黄铁矿(FeS₂)选矿流程一般涵盖破碎、磨矿、分选、脱水等环节,设备的选用需综合考虑矿石性质、选矿工艺(像浮选、重选、磁选等)以及生产规模。下面为常见的黄铁矿选矿设备分类及详细说明。
一、破碎设备
破碎环节是黄铁矿选矿的初始阶段,其主要作用是将原矿破碎至适宜后续处理的粒度。
颚式破碎机
作为粗碎设备,颚式破碎机可将原矿破碎至较小块度,通常使破碎后的矿石粒度小于150mm,为后续的中碎或细碎工序奠定基础。
圆锥破碎机/反击式破碎机
这两种设备主要用于中碎或细碎过程,能进一步降低矿石粒度,一般可将矿石破碎至小于30mm,满足磨矿设备对进料粒度的要求。
二、磨矿设备
磨矿的目的是将破碎后的矿石磨细,使黄铁矿单体解离,以便后续的分选操作。
球磨机
球磨机可将破碎后的矿石磨至更细的颗粒,通常能使矿石粒度小于0.1mm,有效释放黄铁矿单体,是磨矿过程中的常用设备。
棒磨机
棒磨机适用于粗磨或需要避免过粉碎的情况,在特定的矿石处理中发挥着重要作用。
分级设备(螺旋分级机、水力旋流器)
分级设备需与磨机配合使用,其主要功能是控制磨矿细度,实现合格粒级的分离,保证进入分选环节的矿石粒度符合要求。
三、分选设备
分选是黄铁矿选矿的核心环节,不同的分选设备适用于不同的矿石性质和工艺要求。
1.浮选设备(黄铁矿分选的核心工艺)
浮选机(机械搅拌式、充气式)
浮选机是浮选工艺的关键设备,它利用黄铁矿的疏水性,通过添加药剂(捕收剂、起泡剂等),使黄铁矿附着在气泡上,从而实现上浮分离,达到分选黄铁矿的目的。
药剂制备系统
药剂制备系统在浮选过程中不可或缺,需要添加黄药、黑药等捕收剂来增强黄铁矿的疏水性,同时添加硫酸、石灰等pH调节剂来调节矿浆的酸碱度,为浮选创造良好的条件。
2.重选设备(可选)
摇床、跳汰机
重选设备主要利用密度差异来分离黄铁矿与脉石矿物,适用于粗粒嵌布的矿石。当矿石中黄铁矿与脉石矿物的密度差异较大且呈粗粒嵌布时,可选用重选设备进行分选。
3.磁选设备(可选)
磁选机
若矿石中含有磁性矿物(如磁黄铁矿),可通过磁选机预先分离这些磁性矿物,为后续的分选工序减少干扰。
四、脱水设备
脱水环节的作用是降低精矿的水分,便于运输或后续加工。
浓缩机(如高效浓密机)
浓缩机主要对浮选后的精矿或尾矿进行初步脱水,通过重力作用使矿浆中的固体颗粒沉淀,从而提高矿浆的浓度。
过滤机(真空过滤机、压滤机)
过滤机可进一步降低精矿的水分,通过过滤介质将精矿中的水分分离出来,使精矿达到一定的含水率要求。
干燥机(如回转干燥机)
对于对水分要求较高的精矿,需要使用干燥机进行干燥处理,确保精矿的水分含量符合相关标准。
五、辅助设备
辅助设备在选矿流程中起到支持和保障作用,确保整个流程的顺利进行。
给料设备:振动给料机、皮带给料机
给料设备的作用是将矿石均匀、连续地输送到后续设备中,保证生产的稳定性和连续性。
输送设备:皮带输送机、螺旋输送机
输送设备用于矿石在各个工序之间的运输,具有输送量大、效率高的特点。
除尘设备:布袋除尘器、旋风除尘器(用于破碎、磨矿车间)
在破碎、磨矿车间会产生大量的粉尘,除尘设备可有效收集和处理这些粉尘,改善工作环境,减少粉尘对大气的污染。
自动化控制系统:PLC/DCS系统
自动化控制系统可实现对选矿流程的监控与优化,通过实时采集和处理数据,对设备的运行状态进行调整,提高生产效率和产品质量。
六、环保处理设备
环保处理设备是选矿过程中实现绿色生产的重要保障。
尾矿库设施:尾矿泵、尾矿坝
尾矿库设施用于储存选矿过程中产生的尾矿,尾矿泵将尾矿输送到尾矿坝,尾矿坝则起到拦截和储存尾矿的作用,确保尾矿的安全存放。
废水处理系统:中和池、沉淀池、过滤设备(处理含硫、重金属废水)
黄铁矿选矿可能会产生含硫、重金属的酸性废水,废水处理系统通过中和池调节废水的pH值,沉淀池去除废水中的悬浮物,过滤设备进一步净化废水,使处理后的废水达到排放标准。
注意
工艺选择
浮选是黄铁矿分选的主流工艺,但由于不同矿石的硫含量、嵌布粒度等性质存在差异,需要根据实际情况调整流程,例如采用浮选-重选联合工艺,以提高分选效率和分选效果。
药剂控制
在浮选过程中,需要精确调节pH值及药剂用量。如果药剂用量不当,可能会过度抑制或活化其他矿物,影响黄铁矿的分选效果,因此必须严格控制药剂的添加量和添加时机。
环保要求
鉴于黄铁矿选矿可能产生酸性废水,为了减少对环境的污染,必须配套中和处理设施,对废水进行妥善处理,确保废水达标排放,实现选矿生产的环保目标。