海濱砂錫礦選礦工藝與設(shè)備解決方案

海濱砂錫礦選礦工藝與設(shè)備解決方案

海濱砂錫礦跟河床砂錫礦不一樣。海邊的礦是海浪長(zhǎng)期沖刷富集的，重礦物種類特別雜。錫石、鋯英石、金紅石、鈦鐵礦、獨(dú)居石、磁鐵礦，這些東西攪在一起，比重都差不多，都在四到七之間。想單獨(dú)把錫石拎出來(lái)，難度比處理單一錫礦大得多。今天把海濱砂錫礦的選礦工藝與設(shè)備解決方案從頭到尾講清楚。包括礦石特點(diǎn)、工藝流程、設(shè)備配置、重礦物分離方法，以及幾個(gè)典型規(guī)模的具體方案。

海濱砂錫礦的特殊性

先搞清楚海濱砂錫礦跟陸地上的有什么不同。原礦品位一般不高，錫品位通常在0.1%到0.3%之間。但重礦物總含量高，有時(shí)達(dá)到百分之十到三十。這些重礦物里，除了錫石還有鋯英石、金紅石、鈦鐵礦等，都是有價(jià)值的伴生礦物。

錫石粒度通常很細(xì)，大部分在0.1到0.5毫米之間。這個(gè)粒級(jí)范圍里，重選分離效果會(huì)明顯下降。而且細(xì)粒錫石容易被細(xì)泥包裹，洗礦脫泥做不好，回收率會(huì)很低。

海濱砂礦還有一個(gè)特點(diǎn)，含鹽。海水浸染過(guò)的砂礦含有氯化物，對(duì)設(shè)備有腐蝕性。選礦用水如果直接用海水，還要考慮鹽分對(duì)重選和浮選的影響。

這些特點(diǎn)決定了海濱砂錫礦的選礦工藝不能照搬陸地上的方案。粗選富集、重礦物分離、細(xì)粒回收、防腐防銹，這幾件事都要專門考慮。

工藝流程設(shè)計(jì)

海濱砂錫礦的選礦工藝可以分為四個(gè)階段。預(yù)先富集、重礦物分離、錫石精選、尾礦處理。

預(yù)先富集階段的任務(wù)是把大量輕礦物石英砂甩掉，得到重礦物混合精礦。海濱砂礦的原礦中石英砂占百分之七十到九十，直接進(jìn)入精細(xì)分離設(shè)備根本不現(xiàn)實(shí)，必須先粗選富集。

預(yù)先富集用螺旋溜槽。海濱砂礦的粒度均勻，含泥量低，非常適合螺旋溜槽處理。原礦經(jīng)過(guò)篩分去掉大于2毫米的粗粒廢石和貝殼后，進(jìn)入螺旋溜槽粗選。螺旋溜槽產(chǎn)出重礦物粗精礦和尾礦。重礦物粗精礦產(chǎn)率一般在百分之三到十，尾礦主要是石英砂，可以水采回填或者作為建材。

一段螺旋溜槽的重礦物粗精礦品位還不夠，需要經(jīng)過(guò)二段甚至三段螺旋溜槽再選。二段螺旋溜槽的精礦進(jìn)入重礦物分離階段，中礦返回一段，尾礦排掉。

重礦物分離階段的任務(wù)是把錫石從混合重礦物中分離出來(lái)。海濱砂礦的重礦物種類多，單靠重選分不干凈，必須組合磁選和電選。

重礦物粗精礦先經(jīng)過(guò)脫水、烘干，然后進(jìn)入磁選。磁選的目的不是選錫石，而是先把強(qiáng)磁性礦物鈦鐵礦和磁鐵礦去掉。鈦鐵礦是強(qiáng)磁性礦物，用弱磁選機(jī)就能吸走。磁場(chǎng)強(qiáng)度8000到12000高斯，分選一到兩次。磁選出來(lái)的鈦鐵礦精礦可以作為副產(chǎn)品銷售。

磁選后的非磁性產(chǎn)品主要是錫石、鋯英石、金紅石。這三種礦物的比重和導(dǎo)電性有差異，用電選可以分離。電選機(jī)的高壓電極調(diào)到20000到30000伏。導(dǎo)電性最好的金紅石被吸附到滾筒上成為導(dǎo)體產(chǎn)品。中等導(dǎo)電性的錫石成為中等導(dǎo)體產(chǎn)品。不導(dǎo)電的鋯英石成為非導(dǎo)體產(chǎn)品。

一次電選可能分得不夠干凈，需要二段甚至三段電選。二段電選把中等導(dǎo)體產(chǎn)品再分一次，提高錫石品位。三段電選處理非導(dǎo)體產(chǎn)品，回收可能損失的細(xì)粒錫石。

錫石精選階段的任務(wù)是進(jìn)一步提升錫石精礦的品位。電選產(chǎn)出的錫石產(chǎn)品品位一般在百分之四十到六十，如果客戶要求更高品位，可以用搖床再選一次。搖床的分選精度高，能把夾雜的少量鋯英石和金紅石去掉，把錫石品位提升到百分之六十五以上。

細(xì)粒回收是海濱砂錫礦的一個(gè)難點(diǎn)。如果原礦中細(xì)粒錫石占比高，螺旋溜槽回收效果差。需要在預(yù)先富集階段增加離心選礦機(jī)，專門回收0.074毫米以下的細(xì)粒錫石。離心選礦機(jī)的精礦進(jìn)入搖床進(jìn)一步富集，尾礦排掉。

尾礦處理階段。最終尾礦主要是石英砂，不含重金屬和藥劑，可以直接回填或者作為建材。如果尾礦中還有少量重礦物，可以再走一遍掃選。

日處理500噸規(guī)模的設(shè)備配置

日處理500噸海濱砂錫礦選廠，是一個(gè)比較典型的中型規(guī)模。按年生產(chǎn)300天、日運(yùn)行20小時(shí)計(jì)算，小時(shí)處理量25噸。

篩分工段。原礦先經(jīng)過(guò)圓筒篩去掉大于2毫米的粗粒廢石和貝殼。圓筒篩直徑1.2米、長(zhǎng)度4米，篩孔2毫米，處理量每小時(shí)30到40噸。圓筒篩可以加噴水管，沖洗掉表面的鹽分和細(xì)泥。篩上廢石排掉，篩下礦漿進(jìn)入礦漿池。

預(yù)先富集工段。用螺旋溜槽進(jìn)行粗選和掃選。配置24到30臺(tái)直徑1.2米的螺旋溜槽，疊成4層，每層6到8臺(tái)。一段螺旋溜槽產(chǎn)出重礦物粗精礦和尾礦。尾礦再進(jìn)入二段螺旋溜槽掃選，回收損失的錫石。二段精礦返回一段，二段尾礦排掉。

螺旋溜槽的重礦物粗精礦產(chǎn)率約百分之五，每小時(shí)約1.25噸。這個(gè)量不大，可以收集起來(lái)集中處理。

重礦物分離工段。這個(gè)工段處理量小，但設(shè)備投資不小。需要烘干系統(tǒng)、磁選機(jī)、電選機(jī)。

烘干用回轉(zhuǎn)烘干機(jī)或者流化床烘干機(jī)，把重礦物粗精礦的水分降到百分之一以下。烘干機(jī)直徑0.8到1米，長(zhǎng)度6到8米，每小時(shí)處理1到2噸。

磁選用滾筒式弱磁選機(jī)，磁場(chǎng)強(qiáng)度10000高斯，分選一到兩次。磁選產(chǎn)出鈦鐵礦精礦和非磁性產(chǎn)品。

電選用滾筒式電選機(jī)，電壓25000伏，分選兩到三次。電選產(chǎn)出金紅石、錫石、鋯英石三種產(chǎn)品。錫石品位約百分之四十五到五十五。

如果需要更高品位的錫石，可以再加一臺(tái)搖床。搖床床面面積4.5到7.5平方米，每小時(shí)處理0.3到0.5噸。搖床精礦品位可以提升到百分之六十五以上。

日處理500噸海濱砂錫礦選廠的設(shè)備投資。篩分和螺旋溜槽部分約30到40萬(wàn)，烘干系統(tǒng)約15到20萬(wàn)，磁選和電選系統(tǒng)約40到60萬(wàn)，輔助設(shè)備約10到15萬(wàn)。總投資約95到135萬(wàn)。土建投資約50到80萬(wàn)。合計(jì)約150到215萬(wàn)。

日處理1000噸規(guī)模的設(shè)備配置

日處理1000噸的海濱砂錫礦選廠，設(shè)備數(shù)量翻倍，單機(jī)規(guī)格也更大。

篩分工段用直徑1.5米、長(zhǎng)度5米圓筒篩2臺(tái)并聯(lián)。預(yù)先富集用螺旋溜槽50到60臺(tái)，疊成5層。重礦物分離工段的烘干機(jī)直徑1.2米、長(zhǎng)度8到10米，每小時(shí)處理2到3噸。磁選機(jī)用2到3臺(tái)并聯(lián)，電選機(jī)用3到4臺(tái)并聯(lián)。

日處理1000噸的設(shè)備投資。篩分和螺旋溜槽部分約50到70萬(wàn)，烘干系統(tǒng)約25到35萬(wàn)，磁選和電選系統(tǒng)約80到120萬(wàn)，輔助設(shè)備約20到30萬(wàn)。總投資約175到255萬(wàn)。土建投資約100到150萬(wàn)。合計(jì)約275到405萬(wàn)。

移動(dòng)式方案

海濱砂錫礦一般分布在海灘和近岸地帶，礦體往往比較長(zhǎng)條，有時(shí)候需要移動(dòng)開采。對(duì)于這種情況，可以采用移動(dòng)式方案。

移動(dòng)式方案的核心是預(yù)先富集模塊。把圓筒篩和螺旋溜槽組集成在一個(gè)拖車底盤上，處理量每小時(shí)20到30噸。重礦物粗精礦收集后，運(yùn)到固定廠集中處理烘干、磁選、電選。

移動(dòng)式模塊的優(yōu)點(diǎn)是靈活。沿著海岸線一邊采一邊選，粗精礦積累到一定量再運(yùn)回去處理。不需要在海灘上建烘干和電選車間，避免了鹽霧腐蝕設(shè)備。

移動(dòng)式模塊的投資約40到60萬(wàn)。加上固定處理廠的烘干磁選電選系統(tǒng)約60到80萬(wàn)，總投資約100到140萬(wàn)。

防腐和防銹措施

海濱砂錫礦選礦設(shè)備必須考慮防腐防銹。海水和鹽霧對(duì)金屬設(shè)備的腐蝕速度比淡水快三到五倍。

接觸礦漿的設(shè)備，圓筒篩、螺旋溜槽、管道、泵，盡量用不銹鋼材質(zhì)或者工程塑料。螺旋溜槽的槽面用聚氨酯，支架用熱鍍鋅或者不銹鋼。圓筒篩的筒體用不銹鋼板焊接，或者碳鋼襯橡膠。管道用UPVC或者HDPE，閥門用不銹鋼或者工程塑料。

不接觸礦漿的設(shè)備，電機(jī)、減速機(jī)、電控柜，要放在室內(nèi)或者加防護(hù)罩。戶外設(shè)備要選防護(hù)等級(jí)IP55以上的。電氣接頭要做防水處理，電纜要用耐腐蝕的。

烘干機(jī)、磁選機(jī)、電選機(jī)這些設(shè)備，碳鋼部分要涂裝重防腐涂料，環(huán)氧富鋅底漆加環(huán)氧云鐵中間漆加聚氨酯面漆，涂層總厚度200微米以上。

定期維護(hù)也很重要。每班結(jié)束后用淡水沖洗設(shè)備表面的鹽分。每周檢查一次防腐涂層的狀況，破損的地方及時(shí)修補(bǔ)。軸承和潤(rùn)滑點(diǎn)要縮短加油周期，防止鹽分進(jìn)入。

海濱砂礦的優(yōu)勢(shì)

海濱砂錫礦選礦比陸地上的復(fù)雜，但也有優(yōu)勢(shì)。原礦粒度均勻，含泥量低，不需要強(qiáng)力洗礦。重礦物含量高，粗選富集效率高。而且海濱砂礦往往伴生鋯英石、金紅石、鈦鐵礦，這些副產(chǎn)品可以增加收益。

以一個(gè)日處理500噸的海濱砂錫礦選廠為例。原礦錫品位0.15%，重礦物總含量百分之八。回收率錫75%、鋯英石60%、金紅石65%、鈦鐵礦70%。年產(chǎn)錫精礦含錫量約168噸，鋯英石精礦約240噸，金紅石精礦約130噸，鈦鐵礦精礦約420噸。錫按18萬(wàn)一噸、鋯英石按1萬(wàn)一噸、金紅石按1.2萬(wàn)一噸、鈦鐵礦按0.2萬(wàn)一噸計(jì)算，年產(chǎn)值約4200萬(wàn)。副產(chǎn)品的價(jià)值超過(guò)了主產(chǎn)品。

這個(gè)賬說(shuō)明，海濱砂錫礦選礦不能只盯著錫石。把伴生的重礦物一起收回來(lái)，經(jīng)濟(jì)效益會(huì)好很多。

海濱砂錫礦選礦的工藝和設(shè)備解決方案，核心是分階段處理。螺旋溜槽做粗選富集，把大量石英砂甩掉。烘干后磁選分離鈦鐵礦，電選分離錫石、鋯英石、金紅石。三個(gè)副產(chǎn)品都有價(jià)值，一個(gè)礦等于四個(gè)礦。設(shè)備選型要注意防腐防銹，不銹鋼和聚氨酯是首選。移動(dòng)式方案適合長(zhǎng)條狀礦體，粗選模塊跟著采場(chǎng)走，精選在固定廠集中處理。這套方案在國(guó)內(nèi)外多個(gè)海濱砂錫礦上驗(yàn)證過(guò)，技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)可行。