郭鋒濤

（陜西陜煤黃陵礦業(yè)有限公司一號(hào)煤礦，陜西 延安 727307）

為提高礦產(chǎn)資料的利用率，同時(shí)滿(mǎn)足環(huán)保要求，礦產(chǎn)資源入選率不斷提升。作為礦產(chǎn)洗選的主要分選介質(zhì)，礦粉的市場(chǎng)需求量不斷加大。與此同時(shí)也出現(xiàn)了一些問(wèn)題，一是礦粉的供應(yīng)質(zhì)量參差不齊，使用單位一般不具備完善的質(zhì)量檢測(cè)的設(shè)備和技術(shù)。二是不合格的礦粉，不僅嚴(yán)重影響分選效果，同時(shí)造成生產(chǎn)成本增加。因此要加強(qiáng)對(duì)礦粉質(zhì)量的檢查，提升其檢測(cè)效率，對(duì)生產(chǎn)成本有著重要的意義。

1 礦粉檢測(cè)技術(shù)概述

重介選礦所使用的懸浮液加重質(zhì)通常為礦粉，礦粉顏色主要以黑色為主，這一物質(zhì)自身具有較強(qiáng)的磁性，在特定條件下會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，經(jīng)過(guò)氧化后的礦粉會(huì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，其顏色主要以赤紅色為主。選礦用礦粉對(duì)磁性物含量、水分、粒度、真密度均有具體要求（見(jiàn)表1）。

表1 選礦用礦粉指標(biāo)要求

部分礦粉生產(chǎn)廠(chǎng)家或供應(yīng)商為了低價(jià)中標(biāo)，降低產(chǎn)品質(zhì)量來(lái)謀求更高利潤(rùn)，這就導(dǎo)致市場(chǎng)上會(huì)普遍出現(xiàn)以次充好的現(xiàn)象。比如當(dāng)-325 網(wǎng)目含量過(guò)低時(shí)，便會(huì)導(dǎo)致礦粉粒度比較大，從而導(dǎo)致選礦過(guò)程中懸浮液的密度不穩(wěn)，且密度分布不均，進(jìn)一步影響分選效果，嚴(yán)重影響高質(zhì)量礦產(chǎn)產(chǎn)品的回收率和質(zhì)量。另外粒度較大的礦粉對(duì)設(shè)備以及管道的磨損也比較大，這就縮短了設(shè)備設(shè)施的使用年限。因此加強(qiáng)對(duì)礦粉質(zhì)量的檢測(cè)，嚴(yán)把入廠(chǎng)質(zhì)量關(guān)對(duì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)率最大化和效益最大化至關(guān)重要。

礦粉根據(jù)化學(xué)成分的不同，產(chǎn)地的不同，其物理性質(zhì)也會(huì)呈現(xiàn)出不同狀態(tài)。冶煉廠(chǎng)洗礦使用的礦粉在性質(zhì)及狀態(tài)與其他礦粉粉末有很大的區(qū)別，但是冶煉廠(chǎng)使用的礦產(chǎn)資源對(duì)密度、粒度以及磁性等都沒(méi)有做出具體要求，但對(duì)礦粉品位做出了比較嚴(yán)格的要求；而選礦廠(chǎng)對(duì)礦粉的粒度、密度、磁性含量、真密度有較為嚴(yán)格的要求。常用礦粉技術(shù)指標(biāo)如表2。

表2 礦粉技術(shù)指標(biāo)

2 現(xiàn)有礦粉檢測(cè)方法

隨著礦粉的需求量不斷增加，相關(guān)人員也加強(qiáng)了對(duì)礦粉的檢測(cè)技術(shù)的研究，當(dāng)下對(duì)礦粉的檢測(cè)已經(jīng)有了不少相對(duì)完善的方案，對(duì)提升檢測(cè)效率以及礦粉的質(zhì)量做出了重要貢獻(xiàn)。

最常采用的方法為磁析管檢測(cè)法，借助礦粉中的磁含量和尾礦的介質(zhì)消耗量，可以用來(lái)計(jì)算重介質(zhì)選礦廠(chǎng)在選礦過(guò)程中所消耗的礦粉量[2]。利用電磁鐵的磁極強(qiáng)度，并將其設(shè)定在43 ～83Mt，操作開(kāi)始前首先要對(duì)玻璃管進(jìn)行充水，并對(duì)電磁鐵進(jìn)行供電，玻璃管的驅(qū)動(dòng)器被驅(qū)動(dòng)，這樣就能夠保證驅(qū)動(dòng)器隨著兩個(gè)磁極不斷地翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及上下移動(dòng)。

具體操作方法為：將已知質(zhì)量的礦粉放入燒杯中，加幾滴酒精使礦石粉保持濕潤(rùn)狀態(tài)，再向其中加入適量的水，并用玻璃棒進(jìn)行攪拌，使其充分混合，然后通過(guò)漏斗裝置慢慢將其注入磁析管中，當(dāng)固體顆粒沉降通過(guò)磁極時(shí)，磁性礦物會(huì)被捕獲，非磁性物質(zhì)便會(huì)繼續(xù)滑動(dòng)。當(dāng)玻璃管做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，附著在磁性材料上的雜質(zhì)便會(huì)隨著強(qiáng)力水流被沖洗掉。礦粉吸附后，磁極清晰清潔便會(huì)停止驅(qū)動(dòng)，此時(shí)關(guān)閉電源，使磁性材料保持干凈整潔，干燥后便能夠獲得磁性材料的重量，測(cè)試前后的比率可以用磁性含量的百分比來(lái)表示。

3 重介選礦過(guò)程中常用分選介質(zhì)

重介選礦分為兩種介質(zhì)，即重液與重懸浮液。重液指可溶性質(zhì)的水溶液，通常情況下這類(lèi)溶液含鹽比較高，或者含有密度比較高的有機(jī)液體，這類(lèi)重液能夠在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持其物理性質(zhì)，穩(wěn)定性較強(qiáng)，但是這類(lèi)溶液也存在現(xiàn)在無(wú)法克服的弊端，成本較高、回收利用效率較低，并且有較強(qiáng)的腐蝕性，而且大部分重液都具有化學(xué)性質(zhì)，即存在有毒氣體，會(huì)對(duì)工作人員的身體健康造成很大威脅，所以重液在工業(yè)中使用頻率較低，多用于實(shí)驗(yàn)室，如浮沉實(shí)驗(yàn)所使用的氯化鋅。

重懸浮液是由加重質(zhì)( 高密度固體微粒) 與水配制成具有一定密度呈懸浮狀態(tài)的兩相流體。與重液相比，重懸浮液具有成本低等優(yōu)點(diǎn)，并且不存在腐蝕性，在使用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，尤其是在礦粉與水配比過(guò)程中安全性更高，另外這種重懸浮液還能進(jìn)行回收利用，密度較高，因此，重懸浮液憑借自身強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)在選礦行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用[5]。在對(duì)礦粉密度進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)主要考慮其懸浮液密度，懸浮液在選礦工作中發(fā)揮著不可替代的作用，因此應(yīng)對(duì)懸浮液密度進(jìn)行嚴(yán)格把控。在對(duì)其密度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，通常會(huì)借助密度瓶進(jìn)行檢測(cè)，密度瓶帶有磨口毛細(xì)管塞，容量大約在60ml 左右，取出需要檢測(cè)的礦粉放入密度瓶，并加入定量的水，對(duì)其進(jìn)行觀察分析，計(jì)算出排出的水量便可得出礦粉的密度（見(jiàn)圖1）。

圖1 選礦用密度自動(dòng)控制系統(tǒng)圖示

4 礦粉質(zhì)量對(duì)重介選礦的主要影響

由于重介選礦技術(shù)涉及因素過(guò)多，在進(jìn)行礦粉選取時(shí)便會(huì)存在部分問(wèn)題，影響選礦工作的正常進(jìn)行。

首先，進(jìn)行選礦之前要選擇與礦產(chǎn)質(zhì)量相適應(yīng)的磁選機(jī)，高質(zhì)量礦產(chǎn)資源磁選機(jī)的濃度一般在25% 左右，精準(zhǔn)度不夠便會(huì)影響選煤結(jié)果，介質(zhì)在回收過(guò)程中的難度便會(huì)進(jìn)一步加大，這就會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)等問(wèn)題的出現(xiàn)，使得選礦過(guò)程中介質(zhì)消耗量增加，這不僅加大了資源的消耗量，還會(huì)使得選礦成本有所提升，對(duì)選礦精度也有一定程度上的影響。針對(duì)這一問(wèn)題，可以在選礦設(shè)備中加設(shè)回收設(shè)備，提高介質(zhì)回收利用效率。

另外，循環(huán)水濃度以及懸浮液的選擇也會(huì)對(duì)選礦結(jié)果造成很大影響，另外，在溢流管位置會(huì)受到懸浮液循環(huán)沖擊的影響，導(dǎo)致機(jī)器出現(xiàn)磨損等問(wèn)題，這就會(huì)加大礦產(chǎn)介質(zhì)泵裝置的消耗量，并且會(huì)導(dǎo)致懸浮液配比產(chǎn)生波動(dòng)，增大磁選機(jī)載荷量。

5 礦粉檢測(cè)發(fā)展前景

當(dāng)下礦粉檢測(cè)技術(shù)還存在著不少弊端，比如檢測(cè)效率較低，所花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，另外檢測(cè)結(jié)果也不夠精確，這就需要相關(guān)人員加緊對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的研究。隨著科技水平的不斷發(fā)展，相關(guān)人員會(huì)對(duì)這一檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的研究，借助當(dāng)代科學(xué)技術(shù)手段如無(wú)損檢測(cè)技術(shù)、紅外檢測(cè)技術(shù)、加強(qiáng)對(duì)礦粉的檢測(cè)，使這一技術(shù)手段更加完善。另外，隨著我國(guó)當(dāng)今工業(yè)發(fā)展及經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，國(guó)家加大了對(duì)各種科研項(xiàng)目及檢測(cè)技術(shù)的支持力度，不僅加大了對(duì)其的技術(shù)支持，還加強(qiáng)了對(duì)這類(lèi)工作的資金支持。這就對(duì)選礦工作提供了有力的支持，使得選礦技術(shù)能從根本上得到提升與發(fā)展。

當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)對(duì)選礦技術(shù)進(jìn)行了新的嘗試，比如跳汰選礦技術(shù)，在使用這種方式進(jìn)行選礦時(shí)，不僅操作簡(jiǎn)單，能夠?qū)Υ罅康V粉進(jìn)行處理，對(duì)環(huán)境及礦產(chǎn)質(zhì)量要求也比較低，能夠?qū)Χ喾N礦產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行選取。另外這一技術(shù)成本也比較低，能夠大大縮減選礦所用經(jīng)費(fèi)。在我國(guó)現(xiàn)有選礦技術(shù)中，跳汰選礦技術(shù)是效率最高的技術(shù)手段，并且是選礦中使用最頻繁的技術(shù)，為我國(guó)選礦行業(yè)提供了有力的技術(shù)支持。尤其是近幾年相關(guān)人員還對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行了調(diào)整改進(jìn)，將跳汰機(jī)進(jìn)行了細(xì)致劃分，當(dāng)前已有的跳汰機(jī)基本可以分為空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)、有機(jī)械脈動(dòng)跳汰機(jī)、篩側(cè)空氣室跳汰機(jī)等機(jī)型。國(guó)外先進(jìn)礦產(chǎn)企業(yè)又對(duì)不同機(jī)型跳汰機(jī)進(jìn)行了研究改進(jìn)，推出了一些衍生品，比如，蘇聯(lián)的OM 機(jī)型，日本的Mu 機(jī)型，我國(guó)也在這方面做出了不少?lài)L試，其中SKT 機(jī)型發(fā)展的最為完善，在多種選礦技術(shù)中得到了應(yīng)用。在使用跳汰機(jī)進(jìn)行選礦時(shí)，要對(duì)跳汰機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，保證跳汰機(jī)各組件能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

6 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，礦粉檢測(cè)技術(shù)的提高，從微觀角度能提升選礦企業(yè)分選效率，降低生產(chǎn)成本。從宏觀上能夠提升我國(guó)質(zhì)檢工作質(zhì)量，使我國(guó)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)一步提升。本文對(duì)礦粉檢測(cè)技術(shù)及存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析研究，同時(shí)提出了對(duì)應(yīng)的優(yōu)化的方案，使這一技術(shù)更加完善，對(duì)不斷優(yōu)化、完善礦粉檢測(cè)方法有很大促進(jìn)作用。