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贵重金属微细粒尾矿干式分级富集方法

阅读：304发布：2021-07-02

专利汇可以提供贵重金属微细粒尾矿干式分级富集方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及贵重金属尾矿选矿技术。贵重金属微细粒尾矿干式分级富集方法，其特征是将贵重金属微细粒尾矿粉体，经第一步干式分级：采用干式超细精密分级装置对贵重金属微细粒尾矿粉体进行颗粒粒级构造分级，分成n粒级段，对每一粒级段尾矿粉体分别进行目的矿含量测试分析，将目的矿含量较低的粒级段尾矿粉体舍弃；再经第二步干式分级：同样采用干式超细精密分级装置分别对具有富集粒级段的尾矿粉体进行密度差分选分级，每一粒级段的尾矿粉体均被分为粗、细两部分，粗粉即为较重的目的矿贵重金属，细粉则为较轻的非目的矿杂质，从而实现贵重金属微细粒尾矿粉体的富集。本发明具有效率高、环保性好的特点。，下面是贵重金属微细粒尾矿干式分级富集方法专利的具体信息内容。

权利要求

1、贵重金属微细粒尾矿干式分级富集方法，其特征是将贵重金属微细粒尾矿粉体，经第一步干式分级：采用干式超细精密分级装置对贵重金属微细粒尾矿粉体进行颗粒粒级构造分级，分成n粒级段，对每一粒级段尾矿粉体分别进行目的矿含量测试分析，将目的矿含量较低的粒级段尾矿粉体舍弃；再经第二步干式分级：同样采用干式超细精密分级装置分别对具有富集粒级段的尾矿粉体进行密度差分选分级，每一粒级段的尾矿粉体均被分为粗、细两部分，粗粉即为较重的目的矿贵重金属，细粉则为较轻的非目的矿杂质，从而实现贵重金属微细粒尾矿粉体的富集。
2、根据权利要求1所述的贵重金属微细粒尾矿干式分级富集方法，其特征是其具体实施方法为：
(1)将贵重金属微细粒尾矿进行预处理：对具有磁性或弱磁性物质的尾矿进行磁选富集后干燥处理，无磁性的尾矿直接进行干燥处理，获得含水率≤2％的尾矿粉体；对尾矿粉体进行粒度测试，得出粒径分布范围：dmax～dmin；
(2)对干燥后的尾矿粉体进行第一步干法分级，粒级构造符合目的矿和非目的矿颗粒等速沉降分选原则，具体为：
第1粒级段粒径范围： $d_{\max} ~ d_{\max} \sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}};$
第2粒级段粒径范围： $d_{\max} \sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}} ~ d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{2};$
第3粒级段粒径范围： $d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{2} ~ d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{3};$
第4粒级段粒径范围： $d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{3} ~ d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{4};$
..........
第n粒级段粒径范围： $d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{n - 1} ~ d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{n}$
式中：dmax为尾矿粉体的最大粒径；
      ρMD为目的矿颗粒密度；
      ρFMD为非目的矿颗粒密度，当非目的矿为多种物质时，取其中密度最大的物质为非
      目的矿密度；
粒级段的数量理论上取至：当 $d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{n}$ 趋近于尾矿粉体的最小粒径dmin时的n 值，实际分级中为减少分级段数可取至：当 $d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{n}$ 趋近于尾矿粉体筛下累积百分数为10％所对应的粒径时的n值；
所采用的干式超细精密分级装置，要求其Newton分级效率≥78％，分割粒径精度可达到筛下累积百分数≥95％，且分割粒径值连续可调；
(3)第二步干式分级时每一粒级段的分割粒径d95取为该段的最小粒径，如第n粒级段粒径范围：
$d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{n - 1} ~ d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{n},$ 则该粒级段的分割粒径即取为 $d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{n},$
其中d95为筛下累积百分数为95％所对应的粒径；

说明书全文

技术领域

本发明涉及矿山综合利用工程领域，具体涉及有色金属尾矿选矿技术。

背景技术

随着国民经济的持续稳定发展，对矿产资源的需求正在逐年增加，而矿产资源作为一种不可再生的自然资源，将承载着超负荷的人口和环境的负担。因此，充分、合理地开发利用国家矿产资源，不仅要通过增加资源开采数量实现，更重要的是通过提高资源的综合利用水平来实现。我国有国有矿山7650多个，非国有矿山14万多个，长期以来，粗放的利用方式已造成了矿产资源的过量消耗和浪费，另一方面，选矿废弃物，即尾矿的年排放量达3亿吨以上，尾矿存放量超过60亿吨，形成所谓的“人工矿床”。这些随意堆放的尾矿，不仅占用大量土地，还严重破坏周边环境和生态平衡。面对资源与环境的双重压力，通过技术创新提高回采率和综合回收水平，是合理利用自然矿产资源和治理、开发这些“人工矿床”的可行途径，也是矿业可持续发展乃至社会经济可持续发展的技术保障。
贵重金属尾矿通常由粒度小于400目的微细颗粒组成，其中包含目的矿贵重金属矿粒和非目的矿杂质等。微细粒尾矿主要是由于选矿过程中不可避免的过粉碎现象所造成的，这些微细粒尾矿中包含一定数量的目的矿，是因为现有普遍使用的传统选矿方法，包括重选、浮选等方法无法有效地将微细粒状目的矿分选出来。而目前报道的微细粒尾矿的分选技术是所谓“CHRS”专利技术和以此为基础的“保然重力选矿机”、“保然盘旋式选矿机”和“保然黄金尾矿回收机”等分选装置。该技术的工作原理是：微细粒尾矿在湿法条件下，通过离心装置产生的离心沉降析离分选，使具有比重差异的矿物得以分选富集。该技术获得的目的矿为液固二相流状态，需通过浓缩和干燥处理后进行冶炼，在这些过程中会产生废水及浆状非目的矿，可能带来二次污染的治理问题。

发明内容

针对现有传统分选方法所无法回收的贵重金属微细粒尾矿的富集和新近开发的微细粒尾矿分选技术因湿法工艺所产生的缺陷，本发明的目的在于提供一种效率高、环保性好的贵重金属微细粒尾矿干式分级富集方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：贵重金属微细粒尾矿干式分级富集方法，其特征是将贵重金属微细粒尾矿粉体，经第一步干式分级：采用干式超细精密分级装置对贵重金属微细粒尾矿粉体进行颗粒粒级构造分级，分成n粒级段，对每一粒级段尾矿粉体分别进行目的矿含量测试分析，将目的矿含量较低的粒级段尾矿粉体舍弃；再经第二步干式分级：同样采用干式超细精密分级装置分别对具有富集粒级段的尾矿粉体进行密度差分选分级，每一粒级段的尾矿粉体均被分为粗、细两部分，粗粉即为较重的目的矿贵重金属，细粉则为较轻的非目的矿杂质，从而实现贵重金属微细粒尾矿粉体的富集。
本发明通过“两步分级”的特别工艺，第一步干式分级：采用干式超细精密分级装置，对贵重金属微细粒尾矿粉体进行颗粒粒级构造分级，使粒径适宜于第二步干式密度差分选分级，并将目的矿含量较低的粒级段尾矿粉体舍弃；再经第二步干式分级：将目的矿含量较高的每一粒级段尾矿粉体，同样通过干式超细精密分级装置按密度差分选分级，获得粗、细两部分粉体，将细粉(非目的矿)舍弃，粗粉即为富集的目的矿贵重金属，实现贵重金属微细粒尾矿干式分级富集目的。
本发明与现有的矿物分选富集方法相比，具有以下优点：
其一，通过本发明，可以将现代粉体加工技术中的高性能干式超细精密分级装置，应用于传统的选矿作业，实现传统分选方法所无法回收的贵重金属微细粒尾矿的富集。
其二，本发明有效地利用了干式超细精密分级装置目前已达到的：分级处理量4吨/ 小时、分割粒径2微米通过率95％、Newton分级效率大于78％等性能指标，使干式分级富集工艺不仅处理量大、流程紧凑，而且分选效率高，如Newton(牛顿)分级效率大于 78％时，理论上经“两步分级”后目的矿的含量可达0.782×100％，即60.84％。
其三，本发明所得目的矿和非目的矿均为粉体状物料，较传统分选方法所得的浆状物料更便于目的矿的冶炼和非目的矿的消纳处理；防止二次污染，具有良好的环保性。
其四，本发明通过“两步分级”的特别工艺，利用干式超细精密分级装置，进行贵重金属微细粒尾矿的富集处理，可以提高矿产资源的回采率和综合回收水平。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图

具体实施方式

本发明按以下方式具体实施：
(1)将贵重金属微细粒尾矿进行预处理：对具有磁性(或弱磁性)物质的尾矿进行磁选富集后干燥处理，无磁性的尾矿直接进行干燥处理，获得含水率≤2％的尾矿粉体；对尾矿粉体进行粒度测试，得出粒径分布范围：dmax～dmin。
(2)对干燥后的尾矿粉体进行第一步干法分级，采用干式超细精密分级装置对贵重金属微细粒尾矿粉体进行颗粒粒级构造分级，分成n粒级段，粒级构造符合目的矿和非目的矿颗粒等速沉降分选原则，具体为：
第1粒级段粒径范围：

d_{\max} ~ d_{\max} \sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}};

第2粒级段粒径范围：

d_{\max} \sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}} ~ d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{2};

第3粒级段粒径范围：

d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{2} ~ d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{3};

第4粒级段粒径范围：

d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{3} ~ d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{4};

第n粒级段粒径范围：

d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{n - 1} ~ d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{n}

式中：dmax为尾矿粉体的最大粒径；
      ρMD为目的矿颗粒密度；
      ρFMD为非目的矿颗粒密度，当非目的矿为多种物质时，取其中密度最大的物质为非
      目的矿密度。(通常贵重金属细粒状尾矿有ρMD＞ρFMD)
粒级段的数量理论上取至：当

d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{n}

趋近于尾矿粉体的最小粒径dmin时的n 值，实际分级中为减少分级段数可取至：当

d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{n}

趋近于尾矿粉体筛下累积百分数为10％所对应的粒径时的n值。
所采用分级装置，要求其Newton分级效率≥78％，分割粒径精度可达到筛下累积百分数≥95％，且分割粒径值连续可调。
(3)对经第一步干式分级后的每一粒级段尾矿粉体，分别进行目的矿含量测试分析，将目的矿含量较低的粒级段尾矿粉体舍弃(根据贵重金属的价值判定)，而将目的矿含量较高的各富集粒级段尾矿粉体进行第二步干式分级。
(4)第二步干式分级，同样采用干式超细精密分级装置，分别对目的矿含量较高的各富集粒级段尾矿粉体进行密度差分选分级，分级时每一粒级段的分割粒径d95(筛下累积百分数为95％所对应的粒径)取为该段的最小粒径，如第n粒级段粒径范围：

d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{n - 1} ~ d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{n},

则该粒级段的分割粒径即取为

d_{\max} {(\sqrt{\frac{ρ_{FMD}}{ρ_{MD}}})}^{n} .

(5)经第二步干法分级后，每一粒级段的尾矿粉体均被干式超细精密分级装置分为粗、细两部分，其中，粗粉即为较重的目的矿贵重金属，而细粉则为较轻的非目的矿杂质。

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