選礦過程中重介質選礦的應用意義研究

郭鋒濤

（陜西陜煤黃陵礦業有限公司一號煤礦，陜西 延安 727307）

為提高礦產資料的利用率，同時滿足環保要求，礦產資源入選率不斷提升。作為礦產洗選的主要分選介質，礦粉的市場需求量不斷加大。與此同時也出現了一些問題，一是礦粉的供應質量參差不齊，使用單位一般不具備完善的質量檢測的設備和技術。二是不合格的礦粉，不僅嚴重影響分選效果，同時造成生產成本增加。因此要加強對礦粉質量的檢查，提升其檢測效率，對生產成本有著重要的意義。

1 礦粉檢測技術概述

重介選礦所使用的懸浮液加重質通常為礦粉，礦粉顏色主要以黑色為主，這一物質自身具有較強的磁性，在特定條件下會發生氧化反應，經過氧化后的礦粉會進行轉化，其顏色主要以赤紅色為主。選礦用礦粉對磁性物含量、水分、粒度、真密度均有具體要求（見表1）。

表1 選礦用礦粉指標要求

部分礦粉生產廠家或供應商為了低價中標，降低產品質量來謀求更高利潤，這就導致市場上會普遍出現以次充好的現象。比如當-325 網目含量過低時，便會導致礦粉粒度比較大，從而導致選礦過程中懸浮液的密度不穩，且密度分布不均，進一步影響分選效果，嚴重影響高質量礦產產品的回收率和質量。另外粒度較大的礦粉對設備以及管道的磨損也比較大，這就縮短了設備設施的使用年限。因此加強對礦粉質量的檢測，嚴把入廠質量關對實現產率最大化和效益最大化至關重要。

礦粉根據化學成分的不同，產地的不同，其物理性質也會呈現出不同狀態。冶煉廠洗礦使用的礦粉在性質及狀態與其他礦粉粉末有很大的區別，但是冶煉廠使用的礦產資源對密度、粒度以及磁性等都沒有做出具體要求，但對礦粉品位做出了比較嚴格的要求；而選礦廠對礦粉的粒度、密度、磁性含量、真密度有較為嚴格的要求。常用礦粉技術指標如表2。

表2 礦粉技術指標

2 現有礦粉檢測方法

隨著礦粉的需求量不斷增加，相關人員也加強了對礦粉的檢測技術的研究，當下對礦粉的檢測已經有了不少相對完善的方案，對提升檢測效率以及礦粉的質量做出了重要貢獻。

最常采用的方法為磁析管檢測法，借助礦粉中的磁含量和尾礦的介質消耗量，可以用來計算重介質選礦廠在選礦過程中所消耗的礦粉量[2]。利用電磁鐵的磁極強度，并將其設定在43 ～83Mt，操作開始前首先要對玻璃管進行充水，并對電磁鐵進行供電，玻璃管的驅動器被驅動，這樣就能夠保證驅動器隨著兩個磁極不斷地翻轉運動以及上下移動。

具體操作方法為：將已知質量的礦粉放入燒杯中，加幾滴酒精使礦石粉保持濕潤狀態，再向其中加入適量的水，并用玻璃棒進行攪拌，使其充分混合，然后通過漏斗裝置慢慢將其注入磁析管中，當固體顆粒沉降通過磁極時，磁性礦物會被捕獲，非磁性物質便會繼續滑動。當玻璃管做往復運動時，附著在磁性材料上的雜質便會隨著強力水流被沖洗掉。礦粉吸附后，磁極清晰清潔便會停止驅動，此時關閉電源，使磁性材料保持干凈整潔，干燥后便能夠獲得磁性材料的重量，測試前后的比率可以用磁性含量的百分比來表示。

3 重介選礦過程中常用分選介質

重介選礦分為兩種介質，即重液與重懸浮液。重液指可溶性質的水溶液，通常情況下這類溶液含鹽比較高，或者含有密度比較高的有機液體，這類重液能夠在很長時間內保持其物理性質，穩定性較強，但是這類溶液也存在現在無法克服的弊端，成本較高、回收利用效率較低，并且有較強的腐蝕性，而且大部分重液都具有化學性質，即存在有毒氣體，會對工作人員的身體健康造成很大威脅，所以重液在工業中使用頻率較低，多用于實驗室，如浮沉實驗所使用的氯化鋅。

重懸浮液是由加重質( 高密度固體微粒) 與水配制成具有一定密度呈懸浮狀態的兩相流體。與重液相比，重懸浮液具有成本低等優點，并且不存在腐蝕性，在使用過程中不會產生有毒氣體，尤其是在礦粉與水配比過程中安全性更高，另外這種重懸浮液還能進行回收利用，密度較高，因此，重懸浮液憑借自身強大的優勢在選礦行業得到了廣泛應用[5]。在對礦粉密度進行選擇時，應主要考慮其懸浮液密度，懸浮液在選礦工作中發揮著不可替代的作用，因此應對懸浮液密度進行嚴格把控。在對其密度進行檢測時，通常會借助密度瓶進行檢測，密度瓶帶有磨口毛細管塞，容量大約在60ml 左右，取出需要檢測的礦粉放入密度瓶，并加入定量的水，對其進行觀察分析，計算出排出的水量便可得出礦粉的密度（見圖1）。

圖1 選礦用密度自動控制系統圖示

4 礦粉質量對重介選礦的主要影響

由于重介選礦技術涉及因素過多，在進行礦粉選取時便會存在部分問題，影響選礦工作的正常進行。

首先，進行選礦之前要選擇與礦產質量相適應的磁選機，高質量礦產資源磁選機的濃度一般在25% 左右，精準度不夠便會影響選煤結果，介質在回收過程中的難度便會進一步加大，這就會導致資源浪費等問題的出現，使得選礦過程中介質消耗量增加，這不僅加大了資源的消耗量，還會使得選礦成本有所提升，對選礦精度也有一定程度上的影響。針對這一問題，可以在選礦設備中加設回收設備，提高介質回收利用效率。

另外，循環水濃度以及懸浮液的選擇也會對選礦結果造成很大影響，另外，在溢流管位置會受到懸浮液循環沖擊的影響，導致機器出現磨損等問題，這就會加大礦產介質泵裝置的消耗量，并且會導致懸浮液配比產生波動，增大磁選機載荷量。

5 礦粉檢測發展前景

當下礦粉檢測技術還存在著不少弊端，比如檢測效率較低，所花費的時間較長，另外檢測結果也不夠精確，這就需要相關人員加緊對這項技術的研究。隨著科技水平的不斷發展，相關人員會對這一檢測技術進行進一步的研究，借助當代科學技術手段如無損檢測技術、紅外檢測技術、加強對礦粉的檢測，使這一技術手段更加完善。另外，隨著我國當今工業發展及經濟水平的不斷提升，國家加大了對各種科研項目及檢測技術的支持力度，不僅加大了對其的技術支持，還加強了對這類工作的資金支持。這就對選礦工作提供了有力的支持，使得選礦技術能從根本上得到提升與發展。

當前我國已經對選礦技術進行了新的嘗試，比如跳汰選礦技術，在使用這種方式進行選礦時，不僅操作簡單，能夠對大量礦粉進行處理，對環境及礦產質量要求也比較低，能夠對多種礦產質量進行選取。另外這一技術成本也比較低，能夠大大縮減選礦所用經費。在我國現有選礦技術中，跳汰選礦技術是效率最高的技術手段，并且是選礦中使用最頻繁的技術，為我國選礦行業提供了有力的技術支持。尤其是近幾年相關人員還對這一技術進行了調整改進，將跳汰機進行了細致劃分，當前已有的跳汰機基本可以分為空氣脈動跳汰機、有機械脈動跳汰機、篩側空氣室跳汰機等機型。國外先進礦產企業又對不同機型跳汰機進行了研究改進，推出了一些衍生品，比如，蘇聯的OM 機型，日本的Mu 機型，我國也在這方面做出了不少嘗試，其中SKT 機型發展的最為完善，在多種選礦技術中得到了應用。在使用跳汰機進行選礦時，要對跳汰機的各項參數進行調整，保證跳汰機各組件能夠正常運轉。

6 結束語

總而言之，礦粉檢測技術的提高，從微觀角度能提升選礦企業分選效率，降低生產成本。從宏觀上能夠提升我國質檢工作質量，使我國檢測技術進一步提升。本文對礦粉檢測技術及存在的問題進行了分析研究，同時提出了對應的優化的方案，使這一技術更加完善，對不斷優化、完善礦粉檢測方法有很大促進作用。