重介质选矿(安徽理工)

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1、第四章重介质选矿第一节概述1、什么是重介质选矿任何重力分选过程，都是在一定的介质中进行。若所使用的分选介质其密度大于lg/cm3时，这种介质称为重介质。矿石或煤炭在该介质中分选，称重介质选矿或重介质选煤。2、重介质选矿的发展过程1858年有人提出用锰、钡、钙的氯化物溶液作为分选介质进行选煤，但因介质难于回收，致使成本昂贵，未能获得推广使用。1917年出现使用水砂混合物作为重介质分选煤炭，但效果受到局限，一般仅用于选分易选的动力煤。1926年苏联工程师E·A·斯列普诺夫首先提出使用稳定悬浮液的重介质选煤法。以后，重介质选矿法便开始逐渐获得广泛应用。至今，除重介质选煤是选煤的重要方法

2、之外，也可应用于金属矿石、黑色金属矿石、贵金属矿石、稀有金属矿石及其它物料的分选。3、重介质选矿分选原理根据阿基米德定理，小于重介质密度的颗粒将在介质中上浮，大于重介质密度的颗粒在介质中下沉。重介质的密度ρzj应在轻产物ρq和重产物密度ρz之间。δq<ρzj<δz其中的重介质密度即为分选密度。重介分选机中，原煤进入后就会按密度分为两产品，分别收集这两种产品，可达到按密度分选的目的。虽然物料在分选机中的分层过程主要取决于它的密度，但是它的分层速度却是物料粒度及物料与介质密度差的函数，粒度越大，密度差越大，物料的分层速度快，粒度小，物料的分层速度越慢。因此在实际生产过程中往往有一部分

3、细粒级煤在分选机中来不及分层就排出，降低了分选效率。同时，分选中悬浮液流动和涡流的影响，物料之间碰撞的影响及悬浮液对煤粒运动阻力的影响，原煤的粒度和形状都对分选结果有一定影响。生产中注意减少它们的影响。4、重介质选矿的特点优点：1）分选效率和分选精度都高于其它选煤方法。块煤：ηmax=99.5%，E可达0.02~0.03;末煤：ηmax=99%，E可达0.05。2）分选密度调节范围宽跳汰：一般，1.45～1.9;重介：1.35～1.9,重介质旋流器：1.3～2.0。3）分选粒度范围宽块煤：1000~6mm末煤旋流器：50~0.15mm4）适应性强对精煤质量变化时，灰分可按要求变。

4、原煤性质改变影响不大。5）生产过程易于实现自动化悬浮液密度、液位、粘度、磁性物含量等工艺参数能实现自动控制。缺点：增加了加重质的净化回收工作，设备磨损比较严重。基于以上各点，重介质选矿方法应用非常广泛。重介质选煤主要适用于难选、极难选煤。第二节加重质选择1、加重质的种类在工业生产中重介质选矿所用的重悬浮液，其加重质主要有硅铁、磁铁矿粉、重晶石、高炉灰、铅精矿、黄铁矿、石英和矸石粉等。选煤使用最多的是磁铁矿粉。我国1982年研制成功的DBZ型重介质旋流器，是采用浮选尾矿或矸石粉作为加重质，用以分选跳汰机中煤、矿井废弃的矸石或小于13mm的洗矸，不仅节省大量磁铁矿的精矿粉、而且为我国

5、从煤矸石中回收煤炭，减轻矸石山对环境的污染，提供了即经济又简便的工艺方法。重介质选矿配制悬浮液时所用的各种加重质主要性能及其回收方法见表6-1。采用重介质分选法时，对加重质的选择是十分重要。因为加重质的密度、粒度、硬度及磁性等，对其所配制的悬浮液性质(密度、粘度和稳定性，均有直接影响。而悬浮液性能的优劣又直接影响重介质分选的效果、分选设备的生产能力、重介质的制备和回收、设备的选择以及选矿(煤）成本等。2、对悬浮液的要求在所要求的分选密度下，悬浮液应具备粘度低，稳定性好，而且用过并稀释后容易回收和净化。3、选择加重质应考虑的因素1）加重质密度a.加重质密度与悬浮液容积浓度关系加重质

6、与水配成的悬浮液，在要求的分选密度一定时，加重质密度低，悬浮液固体浓度就越高，悬浮液粘度大。大到一定值时，不能进行分选。因此，体积容积浓度λs有上限，对应可得加重质的密度最低值δD。b悬浮液临界容积浓度悬浮液的临界容积浓度L与加重质的性质及粒度组成有关。在通常使用的加重质粒度范围内，密度在2.65～11.30g/cm3范围内的各种加重质，与水所构成的悬浮液，其L都非常接近，一般在0.25～0.33之间。加重质的密度过高也不适宜，否则，悬浮液固体容积浓度太低，加重质颗粒沉降速度过快，导致悬浮液在密度方面，失去作为分选介质的作用。据研究，重介质选矿所川悬浮液的容积浓度，不应小于1

7、0，即作为分选介质时，悬浮液固体容积浓度的下限值x大于10。由此就可求出在规定分选密度时，所需加重质密度的最高值G。选用的加重质密度应在D与G之间,即G>>D例:要求的分选密度为1.4g/cm3,G=5.0g/cm3,s=2.21g/cm3.分选煤炭时，重介质密度若要求为1·4Og/cm3，那么配制悬浮液所用加重质，其密度应在为5·00-2·2lg/cm3范围的物料中挑选。密度符合这个条件的常用加重质很多，如磁铁矿、重晶石、黄铁矿残渣、高炉灰渣、石英、黄土、矸石