方郵寄了100 kg礦石樣品至該廠家，由廠家進行破碎分選實驗。共做了四組實驗，結(jié)果如下：實驗一：將原礦投入反擊細碎機，破碎后過篩分：03mm分離出篩上物的脈石含量45%。07mm分離出篩上物的脈石含量30%。實驗二：將原礦投入高效細碎機，破碎后過篩分03mm分離出篩上物的脈石含量40%。

14、實驗三：把實驗一、實驗二中的篩上物給入雙輥破碎機進行破碎，過篩后篩上物脈石含量為40%。實驗四：原礦經(jīng)破碎，破碎后過010mm篩分，篩上物全進入懸輥碾壓機，過篩后脈石含量為42%。（但產(chǎn)量較低，每小時處理6噸礦物）2）由于廠家提供的初步實驗數(shù)據(jù)不夠，難以對實驗結(jié)果進行深入分析，無法判斷實驗結(jié)果好壞，因此提出由我方人員親自取樣到廠家進行現(xiàn)場破碎分選實驗。本次實驗用樣品重120kg，其中氧化礦含量占40%、鈣鎂廢石占60%。本次實驗做了兩組，實驗結(jié)果如下： 試驗一：利用反擊破碎機來破碎礦石樣品取60kg樣品進反擊破碎機，破碎后的物料通過篩分，最終得到篩上物料24kg，占總量40%，其中鈣含量為：2

15、0.65%、鎂含量為：3.73%；篩下物料36kg，占總量的60%，其中鈣含量為13.21%、鎂含量為4.63%。通過試驗發(fā)現(xiàn)，在破碎礦石樣品過程中，反擊破碎機的轉(zhuǎn)動速度控制在較低的程度破碎效果相對較好。 實驗二：利用懸輥壓碎機破碎礦石樣品懸輥壓碎機工作原理：懸輥壓碎機主機內(nèi)，磨輥吊架上緊固有高壓彈簧。開始工作后，磨輥圍繞主軸旋轉(zhuǎn)，并在高壓彈簧與離心力的作用下，緊貼磨環(huán)滾動。 當被磨物料進入磨腔后，由鏟刀鏟起送入磨輥與磨環(huán)之間進行碾壓。 當磨輥與磨環(huán)達到一定磨損后，調(diào)整高壓彈簧長度，保持磨輥與磨環(huán)之間恒定碾壓力，保證被碾壓的礦石堆積510cm的厚度。從而保證穩(wěn)定的產(chǎn)量與細度。取60kg樣品進懸

16、輥壓碎機，破碎后的物料通過篩分，最終得到篩上物料為18kg，占總量的30%，其中鈣含量為20.24%、鎂含量為3.83%；篩下物料為42kg，占總量的70%，篩下物料沒有進行化學分析。（輥式壓碎機篩下物料見圖4） 圖4：氧化礦壓碎篩下物料 實驗樣品化學分析結(jié)果表3：氧化礦實驗數(shù)據(jù)指標樣品名稱重量（kg）所占比例（%）品 質(zhì)PbZnCaOMgOS（）（）（）（）（）輥式破碎篩上物料18302.9018.0520.243.831.85反擊細碎篩下物料24409.0312.3813.214.632.67反擊細碎篩上物料36601.9919.3620.653.731.95從表3可以看出，篩上物料中鋅的

17、含量較高，有相當一部分的氧化鋅仍然在篩上中沒有很好的進行分離。并且反擊細碎篩下中的廢石含量鈣為13.21%、鎂為4.63%，含量仍然較高。此外，本實驗中的破碎需要利用礦物間的自磨，由于用于實驗的樣品較少，不能夠形成一定厚度的磨礦帶，導致礦石的過粉碎現(xiàn)象比較嚴重。同時破碎后的篩上物料不夠返回再磨作業(yè)，影響了最終的分離效果。3、考察及實驗結(jié)果分析從表3看出，篩下物料（精礦）鈣含量為13.21%鎂含量4.63%，未達篩下物料鈣8%、鎂4%的預(yù)期目標。在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，篩上物料中的礦石呈顆粒狀，其中氧化礦的物理性質(zhì)與鈣鎂廢石比較接近，很難再利用破碎篩分的方式進行區(qū)分。采用反擊破碎其篩上物料（尾礦）中含

18、鋅19.36%，采用懸輥壓碎其篩上物料（尾礦）中含鋅18.05%，篩上物料中金屬品位遠高于公司對氧化礦廢石質(zhì)量的要求（氧化礦廢石中金屬量3%），不能丟棄。（實驗篩上物料見圖5）圖5：氧化礦壓碎篩上物料四、結(jié)論及建議（一）結(jié)論綜上所述，通過到廠家考察及現(xiàn)場選礦實驗結(jié)果證明，應(yīng)用輥式壓碎設(shè)備進行氧化礦分級破碎分選，其產(chǎn)品無法達到公司產(chǎn)品質(zhì)量目標，分選后的所謂尾礦無法丟棄，所采取的工藝及設(shè)備不成熟，所以不建議采用。（二）建議結(jié)合現(xiàn)場實際，對提升氧化礦產(chǎn)品質(zhì)量有以下建議：1、采用人工手選的方法來進行氧化礦的選礦。其工藝原理就是利用人工手選的方式對礦物進行分選。在原有的篩選生產(chǎn)工序基礎(chǔ)上，通過適當?shù)脑黾?/p>

19、輔助設(shè)備，設(shè)置幾條輸送速度相對較慢的手選皮帶，通過人工手選進行礦物分選。（手選方案見附件二）2、鑒于氧化礦除鈣鎂試驗中存在有礦樣代表性差、樣品量少等不確定因素的存在，建議購買一套破碎設(shè)備進行更深入的分級破碎實驗。3、由于氧化礦中鈣鎂分選研究項目沒有實際生產(chǎn)的工藝及設(shè)備可借鑒，建議與相關(guān)科研機構(gòu)合作，進行深入研究。云南馳宏鋅鍺股份有限公司會澤采選廠二一年九月十三日附件一氧硫混合礦旋流器風選實驗報告一、實驗?zāi)康睦蔑L機和旋流器組合成一套設(shè)備來驗證用風機旋流器分離氧硫混合礦的分選效果。二、實驗前準備1、樣品制備：取干燥的氧硫混合礦200公斤；2、所需設(shè)備：風機一臺、500、350、50三種型號的旋流

20、器各一臺、檢修及改造設(shè)備；3、實驗場地：起點站篩分場地雨棚下，井下檢修室。三、實驗步驟1、在起點站篩分場地把風機與旋流器組裝在一起；2、把樣品破碎，利用風機調(diào)試出合理的給礦粒度；3、利用風機把礦物給到旋流器中，旋流器的擺放姿態(tài)從直立到水平； 4、通過調(diào)節(jié)風機壓力與旋流器擺放姿態(tài)進行正交實驗。 5、觀察實驗現(xiàn)象，總結(jié)實驗結(jié)果四、實驗要注意的事項1、保證樣品的干燥；2、確保改造風機、旋流器各焊接點密閉； 3、保證樣品進入實驗設(shè)備時能做離心運動；五、實驗結(jié)果 本次實驗共選擇500、350、50三種型號的旋流器進行旋流器風選實驗，實驗過程中通過不斷調(diào)整給風的壓力及旋流器的安裝形態(tài)來進行正交實驗，無論采

21、用什么方法，氧化礦都是從旋流器的沉砂口排出，只是在采用350旋流器平放進行實驗時，有3%礦粒從溢流口排出，但97%礦物還是從沉砂口排出，因此這種現(xiàn)象對整個氧硫混合礦分選實驗結(jié)果的意義不大。從實驗的結(jié)果得出結(jié)論，利用旋流器風選方法分析氧硫混合礦沒有明顯的分離效果，所以此方法不適合此氧硫混合礦脫硫方案。附件二手選方案一 手選工藝概述1、生產(chǎn)工藝原理其工藝原理就是利用人工手選的方式對礦物進行分選。在原有的篩選工序生產(chǎn)基礎(chǔ)上，通過適當?shù)脑黾虞o助設(shè)備，在皮帶運輸機上增設(shè)人工手選崗位進行分選。2、工藝流程圖圖1:工藝流程圖3、流程說明具體的實施過程是：各類礦石通過翻罐放入指定的礦倉。第一步：在給入礦倉前設(shè)置隔篩篩網(wǎng)尺寸為150mm×150mm，然后再對隔出的大塊礦石進行人工篩選，選出其中的有用礦物，通過破碎后進入氧化礦堆點；第二步：通過安裝在礦倉下的振動給料機，把礦倉中的礦物由皮帶運輸機進入振動篩，對礦物進行篩分篩上物進入手選皮帶；第三步：降低手選皮帶運輸機的運轉(zhuǎn)速度并且在皮帶運輸機旁設(shè)置兩個皮帶手選工對礦物進行手選，選出其中的廢石及硫化礦物并指定專門的地點進行堆放，通過手選