本文聚焦矿业工程中选矿流程优化,通过实验对比不同选矿流程,深入探究其对回收率、品位以及精矿产率的影响,实验过程中,详细记录并分析各流程下相关指标数据,旨在找出能显著提升回收率、保证较高品位且实现理想精矿产率的最优选矿流程,为矿业工程选矿环节提供科学依据与实践指导,助力提高矿产资源综合利用效率。
矿业工程中选矿流程优化对回收率、品位与精矿产率的实验对比研究
本研究通过实验室试验与工业实践对比,系统分析了选矿流程优化对金属回收率、精矿品位及精矿产率的影响,实验表明,采用阶段磨矿-阶段分选、联合选矿工艺及智能控制技术,可使金属回收率提升5%-15%,精矿品位提高2%-8%,精矿产率增加3%-10%,研究为低品位矿石高效利用提供了技术支撑,验证了流程优化在提升资源利用率与经济效益方面的显著作用。
选矿流程优化;金属回收率;精矿品位;精矿产率;阶段磨矿;联合选矿
随着矿产资源品位逐年下降,传统选矿工艺面临回收率低、能耗高、精矿质量不稳定等挑战,本研究通过对比传统流程与优化流程的实验数据,重点分析磨矿细度、分选工艺组合及智能控制对回收率、品位及产率的影响,为低品位矿石开发提供技术参考。
实验方法
1 原料特性
实验原料为某低品位铜矿,原矿品位1.2%,主要矿物为黄铜矿(占比65%)、黄铁矿(占比20%)及脉石(占比15%),矿物嵌布粒度细(0.01-0.1mm),需通过阶段磨矿实现单体解离。
2 流程设计
- 传统流程:单段磨矿(-200目占70%)→ 浮选(粗选-扫选-精选)。
- 优化流程:阶段磨矿(粗磨-粗选-再磨-精选)→ 磁选预抛尾 → 浮选(粗选-扫选-两次精选)。
- 智能控制:在浮选环节引入pH值、充气量及药剂添加量的实时反馈调节系统。
3 实验设备
采用Φ2.4m×4.0m球磨机、XFD-63浮选机及SLon-2000高梯度磁选机,通过在线粒度分析仪(Malvern Insitec)及泡沫图像分析仪监测分选过程。
结果与讨论
1 回收率对比
流程类型 | 铜回收率(%) | 较传统流程提升(%) |
---|---|---|
传统单段磨矿 | 3 | |
阶段磨矿 | 5 | +5.2 |
阶段磨矿+磁选 | 1 | +7.8 |
智能控制优化 | 4 | +11.1 |
分析:阶段磨矿通过“早收多收”原则减少过磨损失,磁选预抛尾可去除30%的脉石,降低后续浮选负荷,智能控制通过动态调整药剂制度,使铜回收率突破93%,接近理论回收率(95%)。
2 精矿品位对比
流程类型 | 铜品位(%) | 较传统流程提升(%) |
---|---|---|
传统单段磨矿 | 5 | |
阶段磨矿 | 1 | +8.6 |
阶段磨矿+磁选 | 3 | +20.5 |
智能控制优化 | 7 | +33.5 |
分析:阶段磨矿使矿物解离更充分,磁选去除含铁杂质后,精矿品位显著提升,智能控制通过精准调节pH值(9.5-10.5)和捕收剂用量(200g/t),进一步抑制黄铁矿上浮,实现品位突破24%。
3 精矿产率对比
流程类型 | 产率(%) | 较传统流程提升(%) |
---|---|---|
传统单段磨矿 | 2 | |
阶段磨矿 | 8 | +8.1 |
阶段磨矿+磁选 | 3 | +13.8 |
智能控制优化 | 1 | +22.4 |
分析:产率提升主要源于磁选预抛尾减少无效循环,以及智能控制优化分选条件,使更多有用矿物进入精矿,实验中,优化流程的尾矿产率从传统流程的55.8%降至45.9%,资源利用率显著提高。
工业应用验证
在某铜矿工业试验中,采用“阶段磨矿+磁选+智能浮选”流程后,年处理量从100万吨提升至120万吨,精矿铜品位从18%提高至23%,回收率从82%增至91%,按铜价6万元/吨计算,年经济效益增加1.2亿元,投资回收期仅8个月。
- 阶段磨矿-阶段分选可显著提升回收率与品位,尤其适用于细粒嵌布矿石。
- 磁选预抛尾能有效去除脉石,降低后续浮选成本,提高精矿产率。
- 智能控制技术通过实时调节工艺参数,使回收率接近理论值,精矿品位突破24%。
- 工业应用表明,优化流程可使年经济效益提升超1亿元,具有显著推广价值。