一种硫化矿的选矿系统及选矿方法技术方案

本发明专利技术涉及一种硫化矿的选矿系统及选矿方法，属于矿物浮选技术领域，解决了现有工艺流程长、成本高、分选的矿物颗粒粒度范围小的问题。选矿系统沿选矿管路上设有球磨机、螺旋分级机、搅拌桶、粗颗粒分选设备和浮选机；粗颗粒分选设备包括第一柱体、第二柱体和气‑水混合输入装置，第一柱体和第二柱体均为圆筒状结构，第二柱体嵌套于第一柱体的上端外部，第二柱体的上端面高于第一柱体的上端面，第二柱体的侧面设有排矿口，第一柱体中的物料能够溢流流入第二柱体中，经排矿口排出；球磨机和浮选机的数量为多个。本发明专利技术能分选更大粒度范围的矿物颗粒，能缩短流程，提高回收率，粗颗粒尾矿直接做建材砂石骨料，提高经济效益和资源综合利用率。

A beneficiation system and method of sulfide ore

【技术实现步骤摘要】
一种硫化矿的选矿系统及选矿方法
本专利技术涉及矿物浮选
，尤其涉及一种硫化矿的选矿系统及选矿方法。
技术介绍
随着现代工业的发展，对矿产资源的需求量急剧增加；同时由于富矿资源的逐趋枯竭，对“贫、杂、细”矿的依赖度日益增大。基于矿石嵌布粒度细、矿物成分复杂、有价矿物解离困难等问题，当前大部分选矿工艺都采用较细的磨矿粒度，磨矿细度一般在-0.074mm占比90％以上，甚至-0.045mm占比90％以上。如此小的磨矿细度势必导致磨矿机能耗高、磨损严重、配制不便和维修量大等问题。此外，尾矿中细颗粒含量过大，也会导致尾矿脱水困难，急剧累积增加和综合利用困难等一系列难题。基于微细粒浮选存在的磨矿能耗高、磨损严重，浮选药剂消耗量，以及尾矿脱水困难、综合利用率低等问题，已有研究者提出采用较粗颗粒粒度对矿物进行分选，例如，通过在浮选机槽体内添加循环通道和格子板，可以将浮选粒度由目前的0.019-0.15mm提高到0.4-0.7mm，但是此种浮选机只适用于部分嵌布粒度较粗的矿物。近年来，随着国家生态文明建设的不断深入，对天然砂石资源的限采和环保力度不断加大，矿山废石和尾矿代替天然砂石资源的需求也日益剧增。因此，开发一种硫化矿预先粗颗粒抛尾的方法，不仅可以有效的降低磨机工作负荷、能耗和磨损等，克服尾矿脱水难题，而且能将抛弃的粗颗粒尾矿用作建材砂石骨料，减少尾矿的大量堆积，提高尾矿的综合利用率，增加企业经济效益，具有十分重要的意义。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种硫化矿的选矿系统及选矿方法，至少能够解决以下技术问题之一：(1)现有工艺流程长；(2)成本高、能耗高；(3)现有工艺分选的尾矿中细颗粒含量过大，导致尾矿脱水困难；(4)现有工艺分选的矿物颗粒的粒度范围小。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一方面，本专利技术提供了一种硫化矿的选矿系统，沿选矿管路上设有球磨机、螺旋分级机、搅拌桶、粗颗粒分选设备和浮选机；粗颗粒分选设备包括第一柱体、第二柱体和气-水混合输入装置，第一柱体和第二柱体均为圆筒状结构，第二柱体嵌套于第一柱体的上端外部，第二柱体的上端面高于第一柱体的上端面，第二柱体的侧面设有排矿口，第一柱体中的物料能够溢流流入第二柱体中，经排矿口排出；球磨机和浮选机的数量为多个。进一步的，第二柱体的底端面为斜面，第二柱体的底端面与第一柱体的中轴线的夹角为20°～40°。进一步的，第二柱体的上部设有盖板，第二柱体的盖板的中心位置设有给料分配器，物料从给料分配器输入至第一柱体中。进一步的，第一柱体的下部设有锥形结构，锥形结构的底部设有底流口，底流口用于尾矿的排出；锥形结构的上部侧边设有输入口，气-水混合输入装置包括气-水混合输入管，气-水混合输入管通过输入口与设于第一柱体内的气泡喷射器连接，气-水混合输入管上沿远离输入口的方向依次设有进气管和进水管，进气管和气-水混合输入管的连接处设有气泡发生器；进水管与进水泵连接，进气管与气泵连接。进行选矿时，进水泵向第一柱体中注入水，气泵向第一柱体中注入气体，水和气体均经过气泡发生器后，经过气-水混合输入管均匀混合成为水和气泡混合液；水和气泡混合液经过气泡喷射器时面积突然缩小，流速急剧升高，流体内压强骤降，溶于水中的气体析出产生大量微泡，同时形成向上的具有一定推动力的水流；待第一柱体中的水和气泡混合液稳定地溢流至第二柱体中，经过排矿口排出后，打开给料分配器，混合均匀的矿浆从给料分配器进入第一柱体中进行分选。另一方面，本专利技术还提供了一种硫化矿的选矿方法，选矿方法包括如下步骤：步骤S1：硫化矿原矿经过球磨机磨碎后导入螺旋分级机分级，分级后得到溢流的细颗粒原矿和返砂的粗颗粒原矿；步骤S2：粗颗粒原矿经筛分后，筛上物料返回至球磨机，筛下物料进入搅拌桶，在搅拌桶内进行调浆，得到矿浆；细颗粒原矿经过一次粗磨、一次粗选后得到粗精矿和粗尾矿；粗精矿再经过一次再磨，三次精选、两次精扫选后得到第一精矿和第一尾矿；粗尾矿经过三次扫选得到第二尾矿；步骤S3：将搅拌桶中的矿浆从给料分配器导入粗颗粒分选设备的第一柱体内，进行分选，分选后，第二精矿由排矿口排出，第三尾矿经底流口排出。进一步的，还包括如下步骤：步骤S4：第二精矿经过浓缩池浓缩之后的溢流水返回至球磨机循环利用；所述第三尾矿经沉淀池沉降后干式排放堆存，沉降池溢流水也导入第一柱体中循环利用。进一步的，步骤S2中矿浆浓度为50％-70％。进一步的，步骤S3包括如下步骤：步骤S31：向第一柱体中注入水，通过气泵向第一柱体中注入气体，水和气体均经过气泡发生器后，经过气-水混合输入管均匀混合；混合后的气-水混合物经过气泡喷射器时面积突然缩小，流速急剧升高，流体内压强骤降，溶于水中的气体析出产生大量微泡，同时形成向上的具有一定推动力的水流；步骤S32：待第一柱体中的水和气泡混合液稳定地溢流至第二柱体中，经过排矿口排出后，打开给料分配器，气泡-矿浆混合体从给料分配器给出至第一柱体中进行分选，分选出的第二精矿由排矿口排出，分选出的第三尾矿经底流口排出。进一步的，步骤S2中，所述粗精矿经过一次再磨得到第一粗精矿和第一中矿，所述第一粗精矿依次经过第一次精选、第二次精选和第三次精选后得到第一精矿。进一步的，步骤S32中，第一柱体中的矿浆的浓度为30％-50％。与现有技术相比，本专利技术至少具有如下有益效果之一：a)本专利技术提供的硫化矿的选矿系统，通过设置粗颗粒分选设备能够将分级机返砂筛分后的筛下产物经调浆后进行分选，预先抛弃硫化矿中的大部分脉石矿物，减少返砂量，从而降低磨矿机能耗、减少磨损、提高处理量；选矿系统能够分选的矿物颗粒的粒度可达2mm，此外，预先抛弃的脉石矿物粒度较粗，可直接作为建材砂石骨料，提高企业经济效益。b)本专利技术提供的硫化矿的选矿方法，通过粗颗粒分选设备预先抛弃返砂中的脉石矿物，粗颗粒分选的第一精矿继续进行再磨再选，由于第一精矿中有用矿物的品位明显提高，因此能够缩短分选流程，减少捕收剂和起泡剂的用量，能够降低成本，提高经济效益；并且能够提高系统处理能力。本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为实施例1中硫化矿的选矿系统的局部结构示意图；图2为实施例2中选矿方法的工艺流程框图；图3为实施例1中有纳米气泡产生装置的硫化矿的选矿系统的局部结构示意图；图4为实施例2中细颗粒精矿处理的工艺流程框图。附图标记：1-水泵，2-第二液体流量计，3-气泡发生器，4-气体流量计，5-气泡喷射器，6-第一柱体，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫化矿的选矿系统，其特征在于，沿选矿管路上设有球磨机、螺旋分级机、搅拌桶(11)、粗颗粒分选设备和浮选机；所述粗颗粒分选设备包括第一柱体(6)、第二柱体(7)和气-水混合输入装置，所述第一柱体(6)和第二柱体(7)均为圆筒状结构，所述第二柱体(7)嵌套于第一柱体(6)的上端外部，所述第二柱体(7)的上端面高于第一柱体(6)的上端面，所述第二柱体(7)的侧面设有排矿口(9)，所述第一柱体(6)中的物料能够溢流流入第二柱体(7)中，经排矿口(9)排出；所述球磨机和浮选机的数量为多个。/n

【技术特征摘要】
1.一种硫化矿的选矿系统，其特征在于，沿选矿管路上设有球磨机、螺旋分级机、搅拌桶(11)、粗颗粒分选设备和浮选机；所述粗颗粒分选设备包括第一柱体(6)、第二柱体(7)和气-水混合输入装置，所述第一柱体(6)和第二柱体(7)均为圆筒状结构，所述第二柱体(7)嵌套于第一柱体(6)的上端外部，所述第二柱体(7)的上端面高于第一柱体(6)的上端面，所述第二柱体(7)的侧面设有排矿口(9)，所述第一柱体(6)中的物料能够溢流流入第二柱体(7)中，经排矿口(9)排出；所述球磨机和浮选机的数量为多个。


2.根据权利要求1所述的硫化矿的选矿系统，其特征在于，所述第二柱体(7)的底端面为斜面，所述第二柱体(7)的底端面与第一柱体(6)的中轴线的夹角为20°～40°。


3.根据权利要求1所述的硫化矿的选矿系统，其特征在于，所述第二柱体(7)的上部设有盖板，所述第二柱体(7)的盖板的中心位置设有给料分配器(8)，物料从给料分配器(8)输入至第一柱体(6)中。


4.根据权利要求3所述的硫化矿的选矿系统，其特征在于，所述第一柱体(6)的下部设有锥形结构，所述锥形结构的底部设有底流口(10)，所述底流口(10)用于尾矿的排出；所述锥形结构的上部侧边设有输入口，所述气-水混合输入装置包括气-水混合输入管，所述气-水混合输入管通过输入口与设于第一柱体(6)内的气泡喷射器(5)连接，所述气-水混合输入管上沿远离输入口的方向依次设有进气管和进水管，所述进气管和气-水混合输入管的连接处设有气泡发生器(3)；所述进水管与进水泵(1)连接，所述进气管与气泵连接。


5.一种硫化矿的选矿方法，其特征在于，采用权利要求1-4所述的硫化矿的选矿系统，选矿方法包括如下步骤：
步骤S1：硫化矿原矿经过球磨机磨碎后导入螺旋分级机分级，分级后得到溢流的细颗粒原矿和返砂的粗颗粒原矿；
步骤S2：粗颗粒原矿经筛分后，筛...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭伟军，曹亦俊，李超，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41