金刚石选矿设备与方法的演化和现代选矿工艺流程

更新时间：2015-11-22 14:01 来源:

1 早期的金刚石选别作业

1870年以前．人们寻觅金刚石的生产活动是在沙矿中．采用的类似淘金的方法进行，设备简陋．方法原始，简单，无技术性可言。

随着生产规模的扩大．金刚石选矿人以流水冲洗，重力沉降富积重矿物的方法．发明了洗矿槽。洗矿槽要比淘洗法大大前进了一步。到1874年，洗矿槽被淘洗盘所取代。淘洗盘是一种以屯动饥为动力，结构完整的选别机械，是金刚石选矿中第一代选矿设备。

2 金刚石的选别作业和工艺演变过程

1874年，淘洗盘问世之后，金刚石选矿方进入规模化、系统化、正规化，新方法陆续出现，新设备日臻完善，金刚石业的发展，进入新的历史时期。

金刚石选矿通常要经过粗选和精选两个阶段完成。

常用的粗选方法是淘洗盘、跳汰和重介质选矿，皆属重力选矿法，近年来，光选也常被设在祖选作业中，光选是一种特殊的粗选设备。

常用的精选方法是汕选．光选．表层浮选、化学处理、磁选和选择性磨矿筛选法等。

粗选作业的演变历程，大体如下：

人工淘洗一洗矿槽一淘洗盘-跳汰一重介质分选锥和重介质旋流器-x光选。

有据可查，油选法是精选作业中最早被采用的方法。在备种选别方法之阿，有出现先后之分及相对优越之别，严格地说，不存在一种方法取代另一种方法的问题。各方法的优劣只能通过综合的．全面的权衡利弊，方可体现出来，才可作为选择方法的依据。

3 金刚石的租选作业

由于金刚石在自然界的赋存状态简单，物化性能稳定，因此选矿方法并不复杂；因对产品要求特殊保护晶体），所以选矿工艺独特。

3.1 淘洗盘选矿法

淘洗盘是金刚石选矿独有的设备。它的操作有两种，一种是浊水淘洗．一种是清水淘洗，由于该种设备具有生产能力大(30 -40t/h)、回收率高（号称98%）、构造简单、操作简便、生产费用较低等优点．

100多年来，得到广泛应用。非洲的100多家选厂，都曾采用。目前．它虽在不少的矿山已被跳汰和重介质选矿所取代，但仍有一些老进厂把它作为有效设备保存下来。同时，新建矿山也不乏采用之实例，如芬什金剐石矿，不仅81选采用，二次精选也采用了淘洗盘，我国电于70年代初，在山东裴阴金刚石矿引进了这种设备而取代了跳汰，生产情况颇好。

所以，人们把淘洗盘的应用，看成为金刚石选矿史上的一个里程碑不无道理。

3.2 跳汰选矿法

跳汰选别的摹本原理，在于物料中目的矿物与其他脉石矿物颗粒间敲选性质的差异。其中主要的是密度以及形状．摩擦系数等方面的差异。在重选作业中．金刚百的重选指标（鲁三笥等于1. 51．属中等偏低．不占优势：但金刚石的形状、表面光滑，摩擦系数非常小等特性，在跳汰选别作业中，是有利于选别的。此外，跳汰法还具有作业成本较低、设备低廉．易于操作等优点。

3.3 重介质选矿法

重介质选矿法，是在密度较大的介质中、使矿粒按密度分选的选矿方法。方法又可分成两种类型：一类是在单一的重力场中实现的分选方法，其设备有重介质分选锥和鼓形重介分选机等；另一类是在重力场和离心力场两个力场中实现分选的方法，如重介质旋流器。前者的分选条件是介质密度必须介于物料中重矿物和轻矿物之间j而重介质旋流器．

它的分选原理除遵循重力场的分离法则外，又因有离心力场的参与作用，强化了重力分离因素，使得它的选别效果更佳。同时．介质的密度不必一定要介于重矿物与轻矿物之间。

重介质的分选过程能够实现自动控制。因此，虽然重介质特点是生产费用高，设备投资大，终因金刚石的回收率高、技术指标好而得到补偿。

随着一些选厂旋流器的成功应用．1961年，金伯利矿又有以硅铁为介质，狭锥角的小旋流器投人试验，并于1963年安装了一台525mm，橡胶衬里，20°角的旋流器。尔后，又有600mm、750mm的两种旋流器投入试验。最终选厂决定采用600mm，20°锥角的橡胶衬里旋流器，

1965年，纳米比亚金刚石联合公司的4号选厂，安装了一台600mm，DSM重介质旋流器，处理细粒级物料。

早期的旋泷嚣给料方式，都是砂泵直接给科，从1968年起，采用重力给料（又称定压给料1系统的给料方式在金刚石联合公司一号厂投人生产。其旋流器规格0600mm，处理物科粒度-25 +2mrn。

至此．重介质旋流器选别金刚石系统，从设备规格、处理粒度范围、介质类型、给料方式以及工艺参数和介质制备及回收系统的设备等．均已达到完备程度。

重介质旋流器自1955年诞生之日起至今，历经40多年的生产实践证明，它不仅优于重介质分选锥和鼓形分进机．更优于跳汰和淘洗盘，已成为金刚石选厂的重要粗选设备，凡具备条件的新建金刚石选矿厂，几乎帮采用这个分选系统。

4 金刚石的精选作业

精选作业是对粗精矿再迸别，进而达科压缩精矿量、使后绪作业更有效进行的一种作业。

4.1 油膏选矿法

金刚石最早的精选作业，是油膏选矿．简称油选。它是金刚石主要的精选法之一，金刚石油选的理论依据是在分选体系中，借助金刚石亲油而疏水（金刚石被粘着在油青上），而其他脉石矿物则亲水而疏油f沿冲洗水流方向流到尾矿斗1的物性，实现分选的。

1897年，油膏选矿首先在南非的德毕尔斯金刚石矿应用。在此之前，金剐石选厂的粗精矿是直接进行手选。不仅工作量相当大，且难以保证质量。当油选法罘用之后，使手选工作篮降到以前的1/800．提高工作效率数百倍之多，在20世纪50年代X光选机问世之前，油选法几乎是除手选之外，金刚石精选的唯一方法。因此，业内人员有理由认为：油选法是金刚石选矿史上第二个里程碑。

早期油选机的处理粒度曾是-20+0.5mm．因光选机处理租粒级更为有效，于是x光选机向世之后，油选只作细粒级的精选设备，通常是处理-5mm的精矿。

油选法面世之后．其设备性能不断完善，油青的品种及配方．也得到多方改进和提高。因此，奠定了该法成为细粒级金刚石的主要分选设备的地位。

油选设备的发展过程大体是：早期阶段为振动油选机（类似振动筛）．尔后，经过改进又出现了多级振动油选台：最新的，也是目前多有采用的是振动油选带。该机由一个无极胶带，并施以机械振动系统组成。设备的优越处在于以前的油选机都是间断作为，而该机则是自动铺设油层，在另一端自动提取油膏及其黏着物，成为连续作业设备，生产效率大大提高。

油选的选别指标极佳，振动油选带的回收率>98%，精矿产率通常<1%。

但金刚石的亲油疏水性是不尽相同的。少数的金刚石这一性质较差，因此，油选机对此类金刚石的选别质量便难以保证。实践证明．对入选物料进行机械擦洗或摩擦磨矿，有利于改善金刚石的油选特性，提高选别指标。

油选法问世已逾百年，虽然该法有不尽人意之处，如操作环境差，油物污染环境等．但因该法回收细粒级有效、精矿产率低、成本低廉荨而久用不衰。

4.2 金刚石X光电拣选法

金刚石X光电拣选法，简称X光选法。它是借助金刚石晶体在X射线下发萤光，而其他脉石矿物不发光或发光很弱或发光光谱与金刚石光谱不同而进行选别的方法。

根据这个原理而研制的X光选机，住50年代束，我国常见的金刚矿矿就用于生产。不过那是一种手动，肉眼检测的人工拣选机，自动X光电选；选机应用于业生产是60年代来．由英特克斯

ISmtex)公司制造，机型XR。

该机一经问世，便显示r它无比的优越性及强大的生命力，主要表现如下：①生产能力大，最高达120t/h;②处理粒度范围宽，-75+1.0mm:③回收率高，一次选别> 98%．二次选别总收率达100%；④精矿产率低，一般<0.%；⑤生产费用低，用水量少；⑥物科性质要求不严，干，湿均可；⑦操作简便，自动化程度高。其缺点主要是设备一次性投资较大；入选物料清洁、窄分级．分级比≯2。

该方法经过30多年的生产实践．设备不断改进，日趋完善，已经实现了没备定型化、系列化和商品化，金刚石矿山广泛采用。它不只限于精选．在粗选作业．扫选及其他选别方法的质量检查作业中也被广-泛采用．因此，有人认为：该法是取代重介设备的新型选矿方法．更有人冠以金刚石选矿史上第三个里程碑的美誉。

4.3 表层浮选法

表层浮洗，又称粒浮，是细粒级金刚石精选的重要方法之一。

表层浮选法分选原理与油选相同，也是基于金刚石晶体紊油而疏水的原理，所不同的是在捕收剂的作用下，金刚台颁粒被油膜包裹，依靠水的表面张力．使疏水的金刚石飘浮在液面上．而亲水的脉石颗粒沉于水中，借水面的移动．达到金刚石洗选的目的。该法优点：①回收率高．处理易选物料时可达97%-99%；②精矿产率低，一般为0.5% - 3%；③设备结构简单，造价低，操作方便．同前．在非洲和俄罗斯仍有广泛采用、缺点是：①设备处理能力低：②只适宜处理细粒级物科，一般≯2mm．

细粒级金刚石精选常用的方法有化学处理方法，选择性磨矿法和磁选法等，这些方法在特定的条件下．也常被采用。

5 现代全尉石选矿厂工艺漉程概况

5.1 金刚石现代工艺流程及特点

金刚石的选矿流程的特点，不仅表现在解离工序．即破碎磨矿作业方面．还表现在选别作业的程序方面。其流程的特点概括起来就是：多段破碎，多段选别。其目的就是为适时地选出巳单体解离的金刚石，该特点已被公认，成为金刚石原生矿工艺流程的设计原则。现代金刚石选矿厂及其工艺特点如下：①规模大型化；②选矿方法先进；③工艺上物科分级入选，先解离者先选．避免次生破碎，非常重枧大产品的回收；④最大限度地保证回收率，强化选别作业，关键作业增设扫选；⑤自动化程度高．选矿作业的主要操作参数和产量指标等集中控制，选厂管理微机化；⑥管理现代化．重视质量监测、对主要设备定期检查，注重金刚石防盗，重点设备封闭作业．设摄像机监视等。

5.2 工艺流程的选择

在某种意义上讲．选矿工艺流程，主要由选矿方法来体现，下面就具体的有关问题给予讨论，例如，金刚石的x光电选，是一种公认的相当有效的选矿方法，但有的矿山却不宜采用。如巴兜旺卡矿，往-38+0.5mm级别中，不发光的金刚石高达83%；乌拉尔砂矿也有18.5%的金刚石在X射线下不发光。另外．X光选机一次性投资较大，比具有可比性的跳汰机高几倍，是淘洗盘的十几倍。因此，设计单位不得不考虑。

又如扎伊尔的细粒缎金刚石亲油性差，不发光的金刚石含量也较高，因此，振动油选带和X光选机的分选指标都不佳，而精矿中含磁性矿物较多，故其精选作业采用磷选和重液分选，效果很好，重介质旋流器分选法，不失为目前最好的粗选法．但选用的条件应具备以下几点：①矿山服务年限长，选厂规模大；②基建投资充足；③介质来源方便。

因此，不具备上述条件的工程，宝石级产品少的矿山，终因基建投资大，生产成本高等因素，而需慎重选择。

总之．选矿方法和工艺流程的选择，应当建立在以科学试验为依据．经济为基础之上，综合分析比较。佛瑞机械是专业的金刚石选矿设备制造厂家，可根据客户实际情况设计合理的金刚石选矿工艺和设备配置，欢迎来电咨询，联系电话：0371-64588838.