山東鑫海礦業(yè)技術(shù)裝備股份有限公司成立于 1997 年,是一家以提供“礦業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)(EPC+M+O)”為主,集礦山設(shè)計(jì)研發(fā)、機(jī)械制造、裝備采購(gòu)、礦山管理、礦山運(yùn)營(yíng)和行業(yè)資源整合為一體的總承包總集成服務(wù)商。鑫海礦裝堅(jiān)持“您需要的正是我們能做到的”服務(wù)理念,大力實(shí)施“五化發(fā)展戰(zhàn)略”:營(yíng)銷互聯(lián)化、市場(chǎng)國(guó)際化、制造服務(wù)化、管理現(xiàn)代化及發(fā)展創(chuàng)新化,努力為客戶提供高收益、低能耗的礦業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)。
服務(wù)過(guò)的礦山
礦業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)項(xiàng)目
礦石采選技術(shù)
產(chǎn)品出口國(guó)家
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1. 矽卡巖型鉛鋅礦床:鉛鋅礦床最重要的類型之一,品位高,伴生Cu、Ag及稀有元素(Ge、In、Cd),規(guī)模變化大,分布廣泛。
2. 熱液脈狀鉛鋅礦床:賦存于各類巖石裂隙,礦體呈脈狀,品位高,規(guī)模中等,如湖南桃林、遼寧青城子。
3. 黃鐵礦型鉛鋅礦床:與含銅黃鐵礦同源,Pb、Zn含量相對(duì)高,代表礦區(qū)有甘肅小鐵山、銀鐵山。
4. 碳酸鹽巖熱液交代型鉛鋅礦床:以方鉛礦、閃鋅礦為主,伴生石英、螢石、重晶石,綜合回收價(jià)值高,湖南黃沙坪屬此類。
5. 碳酸鹽巖層狀鉛鋅礦床:產(chǎn)于灰?guī)r、白云巖,礦體呈層狀,品位較低但規(guī)模大,礦物組合簡(jiǎn)單。
1.方鉛礦(PbS)
在砂金礦的開(kāi)采與加工中,重選工藝憑借其經(jīng)濟(jì)高效的特點(diǎn),成為提取黃金的核心技術(shù)。這一工藝通過(guò)精準(zhǔn)把控破碎篩分、脫泥、選別等環(huán)節(jié),將藏于砂礦中的黃金層層富集,最終實(shí)現(xiàn)高效回收。
砂金礦中常夾雜著膠結(jié)泥團(tuán)和大小不一的礫石,這些 “障礙” 若不清除,會(huì)直接導(dǎo)致黃金流失。破碎與篩分作業(yè)便是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵步驟,能排除 20%~40% 的廢石,為后續(xù)選別奠定基礎(chǔ)。
破碎設(shè)備種類多樣,按結(jié)構(gòu)可分為圓筒型、螺旋型、振動(dòng)型、水力型等。其中,圓筒擦洗機(jī)對(duì)中等可洗性的砂礦效果顯著,兼具碎散和分級(jí)功能。而在篩分環(huán)節(jié),場(chǎng)景不同,設(shè)備和操作也有差異。采金船上,碎解與篩分在圓筒篩內(nèi)同步完成,筒內(nèi)的間斷螺旋角鋼配合高壓洗滌水,高效處理礦砂;陸地固定選金廠則借助洗礦床,使用格篩、振動(dòng)篩等設(shè)備,并通過(guò)反復(fù)沖洗提升效率。由于水篩能借助高壓沖水碎解膠泥,提高篩分效果,因此砂金礦篩分多采用水篩,沖水量根據(jù)洗礦要求精準(zhǔn)調(diào)控。
砂金礦中,小于 0.1mm 的物料通常不含金或含金極少,脫泥作業(yè)就是將這些 “無(wú)用” 礦泥剔除。脫泥設(shè)備主要是各種規(guī)格的脫泥斗,能有效減少后續(xù)選別過(guò)程的干擾。不過(guò),溜槽選金因其處理量大、允許的物料粒級(jí)寬,在選別前一般無(wú)需脫泥,可直接進(jìn)行作業(yè)。
重選法是砂金礦選別的核心,經(jīng)濟(jì)又高效。粗選段得出的含金粗精礦,金品位約為 100g/t,針對(duì)這些粗精礦,有多種處理方式:可用淘金盤人工淘出金粒,剩余重砂丟棄;也可采用混汞筒內(nèi)混汞,獲得汞膏后拋棄重砂;還能在人工淘洗或混汞提取金后,將重砂集中送精選廠,通過(guò)磁選、電選等方法回收各種重砂礦物。
砂金礦重選工藝的每一個(gè)環(huán)節(jié)都緊密相連,從破碎篩分的基礎(chǔ)準(zhǔn)備,到脫泥的精準(zhǔn)除雜,再到選別的高效富集,共同構(gòu)成了一套成熟的黃金回收體系,為砂金礦資源的開(kāi)發(fā)利用提供了有力支撐。
氰化法是一種化學(xué)方法,屬于濕法冶金的范疇,從上個(gè)世紀(jì)開(kāi)始就應(yīng)用于選金。氰化法利用堿金屬或堿土金屬氰化物的稀溶液,在空氣存在的條件下,將金、銀等貴金屬浸出,再用鋅置換出溶解的金和銀,或者用離子交換樹(shù)脂或活性炭吸附。傳統(tǒng)的氰化法,一般包括槽浸、液固分離、鋅置換三道工序。隨著氰化法工藝的逐步發(fā)展,浸出工藝也不斷進(jìn)行了改進(jìn)升級(jí)。目前已逐步淘汰槽浸法,使用堆浸法來(lái)提高處理量;將鋅置換工藝升級(jí)為用離子交換樹(shù)脂或活性炭吸附等。具體方法可分為炭漿法(CIP)、炭浸法(CIL)、樹(shù)脂礦漿法(RIP)和堆浸法。
(1)炭漿法(CIP):除了對(duì)礦石進(jìn)行氰化浸出,還需向浸出礦漿中加入一定量的活性炭(約20g/t),從氰化礦漿中吸附金,然后從礦漿中提取載金炭,載金炭經(jīng)解吸后再用電積法從含金電解液中回收金。炭漿法的特點(diǎn)是以浸出、吸附與載金炭解吸作業(yè)取代常規(guī)氰化法的浸出、洗滌和澄清作業(yè),對(duì)各類礦物均具有較好的適應(yīng)性,可溶金的回收率高,經(jīng)濟(jì)效益好。
(2)炭浸法(CIL):是指在氰化浸出的同時(shí)進(jìn)行活性炭吸附金的提金方法,即氰化浸出與炭吸附在同一槽內(nèi)進(jìn)行。該法的顯著優(yōu)點(diǎn)是投資省、占地面積小、節(jié)能,由于邊浸邊吸,金的溶解速度快,易溶金的回收率高。但缺點(diǎn)在于浸出時(shí)間短,流程中存炭量多(積存的金量多),炭的磨損量大。因此炭浸法適用于易浸金和品位較低的金礦石。
(3)樹(shù)脂礦漿法(RIP):由于活性炭易破碎、需高溫活化、吸附速率低等缺點(diǎn),而樹(shù)脂在吸附速度和吸附量上,相對(duì)于活性炭都更有優(yōu)勢(shì),并且解吸也較容易,RIP法極大節(jié)省了投資與操作費(fèi)用。
(4)堆浸法:這個(gè)方法是將開(kāi)采出來(lái)的礦石,先轉(zhuǎn)運(yùn)到預(yù)先備好的堆場(chǎng)上進(jìn)行筑堆,或直接就在已經(jīng)堆存的廢石或低品位礦石上,通過(guò)噴淋或者滲濾氧化浸出液,使溶液通過(guò)礦石而產(chǎn)生滲濾浸出作用。堆浸法的氰化浸出液需要反復(fù)噴淋礦堆,在經(jīng)過(guò)多次循環(huán)后,收集浸出液,再用上述的活性炭吸附法、樹(shù)脂吸附法或鋅粉置換法等工藝回收金。
氰化法細(xì)粒金礦石中提取金、銀非常有效。雖然氰化法具有工藝成熟、提取率高、產(chǎn)量大,對(duì)礦石的適應(yīng)性強(qiáng)、單位成本低,工藝簡(jiǎn)單,易于操作,可以實(shí)現(xiàn)原地產(chǎn)金等各種優(yōu)點(diǎn)。
通過(guò)對(duì)選礦全流程中破碎、磨礦、選別、精礦脫水、尾礦輸送及水系統(tǒng)等各環(huán)節(jié)的協(xié)同與優(yōu)化控制,構(gòu)建選礦廠綜合自動(dòng)化體系。在穩(wěn)定生產(chǎn)流程、均衡工序產(chǎn)能效率、保障生產(chǎn)指標(biāo)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)降低生產(chǎn)成本、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提升選廠處理能力的目標(biāo),同時(shí)改善作業(yè)環(huán)境,推動(dòng)選礦生產(chǎn)向智能化、高效化方向升級(jí)。
破碎篩分控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)流程的遠(yuǎn)程集中控制與現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守,縮短設(shè)備的啟停車時(shí)間,降低設(shè)備空轉(zhuǎn)能耗,為后續(xù)的磨礦環(huán)節(jié)提供合適粒度的破碎礦石。
破碎篩分系統(tǒng)可以降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度,連鎖保護(hù)設(shè)備,降低設(shè)備故障率,實(shí)現(xiàn)多種操作方式,本地/遠(yuǎn)程手動(dòng)和自動(dòng)操控。
磨礦分級(jí)流程是選礦廠的重點(diǎn)環(huán)節(jié),直接影響選礦指標(biāo),電耗、襯板消耗、鋼球消耗也是選礦廠主要的成本項(xiàng)。磨礦分級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)可以改善磨礦作業(yè),提高磨礦分級(jí)產(chǎn)品質(zhì)量,降低磨礦成本,提高磨礦生產(chǎn)效率。
磨礦分級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)給礦控制,磨礦濃度調(diào)節(jié),自動(dòng)加球和鋼球配比添加,實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),故障預(yù)警,生成數(shù)據(jù)報(bào)表與查詢功能等。
浮選自動(dòng)化主要包含浮選液位和充氣量調(diào)節(jié)。浮選液位控制系統(tǒng)主要包含液位測(cè)量裝置、氣動(dòng)或電動(dòng)執(zhí)行器、智能控制器。浮選液位控制系統(tǒng)可以及時(shí)有效地進(jìn)行調(diào)節(jié),相比人工操作,有助于浮選指標(biāo)的提升。
常見(jiàn)的氧化銅礦物有孔雀石、硅孔雀石、藍(lán)銅礦、赤銅礦等。
碳酸鹽礦物,化學(xué)式為CuCO3·Cu(OH)2,理論含CuO71.95%,屬單斜晶系,晶型多呈針柱狀,集合體呈塊狀、皮殼狀和結(jié)核狀,結(jié)構(gòu)呈纖維放射狀及同心層狀。孔雀石具多色性,顏色呈黃綠色、暗綠色及孔雀綠,莫氏硬度3.5~4.5,比重3.54~4.1,性脆,化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,加溫至473K時(shí)可分解成黑色的氧化銅,遇酸可溶解并形成相應(yīng)的銅鹽。
孔雀石屬易選氧化銅礦物,可以采用高級(jí)黃藥、在高用量下直接浮選,也可采用脂肪酸及其皂類捕收劑進(jìn)行浮選,但浮選選擇性較差,易受礦石中碳酸鹽類脈石礦物的干擾。工業(yè)中,常采用硫化-黃藥法進(jìn)行浮選,通過(guò)添加硫化劑,孔雀石表面吸附HS?或S2?,生成硫化銅薄膜,使礦物表面呈硫化礦性質(zhì),然后加入高級(jí)黃藥進(jìn)行浮選。
硅酸鹽礦物,理論化學(xué)式為CuSiO3·2H2O,理論含CuO45.2%,其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不穩(wěn)定,屬水合硅酸鹽膠體銅礦物,結(jié)構(gòu)呈鐘乳狀或土狀,無(wú)固定化學(xué)組分。硅孔雀石呈綠色、淺藍(lán)綠色,受雜質(zhì)影響又呈褐色及黑色,莫氏硬度2~4,比重2.0~2.4。
硅孔雀石的天然可浮性極差,表面親水性很強(qiáng),屬極難選氧化銅礦物,其組成與產(chǎn)狀不穩(wěn)定,捕收劑只能吸附在礦物表面孔隙內(nèi),吸附極不牢靠,且可浮性受pH影響顯著,可浮選的pH范圍窄。Raghavan等人研究發(fā)現(xiàn),硅孔雀石的上浮率與礦物表面微觀空隙結(jié)構(gòu)有關(guān),空隙越多,硅孔雀石表面與捕收劑間的相互作用越強(qiáng),浮選效果越好;當(dāng)ph<6時(shí),其溶解度急劇增加,硅孔雀石的最佳浮選ph值為6.5左右。目前硅孔雀石最常用的選別方法是加入有機(jī)活化劑,使其通過(guò)物理或化學(xué)吸附在礦物表面上,進(jìn)而使礦物表面呈疏水狀態(tài),并促進(jìn)捕收劑的穩(wěn)定吸附。
碳酸鹽礦物,又名石青,化學(xué)式2CuCO3·Cu(OH)2,理論含CuO69%,單斜晶系,結(jié)構(gòu)呈同心層狀、纖維放射狀。藍(lán)銅礦常與孔雀石共生于氧化帶中,呈綠色、孔雀綠及暗綠色,具絲絹或玻璃光澤,莫氏硬度3.5~4,比重3.7~3.9,性脆易碎,遇酸可溶解。
自然界中,銅的存在形式主要包括自然銅礦物、硫化銅礦物、氧化銅礦物等,其中氧化銅礦物又以硅酸鹽、硫酸鹽及碳酸鹽等多種形式存在。氧化銅礦床是由表生作用形成的礦床,即非氧化銅礦床在露出地表后,通過(guò)與外界空氣及溶解于水中的氧氣等作用后發(fā)生氧化反應(yīng),通過(guò)次生富集作用形成。
浮選法是回收氧化銅礦物最主要的選礦方法,基于浮選過(guò)程所用捕收劑種類及性質(zhì)的差異,常用的氧化銅浮選方法分為直接浮選法、硫化-黃藥浮選法和螯合劑-中性油浮選法等。
氧化銅直接浮選法指礦物在未經(jīng)硫化處理下,采用高級(jí)黃原酸、高級(jí)脂肪酸及其皂類及羥肟酸類捕收劑,直接進(jìn)行浮選。直接浮選法選擇性較差,當(dāng)?shù)V石中含有鈣、鎂等碳酸鹽礦物時(shí),該方法藥耗量大且選別效果不佳。此外,礦泥的存在也會(huì)降低脂肪酸類捕收劑的吸附性能,而黃原酸鹽在氧化銅礦物表面吸附層不穩(wěn)定,目前該方法僅適用于礦石組成簡(jiǎn)單、銅礦物以孔雀石為主、原礦品位相對(duì)較高的礦石。
硫化-黃藥浮選法是指采用Na2S或NaHS等硫化劑,將氧化銅礦物進(jìn)行預(yù)先硫化,賦予其硫化礦性質(zhì)特點(diǎn),然后添加黃原酸類捕收劑浮選,它是氧化銅礦應(yīng)用最為廣泛的選礦方法。由于氧化銅礦物表面呈離子鍵,水分子通過(guò)靜電引力被極化,并在礦物表面形成定向排列的親水性氧化薄膜,捕收劑難以穿透這層水化層吸附在礦物表面。當(dāng)加入硫化劑后,氧化銅表面吸附HS?及S2?,形成金屬硫化薄膜,表面對(duì)黃原酸鹽的吸附反應(yīng)活性顯著降低,黃藥吸附量減少,但吸附層穩(wěn)定性提高,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)硫化-黃藥浮選。
螯合劑-中性油浮選法指將中性油和螯合劑以一定比例混合使用,作為氧化銅 礦捕收劑的浮選方法。螯合劑是一種絡(luò)合物,具環(huán)狀結(jié)構(gòu),在氧化銅礦浮選中, 具有選擇性好、分選效率高、穩(wěn)定性好、藥耗低等優(yōu)點(diǎn)。
氧化銅礦浮選技術(shù)的發(fā)展始終圍繞 “高效分選” 與 “適應(yīng)性” 展開(kāi),從直接浮選的局限性到硫化 - 黃藥法的廣泛應(yīng)用,再到螯合劑 - 中性油體系的創(chuàng)新,選礦工藝正朝著 “精準(zhǔn)調(diào)控、低耗環(huán)保” 的方向迭代。