金紅石重砂螺旋選礦機(jī)與電選機(jī)：粗選拋尾與精選分離的黃金組合

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螺旋選礦機(jī)是金紅石重砂粗選的核心設(shè)備，利用比重差異一次性拋除大部分尾礦，處理量大、無(wú)需動(dòng)力
電選機(jī)是金紅石與鋯英石最終分離的關(guān)鍵設(shè)備，利用兩者導(dǎo)電性差異實(shí)現(xiàn)高效分選
金紅石是導(dǎo)體礦物，在高壓電場(chǎng)中快速放電后被拋離；鋯英石是非導(dǎo)體礦物，吸附在滾筒上被毛刷刷下
聯(lián)合流程通常為螺旋粗選、搖床精選、磁選除雜、電選分離，可獲得TiO?品位百分之九十五以上的金紅石精礦
電選對(duì)物料要求嚴(yán)格，粒度零點(diǎn)一到零點(diǎn)三毫米、含水率低于百分之零點(diǎn)五、預(yù)熱至六十?dāng)z氏度以上

海濱砂礦中，金紅石與鋯英石、鈦鐵礦、獨(dú)居石等重礦物緊密共生。原礦含重礦物可能只有百分之一到三，要得到TiO?品位百分之九十五以上的高純度金紅石精礦，必須經(jīng)過(guò)多道分選工序。

螺旋選礦機(jī)和電選機(jī)在這一流程中各司其職。螺旋選礦機(jī)在前端解決量大的問(wèn)題，快速拋棄大量石英砂，把重礦物富集起來(lái)。電選機(jī)在后端解決精度的問(wèn)題，利用導(dǎo)電性差異把金紅石從重砂混合物中分離出來(lái)。兩者的組合構(gòu)成了金紅石重砂選礦的核心鏈條。

螺旋選礦機(jī)：大宗拋尾的第一道閘門(mén)

走進(jìn)重砂選廠的粗選車間，幾十臺(tái)螺旋溜槽并列排開(kāi)，礦漿通過(guò)分配器均勻送入每臺(tái)設(shè)備。沒(méi)有電機(jī)轟鳴，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，重礦物就在水流的推動(dòng)下自行完成分層和富集。

螺旋選礦機(jī)的分選原理基于重力、離心力和水流的綜合作用。礦漿從頂部給入螺旋槽后，沿斜面螺旋而下。高密度的金紅石、鋯英石等重礦物沉向槽底內(nèi)緣，低密度的石英砂被水流推向槽體外緣。在槽底截礦器處，重礦物精礦和輕礦物尾礦被分別收集。

一臺(tái)直徑一點(diǎn)二米的玻璃鋼螺旋溜槽，單臺(tái)處理量為每小時(shí)一點(diǎn)五到二點(diǎn)五噸干礦量，富集比可達(dá)三到五倍。螺旋環(huán)節(jié)通常配置一粗一掃一精三套作業(yè)。粗選螺旋處理原礦，掃選螺旋回收粗選尾礦中的重礦物，精選螺旋提升粗精礦品位。三組配合，重礦物總回收率可達(dá)百分之八十到八十五。

CLX型螺旋選礦機(jī)在粗粒分選中表現(xiàn)突出，其不等螺距設(shè)計(jì)和優(yōu)化的槽體斷面形狀，使礦物處于變速運(yùn)動(dòng)中，有利于分層和分帶。攀鋼選鈦廠的應(yīng)用中，該設(shè)備將鈦鐵礦回收率比傳統(tǒng)漢弗萊螺旋選礦機(jī)提高了十四個(gè)百分點(diǎn)。

給礦粒度控制是關(guān)鍵。大于一毫米的粗粒會(huì)導(dǎo)致礦物跳槽，打亂分選帶。細(xì)泥含量超過(guò)百分之十則會(huì)在槽面形成黏性糊層，影響分選效果。理想的給礦粒度應(yīng)小于一毫米，細(xì)泥含量控制在百分之五以下。

螺旋產(chǎn)出的粗精礦重礦物總品位通常在百分之六十到八十之間，尾礦中的重礦物含量已降到百分之零點(diǎn)三以下。品位還不夠賣，但已經(jīng)為后續(xù)精選創(chuàng)造了條件。

金紅石為何必須走電選這條路

螺旋選礦機(jī)把金紅石和鋯英石一起從石英砂中拉了出來(lái)，但這兩者之間的分離，螺旋選礦機(jī)無(wú)能為力。它們的密度分別為四點(diǎn)二到四點(diǎn)三和四點(diǎn)六到四點(diǎn)七，差距太小，重選無(wú)法分開(kāi)。

電選機(jī)登場(chǎng)。

電選機(jī)利用礦物在高壓電場(chǎng)中的導(dǎo)電性差異進(jìn)行分選。金紅石是導(dǎo)體礦物，鋯英石是非導(dǎo)體礦物。在二十到四十五千伏高壓電場(chǎng)中，這個(gè)差異被放大為截然不同的運(yùn)動(dòng)軌跡。

雙輥筒電選機(jī)是處理金紅石重砂的主流機(jī)型。物料經(jīng)給礦槽喂入轉(zhuǎn)動(dòng)中的接地輥筒表面，隨輥筒進(jìn)入電暈區(qū)。電暈電流使所有礦粒獲得負(fù)電荷。導(dǎo)體礦粒金紅石因接觸電阻小，電荷經(jīng)輥筒快速傳走，在離心力和機(jī)械力作用下被拋離，落入導(dǎo)體產(chǎn)品槽。非導(dǎo)體礦粒鋯英石接觸電阻大，電荷難以傳走，被電場(chǎng)力吸附在輥筒表面，隨轉(zhuǎn)動(dòng)到后方，被毛刷刷下，落入非導(dǎo)體產(chǎn)品槽。

電選機(jī)的分選效果與三個(gè)因素密切相關(guān)。

粒度控制。電選的最佳粒級(jí)范圍是零點(diǎn)一到零點(diǎn)三毫米。過(guò)粗的顆粒在電場(chǎng)中受力不勻，過(guò)細(xì)則容易受氣流擾動(dòng)和靜電團(tuán)聚干擾。細(xì)粒物料可采用懸浮電選機(jī)處理，粗精礦TiO?品位百分之七十三點(diǎn)九五經(jīng)一粗一精一掃，可獲得品位百分之九十點(diǎn)三四、回收率百分之七十九點(diǎn)二六的金紅石精礦。

干燥度控制。含水率必須低于百分之零點(diǎn)五。水分會(huì)改變礦物表面導(dǎo)電性，使非導(dǎo)體礦物也獲得一定的導(dǎo)電性，直接導(dǎo)致分選混亂。磁選后的物料需經(jīng)烘干機(jī)和振動(dòng)分級(jí)篩處理，確保含水率和粒度合格。

溫度控制。磁選后的非磁性產(chǎn)品需預(yù)熱至六十?dāng)z氏度以上再進(jìn)行電選。加熱可去除礦物表面吸附的水膜，改善導(dǎo)電性差異，使分選效果更穩(wěn)定。美國(guó)杰克遜維爾選礦廠的具體操作參數(shù)顯示，不同粒級(jí)的給料電壓在三十到四十五千伏，輥筒轉(zhuǎn)速三十三到一百五十轉(zhuǎn)每分，預(yù)熱溫度二百到二百五十?dāng)z氏度。

從螺旋到電選：完整的金紅石分離路線圖

一個(gè)完整的金紅石重砂選礦流程，從螺旋粗選到電選精分，走五個(gè)環(huán)節(jié)。

篩分脫泥先行。原礦經(jīng)滾筒篩去除大于二毫米的礫石和貝殼碎片，高壓水沖洗去除粘土和有機(jī)質(zhì)，得到粒度均勻的細(xì)粒級(jí)礦砂。

螺旋溜槽粗選。篩下礦漿進(jìn)入螺旋溜槽，粗選獲得重礦物粗精礦，掃選回收粗選尾礦中的流失礦物，尾礦含重礦物降至百分之零點(diǎn)三以下。

搖床精選。螺旋粗精礦進(jìn)入搖床，利用床面不對(duì)稱往復(fù)運(yùn)動(dòng)和橫向水流，將重礦物進(jìn)一步分為多個(gè)產(chǎn)品帶。金紅石、鋯英石等集中在精礦帶。

磁選除雜。搖床精礦進(jìn)入磁選機(jī)，按磁性差異分離鈦鐵礦和獨(dú)居石。弱磁選分離強(qiáng)磁性的鈦鐵礦，中強(qiáng)磁選分離弱磁性的獨(dú)居石。非磁性部分為金紅石和鋯英石的混合精礦。

電選分離。金紅石鋯英石混合精礦經(jīng)預(yù)熱烘干后進(jìn)入高壓電選機(jī)。金紅石作為導(dǎo)體產(chǎn)品被收集，鋯英石作為非導(dǎo)體產(chǎn)品被毛刷刷下。采用靜電板式高壓電選，可獲TiO?大于等于百分之九十五、P小于等于百分之零點(diǎn)零二的高品位金紅石精礦。

三個(gè)最常見(jiàn)的問(wèn)題

螺旋選礦機(jī)和電選機(jī)在金紅石流程中分別起什么作用？

螺旋選礦機(jī)負(fù)責(zé)粗選拋尾，把金紅石和鋯英石等重礦物一起從大量石英砂中富集出來(lái)，處理量大、成本低、無(wú)需動(dòng)力。電選機(jī)負(fù)責(zé)最終分離，利用導(dǎo)電性差異把金紅石從鋯英石中分出來(lái)，是獲得高品位精礦的關(guān)鍵設(shè)備。兩者的關(guān)系是先同行再分手。

電選機(jī)對(duì)給礦有什么嚴(yán)格要求？

三個(gè)硬指標(biāo)：粒度零點(diǎn)一到零點(diǎn)三毫米，過(guò)粗或過(guò)細(xì)都會(huì)影響分選效果。含水率低于百分之零點(diǎn)五，水分會(huì)改變礦物表面導(dǎo)電性。物料需預(yù)熱至六十?dāng)z氏度以上，去除表面吸附水膜。磁選后的物料必須經(jīng)過(guò)烘干和篩分才能進(jìn)入電選機(jī)。

一臺(tái)電選機(jī)的處理能力有多大？

以直徑一百六十五乘一千五百毫米雙輥筒電選機(jī)為例，處理量為每小時(shí)二到五噸。美國(guó)卡普科公司生產(chǎn)的六輥電選機(jī)每臺(tái)處理能力可達(dá)每小時(shí)三十噸。大型選廠通常多臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行。

記住：金紅石選礦的流程很清晰。螺旋選礦機(jī)管粗選拋尾，搖床管精選，磁選管除鐵和獨(dú)居石，電選管金紅石和鋯英石的最后分手。四步一環(huán)扣一環(huán)，哪個(gè)環(huán)節(jié)出問(wèn)題，精礦的品位數(shù)字就保不住。

關(guān)于本文：文中數(shù)據(jù)來(lái)源于公開(kāi)文獻(xiàn)與行業(yè)實(shí)踐，具體設(shè)備型號(hào)、工藝參數(shù)和精礦指標(biāo)需以實(shí)際礦石性質(zhì)和試驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)。