1990年大新锰矿新建30万t/a选矿厂,采用1600mmx7630mm松式洗矿机进行洗矿作业,现场测试洗矿技术指标见表9。洗矿机溢流与分级机溢流,产品粒度组成见表10。
表9 大新锰矿洗矿动技术指标 | ||||||
名称 | 处理量(t/台时) | 产率/% | 品位/% | 锰分配率/% | 注 | |
Mn | SiO2 | |||||
原矿 | 56.67 | 100 | 27.79 | 32.44 | 100 | 原矿实际耗水量0.63~0.55m3/t |
洗净矿 | 41.74 | 73.66 | 32.18 | 27.84 | 85.29 | 吨原矿设计耗水量1.54m3/t |
溢流 | 14.93 | 26.34 | 15.51 | 45.31 | 14.71 |
|
分级机返砂 | 1.01 | 1.79 | 31.34 | 27.29 | 2.02 |
|
分级机溢流 | 13.92 | 24.55 | 14.36 | 46.62 | 12.69 |
|
表10 洗矿机溢流与分级机溢流产品粒度组成 | ||||||||||
粒度/mm | 产率/% | 品位/% | 分配率/% | |||||||
洗矿溢流 | 分级溢流 | Mn | SiO2 | Mn | SiO2 |
|
|
|
| |
洗矿溢流 | 分级溢流 | 洗矿溢流 | 分级溢流 | 洗矿溢流 | 分级溢流 | 洗矿溢流 | 分级溢流 | |||
>5 | 0.02 |
| 14.78 |
|
|
| 0.02 |
|
|
|
3~5 | 0.05 |
| 17.29 |
|
|
| 0.05 |
|
|
|
1~3 | 2.76 | 1.62 | 20.38 | 18.7 |
| 44.3 | 3.65 | 2.11 |
| 1.54 |
0.5~1 | 9.48 | 6.95 | 25.17 | 23.3 |
| 37.2 | 15.49 | 11.29 |
| 5.55 |
0.3~0.5 | 7.84 | 6.72 | 27.43 | 25.6 |
| 34.2 | 13.96 | 11.96 |
| 4.93 |
0.15~0.3 | 7.24 | 7.65 | 27.66 | 26.9 |
| 31.4 | 13.9 | 14.32 |
| 5.17 |
0.1~0.15 | 3.93 | 4.08 | 26.19 | 25.9 |
| 33.1 | 6.68 | 7.35 |
| 2.9 |
0.074~0.1 | 4.22 | 4.45 | 24.11 | 24 |
| 34.3 | 6.6 | 7.44 |
| 3.28 |
<0.074 | 63.96 | 68.53 | 9.55 | 9.54 |
| 52.1 | 39.65 | 45.53 |
| 76.63 |
合计 | 100 | 100 | 15.41 | 14.4 |
| 46.6 | 100 | 100 |
| 100 |
洗矿作业的式业试验、初步设计、生产流程查定的技术经济指标汇总对比见表11,洗矿数质量流程见图1。
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(三)浅海沉积型碳酸盐锰矿床,后经氧化淋滤富集作用而成堆积型氧化锰矿床
该矿床主要含锰矿物为硬锰矿、锰土、水锰矿;脉石矿物有石灰石、硅质岩碎屑、粘土矿物和少量碳酸盐。代表矿山为湖南东汀桥锰矿。该矿采用1070mmx4600mm槽式洗矿机进行两段洗矿,目的是加强粗颗粒矿的擦洗、磨剥作用,提高净矿品位。两段洗矿数质量流程见图2,产品粒度筛析见表12。
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(四)浅海相原生沉积含锰灰岩,地表经氧化次生富集生成,锰帽型偏锰酸矿床
矿体产于泥盆系榴江组中部及底部,均由原生含锰灰岩经次生氧化,裂隙淋积和破碎-残积生成,属风化型氧化锰-偏锰酸矿床。主要矿物为偏锰酸矿、少量硬锰矿、软锰矿及褐锰矿。脉石矿物主要为方解石、石英。矿石硬度低,体重轻,含水大(44.6%),呈泥质结构,俗称松软锰矿石。广西木圭锰矿系典型代表。
因矿石体轻质软含水大,因此给洗矿工艺增加很大困难,科研部门曾分别提出“自磨解洗”及“剪切洗矿”等新洗矿理论,但仍未能在工业上实施。简单的洗矿方法,实质上亦能取得可行的效果,曾先后用圆筒洗矿机、螺旋分级机和塔式洗矿机进行试验,矿泥的综合指标基本是一致的(表13).洗矿产品的粒度筛析见表14。试验说明,只要分离出-0.15mm粒级的产品,粗粒级产品质量也能达到用户要求。
表13 五种不同洗矿方法所得综合矿泥指标对比 | |||||
洗矿方式及洗矿时间 | 综合矿泥指标 | ||||
产率/% | 品位/% | 分配率/% | |||
| Mn | Fe | Mn | Fe | |
1、圆筒洗矿机,预先脱泥再洗3min | 52.55 | 14.93 | 9.3 | 33.4 | 51.3 |
2、圆筒洗矿机,加水玻璃,预先脱泥洗3min | 52.12 | 14.74 | 9.29 | 32.57 | 51.49 |
3、圆筒洗矿机、预浮,预先脱泥再洗3min | 51.75 | 14.91 | 9.3 | 33.04 | 50.7 |
4、螺旋分级机,先脱泥,再洗3次 | 52.55 | 14.98 | 9.34 | 33.16 | 50.95 |
5、塔式洗矿机,预先脱泥,洗60min | 52.17 | 15.18 | 9.5 | 33.03 | 50.67 |
表14 洗矿产品各料级累计 粒级/m 产率/% 品位/% 分配率/% 部分 累计 部分 累计 部分 累计 Mn Fe Mn Fe Mn Fe Mn Fe 50~13 5.77 5.77 36.74 7.75 36.74 7.75 9.03 4.69 9.03 4.69 13~6 12.83 18.6 33.59 9.49 34.57 8.95 18.35 12.78 27.38 17.7 6~3 11.54 30.14 32.47 10.15 33.76 9.41 15.95 12.29 43.33 29.76 3~1 8.01 38.15 32.56 10.4 33.51 9.61 11.1 8.75 54.43 38.51 1~0.15 9.3 47.45 30.72 10.43 32.96 9.77 12.17 10.18 66.6 48.69 0.15~0.074 24.13 71.38 15.76 9.51 27.16 9.68 16.19 24.09 82.97 72.78 <0.074 28.42 100 14.22 9.12 23.48 9.52 17.21 27.22 100 100 合计 100 23.48 9.52 100 100
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四、国外锰矿石洗矿简介
(1)乌克兰的尼笠波尔矿区,该矿区主要是氧化锰矿石,含泥较多,而且较粘,属难洗矿石,综合洗矿指标见表15。
表15 尼科波尔矿综合洗矿指标 | ||||
产品 | 产率/% | 锰品位/% | 锰回收率/% | 注 |
净矿 | 49.8 | 39.8 | 71.1 | 洗一吨原矿不耗电5.2KW·h,水12.4m3 |
溢流 | 50.2 | 15.8 | 28.9 | |
原矿 | 100 | 27.8 | 100 |
(2)格鲁吉亚的恰图拉锰矿区,该矿区主要是碳酸锰矿石和原生氧化矿石。采用1880mmx7000槽式洗矿机处理氧化锰矿石,其综合洗矿指标见表16。
表16 恰图拉锰矿综合洗矿指标 | ||||
产品 | 产率/% | 锰品位/% | 锰回收率/% | 注 |
净矿 | 76.9 | 28.8 | 87.8 | 1880mm×7000mm槽式洗矿机转11r/min,每吨矿石用水量2~3m3,生产能力63t/h |
溢流 | 23.1 | 13 | 12.2 | |
原矿 | 100 | 25.2 | 100 |
目前国外大多数厂家已采用塔式洗矿机代替槽式洗矿机,可显著降低洗矿过程中的磨擦作用,从而减少因洗矿而生成的矿泥量和锰金属的损失。
(3)巴西的塞腊、多钠维奥选矿厂,该选厂的主要矿物为软锰矿、隐钾锰矿及少量黑锰矿,其次为针铁矿、水化硅酸锰和粘土等。原矿破碎到95mm以下,给入2743mmx5486mm圆筒洗矿机进行洗矿,将泥土洗净,大于8mm的为商品矿,小于8mm的粉矿送往选矿厂处理。
(4)加蓬的莫安达锰矿,该矿的矿石类型为氧化矿,主要锰矿物有软锰矿、黝锰矿、硬锰矿、黑锰矿等。该矿石含锰品位很高,原矿经破碎到125mm以下,送入ф3.5mx8.5m圆筒洗矿机洗矿,一面给矿,一面给水,利用磨擦和水的冲洗作用将泥土洗净,净矿再送去筛分分级成产品。
(5)澳大利亚的格鲁特岛锰矿选矿厂,该矿为沉积氧化锰矿床,矿体基本上由锰矿石、石英砂和高岭土组成,中间夹有粘土层。主要矿物为隐钾锰矿和软锰矿,其次为硬锰矿,还有水锰矿、褐锰矿、铿硬锰矿等,废石为石英砂和粘土,因此,必须洗矿。原矿破碎到小于75mm,然后分为两个级别-75~6mm和-6~0.5mm,分别用ф2.7mx4.9m圆筒洗矿机进行擦洗。圆筒转速14r/min,矿浆浓度为70%,物料在圆筒内的擦洗时间为2~3min,擦洗的作用在于除去矿粒表面的粘土和其他覆盖物,并将粘土球和软红土颗粒散碎,以便清除。