刘福峰;李翔;刘烨河
【摘 要】为了应对资源贫化,小矿多的状况,克服常规重介质选矿的弱点,集成模块式重介质选矿机组把重介质选矿工艺中的几个功能系统汇总到一个相对集中的立体钢结构上,使整套重介质选矿工艺流程设备集成模块化.该选矿机组的主要优点是便于安装维护、操作管理,减少了生产成本、节约了基建投资,更加环保,大幅抛尾.通过实例应用,选矿机组取得了较好的使用效果.
【年(卷),期】2019(040)003
【总页数】4页(P87-90)
【关键词】集成模块;重介质选矿;选矿工艺;选矿机组
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【作 者】刘福峰;李翔;刘烨河
【作者单位】湖南有金属职业技术学院,湖南株洲412000;佛山市柏亚安全事务咨询有限公司,广东佛山528000;广州市盾建地下工程有限公司,广东广州510030可利霉素作用与用途
【正文语种】中 文
【中图分类】TD461
0 引言
根据我国煤矿资源特点，需要一种灵活、机动、容易安装、基建少、易操作、易维护、高效高处理量的选矿集成机组。我国的能源资源煤矿多，贫油、气少，并且北多南少、西多东少，伴生矿多，我国人均可采储量仅为世界平均水平的一半，能用于规模建设的资源供给能力不足。目前我国的煤炭开采量位居世界首位，预计到2050年，煤炭在能源消耗中所占比例不会低于50%[1]。
小型煤矿为国民经济发展做出了巨大贡献，但也存在粗犷式开发利用产生的资源浪费、安全事故频发、生态环境破坏严重等问题。尽管政府关停许多小型煤矿，但因它的实际价值所在，还有相当大数量的小型煤矿在继续生产。而我国有84%的原煤经铁路运输,占铁路货发电机空气冷却器
运总量的40%以上[2]。我国原煤经筛选的只占总量的21%,经洗选的占18%,而发达国家洗煤比重占原煤产量的80%以上,我国煤炭的转化率仅占煤炭总消费量的36%[2]。
面对我国煤矿资源地域不平衡、运输成本大、中小型煤矿多、伴生矿多、转化率低、资源浪费大、环境破坏严重等现状，对煤矿选矿的理论、工艺、装备提出了前所未有的要求。
井水空调1 国内外发展现状
1.1 国内重介质选矿现状
重介质选矿在国内大型煤矿选煤领域得到了长足发展，重介质选矿矿石处理量在整个重选矿中占比巨大。重介质选矿在我国的中小型煤矿选矿领域中却很少有研究和应用,有的矿山实践过，但无功而返，其原因包括传统的重介质选矿基建投资大、操作复杂、技术控制难度大、生产不稳定等。 1.2 国外重介质选矿状况
重介质选矿应用于非金属矿选矿和金属矿选矿发展很快。世界上许多国家主要采用重介质
选矿选钻石矿、煤矿，同时也选铜矿、锰矿等，比如在伊朗主要采用重介质选矿选铅锌矿。因重介质选矿除了具有分选效率高、成本低、清洁环保等优点外，在常规有用矿物和脉石矿物密度差不明显的状况下，重介质选矿可以很好地弥补这一重选弱势，并且选别的粒度范围广。其独特的优点是处理量大，可实现大幅度抛尾。 目前重介质选矿朝两个方向发展：
1) 大型化。国际选矿设备向大型化方向发展，获得了很好的技术经济指标，近些年来对大型的破碎、磨矿、磁选、浮选、重选等设备的研究取得了丰硕的成果。重介质选矿也在朝大型化方向发展，这方面中国的煤业发挥了其特有优势。应用重介质选矿技术选煤在各大型煤矿得到了应用，日处理煤矿量万吨以上的企业普遍采用了重介质选矿。目前国内重介质选矿选煤多是采用大面积厂房，设备分散在各车间或厂房。
2) 集成模块化。集成模块化选矿成套设备(I-DMS)不仅可以降低基础建设投资，还可以减少占地面积和操作人员数量等，其发展方向为紧凑型、集成模块型、精致型。
由以上分析可知:
1) 集成模块式重介质选矿机组的优越性包括：占地小、基建投资小、建设时间快、便于安装维护拆卸、便于操作管理、操作人员少、耗电量小，更便于实现自动化。适合于处理规模不等的矿种。
abp2632) 对于中小型煤矿，如能解决基建投资大、生产工艺分散、操作不易、管道和设备维修维护成本大等问题，重介质选矿方法的应用有非常广阔的潜力，研制集成模块式重介质选矿机组尤为必要。
2 集成模块式重介质选矿机组
2.1 集成模块式重介质选矿机组概述
集成模块式重介质选矿机组是将传统的重介质选矿的几个功能系统装置，通过集成模块化有机地整合到一个相对集中的立体钢架结构上。钢架结构置于地平面，地面上分为两层。钢架结构下方设置泵井、集收池。
2.2 主要结构组成
机组主要组成结构如图1所示。
1-带式输送机； 2-电子皮带称； 3-振动筛A； 4-立仓；5-渣浆泵F； 6-渣浆泵A； 7-渣浆泵C； 8-渣浆泵B； 9-介质桶；10-介质密度仪； 11-操作控制柜； 12-振动筛B； 13-振动筛C；14-补水电子阀； 15-水力旋流器； 16-磁选机图1 集成模块式重介质选矿机组结构图
矿石的输入与预处理装置包括带式输送机、电子皮带称、振动筛；混料装置包括立仓、渣浆泵；分选装置包括水力旋流器、介质分离回收装置包括磁选机；介质调制与储存装置包括介质桶、介质密度仪、补水电子阀、渣浆泵；排矿装置包括振动筛、溜槽；废水回收装置包括泵井、集收池、渣浆泵。
3 机组主要特点
3.1 先进性
1) 提高了工艺控制的操作性能。处理量大、适合于宽粒级选矿、能选密度差较小的矿，操作人员少、选矿成本小、重矿物回收率高、重矿物产率小，便于自动化操作。
2) 减少了系统的安装维修成本。各设备高度集中，缩短了各管道长度就减小了管道阻力和磨损，钢结构便于吊装更换组件，节省了动力消耗和维修成本。
3) 因是宽粒级选矿(30～0.5 mm)，节省了过多的分级、磨矿成本。
4) 集成模块式重介质选矿(I-DMS)具有的预抛尾技术。随着矿产资源开采品位越来越低，如果一开始就用浮选、磁电等选矿方法，务必会遇到生产成本的瓶颈。
5) I-DMS具有绿选矿技术。本质环保性，选矿过程中不添加任何化学品，水完全可循环使用。随着矿产资源开采品位越来越低，如果一开始就用浮选、化学选矿，将会遇到环境污染的巨大压力。
6) 基建投资大幅减少，不需建许多设备基础和大面积的厂房，机动灵活。
7) 模块化，便于组件的装配和更换，便于组件的布置变换。
3.2 实用性
只要能用重选的地方都能用集成模块式重介质选矿，并且使用范围可以拓广至常规重选不能用的选矿。因其具有高效抛尾、低基建投资、低生产成本、环保、易操作管理等优点，它适合于贫矿磨矿前的大幅抛尾，也适合于富矿。
race实验1) 日处理万吨以上原矿的金刚石选矿。世界上发达的金刚石选矿厂都是以集成模块式重介质选矿机组为主要选矿设备。因为中国的金刚石矿少、小、贫，因此在金刚石选矿方面，选矿技术发展滞后，中国的瓦房店金刚石矿20世纪90年代引进了早期的重介质选矿生产线(分散、大厂房)，山东蒙阴金刚石矿仍沿用20世纪80年代老的重选(跳汰+油选)生产线。
2) 对于我国相当数量的小型煤矿，目前还没有采用选矿，必然会产生相当大的资源损失、环境破坏，影响煤的品质，如果将I-DMS投入到这些小型煤矿中，可以产生良好的经济和社会效益。
3) 我国铁矿中贫矿居多，一些铁矿氧化程度较高，不利于磁选，可以考虑大处理量的重介质选矿[4]，I-DMS是个最佳的选择。
4) 适合在国外有金属富矿的快速选矿，比如在伊朗选铅锌矿。
5) 适合冶炼废渣、炉底砖渣再选。
6) I-DMS在处理金属非金属贫矿石时可实现提前大比例抛尾。I-DMS能充分发挥作为预选作业的作用，分离出密度小的单体脉石或采矿过程中混入的围岩。例如，有用矿物为集合
体嵌布的铅锌矿、硫化铜矿等矿石，在中碎后有大量单体脉石产出，可用重介质选矿将其除去，使之不再进入磨选作业。氧化率较高的磁铁矿石、锰矿石、硫化矿也可用此重介质选矿法进行大比例抛尾。重介质选矿还在低品位稀有金属矿石、非金属矿石的选别中得到应用。
4 集成模块化重介质选矿工艺
集成模块化重介质选矿工艺流程和原理与常规重介质选矿大致相同。
1) 矿石准备。入选矿石经破碎到适宜粒度后，还要进行洗矿和筛分，以除去粘附在矿块上的矿泥，并控制给矿粒度下限。这两项工作可在筛分机上用喷水的办法同时完成。
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