某大型钼矿浮选过程中多元素在线分析研究.pdf

第3 2 卷 2 0 1 2 年0 8 月 矿冶工程 M I N I N GA N DM E T A L L U R G I C A LE N G I N E E R I N G V 0 1 ．3 2 A u g u s t2 0 1 2 某大型钼矿浮选过程中多元素在线分析研究① 陈树军，张伟，周洪军，尹兆余，于海明，白宏生 丹东东方测控技术有限公司，辽宁丹东1 1 8 0 0 2 摘要介绍了D F - 5 7 5 1 型x 荧光在线多元素分析仪在某钼矿浮选工艺中在线检测的应用。该仪表的应用为钼精矿的生产提供了准 确的品位信息，减轻了现场工作人员的工作量，指导了钼精矿生产工艺的现场操作，对控制钼精矿产品质量有很好的指导作用。 关键词多元素分析；浮选；钼精矿 ’ 中图分类号T D 9 2 3文献标识码A 文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 2 0 8 0 3 3 9 0 3 某钼矿在精矿的生产过程中，一直以来采用人工 取样，然后对样品进行烘干、研磨、缩分、制样、化验，2 4 h 后才能给出分析结果，对生产现场的指导严重滞后。 为了及时给钼精矿生产提供准确的、可靠的品位信息， 以达到稳定生产指标和产品质量的目的，该钼矿在浮 选工艺改造过程中引进了D F - 5 7 5 1 型x 荧光在线多 元素分析仪。该仪表的应用对钼精矿的生产起到了在 线指导的作用。 1 矿浆性质 根据某钼矿工艺设计的要求，需要对钼精矿浮选 柱精1 柱、精2 柱、精3 柱和精4 柱进行分析监测，因 此，需要了解仪表所测矿浆的性质。 1 ．1 矿石性质 某钼矿属于大型斑岩型钼矿床，矿石中主要金属矿 物有辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿、褐铁矿、磁铁矿、钼华、方 铅矿、闪锌矿等；非金属矿物有石英、长石、云母、方解 石、绿泥石等。精矿的主要化学成分分析结果见表1 。 表1最终精矿主要化学成分分析结果 质量分数 ／％ 1 ．2 生产过程中加入的药剂 柴油、松醇油、磷诺克斯 五硫化二磷与N a O H 按 比例1 3 7 混合 、巯基乙酸钠、水玻璃。 1 ．3 浮选柱工艺参数 为了保证测量的最佳效果，仪表要求每个流道的 矿浆流量为3 ～1 0m 3 ／h 。因此，必须了解浮选柱的一 些工艺参数，根据每一个浮选柱的流量，设计了相应的 取样器。浮选柱工艺参数见表2 。 表2 浮选柱工艺参数 2 x 荧光多元素分析仪 2 ．1 仪表基本原理 莫塞莱早在1 9 1 3 年就详细研究了不同元素的特 征x 射线，确立了原子序数z 与x 射线波长A 之间的 关系，即不同元素的同名特征x 射线光谱的波长的平 方根的倒数与原子序数成正比 万1 Q z 一盯 1 式中p 为常数；盯为屏蔽常数。 如图1 所示，丹东东方测控技术有限公司的产品 D F - 5 7 5 1 型x 荧光在线多元素分析仪采用能量色散的 元素谱形 图1D F - 5 7 5 1 型X 荧光在线多元素分析仪基本原理 ①收稿日期2 0 1 2 - 0 5 - 0 9 作者简介陈树军 1 9 8 2 一 ，男，河北张家口人，工程师，硕士，主要从事精密检测仪表的研制及应用工作。 万方数据 矿冶工程 第3 2 卷 方法，并采用新型的核电子技术和多种核分析技术，通 过分析物料中各种元素所被激发出的特征x 射线能量 和强度，进而分析被测量物质中的元素种类和含量。 2 ．2 激发源的选取 考虑到需要检测的元素主要是M o ，M o 元素的激 发限能量为2 0 ．0 0 2k e V ，选取A m 一2 4 1 同位素放射源 作为激发射线源。A m 一2 4 1 源能够有效激发出M o 的 K 系特征x 射线，而且半衰期长，无须经常对零点进 行校正，适合于在线分析检测使用。 3 引流和回流工艺设计 依据仪表设计，矿浆样品需要通过取样器和矿浆 管道引到分析仪的进料口，经过仪表分析之后，再返回 到下一道工序的工艺点。经现场测量和计算，精1 柱、 精2 柱、精3 柱、精4 柱精矿检测点均可以通过自流方 式采样，回矿除精2 柱依靠渣浆泵送回立磨机恒压给 矿箱外，其他三个点的矿浆均可以通过自流方式返回 各自相应工艺点。该引流和回流工艺设计方案的优点 在于自流方式采样、回矿，降低浆料对管道磨损；浆料 状态稳定，对选别工艺无影响；仪器安装、采样以及回 矿改造工程量小，易于施工。 针对浮选柱的结构，依据现场工作人员的建议，专 门设计了适合浮选柱泡沫精矿的取样器，如图2 所示， 该取样器安装在浮选柱泡沫槽下料管处。该取样器的 特点是①取样器全封闭形式，泡沫精矿不会外溢，避 免金属元素的损失。②取样器内部采用硫化超强耐 磨橡胶，使用寿命大大提高。③取样器内部设计有特 殊导流板，底流精矿顺导流板流入取样管道，泡沫以溢 流形式流入原工艺管道。④可实现自动冲洗，能编人 远程集中控制。 l 高压冲洗水 图2 浮选柱取样器结构示意 下料口 挡料圆弧板 导流圆弧板 取样器溢流管 4 分析精度 仪表经过一段时间的调试运行及取样、化验，利用 最小二乘法进行拟合回归，标定了每一种矿浆的数学 模型，将公式输入分析仪软件中，开始对每一个流道进 行了取样对照，其对照结果统计见表3 ，其仪表显示结 果与实验室化验结果的趋势见图3 ～6 。 表3X 荧光在线多元素分析仪的精度 图3 精1 柱对照数据趋势 趔 1 悟 硝 图4 精2 柱对照数据趋势 化验值 图5 精3 柱对照数据趋势 万方数据 2 0 1 2 年0 8 月陈树军等某大型钼矿浮选过程中多元素在线分析研究 理 瘩 化验值 图6 精4 柱对照数据趋势 从表3 可以看出，x 荧光在线多元素分析仪的精 度比较高，标准偏差均小于0 ．5 。从图3 6 可以看 出，仪表显示的结果与实验室化验结果的吻合效果比 较好，相关系数的平方值均在0 ．9 以上。 5 结语 通过x 荧光多元素在线分析仪在某钼矿的应用， 仪表运行稳定，能够给现场浮选工作人员提供了及时 可靠的检测信息，对钼矿的浮选生产工艺的控制环节 具有一定的指导意义，达到了稳定产品质量的目的，同 时也减少了化验工作人员的工作量。 参考文献 [ 1 ] 吉昂，陶光仪，卓尚军，等．x 射线荧光光谱分析[ M ] ．北京科 学出版社。2 0 0 3 ． [ 2 ] 卓尚军，陶光仪，韩小元．x 射线荧光光谱的基本参数[ M ] ．上海 科学技术出版社，2 0 1 0 ． [ 3 ]马晶，张文钲。李枢本．钼矿选矿[ M ] ．北京冶金工业出版社， 2 0 0 8 ． 万方数据