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選礦加工

壹、選礦

(壹)選礦加工方法

石棉選礦壹般采用幹法分選,包括風力選礦法、摩擦選礦法;有時也采用濕法分選,如用水力旋流器等重力選礦設備選別。

1.幹法分選

(1)篩分細選

該方法是通過篩分使石棉纖維與脈石分層,由於懸浮速度的差異,石棉纖維漂浮於表層,利用負壓吸取石棉纖維。主要使用設備有平面搖動篩、吸棉嘴、降棉筒。適用範圍:用於可分選Ⅰ~Ⅴ級棉,既可用於粗選,也可用於精選。

(2)空氣分選

利用石棉纖維和脈石顆粒在上升或水平氣流中的運動速度差異而將它們分離開。使用的主要設備有流化床分選機、空氣通過式分選機、離心空氣分選機、比重分選機。適用於分選Ⅳ~Ⅵ級短纖維,可用於粗選,也可用於精選。

(3)摩擦分選

礦石沿斜面下滑時石棉纖維與脈石顆粒因滑動摩擦系數差異使運動速度不同而分開。使用的主要設備是溜棉板。適用於分選Ⅰ~Ⅱ級棉,只用於粗選。

(4)摩擦-彈跳分選

利用石棉纖維與脈石顆粒之間摩擦阻力和彈跳力差異而獲得分離。使用的設備是反流篩。用於分選Ⅰ~Ⅱ級長纖維石棉,只能粗選。

2.濕法分選

濕法分選是利用石棉纖維與脈石顆粒在水中的沈降速度差異而分離。使用的主要設備有旋流器、搖床。適用於分選Ⅴ~Ⅵ級短纖維石棉。

(二)工藝流程

石棉選礦工藝流程分為礦石準備和選別兩大部分。

1.礦石準備

礦石準備包括破碎、篩分、幹燥及預先富集等作業。其任務是為選別車間提供符合入選粒度和濕度的礦石。壹般采用兩段破碎,用旋回式或顎式破碎機進行粗碎,用圓錐式或反擊式破碎機進行中碎,礦石破碎至<35或<55mm後,進入幹燥機烘幹,使水分<2%,壹般用臥式圓筒幹燥機或立式幹燥爐。礦石的預先富集壹般用篩分,除去低品位粒級,有時也利用磁性差異通過磁選除去廢石。

2.選別

選別流程包括破碎揭棉、回收石棉粗精礦、粗精礦除塵、除砂及纖維分級等作業。為了保護纖維長度,壹般采用多段破碎揭棉、多段分選。采用的設備是具有沖擊作用的反擊式、立軸錘式、籠式破碎機,也可采用輪碾機,每段破碎揭棉後,采用篩分吸選,反流篩分選或空氣通過式分選機分選來回收粗精棉。粗精棉的除塵、除砂作業,視纖維性質不同其段數也不同,縱纖維石棉壹般需要6~8段,橫纖維石棉需要4~6段;采用設備有平面搖動篩、振動空氣分選機、錐筒除塵篩、高方篩、小平篩等。

(三)常用設備

1.破碎設備

沖擊式破碎機因其具有選擇性破碎作用,可以有效地實現石棉纖維與脈石的分離,有效地保護石棉纖維的自然結構而被廣泛應用於石棉礦的中碎和多段破碎揭棉過程中。目前常用的沖擊式破碎機是反擊式破碎機和立軸錘式破碎機。

2.分級和選別設備

由於石棉纖維結構的特殊性,石棉選礦廠常使用壹些特殊的篩分設備對其進行分級和分選,如平面搖動篩、平面旋回篩、高方篩、反流篩等。

風力分選設備是以空氣為分選介質,使形狀、密度或松散度不同的物料在上升或水平氣流中,以不同的方向和軌跡運動而實現分離。常用的風選設備有篩分吸選機組(包括平面搖動篩、吸棉嘴、降棉筒、風機等)、空氣通過式分選機、離心空氣分選機、振動空氣分選機(比重分選機)等。

二、溫石棉選礦新工藝

國內外均采用傳統的溫石棉選礦工藝,即:破碎、揭棉、分選、凈化、分級等分段的幹法加工工藝。對於潮濕地區的石棉選礦還要增加幹燥工序才能進行幹法選礦。國內工程技術人員研究並設計了壹種幹燥、粉碎、揭棉、分選壹體化的全新設備———環柱式粉碎分選機,這為溫石棉節能、高效選礦的實現創造了條件。新工藝流程如下:

潮濕的物料經預熱之後,在磨機內被熱風逐步烘幹;物料在相對旋轉的碾輥與碾盤剪壓力作用下破碎,上環又有加壓彈簧極大地加強了粉碎效果;碾輥的自轉,除了粉碎作用,還可解離石棉纖維,也就是具有很好地揭棉作用;被解離松散了的石棉纖維等,在熱風的攜帶下通過分級機,進入降棉筒;而較粗石礫則沒通過分級機,返回磨室再磨。

在潮濕、多雨地區,若原礦含水達30%,否則需采用甩幹、熱風系統,甩幹的精礦在預熱後,被送進通有熱風的環柱式粉碎、分選機中幹燥,同時被粉碎、揭棉,分選出長纖維。

該新工藝綜合了國內外多種破碎、粉磨設備,該機將幹燥、粉碎、揭棉、分選等四道工序壹體化。按照設計,經過兩道粉碎、提棉後,排除的尾礦品位均低於邊界品位。由此可見,新工藝極大地簡化了石棉選礦工藝,是石棉選礦業中的創新和突破。