铁矿石电选新工艺新技术--电选物料的准备

    准备作业包括物料的分级、加温及表面处理等，这些工作的好坏直接影响电选的效果，也必须引起重视。
   （一）分级
    电选要求窄级别分选，即粒度愈均匀效果愈好，不论属于何种电选机大都如此，这与它的分选原理有关。如鼓筒式电选机分选矿物时，电压，电极结构及转速三者的交互效应很突出。显然粗粒需要在电场中获得较多的电荷，且转速不能太高；细粒则相反，由于其粒度小，质量也小，要求获得的电荷也小，又由于其分子间的作用力很大，故要求的转速也高。从而粗细粒是有完全不同的要求条件，因此混在一起分选，其效果必然不好。目前电选的有效处理粒度为2～0.1毫米，现在下限已降到30～20微米。但分级与生产实际存在着许多矛盾，这不仅增加了分级作业及由此而增加了生产成本，特别是细粒筛分和分级不仅效率很低，且带来一系列的麻烦。因此处理此问题的办法是尽量少分或不分，充分利用鼓筒式电选机本身的分级作用，将第一鼓筒作为粗略地分级，然后利用鼓筒对粗细级别分别电选，或者在进入干燥前先进行湿式筛分，分别干燥再入选。如果原料水分高，粒度悬殊很大，可采用专门的干燥设备，再旋风分级除尘，小厂则可采用密封干式筛分，以保证给矿粒度具有一定的均匀性。
   （二）物料的加温
    现有电选物料大多是来自重选或其他选矿方法，常含有相当程度的水分，少则2%左右，高则可达5-7%因此电选前必须去除水分。由于电选是干燥作业，物料中含有水分，矿粒会互相团聚，另外由于水分的存在，会增加非导体物料的导电性。所以加温的目的有两个，一是除去物料的水分，防止互相混杂，二是加温到一定范围内还可使物料的导电性发生变化，而最终目的是改善和提高分选效果。
    物料中含有水分时，特别是非导体的导电性要增加，这样本来不是导体的矿物却混杂手导体矿物中。根据研究，水分的含量与导电性的增加是成线性关系，如图1所示。

    虽然导电性增加了，但带来的后果是非导体与导体的混杂，以致不能分选，细粒物料含水分高时，实际证明是毫无分选效果。[next]
    大多数物料的加温只是为了去除水分的影响，一般加温到100℃左右，不能太高，否则耗费电能大，增加了选矿成本。有一部分矿物当温度超过一定范围后，则其最外层的电子活动性增加，其导电性也随之增加。根据研究，所有各种矿物的加温度超过400℃时，导电性都会有不同程度的增加。这些差别我们在实际中是可以利用的，例如在实际分选钽铌矿和石榴石的加温上，控制在200℃以内，石榴石是完全的非导体，钽铌矿则属导体，两者能很好地用电选分开，值当加温温度升高到200℃以上至400℃时，钽铌矿的导电性并无多大变化，而石榴石的导电性却明显地提高，严重恶化了分选效果。另外一典型实例是白钨和锡石的电选，只有在物料加温到200℃时，分选的指标才最高，此时白钨精矿中含锡最低，锡的回收率也最高，品位也高。如果低于或高于200℃,效果都很差，对比曲线如图2所示。

    在分级、摩擦电选及加热粘附电选中，加温则是很重要的一个环节。至于电选中何种物料应加温到什么温度才能达到最佳分选效果，目前尚无一个完善的标准，只能根据各种矿物进行条件试验，然后选定最佳条件。
   （三）表面处理
    表面处理是指在电选前，采用各种药剂对矿物表面进行处理，以便改善电选效果。第一种情况是通过处理，清除矿粒表面污染物的影响，显露矿物本来面目和电性质；第二种情况则是加入少量药剂与表面反应，生成一种新的化合物，电性质发生了改变，或则仅仅是减少颗粒之间的团聚和互相粘附。
    A  表面污染物的清除
    此中又分为两种情况，一种是在各作业中混入了杂质如泥质或微细物料，通常用水清洗几次即可；另一种情况则不同，它是在破碎、磨矿、砂泵和管道运输过程中产生许多铁质，污染了矿粒表面，在矿粒表面形成了一层铁质薄膜，并不能用水清洗掉。总之这种表面污染都会大大影响电选效果。
    电选是根据矿物的导电性进行分选，但常常由于矿物表面的污染，原为非导体的矿物则因表面受污染，从而变成了良好导体，同时也可能使本来属于导体的矿物，因污染其他杂质而降低其导电性，给电选带来了困难。
    如属铁质的污染，则必须用酸洗，有效办法是先用少量水将物料润湿，然后加入1%左右的硫酸，使之发热，再加入5～6%的粗盐酸(按物料重量的百分数),不断强烈搅拌至10分钟，使之受到清洗，然后再加入清水冲稀，仍需强烈搅拌，一俟沉淀，则立即倒出酸水，如此重复加水冲洗搅拌2～3次，再烘干电选，自然能提高电选效果。必须指出，这种方法只适于处理那些比较贵重的矿物原料，例如钽铌粗精矿及钨锡矿，而不适用于一般矿物，因为这必然会增加一定的费用。国内生产中常出现这种严重的铁质污染，全国各钽铌矿山的钽铌粗精矿，由此而使本属非导体的石榴石变成了导体矿物；白钨锡石粗精矿也常出现这种现象，这都恶化了电选效果，唯一的办法是采用盐酸清洗。
    B  采用各种化学药剂处理物料
    添加化学药剂处理一些难选矿物，以改变其电性质，达到提高电选的效果，但必须尽可能降低用药量，否则同样也会带来环境污染问题。用药剂处理物料，有在水介质中进行，也有将药剂与固体物料混合，使药剂与矿物表面起作用等。
    处理原则大致归纳为：基性伟晶岩用氢氟酸处理，既有清洗作用，也有化学作用，即在矿物表面生成新的化合物，如与钾长石作用，在表面生成氟化钾，导电性比钾长石要增加。酸性岩矿物可用硫酸或盐酸处理，主要为清洗作用。凡受铁质污染者，则用盐酸或硫酸处理，仅仅作为清洗作用。为防止细粒矿互相粘附，则用脂肪酸类药剂处理。一部分矿物采用普通药剂处理，吸附在矿物表面，增加其导电性。常用一些药剂处理各种矿物的参考依据。
    例如采用普通的食盐水处理金刚石粗精矿，重矿物表面吸附了食盐(NaCl)增加了重矿物的导电性，而金刚石的导电性不变，从而提高了分选效果。又如采用环烷酸钠处理白云石，菱镁矿，矿物的摩擦电荷符号及电荷值也发生了很大的变化，总之这些给电选提供了用药剂处理矿物的经验。

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