专利名称：分步分支磨矿和磨选循环新技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种或多种金属矿物的磨矿和磨矿选别技术，特别是防止有多种成分的矿物在磨矿过程产生过粉碎的新工艺。
背景技术：
磨矿作业是选矿工艺中最重要的环节，由于不同矿物的单体解离度不同，浮选分离和重选分离所要求的粒度状态不同，所以磨矿粒度的要求也不同，目前国内外仍然是将原矿一次磨矿至选别作业需要的粒度，或者是考虑到磨矿比、能耗、材耗、粒度等因素先磨至3～5mm后再经第二段磨矿至所需的合格粒度，这在化工、金属、非金属选矿厂中是非常普遍的，这对于大部分矿石来说是可行的，也是最有经济效益的，但对于锡、钨、钽铌等性脆易粉的矿石来说是不合适的，特别以广西大厂贫锡石多金属硫化矿类型的矿石为例，矿物组成比较复杂，原矿中矿物组分多、金属元素多、共生关系复杂、硫化矿与氧化矿共存、可选性差异大、目的金属矿物品位低(目的矿仅含锡品位0.5％左右、铅锑0.45％、锌2.0％或更低)，原矿中的主要矿物有锡石、铁闪锌矿、脆硫锑铅矿、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黝锡矿、石英、方解石等，所含元素有锡、铅、锑、锌、铁、铜、硫、砷、金、银、铟、镉、镓等，其中锡石可磨性特点是性脆易碎、易粉；铁闪锌矿、脆硫锑铅矿、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黝锡矿的可磨性则是较硬，不易碎，较难磨；石英、方解石的可磨性是硬度最大、最难磨、且不易过粉，同时锡石、铁闪锌矿、脆硫锑铅矿和石英、方解石等脉石矿物是相互共生，相互嵌布，关系复杂，嵌布粒度大小不一，因此如果把锡石磨至合格粒度时，则铅锑锌硫的粒度就达不到要求，没有实现单体解离，如果把铅锑锌硫磨至合格粒度时，则锡石早已过粉为矿泥，无法从后续作业中回收到锡石产品，这种锡石过粉硫化矿欠磨的现象，一直以来都困扰着选矿工作者及企业，是多年来国家科技攻关的重点和难点。
为了克服现有磨矿技术中的矿物过粉碎，近年来一些文献公开了一些防止过粉碎的方法，有的采用改变磨矿介质，如异形介质铸铁段、棒球、六面体、半球或凹球等，有的对磨矿衬板和磨矿方式进行了研究，如立磨、空气磨、磨矿排矿方式等，有的对磨矿工艺进行了改进，例如以下科技文献检索中就涉及着以下一些方面的研究
题名紫金山铜矿选矿工艺流程论证作者袁国才机构南昌有色冶金设计研究院刊名金属矿山.2000(7).-17-19，5文摘紫金山铜矿是我国近期探明的大型铜矿之一。文中结合该矿迄今完成的选矿试验结果，论述了可采用的适应矿石性质的选矿工艺流程；对磨矿—浮选工艺流程方案，通过综合技术经济比较，推荐一段磨矿(-200目占60％)、分步优先浮选流程。常规混选再磨分离浮选流程亦未能获得好指标，是因为全部铜精矿在高碱度下获得，铜易损失在硫精矿中。采用部分优先混选再磨分选流程，在最佳浮选条件下，优先选出高品位铜精矿，避免大部分铜进人再磨再选系统，从而减少了铜的损失；然后将较难浮的铜矿物与黄铁矿混合浮选，经再磨使铜、硫充分解离后再分离若操作得当，可获得好指标。经过对一段与二段磨矿，常规优先浮选与分步优先浮选，常规混选再磨再选与部分优先混选再磨再选进行多方案开路试验探索，筛选出3个方案一段磨矿分步优先浮选、二段磨矿分步优先浮选与部分优先混选再磨分离浮选进行闭路试验，均获得了良好指标。
题名铝土矿选择性磨矿中磨矿介质的研究作者张国范[1]冯其明[1]陈启元[2]张平民[2]机构[1]中南大学资源加工与生物工程学院，[2]中南大学化学化工学院，刊名中南大学学报自然科学版.2004，35(4).-552-55文摘研究了球形、短圆柱形和短圆柱+球形3种磨矿介质对铝土矿选择性磨矿的作用。研究结果表明大直径球形介质对粗粒级铝土矿的冲击力较大，容易造成过粉碎，小直径球形介质的擦洗作用能提高粗粒级铝土矿的铝硅比；短圆柱介质对铝土矿磨矿具有较好的选择性，但对铝硅比的提高幅度较小，磨矿速率较低；短圆柱+球形介质具有球形介质和短圆柱介质的优点，既具有较高的磨矿速率，又能较大幅度地提高粗粒级的铝硅比，适合铝土矿选择性磨矿的要求。对于短圆柱+球形介质，介质配比对铝土矿选择性磨矿的磨矿效果有明显的影响。
题名减少球磨机磨矿过粉碎方法的初探作者程进辰机构河南开封炼锌厂刊名有色设备.1997(3).-11-1文摘通过对影响球磨机磨矿效果有关因素的分析，查找出磨矿过粉碎的产生原因主要在于磨介配比不合理及转速不当；进一步讨论减少球磨机磨矿过粉碎的六种方法。
上述文献只是提出了一些防止过粉碎的方法，但是对有多种成分和不同结构的矿物，要完全防止过粉碎并不是很容易做到，特别是锡石、脆硫锑铅矿、铁闪锌矿、石英等混合矿物，由于矿物复杂，目前解决的办法不多。
广西大厂贫锡多金属硫化矿是一种复杂的多矿物、多金属元素的伴生或共行矿石，性质复杂，在过去，选矿厂的技术人员也对矿物的性质和磨矿、选矿的方法进行了研究。我们在说明书附图中给出了过去的磨矿作业流程图(见说明书附图，图1)该磨矿的工艺简述如下原矿从矿山运到选矿厂后，经振动筛筛分成三个产品，大于4mm的物料进入1#、2#磨矿机进行磨矿；小于2mm的物料(含锡较多)进入台浮系统，可直接产出锡精矿；2-4mm的矿物进入跳汰机进行富集选别，跳汰机的第一、二、三室精矿颗粒较粗，需要进入3#、4#磨矿机进行磨矿，跳汰机的尾矿作为最终尾矿丢出。3#、4#磨矿机磨矿后的物料经过螺旋分级机分级后，返砂返回3#、4#磨矿机，溢流进入全浮作业。该工艺虽然台浮系统能回收部分已单体解离的锡石，但由于一段磨和二段磨都是一次将矿石磨至需要的粒度，未能从根本上解决锡石过粉硫化矿欠磨的矛盾，特别是二段磨，当磨至-0.3mm时硫化矿能在全浮作业完全浮出，经泡沫产品进入铅锌硫分离作业，但由于锡石较脆，已绝大部分过粉为矿泥，随硫化矿泡沫的夹带损失或是由脱水作业的溢流中损失或是由后重作业的尾矿中损失，后重作业的回收率明显下降；同时由于螺旋分级机是按水力比重分级的分级设备，部分已单体解离的粗粒锡石作为重矿物进入返砂回到磨机再磨，进一步加重了锡石的过粉和泥化，降低了锡石的回收，然而粗磨则硫化矿达不到单体解离，在硫化矿全浮作业中不能顺利浮出，不利于硫化矿的回收，这一突出矛盾多年来一直没有得到很好解决。
发明内容
本发明的目的是针对矿石性质复杂的原矿(多元素、多组分、多种嵌布结构和嵌布粒度极不均匀的矿物)在磨矿过程很容易发生过粉碎现象提出的磨矿新工艺本发明的分步分支磨矿和磨选循环新技术提出的技术方案是对上述图1的磨矿生产工艺进行改进，具体工艺方法如下(1)原矿从矿山运到选矿厂后，按不同粒度特性，经振动筛筛分分级，产出三个级别的物料，大于4mm的物料进入1#、2#磨矿机进行磨矿；小于2mm的物料进入台浮系统，进行浮选；(2)根据不同可磨特性、不同品位的方法分级物料，从振动筛分出的2-4mm的物料进入跳汰机，跳汰机富集产出一室粗精矿、二室粗精矿、三室粗精矿及尾矿，在这里开始进行第一分步作业，即一室粗精矿单独进入8#磨矿机，之后进入台浮系统；二室粗精矿单独进入3#磨矿机，同时，台浮系统采用分级富集的方法，将1-2mm的物料送到3#磨矿机；三室粗精矿和分级富集的尾矿进入4#磨矿机，跳汰机尾矿则进入6#磨矿机。
(3)采用螺旋分级机不与磨矿闭路，而与台浮系统闭路，形成磨选循环的方式，3#、4#磨矿机排矿分别经螺旋分级机分级后，螺旋分级机溢流进入硫化矿全浮，返砂进入台浮系统前的螺溜进行富集，富集后的粗精矿进入台浮系统，富集后的尾矿进入6#磨矿机再磨，之后进入尾矿富集回收系统。
本发明所使用的振动筛、跳汰机以及磨矿机与现有的机器原理结构相同，只是磨矿工艺发生了根本性的改变，实现了不同粒度特性、不同品位(或是金属含量)、不同可磨性的矿石进入不同的磨矿机，不同的磨矿机按给矿特性的不同、排矿粒度及浓度的要求不同，添加不同的种类和数量的磨矿介质进行磨矿，明显改善了磨矿环境，解决了锡石过粉和硫化矿欠磨的矛盾，锡石和硫化矿都得到了较好的回收，因此选矿指标和经济效益大幅度提高。
本发明的工作过程是1、经振动筛筛分后，大于4mm的物料进入1#2#原矿磨，加入Φ120mm耐磨钢棒，一次磨至-3mm占70％。
2、经振动筛筛分后，大于2mm小于4mm的物料进入跳汰机，跳汰机采用目前常用的跳汰机，跳汰机一、二、三室粗精矿分别磨矿处理，减少三个室不同性质的粗精矿在磨矿过程中的相互干扰，台浮中尾矿分级富集后再按矿石性质相近的原则分别给入相应的磨矿机。
3、对嵌布粒度粗、品位高、含脉石量少的跳汰一室粗精矿进入8#磨矿机，加入Φ60mm耐磨钢棒采取轻磨、粗磨，进行第一分支磨矿，磨矿粒度为-60目占20％～30％，目的是保证粗粒钳布的锡石不过粉并直接进入台浮选别作业，产出合格的锡精矿。
4、对于跳汰二室粗精矿和台浮中尾矿经富集后的高品位矿石，由于其大多为连生体，中粗嵌布粒度，因此在3#中加入适量锻棒进行细磨，磨矿粒度要求在-200目占60％～70％；对于跳汰三室粗精矿和台浮中尾矿经富集后的低品位矿石，由于嵌布粒度细、金属品位低、脉石含量高，加入钢球采用强磨，磨矿粒度要求-200目占80％；跳汰尾矿和螺溜富集后的尾矿由于含有大量脉石矿物，目的金属矿品位低(锡含量仅-0.1％)，加入钢球采用超强磨。
5、不同的磨矿方式(棒磨、球磨、锻磨)、不同的磨矿强度(Φ120mm耐磨钢棒和Φ60mm耐磨钢棒以及介质重量不同)、不同的磨矿介质(钢棒、钢球、钢锻)、不同的磨矿时间和不同的磨矿浓度进行分支磨矿，目的是防止不同粒级段中的不同性质的物料在相同的磨矿方式下发生锡石过粉而硫化矿欠磨，达不到选别要求。
6、对于3#、4#磨矿机单螺旋返砂，由于其中已有大量锡石单体解离，因此不再返回磨矿而是直接进入台浮系统回收锡石，形成磨选循环闭路流程，防止再进磨矿机而过粉，对未单体解离的锡石和硫化矿则进行再磨，迫使它们磨得更细，达到后续作业的要求。
7、对所有选别后的尾矿集中再磨再选即第三分步磨矿，回收尾矿中的部分目的矿物和形成最终尾矿(锡含量小于0.1％)排出。
本发明的显著的进步是1、主要是在工艺上提供一种防止锡石(或类似锡石性质的矿石如钨、钽铌等)过粉碎的方法，减少目的矿物的泥化，为后续选别作业创造良好的选别条件，从而提高全流程的选矿回收率和经济效益。
2、针对低品位下复杂多金属硫化矿开发研究的分步分支磨矿和磨选循环技术可以在国内外同类矿山中应用，特别是对于钨、钽铌等性脆易粉的矿石，但由于目前国内外未见有如此复杂的原矿，目前已经通过科技项目鉴定。
3、分步分支磨矿和磨选循环技术从根本上解决了多年来一直无法解决的锡石过粉硫化矿欠磨的问题，全厂锡回收率提高了3％，锌回收率提高了2％，在原矿品位不断下降的情况下，回收率仍保持不变并有上升，经济效益大大提高。
图1是现有复杂原矿磨矿过程的工艺流程图。
图2是本发明改进的复杂原矿磨矿过程的工艺流程图。
具体实施例方式
图1在上述背景技术已经进行了说明，这里再简要说明原矿进入筛分系统以后，立即进行筛分，分出上层筛筛上产品，二段磨处理跳汰一、二、三室精矿和台浮摇床中尾矿，螺旋分级机与二段磨闭路，其溢流进入硫化矿全浮选。
图2所示是本发明对图1的磨矿生产工艺进行改进原矿经筛分成三个产品，大于4mm的物料进入原矿磨磨至小于3mm粒级占70％，小于4mm大于2mm的物料进入跳汰进行富集，小于2mm的物料进入园锥螺溜系统富集后再进入台浮系统选别，这里的原矿磨开始第一分步，跳汰一室、二室、三室及尾矿分别进入8#磨、3#磨、4#磨进行第二分步的三分支磨矿，磨矿粒度为8#磨-60目占20％～30％，3#磨、4#磨螺旋溢流-200目占70％，3#磨、4#磨的螺旋返砂返回台浮系统与园锥螺溜系统的毛精矿合并选别，产出合格的锡精矿，形成磨选循环工艺，第三分步是所有尾矿经6#磨集中磨矿，回收其中的目的金属后形成最后尾矿排出。
本发明所述的分步分支磨矿和磨选循环技术除了可以处理锡石多金属硫化矿以外，也可以在处理其它有色金属矿方面的应用，例如铝土矿、锰矿等。
权利要求
1.一种分步分支磨矿和磨选循环的新技术，包括对原矿进行筛分分级和跳汰、台浮、返砂选别的过程，其特征在于(1)原矿从矿山运到选矿厂后，按不同粒度特性，经振动筛筛分分级，产出三个级别的物料，大于4mm的物料进入1#、2#磨矿机进行磨矿；小于2mm的物料进入台浮系统，进行浮选；(2)根据不同可磨特性、不同品位的方法分级物料，从振动筛分出的2-4mm的物料进入跳汰机，跳汰机富集产出一室粗精矿、二室粗精矿、三室粗精矿及尾矿，在这里开始进行第一分步作业，即一室粗精矿单独进入8#磨矿机，之后进入台浮系统；二室粗精矿单独进入3#磨矿机，同时，台浮系统采用分级富集的方法，将1-2mm的物料送到3#磨矿机；三室粗精矿和分级富集的尾矿进入4#磨矿机，跳汰机尾矿则进入6#磨矿机；(3)采用螺旋分级机不与磨矿闭路，而与台浮系统闭路，形成磨选循环的方式，3#、4#磨矿机排矿分别经螺旋分级机分级后，螺旋分级机溢流进入硫化矿全浮，返砂进入台浮系统前的螺溜进行富集，富集后的粗精矿进入台浮系统，富集后的尾矿进入6#磨矿机再磨，之后进入尾矿富集回收系统。
2.一种权利要求1所述的分步分支磨矿和磨选循环的新技术的应用，其特征在于该技术在处理类似锡石等性脆易粉的矿物方面，如钨、钽铌等复杂多金属矿物的应用。
3.一种权利要求1所述的分步分支磨矿和磨选循环的新技术的应用，其特征在于该技术在处理类似的有色金属矿、黑色金属矿、非金属矿等方面的应用。
全文摘要
本发明涉及一种或多种有色金属矿的磨矿和磨选方法，其工艺是原矿经筛分成三个产品，大于4mm的物料进入原矿磨磨至小于3mm粒级，小于4mm大于2mm的物料进入跳汰进入富集，小于2mm的物料进入园锥螺溜系统富集后再进入台浮系统选别，原矿磨开始第一分步，跳汰一室、二室、三室及尾矿分别进入第二分步的三分支磨矿，磨碎后经分级，返砂返回台浮系统与园锥螺溜系统的毛精矿合并选别，产出合格的精矿，形成磨选循环工艺，第三分步是所有尾矿集中磨矿，回收其中的目的金属后形成最后尾矿排出。本方法从根本上解决了多年来一直无法解决的锡石过粉硫化矿欠磨的问题，在原矿品位不断下降的情况下，锡、锌回收率大大提高，经济效益大大提高。
文档编号B03B1/00GK1943869SQ200610124838
公开日2007年4月11日 申请日期2006年10月19日 优先权日2006年10月19日
发明者吴伯增, 陈建明, 王熙, 黄承波, 王万忠, 余忠保 申请人:华锡集团车河选矿厂