武俊杰,緱明亮,楊 柳,陳文科,王建斌
(陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗研究所,陜西 西安710001)
西北地區(qū)已探明氧化鉛鋅礦資源非常豐富,其特點(diǎn)是儲量大、品位高、儲量集中、埋藏淺、大部分易于開采等。但同時,由于鉛鋅礦物的氧化程度深,嵌布粒度細(xì),風(fēng)化和泥化嚴(yán)重,這就導(dǎo)致氧化鉛鋅礦在磨礦過程中容易產(chǎn)生過粉碎現(xiàn)象,影響了磨礦效率及后續(xù)的選別效果。本文針對陜西楠木樹氧化鉛鋅礦進(jìn)行了實(shí)驗室球磨機(jī)磨礦介質(zhì)與礦量比例、鋼球配比的磨礦條件試驗研究,確定了最佳的磨礦介質(zhì)與礦量比例、鋼球直徑配比條件,基本解決了該氧化鉛鋅礦過粉碎現(xiàn)象,為工業(yè)試驗提供了理論依據(jù)。
試驗所用氧化鉛鋅礦礦樣,賦存原巖為角礫狀白云巖。該礦石礦物以菱鋅礦、閃鋅礦、方鉛礦為主,還含有少量硅鋅礦、黃鐵礦等。方鉛礦多呈不規(guī)則他形集合體,粒徑在2.0~0.02mm之間,部分方鉛礦呈細(xì)脈狀充填在閃鋅礦粒間及裂隙中。閃鋅礦多為不規(guī)則的他形晶粒狀,該礦物是礦石中主要含硫化鋅礦物。粒徑最大3.0mm以上,最小0.1mm以下。小顆粒閃鋅礦多在白云石粒間或包裹在菱鋅礦、硅鋅礦等礦物交代而成的殘晶中。菱鋅礦為主要的含鋅礦物,其鋅含量占礦石總鋅量的70%以上,菱鋅礦常交代閃鋅礦。脈石主要為白云石、石英。白云石占總礦物83%~85%,石英僅有4%~7%。礦石硬度為3~3.5。雖然主要鉛鋅礦物嵌布粒度較粗,易單體解理,但是有部分菱鋅礦,與易碎白云石交叉在一起,白云石礦石脆性強(qiáng),在磨礦過程中易過磨而泥化。
原礦光譜半定量分析結(jié)果見表1。
原礦多元素化學(xué)分析結(jié)果見表2。
原礦X射線衍射分析結(jié)果見表3。
原礦鋅的物相分析結(jié)果見表4。
原礦鉛的物相分析結(jié)果見表5。
原礦經(jīng)破碎后,粒度篩分結(jié)果見表6。
表1 原礦光譜半定量分析結(jié)果
表2 原礦多元素化學(xué)分析結(jié)果
表3 原礦X衍射分析結(jié)果
表4 原礦鋅的物相分析結(jié)果
表5 原礦鉛的物相分析結(jié)果
表6 原礦篩分結(jié)果
從表6可以看出,原礦經(jīng)破碎后-0.0308mm含量高達(dá)20%,已經(jīng)輕微過粉碎,對后續(xù)磨礦條件要求較苛刻。
2.1 磨礦介質(zhì)與礦量比例(裝球量)試驗
試驗所用球磨機(jī)型號:RK/ZQM,規(guī)格:Φ250×100mm,轉(zhuǎn)數(shù):96r/min,電機(jī)功率:0.55kW。試驗條件見表7。
表7 磨礦介質(zhì)與礦量比例試驗條件
不同裝球量磨礦曲線見圖1,篩分結(jié)果見表8(達(dá)到相同的磨礦細(xì)度-0.074mm 70%左右),螺旋溜槽試驗結(jié)果見表9。
由圖1所示,當(dāng)裝球量為10.56kg時,各個磨礦時間的-0.074mm產(chǎn)率最高,磨礦功效最佳。
由表8可以看出,同樣得到-0.074mm 70%左右的磨礦產(chǎn)品時,裝球量為10.56kg時,產(chǎn)品中-0.0386含量47.66%相對較低。說明磨礦產(chǎn)品過粉碎輕。
表8 裝球量磨礦產(chǎn)品篩分結(jié)果
圖1 裝球量磨礦曲線圖
表9 裝球量螺旋溜槽試驗結(jié)果
由表9可以看出,當(dāng)裝球量為10.56kg時,Pb和Zn的粗砂品位最高,分別為1.83%和4.92%。Pb和Zn的礦泥品位最低,分別為0.60%和2.12%。因此,選擇裝球量為10.56kg最佳。
長期的生產(chǎn)實(shí)踐證明,磨機(jī)內(nèi)裝3~5種球的磨礦效果比只裝一種球的磨礦效果好。這種裝球制度的基本思想,是某一級別的球徑產(chǎn)率應(yīng)該和其破碎最適宜級別的礦粒產(chǎn)率相等或相當(dāng),即遵循“大球打大塊,小球磨小塊”的思想原則。試驗條件見表10。
表10 鋼球直徑配比試驗條件
磨礦曲線圖見圖2,篩分結(jié)果見表11(達(dá)到相同的磨礦細(xì)度-0.074mm 70%左右)。
圖2 鋼球直徑配比磨礦試驗結(jié)果
由圖2可以看出,當(dāng)采用序號4所示鋼球配比時,各個磨礦時間的-0.074mm產(chǎn)率最高,磨礦功效最佳。
表11 鋼球直徑配比磨礦產(chǎn)品篩分結(jié)果
由表11可以看出,采用序號4所示鋼球配比,所用磨礦時間最短,而且-0.0386mm級別產(chǎn)率相對較少,過粉碎最低。
1)對于很多易碎性礦石,有用礦物與大部分石英及其他礦物鑲嵌關(guān)系較簡單,易于解離。因此,在磨礦之初就應(yīng)該考慮選擇棒磨機(jī)等因素,而磨礦流程應(yīng)該利用礦石的選擇性磨礦作用,粗磨即可丟尾,這樣既節(jié)省磨礦成本,又可以減少礦石的過粉碎。
2)本研究通過實(shí)驗室實(shí)驗確定了較合理的磨礦介質(zhì)與礦量的比例為10.56∶1,鋼球直徑?30、?29、?27、?18、?15配比(%)為15.89∶5.51∶46.56∶19.40∶12.64。磨礦產(chǎn)品的過粉碎程度相對較小,有利于后續(xù)的浮選試驗。
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