锆英石矿的深度精选.pdf

1 2 ／ ≯一／ 锆英石矿 的深度精选 马天民 { 7 弓 弓 提 要 目前 ，我国选矿厂按部颁标准生产的锆精矿的质量满足不了生产彩电用 错 英石粉 的要求，率文教述了采用湿式摇床一醴选一 电连进行的深度精选的研究结果， 用含 zr Hf 6 0 钻精矿作给料深度精选，可获得含 Z r Hf Ot 拈． 5 的话精矿，回收率 8 5 ～9 0 ，杂质含量满 足彩电生产用锆英石粉制粉工艺的要求，对深选中排除轻矿物、降帏钛含量 流程结构 和结辑持 显像管和荧光屏是彩色电视机的两个重 要 部件，制 作原料钻英石粉 是 由特 级锆精矿 铭 ／ 磨细而成 其质量要 求很 高，除粒 度外，对 其化学成分有 严格 的要求 ，如表 1所 示。 寰 1 彩 电甩锆 英石粉的化学成分 为适应 电子工业生 产发 展的需 要，我 国 在7 O 年代研 究出制取 锆英石粉 的工 艺，该工 艺的实质是将特级 锫英石 精矿研磨 到要求的 细度，然后浸 出除 铁 ，最后脱水 干燥 得到 锫英石粉 从工 艺过 程看 出作 为制粉 原料 的锆精矿在化 学成 分上 腺 Fe O。 外必 须 满足表 1所列要求 。我国锆选矿厂 按部颁标 准生产表 2所列 的六 种精 矿 ，对照表 1和表 2可以看出用表 2所列 任一品级锆精矿磨 成的锆英石粉都 满足 不 了彩 电生产 的要求， 因而提 出锆英石矿深度 精选 的问题 近几 年引进的彩 电生 产线 很多，许 多元 件 是进 口的 为 了 提 高彩 电元件 国产 化程 度 ，必 须在 研究元件制作工 艺的 同时，对 制 作元 件的原料进行相应研 究，解决 原料 的供 应 问题 。据悉我国锫英石粉的产量 与彩 电业 的需求量相 差较 太，供不应求 ，究 其原 因并 不是 我国缺少 锆英 石资 源，而是 锆英石矿深 度精选水平 较低 ，产 品质量差 ，精矿成 品率 广州有色金属研究院高级工程师广东广州5 1 0 6 5 1 表 2 锆英石耩矿质量标 准 牝学 成分 产品品级J Zr l { f O l J 隶质不大于 I不小于l T i O lF c z O 。 I P t O l A c O a l S i O 特级品 6 5 ． 5 一 级 品 6 5 ． 0 二级 品 6 5． 0 三级品 6 3 ． 0 四级品 6 0 ． 0 五级 品 6 5 ． 0 O． 3 O． 1 0． 2 0． 5 0． 2 5 0． 2 5 1 ． 0 O ． 3 0 ． 3 5 2． 5 0． 5 O ． 5 3 ． 5 0 ． 8 0． 8 8． 0 1 ． 5 0 ． 5 0 ． 8 3 4 0． 8 3{ 0 ． 8 3 4 1 ． 0 33 1． 2 32 1 ． 5 31 低，这种情况说明 加强 锆英 石矿深度 精选的 研究，提 高选矿厂深 度精 选的技术水平是 当 前刻不容缓的 任务 。 1 深 度精 选 的给料 特性 作为锆英石矿深度精选的给料并无一致 要求， 不过大 多是锆选矿厂 的低 品级精矿 ， 在我们的研究中采取的是含 z r Hf O 6 o N 维普资讯 - l 3 左右 的低 品级锆精矿 。 我国广东 和海 南 ，锆 钛 ’盘 矿 厂 星 罗棋 布 ，一般 选矿厂 生产含 Zr Hf O 6 0 左右 】 1 勺 产品出售 ，设备和技术好 或较 好 的选矿厂 可生产 含 Zr Hf O 6 5 或 6 3 以 上的产 品。我国锆精选厂中有的有 自己的粗选厂， 有 的是 靠购买低 品级 精矿 加工 的。 在 研究 的6 0 Zr Hf O 给 料 中锆英 石 矿物量约占g 0 ，其它矿物主要是独居石、 钛铁矿 、金红石 、白钛石 、石英 、长石 、黄 玉 给 料 中常见 的矿物 的名称和某些物理特 性列 于表 3 括号 内为本试料 中含量极少或 未见到 的矿物 。 由于海水 的长 期冲刷 和 选 矿 过 程 的筛 分 、脱泥 ，选矿厂 所产精矿的粒 度组 成往往 较 均 匀， 一0． 0 4 ram细泥基本脱净 ， 十0 ． 5 r n m 粒圾 含量 极少。 表4 列 出了试料 的筛 析结果 。 表 4 某试料 筛析 结果 海 滨砂矿 中有 用矿 物的 单体解离 通常 是 较 好的 。对 几个试料 进行 的镜 下观察表明， 锆英 石等主要矿物基 本单 体解离， 因此锆英 石矿深 度精 选时一般是 不需要磨 矿的 同时 我 们也发现某些 锆英 石表面会局 部铁 染，致 使选矿过程 获得 的精矿常 需酸洗降铁，否 剐 满足不 了彩 电生 产的要 求 维普资讯 14 在 我国铅 英石矿选 矿流程 中常有 浮选作 业 ，广东 和海南的许 多 锆 钛 选矿 厂 在用磁 选 、电选 处理 重矿 物精矿 前常 用浮选富 集或 分组 ，阻此所 产精 矿的矿粒表面上常覆 盖有 大 曼浮选药剂 ，在 用这些产品作给 料进一步 精 选时应特别注 意 。 2原 则 流程 和 试 验 结 果 表 3列出 了给 料 中常见矿物 和它们的某 些特性 ，可以看出经摇床选别排除 了轻矿物 后 ， 再 用磁选和 电选排除1 - 5 栏 所列 的磁性 或 导体矿物 便能 获得 高质量锆精矿，如设 备性 能 好，操 作水平高 ，定 能获得很好的指标 。 为生 产高质量锆精 矿 ， 对6 0 z r Hf 0 的给 料进行深度精 选研 究，试验 原则流程如 图 l所 示 。 T 厂 jI硪 尾 矿 厂 l i 蛩 l 试验获得的结果是比较 满意的，给 料中 含 Z r Hf O。 6 0 左右时 ，最 终 电选精矿 含 Z r Hf O ． 1 6 5 ． 5 ％ ， 回收 率为8 5 ％ ～9 0 ， 其杂质 含量 满足彩 电用锆 英石 粉制 粉工 艺的 要求 ，同时还 可从 电选次精矿 、磁性 和 导 电 产 品中得到 Z r b r f O 含量 高于6 0 ％ 的商品 精矿，其 回收率 为5 ～l 0 。研 究 中获 得 的试验结果列 于表 5 表 5某试 料试验结 果 ％ 3讨 论 3． 1 排 除轻矿物 实践 表明，采用摇床进一步排除轻矿物 是深 度精 选获得 高质量 锆精矿和提高成 品率 的关踺之一。如表 3所 示，常见的轻矿物如 石英 、方 解石 、电气 石等 密度较 小的脉石矿 物 ，应 彻底地排除，对黄 玉 绿帘石 、十字 石等密 度接近锆英 石 的脉 石矿物也 要尽 可能 排除，尤 其对其 中的石英 、长 石 、方解 石、 黄玉 、萤 石等更应高度重视 ．因为它们 与锆 英 石一 样既 无磁性，也不是 导体矿物 ，一旦 进入重 选精 矿里 ，在 后续 的磁选 和 电选作 业 中是无法与锆英 石分开的。 ， 3 ． 2降钛 试验说明在深 度精 选之前用摇床较 干净 地 排除 了轻 矿物，再经磁选 和 电选是可以获 得 含 Z r Hf O 高于6 5 ． 5 的精矿 ，然而试 验 和生 产实践都 说明 当 z r Hf O 含量 高于 6 5 ． 5 时 ，仍 会出现杂质超标的情 况，其中 最常 见的是Fe 。 O。 和Ti O ，因 制 粉时 有除 铁工序 ，含F e O。 稍高影响 不 大 ，Ti O 含 量超过0 ． 2 5 ，必须设法降低。目前精选厂 中降铣 并不都能很好解决 ， 精矿 中含 Ti O 超 标是当前锆精矿成品率低的又一重要廉固。 据 了解我 国锆钛 选矿厂都 采用辊筒式 电 晕一静 电选矿机 ，这种 电选机 的选刖效果受 粒度影响较 大 ，因为在 电晕场 中细粒矿单 位 质量的表面荷 电要 比粗 粒的 多，尤 其在给 矿 量较 大时细粒和 导电不 良的导体矿物 不易将 表 面上 的荷 电通过辊 筒及 时传走，固而会被 维普资讯 1 6 辊筒吸住而进入非 导体产品中。检查含钛超 标的高品位锆精矿会 发现 含有 细粒垒红 石和 导 电性较差 的 自钛石 、锐钛 矿 、板钛矿 等钛 矿物 。生产上 为使产 品合格 ，往往 不得 不 多 次精选 由于上 述原 因， 选别 效果 差，不仅 使 过程复杂 ，而且 回收率 明显降 低 我们 用 引 进 的 筛 网 式 静 电 选 矿 机 S c r e e 1 1 E1 e e t r o s t a t i e S e p a r a t o r 进 行 锆英石 矿深度精 选试验 获得 了很好的效果， 尤 其在降钛方面更 为突出，从而提高 了精 旷 品位和 回收率 。图 2所示为实验室 用筛 网式 电选机 的示意图，图 3为工 业型筛网式 电选 机示意 图。 圉 2 实验室筛网式静电选矿机 示意 图 筛网式 电选机 亦有译为筛板式的是 利 用一种称作提 起作用 1 Kt i ll g e f f e c t 的 选别原理 分选的，给料靠重力 下落 到倾 斜的 接地 板上进入由一大 的椭 圆形高压 电极 感应 产生的静 电场 中，静 电场能通过 导体矿 粒表 面面短路 ，导体荷 电受静 电力提起朝 电极 方 向飞去 ， 进入 导体产品中， 非导体矿粒受静 电 场影 响很小 而从 筛网上掉 下，成 为非 导体 产 品。该 机特 点在于质量小的细粒 导体 矿物 能 有 效地 选到导 电产 品中。由于该机是五级 选 别 结构 ，因此细粒级和导 电性较 差的导体矿 粒 有较 多机会被选人 导体产 品中，从 而弥补 了辊筒 式电选机的缺点，把夹带于非 导体 中 国 3工业 型筛两式电选机示意 图 细的和导电性较差的导体矿物与非导体矿物 有效地分开 曾用含 Z r O 6 4 ％ 、 Ti O 0 ， 5 ％ 的 同一给料 进行筛网 式和高压辊式 电选机的 比较试验， 结 果 表 明当 产品 中含 Z r O ≥ 6 5 ． 5 和Ti O ≤0 ． 2 5 时 ，筛 网 式 电 选机 的 回收 率要 比辊筒式 的高2 0 ～3 0 ，说明 该机在提高 锆英 石精 矿的 质量 和 回 收率 方 面 ，尤其在 降钛 方面有 突啦效果 如在锆 选 矿厂 中推 广将带来可观 的经 济效 益。 3 ． 3深 度精 选的鳍料 由于 对深度精选 的产 品质量提 出的要 求 相 当高 ，因而精 选过程中对设备性 能、操 作 管理和给料 的要求也相 当严格。 用同一 流程 处理不 同的含 Z r Hf O 6 0 ％精 矿得 到的指 标 差别很大 ，对某些 给料甚至得不 出合格 锆 精 矿， 这就 说明深度精选的给料 也是 忽略 不 得 的 如果给 料 中含有密度与锆英石相 近而且 既 无磁性又 无电性的矿物 J a重 晶石量较 多，显然锆精矿很难达到合格。自钛石，锐 维普资讯 1 6 钛矿 和板铁 矿 均为蚀变矿物，其密 度与锆英 石相近 ，其组 成 、磁性 、电性都 不稳 定，有 高有低 ，这些蚀变 矿物含量过 多，显然也增 加分选 的难 度，甚至严重影响精矿 指标。 锆英石本身也会蚀变 而形成变种锆石 ， 后者 含Z r O 低 ，因而给 料 中变 种锆 石 占的 比例大， 将 会严重地影 响分选效果 ， 同时实践 中还发现锆莫石单体解离不好 ，有包裹体 ， 表面有铁 钛矿物污染，将使分 选过程恶 化。 尤其值得 一提 的是 市场上会出售一些选 厂反复处理后 的难 选产品，这些产品 中锆英 石 单体解离度差 ，变 种锆石 多，表 面污染严 重 ，蚀 变钛矿物多 如果处理这 种给料 或许 得不 到高质量锆精矿或者指标十 分低 。 因此深 摩精 选的给料质量应严格控制 ， 最好能 做 到给 料的质量高 、性质稳定，这样 才利于管理，提高产 品质量 和回收率。 3 ， 4流程 结构 试验表 明对锆英石 矿采 用摇床一 磁选一 电选的流程进行深度精 选是成 功的，指标令 人满意 。 在 国外，风力摇 床 性 能 较 好，使用较 多，在锆英石矿 精选时有的选矿厂是 磁选和 电选打头 ，最后 用风力摇床 排除 轻矿物，获 得高级精矿 ，据说效果 不错 研究 中，也曾做过 磁选 、电选打头 ，湿 式摇床置后 的方案 ，获得 的指标也不错 。 究竟采用什么样 的结构要 由具体情况来 定，比如，给料的湿度 不稳定， 电选 和磁选 打头就不 太台适，这时湿式摇床置前 较好； 如有性能优 良的风选设备 ，由于可省掉烘 干 作业 ，采 用磁 选一 电选一风选 的结构较 好。 4结 语 对锆英 石矿深度精选进行 了初步研 究， 试验获得 的结果是满 意 的，流 程 简 堆、灵 活，在讨论中对几个问题提 出的看法或许在 生产 和试验 中都 有参 考价值 。 参考文献 [1】崔广仁，稀有金属选矿。 冶盎工业出版 社。 I 9 7 5 年 [2 】N． J Go o d a l l ，P ．B r a d f o r d ． Dr y n d l l S e p a r a t i o n ．穗太利亚矿床公 司 f 3]Gu p 诅．El e c t r o s t a t i c S e p a r a t i o n o f Mi n c r a l S a n d s ．澳大利亚矿床公司 [4 ]B．A．Wi l l s ．Mi n e r a l Proc e s s i n g Te e h n o l o g y．p e r g a mo p r e s s ． 上接第3 9 页 位置 预埋 测温元件 ，只要将信号 线引 出，以 后 测温就很 方便 了。 4 安装注意 事项 激 磁线包在 磁选设备 中占有很 重要的位 置 ，设 计与加工必须十分谨慎 ，而 且在 总装 时应注意以下事项 1 ．设备总 装以前，每个线包必须进行 单独的质量检验 ，对米 排除 隐患的线包不能 进 入总装 ，以免故障 扩大 ； 2 每个线包的 同名端在绕制过程 中应 有明显 的标记，总装接线时要按 同名 端的标 记 接线 ，以免 出现 异常； 3 ．总装过程中的吊装应注意不要碰伤 外围表层和内 圈表 面的绝缘 ，要注意 尽可 能 不要用钢丝绳直 接起 吊线包，而要用 有足罅 强度 的撩绳或麻绳， 以免 刮伤表 面绝缘； 4 ．线包安装在铁芯上后 ，应检查线包 对铁芯及线包 与线包间的绝缘是 否合格 ； 5 ．对 强迫冷 却的线圈需要考 虑 自动的 联锁 保护 ，例如 对强迫 水内冷的 线包假定 在 断水拍条件下运行 ， 线包会烧坏 ， 故 一般设计 为欠水压保护，但后来我 们发现， 当线包的 空心 铜 导线内部 发生堵塞时，水压仍然 维持 不变 ，这样保 护失 去作 用。故我们新设计采 用 LKF流量控 制器 保护， 当管道 中冷 却 永 停 止流动或 流量不足 时 ， 控制器动作 ， 发 出相 应的事故 信号 ，并起规 定的连锁保护作 用 维普资讯