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關(guān)于中職選礦基本原理與工藝流程的探究

2019-09-10 07:22于強
教育周報·教育論壇 2019年48期
關(guān)鍵詞:基本原理工藝流程

于強

摘要:中職選礦技術(shù)專業(yè)旨在培養(yǎng)德智體全面發(fā)展的,掌握選礦基礎(chǔ)理論、冶煉生產(chǎn)工藝,熟悉冶煉主要設(shè)備性能與操作、維護,達到有色冶煉生產(chǎn)一線所要求的工藝技術(shù)操作人才和管理人才。本文立足學(xué)情以及礦物加工工程和礦物材料工程方面基本的理論知識,具體探究了幾種選礦工藝技術(shù),以便在此基礎(chǔ)上進一步提高和拓寬中職學(xué)生對選礦原理以及其工藝流程的掌握情況,使學(xué)生除了具有扎實的專業(yè)知識外,為其將來從事科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞:中職選礦專業(yè);基本原理;工藝流程;技術(shù)人才

一、重介質(zhì)選礦法

1.基本原理

方法是基于礦石中不同的礦粒間存在著密度差,(或粒度差),籍助流體動力和各種機械力作用,造成適宜的松散分層和分離條件,使不同物料得到分離。其采用的重介質(zhì)選礦分選原理是根據(jù)阿基米德定理,小于重介質(zhì)密度的顆粒將在介質(zhì)中上浮,大于重介質(zhì)密度的顆粒在介質(zhì)中下沉。

2.工藝流程

礦石的重選流程是由一系列連續(xù)的作業(yè)組成。作業(yè)的性質(zhì)可分成準(zhǔn)備作業(yè)、選別作業(yè)、產(chǎn)品處理作業(yè)三個部分。 (1) 準(zhǔn)備作業(yè),包括a:為使有用礦物單體解離而進行的破碎與磨礦;b:多膠性的或含黏土多的礦石進行洗礦和脫泥;c:采用篩分或水力分級方法對入選礦石按粒度分級。礦石分級后分別入選,有利于選擇操作條件,提高分選效率。2) 選別作業(yè),是礦石的分選的主體環(huán)節(jié)。選別流程有簡有繁,簡單的由單元作業(yè)組成,如重介質(zhì)分選。 (3) 產(chǎn)品處理作業(yè),主要指精礦脫水、尾礦輸送和堆存。

二、跳汰選礦法

1.基本原理

跳汰選礦是在垂直交變介質(zhì)流的作用下,使礦粒群松散,然后按密度差分層:輕的礦物在上層,叫輕產(chǎn)物;重的在下層,叫重產(chǎn)物,從而達到分選的目的。介質(zhì)的密度在一定范圍內(nèi)增大,礦粒間的密度差越大,則分選效率越高。

實現(xiàn)跳汰過程的設(shè)備叫跳汰機。被選物料給入跳汰機內(nèi)落到篩板上,便形成一個密集的物料展,這個物料層,稱為床層。在給料的同時,從跳汰機下部周期性的給入上下交變的水流,垂直變速水流透過篩孔進入床層,物料就是在這種水流中經(jīng)受跳汰的分選過程。

2.工藝流程

當(dāng)水流上升時,床層被沖起,呈現(xiàn)松散及懸浮的狀態(tài)。此時,床層中的礦粒,按其自身的特性(密度、粒度和形狀),彼此作相對運動,開始進行分層。在水流已停止上升,但還沒有轉(zhuǎn)為下降水流之前,由于慣性力的作用,礦粒仍在運動,床層繼續(xù)松散、分層。水流轉(zhuǎn)為下降,床層逐漸緊密,但分層仍在繼續(xù)。當(dāng)全部礦粒落回篩面,它們彼此之間已喪失相對運動的可能,則分層作用基本停止。此時,只有那些密度較高、粒度很細的礦粒,穿過床層中大塊物料的間隙,仍在向下運動,這種行為可看成是分層現(xiàn)象的繼續(xù)。下降水流結(jié)束,床層完全緊密,分層便暫告終止。水流每完成一次周期性變化所用的時間稱為跳汰周期。在一個跳汰周期內(nèi),床層經(jīng)歷了從緊密到松散分層再緊密的過程,顆粒受到了分選作用。只有經(jīng)過多個跳汰周期之后,分層才逐趨完善。最后,高密度礦粒集中在床層下部,低密度礦粒則聚集在上層。然后,從跳汰機分別排放出來,從而獲得了兩種密度不同,即質(zhì)量不同的產(chǎn)物。

三、磁選

1.基本原理

利用各種礦石或物料的磁性差異,在磁力及其他力作用下進行選別的過程

2.工藝流程

磁選工藝流程,是一種磁鐵礦的干濕聯(lián)合選礦磁選工藝流程方法,磁選工藝流程主要是對礦粉進行三級磁選處理,再經(jīng)濕料磁選,磁選所選用的磁場強度為400~1200GS,磁力滾筒轉(zhuǎn)速為60~320轉(zhuǎn)/分,濕料經(jīng)脫水制成成品鐵精礦粉,一般鐵含量在35%的礦石,經(jīng)此法磁選后鐵精礦粉鐵含量可達68~70%,該聯(lián)合工藝方法,礦石利用率可達90%,工藝過程中用水量少,節(jié)省水,降低成本,減少污染,磁選中的粉塵由除塵裝置捕集,不會造成空氣污染,本方法是一種生產(chǎn)效率高,產(chǎn)品質(zhì)量好,無環(huán)境污染的具有創(chuàng)造性的工藝方法。

四、化學(xué)選礦

1.基本原理

化學(xué)選礦是基于物料組分的化學(xué)性質(zhì)的差異,利用化學(xué)方法改變物料性質(zhì)組成,然后用其他的方法使目的組分富集的資源加工工藝,它包括化學(xué)浸出與化學(xué)分離兩個主要過程。

2.工藝流程

(1)焙燒:

采用化學(xué)選礦的礦石多為貧細雜礦石,依據(jù)目的礦物賦存狀態(tài)不同,需要考慮焙燒。焙燒是為浸出做準(zhǔn)備,有利于目的礦物的析出。(某些元素以類質(zhì)同象形式存在于礦物中,其析出需要破壞礦物晶格);焙燒又根據(jù)添加劑不同,溫度不同,壓力不同而有各種分類,如:氯化焙燒,鈣化焙燒,高溫焙燒等。

(2)浸出:

該步驟使有用元素以離子形式進入浸出液中,為固液分離做準(zhǔn)備,根據(jù)浸出條件不同,也有類似焙燒的分類。

(3)固液分離:

使浸渣與浸出液分離。

(4)浸出液處理

方法一:置換沉淀,將目的元素沉淀,得到碳酸鹽或其他易分解鹽類,再次固液分離,烘干,得到化學(xué)精礦。

方法二:溶劑萃取,一次或多次萃取,根據(jù)萃取液性質(zhì),分離出精礦。

綜上中職選礦技術(shù)專業(yè)的課程教學(xué)首先要注意的就是基礎(chǔ)理論知識的綜合運用,要重點要理解和吃透幾種常見選礦方法的基本原理,明確其各自的工藝流程,如此才能培養(yǎng)一批能適應(yīng)當(dāng)下社會發(fā)展形勢,能積極運用設(shè)備技術(shù)體現(xiàn)工藝水平的的人才,對礦產(chǎn)領(lǐng)域的生產(chǎn)過程、產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量以及綜合經(jīng)濟效益產(chǎn)生推動作用。

參考文獻:

1. 程學(xué)兵. 對煤礦選礦工藝流程的探究[J]. 大科技, 2017(4).

2. 曾福. 中職校本教材《SMT技術(shù)與工藝》開發(fā)與應(yīng)用探究——以永川區(qū)為例[J]. 時代教育, 2017(8):82-82.

3. 于春梅. 選礦原理與工藝[M]. 2008.

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