拣选是利用矿石的表面特征、光性、电性、磁性、放射性及矿石对射线的吸收和反射能力等物理特性,使有用矿物和脉石矿物分离的一种矿选方法。
拣选主要为块状和粒状物料的分选,如除去大块废石或拣出大块富矿。其分选粒度上限可达250~300mm,下限为l0mm,个别贵重矿物(如金刚石),下限可至0.5~1mm。
1、非金属矿拣选的重要性
对非金属矿物的分选,拣选具有特殊作用,可用于预先富集或获得最终产品,如对原生金刚石矿石,采用拣选可预先使金刚石和废石分离,对金刚石粗选和精选,采用拣选可获得金刚石成品。同样,对于大理石、石灰石、石膏、滑石、高岭土、石棉等非金属矿物,均可采用拣选获得纯度较高的最终成品。
拣选作为一种重要的预选方法应用于矿石入选前的预先富集是面对解决入选矿石日益贫化趋势的一项重要对策,是提高选矿技术经济指标的重要途径。尤其对非金属矿更具有特殊的意义,具体表现在如下几个方面:
(1)采用拣选法进行矿石预选,可以降低选矿厂10 ~60%的能耗;
(2)通过拣选不仅降低能耗,而且降低了原矿的运输成本和各个后续加工段的费用,减少了选别矿量和度矿量;
(3)采用拣选进行矿石预选可以提高入选矿石品位,有利于提高最终精矿质量;
(4)对于非金属物,它不仅是一种重要的预选方法,也是获得最终产品的一种重要的选矿方法;
(5)拣选出的废矿石可用于回填或作建筑材料,不造成环境污染,属于清洁生产的鼓励方法。
拣选作业流程简单,既可用于干物料外,也可用于湿物料;既可用于粗颗粒物料外,也可用于细颗粒物料。
2、拣选技术的分类
拣选分为流水选 (连续选)、份选 (即堆选)、块选三种方式。流水选是指一定厚度的物料层连续通过探测区的拣选方式;份选和块选是指一份或一块矿石单独通过探测区的拣选方式。
目前,工业上分选以块选为主,块式拣选有手选(即人工拣选)和机械(或自动)拣选两种。前者包括正手选和反手选两种方式;后者包括光度、激发光、磁性检测、核辐射、红外辐射、电极法、复合、辅助法等拣选方式。
人工拣选是根据矿石和废石之间的外观特征(颜色、光泽、形状等)用手拣出矿石和废石,分正手选(从物料中拣出有用矿物)和反手选(从物料中拣出废石)两种。主要用于机械方法不好拣选或保证不了质量的矿石,如拣选长纤维的石棉、片状云母、煤系高岭石中拣出大块废石(石英、长石)等。手选是最简单的拣选方式,但劳动强度大、效率低。
人工拣选一般在手选场、固定格条筛、手选皮带机和手选台上进行。常用手选设备有手选皮带和手选台两种。手选皮带要求平皮带,宽度不大于1.2m,速度0.2-0.4m/s,倾角不大于150,距地面高0.7-0.8m,照明距地面高2m。手选台一般按4人面积3.2m2计。
机械拣选是根据矿石外观特征及矿石受可见光、X射线、γ射线照射后反映的差异或矿石天然辐射能力的差别,借助仪器实现矿石和脉石分离的选矿方法。机械拣选又可分为光度拣选、激发光拣选、磁性检测拣选、核辐射拣选和电极法拣选等五种类型。
3、拣选设备
拣选机的种类很多,主要有光电拣选机、X射线拣选机、磁性拣选机、放射性拣选机等。
机械拣选种类、特性及应用
以色选机为例,近几年色选机在非金属矿行业,尤其是碳酸钙、石英、钾长石等领域开始快速应用。随着我国环境保护要求的不断严格和装备水平的提高,其前景十分广阔。预计未来五年内,色选机在非金属矿选别方面的应用将以100%以上的年增速增长。
布料系统
照射和检测系统
照射和检测系统
4、色选机的主要技术指标
(1)处理量
处理量即每小时可处理的物料数量,影响单位时间处理量大小的因素主要是伺服系统的运动速度、传送带的最高速度和原材料的纯度。伺服系统运动速度快,就能很快地把执行器送到杂质对应的位置,也就可以提高传送带的速度,增加处理量,反之就要减小传送带速度。单位时间处理量与传送带的运动速度成正比,传送带速度越快,产出量就越大。单位时间处理量与原料所含杂质的比例大小也相关,如果杂质很少,两个杂质间隔越大,留给伺服系统的反应时间就越长,也就可以增大传送带的速度。同时单位时间处理量与所要求的选出精度密切相关。
(2)色选精度
色选精度是指从原料中选出的杂质数量占所含杂质总量的百分数。色选精度主要受传送带的运动速度和原料的纯度有关,传送带运动速度越慢,相邻杂质之间的时间就越长,伺服系统就有足够的时间将杂质剔除,提高色选精度。同理原料的初始纯度越高,杂质量越少,色选精度就越高。同时色选精度还受到伺服系统自身设计限制,当有两个以上杂质处在同一帧图像时,只能剔除一个杂质,色选精度下降,采用复选结构要好于单选结构。
(3)带出比
带出比是指色选机选出的废料中杂质数量与正常物料数量之比。带出比的高低是可以调节的,主要依靠调节执行器的通电时间来完成带出比的调节。如果带出比设定过高,会影响选出率和处理量这两个指标;如果设定过低,选出的废料中所含正常物料过多,会造成浪费;如果再处理,需要投入一定的人力和物力,会造成很多的麻烦和经济损失。
实际生产过程中,处理量、色选精度和带出比这三个指标是一体的,都是关键指标,必须同时考察。