常见的选矿方法有哪些?其主要原理与适用范围是什么?

科技   2024-11-03 14:05   湖南  

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选矿是一种通过分离矿石中有用矿物和废石来提取有价值的金属或矿物的过程。以下是常见的选矿方法及其详细说明,包括主要原理、适用范围、适用设备及相关数据。

1. 重选(重力选矿)

主要原理:重选基于矿物密度差异,在重力场或离心力场中进行分离。密度大的矿物沉降快,密度小的矿物则沉降慢。

适用范围:适用于处理粗粒矿石、密度差异显著的矿石,如金矿、锡矿、钨矿等。

适用设备:摇床、螺旋溜槽、跳汰机、离心选矿机。

具体数据:摇床的处理能力为0.5-1.5 t/h,螺旋溜槽的处理能力为2-4 t/h,离心选矿机的处理效率为80%以上。

2. 磁选

主要原理:利用矿物的磁性差异,通过施加磁场将磁性矿物与非磁性矿物分离。

适用范围:适用于分离强磁性矿物(如磁铁矿)和弱磁性矿物(如褐铁矿、钛铁矿)。

适用设备:磁选机(包括湿式和干式)。

具体数据:湿式强磁选机的磁感应强度通常为0.1-2.5 T,干式磁选机的磁感应强度为0.5-1.5 T。

3. 拣选(手选)

主要原理:根据矿物的物理外观特征(如颜色、形态)进行分离,通常为人工或机械自动拣选。

适用范围:适用于矿石中具有明显物理差异的矿物,如煤矿、金刚石矿石。

适用设备:光电拣选机、X射线分选机。

具体数据:光电拣选机的处理能力为0.2-2 t/h。

4. 浮选

主要原理:通过添加浮选药剂,使特定矿物表面具有疏水性,从而附着在气泡上浮到矿浆表面。

适用范围:广泛适用于硫化矿、非硫化矿以及非金属矿的分离,如铜矿、铅锌矿、萤石等。

适用设备:浮选机(机械搅拌式、气动式)。

具体数据:机械搅拌式浮选机的处理能力为0.2-1.0 t/m³·min,浮选回收率通常在70%-95%之间。

5. 化学选矿

主要原理:通过化学反应将有用矿物从矿石中分离出来,如浸出、沉淀、吸附等。

适用范围:适用于低品位矿石、复杂矿石的提取,如金矿的氰化法提金。

适用设备:浸出槽、反应器、沉淀槽。

具体数据:氰化法的金回收率可达85%-95%。

6. 微生物选矿

主要原理:利用微生物的代谢活动,将矿石中的金属离子溶解出来。

适用范围:适用于处理低品位矿石、复杂硫化矿,如铜、金的微生物浸出。

适用设备:生物浸出堆、搅拌罐。

具体数据:微生物选矿的浸出周期通常为几周至几个月。

7. 复合力场选矿

主要原理:结合重力、磁力、电力等多个力场进行矿物分离。

适用范围:适用于复杂矿石中多种矿物的分离,如稀土矿。

适用设备:多力场分选机。

具体数据:处理能力和效果依赖于具体矿石性质和力场组合。

8. 闪速选矿

主要原理:通过瞬间高温或高压,将矿物快速熔化或挥发分离。

适用范围:适用于复杂硫化矿的处理,如铜矿、铅锌矿。

适用设备:闪速炉。

具体数据:闪速选矿的处理时间极短,可在数秒至数分钟内完成。

9. 电化学控制选矿

主要原理:通过调节电位,控制矿物表面电荷状态,以影响矿物的浮选性能。

适用范围:适用于浮选矿石,如铜、锌、镍矿。

适用设备:电化学控制系统、浮选机。

具体数据:电化学参数(如电位、电流密度)视矿石和矿物性质而定。

10. 选择性絮凝分选

主要原理:通过添加絮凝剂,使特定矿物颗粒凝聚形成团块,便于分离。

适用范围:适用于细粒矿石的分离,如铝土矿、煤泥。

适用设备:絮凝搅拌机、沉降池。

具体数据:絮凝剂用量、搅拌时间和速度等参数需根据矿物性质确定。

每种选矿方法都有其特定的适用范围和优势,通常需要结合矿石性质、工艺要求和经济性进行选择和优化。选矿工艺设计和设备选择需要依赖实验室测试和工业试验数据。

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