蛭石分选设备研究现状.pdf

2 0 1 7 年增刊有色金属 选矿部分2 3 5 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s m1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 7 ．z 1 ．0 5 3 蛭石分选设备研究现状 刘恒发，夏常路，方勇 长沙矿冶研究院有限责任公司，长沙4 1 0 0 0 0 摘要蛭石是一种重要的功能材料，被广泛用于建材、催化剂载体、纳米复合材料、环保材料等领域。本文介绍了蛭石 分选的几种主要设备，包括风选机、跳汰机和新型的G T G 系列筒式强磁选机，其中G T G 筒式强磁机在新疆尉犁蛭石矿应用效 果较好，具有良好的推广应用前景。 关键词蛭石；风力分选机；跳汰机；筒式强磁选机 中图分类号T D 4 5文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 7 S O - 0 2 3 5 - 0 3 R e s e a r c hS i t u a t i o no fS e p a r a t i o nM a c h i n eA p p l i e di nV e r m i c u l i t eO r eP r o c e s s i n g L I UH e n 薛，X I AC h a n g l u ，F A N G _ y o n g C h a n g s h aR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g yC o ．，L T D ．，，H u n a nC h a n g s h a ，4 1 0 0 0 0 A b s t r a c t V e r m i c u l i t ei sak i n do ff u n c t i o nm a t e r i a l sw h i c hi s w i d e l y u s e di n b u i l d i n g m a t e r i a l s ． n a n o c o m p o s i t e ，c a r r i e ro fc a t a l y s ta n de n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o nm a t e r i a l s ．S e v e r a lm a i n l ys e p a r a t i o nm a c h i n eu s e di n v e r m i c u l i t eo r ep r o c e s s i n ga r ei n t r o d u c e di nt h i sp a p e r ，i n c l u d i n ga i rc l a s s i f i e r ，j i g g i n gm a c h i n ea n dd r u mm a g n e t i c s e p a r a t o r ．A n dG T Gs e r i e sd r u mh i g h i n t e n s i t ym a g n e t i cs e p a r a t o rh a v eg o o da p p l i c a t i o ne f f e c ti nv e r m i c u l i t eo r e p r o c e s s i n gf r o mY u l io fX i n j i a n g ，w h i c hh a v eag o o da p p l i c a t i o np r o s p e c t ． K e yw o r d s v e r m i c u l i t e ；a i rc l a s s i f i e r ；j i g g i n gm a c h i n e ；d r u mh i g h i n t e n s i t ym a g n e t i cs e p a r a t o r 1 蛭石分布情况及其特性 世界蛭石储量约6 亿t ，其中我国和俄罗斯储量 约占三分之二，其它主要分布在美国和南非。我国 蛭石分布较广，但多分布在中国北部，已发现蛭石矿 床、矿点1 0 0 多处，主要分布在新疆、内蒙，其次是河 南、陕西、山西、河北、湖北、江苏、安徽等省区，主要 产于变质岩区，最具代表性的是新疆尉犁县且干布 拉克蛭石矿床，是目前我国发现的最大蛭石矿床，占 全国储量的9 0 ％以上，估计总地质储量居世界第 一[ 1 ．2 ] - - 一 O 蛭石结构中含有可膨胀的层间域，具有良好的 阳离子交换性、膨胀性、吸附性，已成为制备轻质建 材、催化剂载体、纳米复合材料、环境保护材料等材 料的重要原料旧圳。 2 蛭石分选设备研究现状 蛭石的选矿方法有干法和湿法，干法主要分为 风力分选和磁选法，国内用得比较多，风力分选即利 用蛭石与脉石矿物的密度差异采用风力沉降的方法 使之得到分离，这种方法分选得到的精矿品位较高， 但缺点是中矿比较多，分选效率不高，且容易产生粉 尘污染，工作环境较差。磁选法目前应用的不多，因 为高梯度磁选机对入选粒度有要求，一般要小于0 ．3 m m ，矿物粒度太粗容易堵塞磁选机，而蛭石矿的价 值与蛭石片径直接相关，片径越大，价格越高，国内 传统的筒式磁选机往往追求大型化和大处理量，忽 视了分选精度。用于蛭石提纯的筒式强磁机筒表场 强一般要求达到0 ．8 5T 以上。湿法即采用浮选的方 法，国外研究比较多，主要针对的是细粒蛭石矿，分 选效率高于8 0 ％，精矿品位8 5 ％左右，但这种方法 投资大，流程复杂，容易产生水体污染。 2 ．1 风力分选设备 上世纪9 0 年代，针对新疆尉犁县的且干布拉克 蛭石矿，新疆建材研究所和新疆有色金属研究所合 作完成的新疆科委“七五”重要科研项目“蛭石选矿 工艺研究”，提出采用全风选的流程，各粒级产品的 品位均达到了9 3 ％以上，总回收率7 9 ．4 2 ％15 ] 。 收稿日期2 0 1 7 - 0 7 - 1 5 侄者简介刘恒发 1 9 8 4 ． ，男，湖北黄石人，工程师，主要从事磁选理论与设备研究工作。 万方数据 有色金属 选矿部分 2 0 1 7 年增刊 L 图1 风力分选机示意图 F i g ．1 S c h e m a t i cd i a g r a mo fa i rc l a s s i f i e r l 一喂料口；2 一撒料板；3 一去石筛面；4 一机壳； 5 一向左导风板；6 一特殊结构；7 一脉石出料口； 8 一精矿出料口；9 一风机；l O 一精选室；1 l 一激振装置； 李滚源等M 1 对新疆尉犁县布拉克蛭石选矿工 艺，采用分级一破碎一分级一磁选一剥片一风选一 分级的流程，其中磁选场强为0 ．3T ，主要用于除去 强磁性矿物，通过该流程，生产出来的所有精矿产品 的规格和质量，都可达到国家相关建材标准。 中国矿大的贺靖峰⋯等研究了蛭石脉动气流回 收装置，用于分选新疆尉犁蛭石矿，粒度为0 ．5 ～1 m m ，该装置的结构如图2 所示，主要原理是通过脉 动使气流变成连续的脉动气流并引人到分选柱内， 使分选物料在分选装置中震荡分层。最终实现分 选，轻矿物即蛭石精矿经过旋风除尘器收集并除去 I V 驭尘 一 ．1 旋风除尘器 分选柱l1 { 1 1 1 轻产物⋯ 给料装置} ＆变频器 转子流量计．{ “’。量一羔 “．I 弘 电动机 一一{ 卜一 { 、I 给料 i 气流阀H ， 矗簧赢一脉动阀爷 蠹 ．} ， Ⅱ重产物 q L L J 变频蒜_ 电动机 图2实验室脉动气流分选装置 F i g ．2 la b o r a t o r ys c a l es y s t e mo f a c t i v ep u l s i n ga i rs e p a r a t i o n 灰尘，脉石矿物从分选柱下部排出。在最佳条件下 可得到精矿品位为9 1 ．5 1 ％，尾矿品位为9 ．1 9 ％，分 选效率为9 1 ．1 6 ％的结果。该套设备的优点是不产 生中矿，分选效率高。 2 ．2G T G 系列干式筒式强磁机 G T G 系列干式筒式强磁机是由长沙矿冶院研制 的高效筒式磁选机，主要应用与钛铁矿、石榴石、独 居石、锆英石、蛭石、石英砂、磷灰石等的分离与提 纯。其特点有a 筒表磁场高，可达到0 ．9T 以上， 因此可以用于非金属矿的除杂；b 筒表磁场分布均 匀，分选效率高，只需一次分选即可得到合格的蛭石 精矿产品，且无中矿返回；C 处理量大，q 4 0 0m m 12 0 0m m 的小型设备处理量可达4 ～5t ／h ；d 运行 稳定可靠，磁选机设计时对各个细节进行了深思熟 虑的考虑，使磁选机可长时间稳定运行，不会出现堵 料情况，采用新型分矿板调节装置，实现了连续精确 调节，不倒伏、不移位，且整机采用的可视化智能控 制系统，真正可实现无人看守，大大降低选矿厂人力 成本。 r 了 摇；艋； 蛳一一 ● 彭 ’．． ，拭。 ， 。￡ 图3G T G 干式永磁筒式强磁机 F i g ．3 G T Gs e r i e sd r yd r u mh i g h i n t e n s i t y m a g n e t i cs e p a r a t o r l 一料仓；2 一振动给料斗；3 一弱磁筒；4 一传动电机； 5 一强磁筒；6 一产品料斗 蛭石分选试验效果 分选矿物为新疆尉犁蛭石矿，原矿经过剥片筛 分，人选品位约为5 0 ％一6 0 ％，磁选也是采用分级磁 选的方式，试验结果见表1 。 从表1 的结果可以看出，G T G 干式磁选对新疆 尉犁蛭石分选效果较好，精矿品位达到了9 2 ％以上， 作业回收率达到了9 5 ％以上。 2 ．3 跳汰机 跳汰机选矿属于深槽分选作业，它用水作为选 矿介质，利用所选矿物于脉石的比重区别，进行分 选，跳汰机多属于隔膜式，冲程和冲次根据所选矿物 一，一4一 ；一 。一 万方数据 2 0 1 7 年增刊刘恒发等蛭石分选设备研究现状2 3 7 的比重，可以灵活调节，广泛用于钨、锡、砂金、赤铁、 褐铁、锰、钛、锑、铅、钽、铌等金属的重力选矿。 表1G T G 磁选机用于新疆尉犁蛭石矿的分选结果 T a b l e1T e s tr e s u l to fG T Gs e r i e sm a g n e t i cs e p a r a t o r u s e di nt h ev e r m i c u l i t eo r ef r o mY u l io f X i a n g ／％ 跳汰机的工作原理跳汰机属于深槽型中选设 备。所有的跳汰机均具有跳汰室。鼓动水流运动的 作机构和产品排出机构。跳汰室内筛板由冲孑L 钢 板、编织铁筛网或箅条做成，水流通过筛板进入跳汰 室应使床层升起不大的高度并略呈松散状态，密度 大的颗粒因局部压强及沉降速度较大而进入底层， 密度小的颗粒则转移到上层。当水流下降时，密度 大的细小颗粒还可通过逐渐紧密的床层间隙进人下 层，补充按密度的分层鼓动水流运动的机构在早年 采用活塞，活塞室设在跳汰室旁侧，下部连通，由偏 心连杆机构带动活塞上下运动。 目前跳汰机也慢慢地被引入到蛭石分选中，作 为粗选设备。如陕西灵宝蛭石矿中含有 5 ％～ 3 0 ％ 的弱磁性角闪石、透辉石和少量绿帘石等与蛭 石磁性相近的脉石矿物。8 一，单纯采用磁选很难有效 分离，所以引入跳汰设备作为粗选设备，预先抛除弱 磁性的脉石矿物，再用筒式强磁去除长石、石英等杂 质，可得到精矿品位9 2 ％以上的合格蛭石精矿，总回 收率在8 0 ％以上。 3结论 目前应用于蛭石分选的选矿设备主要是风选机 和跳汰机，磁选机主要用作去除中、强磁性的杂质， 筒式强磁机应用比较少，风选机应用研究的最早，但 是由于其分选效率比较低，工作环境差已经被渐渐 淘汰，跳汰机主要用作粗选作业．适合弱磁性杂质含 量较多的矿石，单一磁选无法有效分离如陕西灵宝 蛭石矿；G T G 系列筒式强磁选机在新疆尉犁蛭石矿 的应用效果较好，各粒级的精矿品位可以达到9 2 ％ 以上，回收率达到9 5 ％以上，目前工业应用效果 良好。 参考文献 [ 1 ] 王海莉，高亚峰．蛭石资源概况及开发利用[ J ] ．河北地 质矿产信息，2 0 0 2 1 1 9 2 0 ． [ 2 ] 王丽娟．蛭石的改性与应用研究进展[ J ] ．中国粉体技 术，2 0 1 5 ，2 1 6 9 6 9 7 ． [ 3 ] 包利芳．改性蛭石处珲霞金属废水的研究[ D ] ．成都西 华大学．2 0 1 5 5 - 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