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1 0 工 程 设 计 与 研 究 总 第1 1 4 期 20 0 3年 l 2月 选矿与地质 的关联 技术 安 国荣 张 敏 摘要 详细地论述了矿石类型和矿石性质研究、选矿试验、试样代表性及试样采取等选矿与 地质 的 关联技 术。矿 山设 计 选矿 和地 质工 作者 熟悉这 方 面的 业务 知识，有助 于做 好选 矿厂 设计。关键词 选厂设计地质勘探选矿试验试样 矿 山设计 人员熟悉相 邻专业 的关 联技术 和业务关 系有助于做好设计工作。本文详 细 地论述 了地质勘探和选矿 厂设计 中的关联 技 术，仅 供矿山设计选矿 和地质工 作者参考。1 矿石类型和矿石性质研 究 地 质勘探和选矿试验 都要对矿石类型和 矿石性 质进行深入研 究。矿石性 质与选矿方 法、分选难易度、工艺流程 和分选结果 的关 系 极为密切 b矿 石性质研 究得越 充分越 有利于 选矿方法 的选择和工艺流程及产 品方 案的制 定，需要重点研究的 内容 包括 以下几个方面。(I)矿石类型研 究 有色金属 矿矿 石类 型有 多 种划 分方 法，既可按岩性分为矽卡岩型、碳酸盐 岩型、花 岗 岩型、斑岩型、石英脉 型 等，又可 按生 成 方式 分为原生矿、次生矿、残积矿、坡积矿等，还可 按氧化率 分为氧化矿、硫化矿和混 合矿等，有 的还按 金属 品种和品位高低划 分为某某金属 矿、某某金属富矿、某某金属贫矿。选 矿工作 者根据矿 石类型可大致 了解矿 石的特性 及其 可选性，并特别关 注各 种矿 石 的氧化率 或 风 化程度及其矿体 的氧化界 限或 风化界 限。希 望地质工 作者 能对矿石类 型进行 多方面研究 并予 以确切 的戈 分。(2)矿石结构构造研 究 矿石 的结构构造常见 的有块状、脉状(包 括粗脉 状和 细脉状 或 网脉 状)、浸染状(包括 粗粒浸染和细粒浸染)、蜂窝状、土状、泥状和 固熔体 等。块状、粗 脉状 和粗 粒 浸染 状等 易 于解离和分 选，其 他则 难于 解离 和分 选。有 多种结构构 造的矿石希望地质设计人 员能查 明各种结构构 造矿石的 比例。(3)矿物组成研 究 矿石 的矿物 组成研 究是 矿物工艺学极为 重 要的部分。选矿工艺 主要 依据矿 石的矿物 组 成决 定选矿方 法。故 必须查清矿石 中各种 矿物 的含量 比，并 分析 其有 价元 素和 有 害元 素在各 种矿物 中的含量及分布情况。必要时 需计算 出主要 元 素的集 中率 和分散 率(如钽 铌就必须 计算 T a 2 O 5 和 的集 中和分散 率)。(4)嵌布粒 度研究 有用矿物 在矿石中的嵌布粒 度对合理拟 定磨选流程至关 重要。若属 粗粒 嵌布可采用 一段 磨矿；若属 缅粒嵌 布则 可能 采用 两段 磨 矿 一段选 别；若属 粗 细粒不均 匀 嵌布 则需 采 用一段 磨选加再磨再选(包括尾矿、中矿或粗 精 矿的再 磨再选)；若属微细粒嵌布则 不太 可。能获得较高 的 回收率 或较 高 的精矿 品位，细 磨对分选 和精矿脱水都是不利 的。(5)常规分析 不论是地 质报告 还 是选 矿试 验 报告，一 般 都应有 矿石的常规分析，包括光谱分析、多 元 素分析(或全分析)、试金分析、物相分析 和 显微镜分析。通过 常规分析可全面 了解矿 石 中的各种组分，为选矿试验研 究指明方 向。维普资讯 http:/ 总第 1 1 4 期 选矿与地质的关联技术(6)矿石(或矿物)物理 机械性能测试 矿 石需要 测试的物理 机械性 能包括实密 度、松散密度、硬度、安 息 角、内摩 擦 角、比磁 化系数、导 电性 和含 水含 泥率 等。地 质 报告 必 须提 出密度、硬度、含 水含泥率 等具有代表 性 的数据，因为这 些数 据是选 矿 厂设 计 中不 可缺少 的。2 选 矿试 验 选矿试验数 据是矿 床工业评 价和选矿厂 设计 的依据，不 同 的工作 阶段 要 求进 行 不 同 深度 的选 矿试 验。选 矿试 验 分 为 可 选 性 试 验、小型试验、扩大连续 试验、半工 业试 验 和 工业试验。2 1 地 质勘探阶 段的选矿试验 地质勘探 阶段一般 只做可选性试 验或小 型试验，用于矿床工业评价。可选性 试验 应按普 查、详 查、初 勘、详 勘 等阶段分别进 行，根据需 要循序 渐 进地 加 强 其研究深度。可选性研究 的内容主要是：(1)各类矿石性质及其可选性差别；(2)基本 的选 矿方法 和可 能达 到 的选 矿 指标；(3)有害杂质剔除 的难易程度；(4)伴生有益组分综合 回收 的可能性。一般情况下，可选性 试 验成 果 可 作为制 定工业指标和矿床工业评价的依据。小型试验着重研究矿石性 质、选矿方法、流程结构、产品方 案和合理 的工艺 技术条件。较为难选 的矿石须 以小型试验的成果 作为制 定工业 指标和 矿床工业 评 价的 依据；对 于极 其复杂的难选矿用于矿床工业评价的选矿试 验，应视 具体情况提高试验等级，扩大试验规 模，但 这是个别特殊情况。小型试验用料少，灵活性大，花费 的人力 物力不多，可 在较大 范 围 内进行 广泛 的研 究 或探索，是各项高级别试验最基本 的试验。2 2 选矿厂设计阶段的选矿试验 选 矿厂设计所需 的选 矿试验视 矿石分选 的难易程度和选 矿厂规模大小 有不 同要 求。易选矿 石：小 型选 厂 以小 型试 验 作 为设 计 依据，大 中型选厂 则需 以扩 大连 续试 验 作 为设 计依据。较难选矿 石：小型选 厂 以扩 大 连续 试验 作为设计依据，大 中型选 厂也可 以扩 大 连续 试验作为设计 依据。若试 验条 件 较难 控制、试验指标不够 稳定 的，则需 以半 工业 试验 作 为设计依据。难选矿 石：不论选 厂规模大小，都要进行 半工业试验 或工业 试验(小型选 厂 如有承 担 风险的思想准备 和能 力。也 可先 以扩 大连 续 试验建 厂，视 生 产 厂 为试 验 厂，边 试 验 边 生 产，逐步完善)。扩大连续试验 的特 征：用试 验 设备 模拟 工业生产 过 程 的 连续 试 验。一 般 是 分 段 连 续，着重研 究动态平 衡(包括 中矿返 回)条 件 下的工 艺参 数 和选 矿 指 标。试 验 能 力 为 4 0 2 o 0 h，综 合 试 验条 件 确 定 后 连 续 稳 定 运 行 时 间 不 少 于 7 2 h。半工 业试 验 的特 征：在专 门建 立 的半 工 业试验 厂或车间进行，一般要 求全流程连续，也可 以局部连续或进行 单机试验。试验 能力 为 1 5 t h，试验 时间根 据需要确定。工业试验 的特征：在专 门建 立 的工 业试 验 厂或生产 厂进行，其流程、设备和技术条件 与 日后 的设 计或 生产基 本相 似，试验 时 间根 据 需要确定。3 试样代表性及试样的采取 不论进行何 种试验，均需 采 取有 代表 性 的试 样，试验研究成果的使用价值，首先取决 于试 样代表性。3 1 试样的采取 就一般情况 而言，拟 采多 个试 样 分别 研 究。矿床 内各部 位的矿 石性 质不可能完全一 致，总是有 差别。对 于 矿石性 质变 化 较大 的 矿床，采取能代表 全矿 床 的试 样 进行选 矿试 验是没有实际意义 的。所 以应采取多个矿样 维普资讯 http:/ 1 2 工程设计与研究 总第 1 1 4期 分别进行选矿试验。拟采取的试样有 以下 几 种情况。(1)不同矿 石类型试样；(2)上部试样和下部试样(或前 期试 样和 后期 试样)；(3)高品位试样和低品位试样；(4)组 合试 样(原 矿 性 质 均 一，变 化 不 大)。设计 为了减少基 建工 程量，达 到 减少 投 资 的 目的，同时考虑到 经 济领域 中货 币时 间 价值这一重要 因数，应 首先 开采上 部矿 石 或 富矿 石。所以为选矿 厂设计提供依据 的选 矿 试验须 以首采段矿石作为主要研究对象。后 期 开采 的矿石 为减少基建期 间的采样试验 费 用，可暂作粗略研究或滞后研究。3 2 试 样代表性 在实际采样 工作 中，往往 只注 重试 样 品 位的代 表 性，忽视 矿 石 其 他特 性 的 代 表性。试样代表性除 了要求主要组分和伴生组分的 品位具有代 表性 之 外，在 以下几 个方 面 也须 具有代表性。(1)各种矿石类型 的比例须具有代表性；(2)矿物组成 及 各种矿物 的 含量 须具 有 代表性；(3)矿石 的结构构 造及 有价 矿物 的 嵌布 粒度须具有代表性；(4)矿石密度、硬度及 含水含泥率等 物理 机械性 能须具有代表性。3 3 采样设计、采样和试样 确认(1)采样设计 应 由原地质 勘 探单 位 或设 计 院的地 质 专 业承 担。选 矿专 业 应 会 同地 质、采矿专业 根据地 质报 告和开 采方 案提 出 采样要求。采样设计须经有关 方面审定后方 可实施。(2)负责采 样施工 的单 位应 严格 按 采样 设计和采样要求实施。(3)各采样点的样 品采出后，应分别 进行 分析、鉴别，并 由采样单 位提 出配 样方 案；经 设计、试验单 位和业 主确认后，再按试验 单位 的送 样要求送至试验单 位。3 4 生 产控制与取样 矿 山建 成投产 后，选 矿与 地质 专业 仍 有 工作联系，还 须密 切配 合。入 选矿 石性 质 的 预报和选矿过程 的 日常监控是矿 山技术管理 的重要任务 之一。为执 行这 一任 务，设计 要。配备 生产样 品加工 和 化验 设 施，一般 样 品加 工 站和化验室 由选 矿专业 负责设计。因此在 设 计中地 质专业要 向选 矿专业 提出生产 探矿 和生产样 品的 加工 量及 其化验 要求，作为设 计 样品加 工站和化验室 的依据 之一。选矿希 望生产探矿和入选矿石 的预报要 及 时、准确，以便作好生产准备。当矿石性质 发生变化 时，地 质 专业应 向选 矿专 业提 供试 验样 品，选矿要及时进行试验研 究，以便采取 对策指导 生产。4选 矿 厂 设 计 对 地 质 工 作 的 基 本 要 求 矿山设计是 多专 业参 与 的 系统工 程，选 矿与地质专业 的业 务关 系尤为密切。地质工 作成果是 选 矿厂 设计 的重要 基础，其 工作 质 量直接关 系到选矿 厂设计 的可信性。在设计 过程 中选矿专业需要地 质专业的积极配合并 予以大力支持。在此对地质设计人 员提 出两 点 基 本 要 求：(1)地质设 计设 计人 员 在配 合地 勘部 门 工 作期间和地质报告审查 以及 应用地 质成果 的设计过 程 中，要注重从选矿角度研 究问题，提 出意见和要 求；要尽 可能 全面地 向选矿 专 业提 供有关 的资料 和数据，为选 矿厂 设计 的 基础工作尽职尽 责。(2)地质设计设计 人员在采样过 程中，要 高度重视选矿样 品的代 表性。试样代 表性 的 内涵 是多方 面 的，矿石 类型、矿 物组 成、结构 构造、嵌布粒 度 以及 矿石 的物理 机械性 质 等 代表性与样 品品位代表性 同等重要。维普资讯 http:/ 总第 1 1 4期 2 o 0 3 年 l 2月 工 程 设 计 与 研 究 一种新型集中式矿浆取样机的研制和应用 黄光洪 彭镜 泊 摘 要】介绍了一种结构简单 更换方便，占地面积小，可同时接取l 0 个不l网矿象样品的新型 集中式矿浆取样机。谈设备在取样时间的控制上，采用 目前先进的虹外线扫描装工，取样时间更 为准确 _【关键词】矿浆取样机矿浆取样缸外线扫描 1 概述 在我国，许多选矿厂都安装有矿浆取样 机，通过对选矿工艺流程 中的矿浆 取样，用化 学和物理方 法分 析样 品，及时发 现 生产 中 的 问题，调整和改善工艺条件，从而指导现场生 产，所以矿浆取样机是选矿厂的重要检测设 备。只有通过 反复 取样 并进 行分 析，才 能随 时准确掌握矿浆的品位、浓度、粒级等数据，以便及时调整和改善工艺条件，提高生产指 标。目前，国内使用的矿浆取样机有摆式取 样机、管式取样机、链轮式取样机等三种型 式，各选厂根据 自己的具体情况，选择合适的 取样 机 达到取样 的 目的。2 传统矿浆取样机存在的缺 陷 我院曾先后研制开发了 系列链轮式 和 L G J系列导杆式取样机等多种矿浆取样设 备，在 广东凡 口铅锌 矿，广西柳 州华锡集 团和 湖南郴州柿竹园多金属矿等多家大中型选矿 厂中得到生产应用，从现场搜集和反馈 的信 息来看，上述矿浆取样设备尚存在如下不足 之处：(1)链轮和导杆传动不灵活。矿量大时，矿浆易流到链轮，机械链条和螺杆上，致使传 动装置卡死，烧坏电机，需要经常维修，从而 影响生产；(2)取样机台效多，占地面积大，布置分 散，管理 不方便；(3)因设备台数多，故投资大，耗能高，从 而增 加生产成本。3 新 型集 中式 矿 浆 取 样机 的研 制 鉴于上述情况，2 0 0 1年，根据栾川钼业 公司冷水选厂工艺流程的需要，笔者设计 了 一种能同时接取 1 o 个样品的新型集 中式矿 浆取样机，即一 台取样 机 完成原 先多 台取 样 机的工作。为 设计这 种 新型 取样 机，先后 到 广东凡 口铅 锌矿，湖 南郴 洲柿竹 园矿 的选 厂 对矿浆取样机进行了考察。在没有样机可参 5 结 语 客观实际的选矿厂设计，必须以 可信的地质 矿厂设计的 业务水平有新的提高。一个符合 本文所述是作者多年工作实践的体会，工作成果为基础，为了做好选矿厂设计，选矿 目的是让选矿和地质设计人员进一步熟悉选 和地质设计 人员需要 加强联系，密切合作。矿与地质专业的关联技术和业务关系，使选 文中的观点，若布 不妥，欢迎批评。维普资讯 http:/