石棉风－水两相选矿工艺

                      (一)技术领域

本发明涉及一种非金属矿选矿。

                      (二)背景技术

传统的石棉选矿，均是采用干法工艺，即先将采出的矿石在干燥态破 碎、细碎、碾磨、逐段吸选，除砂、除尘及分级。此法存在两个问题：一 是干法选矿要求被选矿的含水率不大于2％，否则风选工艺的很多参数和 设备运行效果很难达到，因此就必须对矿石进行干燥或晾晒。但石棉纤维 都是富含结构水的矿物，其结构水在纤维中约占8～12％。长期处于干燥状 态的矿石会失去吸附水和结构水，从而使石棉纤维脆性增加，在破碎、解 理、开松等作业中，使石棉纤维受损；二是干法选矿很难将石棉纤维开松 得很好。石棉纤维的湿法选矿技术，近几年有所发展，但由于技术上的某 此不足，一直没有在实践中被广泛应用。中国专利申请号9711203.4、公开 号CN1174100A，提出了一种石棉湿法浮选改性工艺，该工艺采用浮选药 剂，它虽可有效地使石棉纤维与脉石分离，因使用了表面活性剂及消泡剂， 不但使选矿成本大幅上升，而且严重污染了石棉纤维，虽大量用水清洗， 但因石棉纤维表面本身吸附性很强，使有机物很难清除干净，以致所选出 的石棉由白色变成灰色并有有机物异味，很多石棉制品因此不能采用。其 次，吸附了表面活性剂和消泡剂的石棉纤维的吸附性和粘性显著增加，从 而使除砂、除尘和最终产物的脱水变得非常困难，以致最终产物不得不再 粉碎、烘干和再选。中国专利申请号98121630.7、公开号CN1221654A 提出了一种石棉湿法重力选矿工艺，该工艺以水为介质，利用纤维与脉石 在介质水中的比重差和水比空气比重大的特点进行重力选矿，该工艺存在 以下问题，(一)在重力选矿下，矿物和脉石密度的差别越大越有利于选矿。 实际上石棉纤维与矿石的密度很接近，未解理的石棉密度为2.2～2.3g/cm3， 脉石为2.5～2.6g/cm3，开松后石棉密度虽有下降，但由于石棉表面粘附有 大量粉尘及对细砂粒的包裹，使得比重下降得并不显著，从而使纤维和矿 石的比重差并不大，(二)纤维与砂粒在水中的悬浮速度是不一样的，这本 来有利于纤维与砂粒的分离选别，但该方法中所用的设备为摇床、翻床等， 不利于充分利用悬浮速度的这种差别，使除砂、除尘又变得十分困难。

                      (三)发明内容

本发明解决了石棉在干法选矿中松解或开松纤维不够的弱点，又解决 了在湿法选矿泥沙难除的问题，同时采用新模压脱水技术，可有效地解决 石棉脱水问题。

本发明为干式与湿式方法结合的一种工艺，它分为：①矿石的制备； ②粗精棉的选取；③湿法清选；④脱水干燥四个过程，其工艺如下：

1.矿石的制备

(a).将被选矿石运至选矿厂后，堆积在一起，然后用水浸淋，并在 浸淋过程中翻动，以保证矿石均匀地被浸湿；

(b).将浸淋的矿石堆置3～5天，然后翻动晾晒，并在实施碾压之后， 再堆积在一起进行二次浸淋、堆置、翻动、碾压处理。以上制备时间共需 8～12天，在石棉潮湿态，翻凉的过程可以加进破碎作业，其破碎粒度＜5mm， 避免了粉尘污染；

石棉纤维是富含水的含水矿物，因各地矿质条件及采场采出备选矿石 时间长短的不同，纤维因水化条件不充分，而部分缺OH-基团，从而使 石棉纤维结晶不完全，纤维强度不足，浸入OH-基团后有助于改善石棉 纤维的强度。另一方面，实践证明矿石浸湿堆置和翻动晾晒的过程有利于 OH-基团的浸入，可以更好地使OH-基团渗入石棉棉束的纤维层，促使 层间膨胀，从而达到利用内力劈分棉束、松解纤维的功能。

2.粗精棉的选取

(c).将制备的矿石充分晾晒，干燥后进行干式吸选、除砂、除尘作 业，使品位达到60～70％即可。

除砂采用振动比重分选机，其除砂率高，(除砂率达90％以上)，尾矿 跑棉少(＜2％)；除尘可选用圆筒筛、平摇筛等。因没有干式破碎作业，纤 维没有受到损伤；干法在粗除砂、除尘作业时效率高的优点得到利用，同 时又避免了干法粗选流程长的问题。

3.湿法精选作业

(d).将粗精棉浸泡在水中，其浓度为30～35％，时间为24～48小时， 然后用高速水力打浆机打浆，使石棉纤维在水介质中得到充分松解；

(e).将浓度为5～25％的石棉浆送入沉降式水力除砂机中进行除砂， 让除过砂的石棉液进入带式摇动湿法除尘机进行除尘；

4.脱水干燥

(f).对浓缩后的石棉浆用模压机进行脱水、晾晒或干燥，即得石棉成 品。

本发明经工业性试验，表明选矿回收率为92％，粉尘及砂含量小于 GB8071-87规定标准，且纤维开松好，比表面可达到100～150dm2/g。矿 石加工性好，纤维除砂、除尘作业容易，脱水干燥方便。

                      (四)附图说明

附图为本发明的工艺流程示意图。

                    (五)具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1

(1).用于矿石制备的原矿含棉率为3.8％，粒度＜100mm。

(2).对矿石进行两次浸淋和晾晒，两次进行立轴破碎。矿石粒度 ＜5mm。

(3).进行干式风选，两段吸选。一段采用振动比重分选机除砂，一 段用圆筒筛除尘，得到质量为含砂率2％左右，含尘32％的粗精棉。

(4).将粗精棉在浸泡槽中浸泡24小时，然后进入高速打浆机，打浆 10分钟，使其浓度为40％。

(5).将矿浆稀释至5～10％，然后使用沉降式水力除砂机除砂。

(6).将矿浆均匀地倒入带式摇动除尘机除尘，经过两段除尘作业。

(7).用模压机将浓缩后的矿浆脱水，晾晒干燥，最后得石棉成品。 经检测含砂0.2％；含尘4.1％，比表面积140dm2/g，纤维等级为4～10等 级棉。

实施例2

(1).处理矿石为尾矿，品位2.3％，粒度＜4mm，经过一次浸淋，晾 晒时翻动。

(2)进行干式风选，两段吸选，一段采用振动比重分选机除砂，一段 用圆筒筛除尘，获得粗精棉，质量为含砂2.3％，含尘35％。

(3).将粗精棉浸泡20小时，打浆15分钟，浓度40％。

(4).将矿浆浓度稀释至5％，然后在沉降式水力除砂机除砂。尾矿 进行碾磨，再返回除砂机除砂。

(5).将矿浆均匀地倒入带式摇动除尘机除尘，经过两段除尘作业。

(6).用模压机将浓缩后的矿浆脱水、晾晒干燥，得石棉含砂5％； 含尘4.5％，比表面积110dm2/g，纤维等级为5～60成品棉。