年处理60万吨金尾矿提取绢云母的浮选工艺选矿厂初步设计文献综述
2020-04-14 21:35:39
金矿是国家最重要的矿种之一,其中一类金矿是以黄铁矿、黄铜矿为载金矿物的矿床,如黄铁矿-碳酸盐脉型矿床,另一类则是明金矿床,以石英脉型金矿和花岗岩类侵入型如热液蚀变花岗岩型矿床[1]为主;还有部分浸染型金矿、沙金金矿等[2]。在众多类型的金矿中,花岗岩类侵入型金矿在我国占比最高[3],也是最重要的类型,其品位高、成矿规模大,其常见脉石矿物如石英、正长石、钠长石、方解石、绢云母、黑云母等[4]。
金矿山往往规模较大,尾矿较多,常用的手段无论是氰化浸出法[6]或是对难浸金采用的闪速浮选[7]等手段都会留下大量的尾矿。将尾矿长期堆放不仅要占用大量的土地资源,还浪费了矿产资源,对周围的生态环境造成不利影响,企业还要支出大量的费用用于尾矿坝的维护、监测、周围生态环境的治理等[8],同时还给周围的居民和自然环境带来了大量的安全隐患。大型金矿山的尾矿存量大,脉石矿物总量非常可观,对其进行综合回收利用既可以解决尾矿的堆积及堆积过程中造成的环境污染问题、减少尾矿的维护和处理成本、降低灾害风险,还可以提高产值、扩大资源利用范围、延长矿山的生产年限等,既带来了经济效益,还带来了社会效益。
绢云母是一种重要的矿物材料,尤其是超细粒绢云母可以用于制备PBA/绢云母复合材料[9]、壳聚糖/绢云母复合材料[10]、可与埃洛石一同表面改性制备复合材料[11]等,含铁的绢云母还可用于处理废水中的磷酸盐、砷酸盐等污染物[12],在塑料、橡胶、涂料等领域也有广泛的应用[13]。既然绢云母是金矿山尾矿的主要矿物之一,而绢云母的应用又非常广泛,需求量高,从金矿山尾矿中回收绢云母必然有一定的发展前景。
目前国内外在金尾矿综合利用主要集中在对尾矿中有价元素的回收上,如锑、钨、铜、银、硫等,及伴生的可用于磨料的石榴石,对相关的选矿的工艺流程和药剂制度的研究都在不断深入,如使用异戊基黄药及其异构体作为捕收剂回收含金黄铁矿等[14。我国在金尾矿用于建材上也有了一定的研究,但起步较晚,曾有矿山长石用尾矿制备适合制作陶瓷的长石粉并取得了一定的成果,制砖等用作充填材料的途径也有所尝试[15];复垦造田是现在国内外对金矿山尾矿的主要处理方法之一,实际上对矿产资源有一定的浪费。
绢云母的回收通常采用浮选,此外还有手选、摩擦选矿和风选法等[16],浮选时通过有机药剂如十二胺、十八胺、油酸钠和无机盐如Fe3 、Ca2 、Al3 、Pb2 等进行活化可以得到较高的回收率[16,17]。
本项目以年处理60万t/a金尾矿为背景,初步设计回收提取绢云母的浮选工艺,包括选矿方法、流程、药剂种类、用量等。
{title}2. 研究的基本内容与方案
{title}1 金尾矿中含Al2O3为13.50%,含SiO2为62.00%,K2O和Na2O分别为1.05%和2.69%。针对试样中的有价矿物绢云母,以有价成分元素Al2O3为特性,进行浮选分离的选矿工艺流程设计。
2 试样经过预先分级后,细粒级试样进行浮选,分级前的试样粒度为-0.074 mm占 65%,最大粒度Dmax=0.25mm,要求产品粒度为-0.074 mm占90%;矿浆浓度为45%;
3 浮选原则工艺流程为一粗二精三扫,最终精矿绢云母产品中β=28.50%;最终精矿回收率ε=72.00%。
4 精矿产品与原矿的密度为2.90 g/cm3和2.78 g/cm3。精矿堆比重1.33 g/cm3。根据以上条件完成年处理60万t/a金尾矿提取绢云母的浮选工艺的初步设计,完成设计题目要求的原则工艺流程图、数质量流程图、矿浆流程图的计算;主体设备的计算和选型(含计算过程)。编制设计说明书,撰写不少于15000字的设计说明书。