Volframimalmin rikastaminen (volframimalmien mineraalikäsittely) on monimutkainen prosessi, koska volframimineraaleilla (pääasiassa wolframiitilla ja scheeliitillä) on erilaisia fysikaalis-kemiallisia ominaisuuksia ja ne esiintyvät usein läheisessä yhteydessä niihin liittyvien mineraalien (kuten tina, molybdeeni, vismutti, sulfidit jne.) kanssa.
Tietyn mineraalinkäsittelytekniikan valinta riippuu ensisijaisesti malmin tyypistä (volframiitti tai scheeliitti), levinneisyydestä, liittyvistä mineraalityypeistä ja malmilaadusta.
Alla on yksityiskohtainen selitys teollisuudessa tällä hetkellä käytetyistä valtavirran volframimalmin rikastusmenetelmistä ja prosesseista:
1. Perusperiaate: esi-rikastus, aikainen sadonkorjuu ja sadon maksimointi
Volframimalmit ovat tyypillisesti heikkolaatuisia (0,2 %-1 % WO3), ja volframimineraalit ovat hauraita, alttiita liialliseen jauhamiseen ja myöhempään hävikkiin jauhatusprosessin aikana. Siksi volframimalmin rikastamisen ydinperiaate on: "Kerää mahdollisimman aikaisin ja hävitä mahdollisimman aikaisin."
Vaihehionta ja vaiheen erotus: Vältä jauhamista liian hienoksi kerralla, irrota mineraalit vaiheittain ja ota talteen karkea volframirikaste.
Painovoimaerotuksen prioriteetti: Hyödyntämällä volframimineraalien suurta ominaispainoa, talteenottoa painovoimaerottelulla tulisi käyttää mahdollisimman paljon karkean jauhamisen jälkeen.
2. Tärkeimmät mineraalien käsittelymenetelmät
A. Painovoimaerotus - yleisimmin käytetty ja taloudellisin menetelmä
Tämä on suositeltavin menetelmä volframimalmin, erityisesti wolframiitin, käsittelyyn sen suuren ominaispainon (noin 7,5) vuoksi, joka eroaa merkittävästi kuoppamineraalien vastaavasta.
Sovellettava kohde: Wolframiitti ((Fe,Mn)WO₄), jota käytetään myös scheeliitin esi-konsentroimiseen.
Yleiset varusteet:
Jig-kone: käytetään karkearakeisten-malmien käsittelyyn ja karkearakeisen-volframirikasteen talteenottoon.
Jig kone
Ravistelupöytä: Käytetään keskikokoisten ja hienojakoisten{0}}malmien käsittelyyn, sillä on korkea erotustarkkuus ja se on tärkeä laitteisto volframimalmin rikastuksessa.
Ravistettava pöytä
Spiraalikouru: käytetään hienojen hiukkasten käsittelyyn apuvälineenä.
Spiraalikonsentraattori
Keskipakotiivistin: hienorakeisen -volframiliman tehokkaaseen talteenottoon.
Process characteristics: raw ore crushing -> rod milling (to reduce over-crushing) -> jig machine (to collect coarse particles) -> ball milling ->pöydän ravistaminen (pienten hiukkasten keräämiseksi).
B. Flotaatiomenetelmä
Kun malmi leviää äärimmäisen hienoina hiukkasina tai päämineraali on scheeliitti, painovoimaerotuksen tehokkuus heikkenee, mikä edellyttää vaahdotuksen käyttöä.
Sovellettavat objektit:
Scheeliitti (CaWO₄): Scheeliitin ominaispaino on suhteellisen pieni (noin 6,0), ja se esiintyy usein yhdessä kalsiumia sisältävien mineraalien, kuten kalsiitin ja fluoriitin, kanssa, mikä tekee erottamisesta vaikeaa. Se erotetaan pääasiassa vaahdotuksella.
Hienojakoinen-volframiitti: mikro-hieno jae, jota ei voida ottaa talteen painovoimaerottelulla.
Keskeinen vaikeus: Scheeliitin pintaominaisuudet ovat samanlaiset kuin kalsiitin ja fluoriitin, mikä tekee erottamisesta haastavaa.
Yleisimmät lääkkeet:
Kerääjä: rasvahapot (kuten öljyhappo, hapetettu parafiinisaippua), fosfonihapot.
Inhibiittorit: vesilasi (yleisesti käytetty), tärkkelys, tanniinihappo (käytetään tulehduskipun estämiseen).
Säätöaine: Kalkki (käytetään pH-arvon säätämiseen, tyypillisesti scheeliitin vaahdotukseen alkalisissa olosuhteissa).
Erikoisprosessi: "Petrov-prosessi", joka tunnetaan myös lämmitysflotaationa, hyödyntää eri mineraalien adsorptiokyvyn eroja keräilijöille korkeissa lämpötiloissa (80-90 astetta) scheeliitin erottamiseksi kalsiitista/fluoriitista.
C. Magneettinen erotus
Volframimalmi itsessään on yleensä ei--magneettinen tai heikosti magneettinen, ja magneettierotusta käytetään pääasiassa epäpuhtauksien poistamiseen tai siihen liittyvien mineraalien erottamiseen.
Korkean-intensiteetin magneettinen erotus: käytetään poistamaan rautaa-sisältää kudosta tai joissakin tapauksissa erottamaan volframiitin (heikosti magneettinen) ei--magneettisesta erotuksesta (vähemmän yleistä, vaatii korkean-gradienttimagneettisen erotuksen).
Päätarkoitukset:
Poista rautaepäpuhtaudet malmista.
Jos magnetiittia esiintyy siihen liittyvänä mineraalina, se tulee poistaa ensin magneettisella erotuksella myöhemmän työmäärän vähentämiseksi.
Wolframiitilla on heikko magnetismi, ja se voidaan toisinaan erottaa ei--magneettisesta kalvosta, erityisesti hienosta limafraktiosta, käyttämällä korkean-gradientin magneettierotinta.
D. Sähköstaattinen erotus
Lajittelu suoritetaan mineraalien johtavuuserojen perusteella.
Tarkoitus: Käytetään tyypillisesti painovoimarikasteen hienovalintaoperaatioon.
Skenaario: Erottele painovoimaerotuksen avulla saatu sekarikaste (sisältää volframiittia, kasiteriittia, ilmeniittiä, monatsiittia jne.). Wolframiitti on johdin, kun taas kvartsi, kuten kvartsi, on ei--johdin, jota voidaan edelleen puhdistaa sähköstaattisen erotuksen avulla.
3. Tyypilliset prosessit erityyppisille malmille
Skenaario 1: Wolframite - kvartsisuonityyppi (yleisin)
Tämäntyyppisellä malmilla on suhteellisen karkea leviämiskoko ja se on helppo hajottaa.
Manuaalinen valinta/valosähköinen valinta: Poista suuret jätekivet ennen murskaamista.
Murskaus ja jauhaminen: käytetään tankomyllyjä (lihentymisen vähentämiseksi) ja "vaihejauhatus" toteutetaan.
Uudelleen-vaalit:
Coarse fraction -> Jigging machine ->Hanki karkea tiiviste.
Medium and fine particle size -> Shaker table ->Hanki hieno tiiviste.
Valittu: Uudelleen{0}}valittu karkea tiiviste sisältää usein epäpuhtauksia, kuten tinaa, rikkiä ja arseenia, jotka on käsiteltävä seuraavilla tavoilla:
Flotaatiorikinpoisto ja arseenin poisto.
Magneettinen erotus raudan ja mangaanin poistoon.
Kassiteriitin ja ilmeniitin sähkö{0}}erotus.
Lopuksi saadaan korkealaatuista-volframiittirikastetta.
Skenaario 2: Scheelite - Skarn-tyyppi (suhteellisen vaikea)
Tämän tyyppinen malmi esiintyy usein rinnakkain sulfidien, kalsiitin ja fluoriitin kanssa, ja niiden leviämiskoko on hieno.
Vaahdotusrikinpoisto: Käytä ensin ksantaatti{0}}pohjaisia reagensseja sulfidien (kuten kalkopyriitin ja rikkikiisun) vaahdottamiseen ja poistamiseen.
Painovoimaerotuksen esi-konsentraatio (valinnainen): Jos hiukkaskoko sen sallii, käytä ensin kierrekourua jätteen hävittämiseen.
Valkoinen volframi vaahdotus:
Käytä rasvahappojen keräilijöitä.
Käytä vesilasia tukahduttamaan ryppyjä.
Jos kalsiittia/fluoriittia on paljon, voi olla tarpeen suorittaa lämmitetty vaahdotus tai useita puhdistusja.
Kemiallinen käsittely: Jos scheeliittikonsentraatti (paljon kalsiumia), jota on erittäin vaikea rikastaa, se lähetetään joskus suoraan hydrometallurgisiin laitoksiin prosessoitavaksi ilman, että sillä saavutetaan erittäin korkeaa fyysistä rikastustasoa.
Skenaario 3: Sekoitettu valkoinen ja musta volframimalmi
Yhteisprosessi vaaditaan:
Ensin{0}}valitse uudelleen ja kierrätä karkearakeinen-volframiitti.
Hio rikastusjätteet uudelleen-painovoimaerotuksen jälkeen.
Otetaan talteen hienojakoinen-volframiitti ja scheeliitti vaahdotuksella (joskus vaaditaan erillinen vaahdotus, ja joskus ne sekoitetaan ja erotetaan vaahdon jälkeen).
4. Valintaehdotukset ja varotoimet
Jos harkitset prosessin valitsemista tiettyä volframin kaivosprojektia varten, on suositeltavaa noudattaa seuraavia vaiheita:
Yksityiskohtaiset mineralogiset tutkimukset (ratkaisevat):
Suorita prosessimineraloginen analyysi: Määritä volframin ensisijainen muoto (volframiitti vai scheeliitti)?
Määritä leviämisen hiukkaskoko: onko se karkea, keskikokoinen vai hieno? Tämä määrittää jauhatushienon ja sen, voidaanko painovoimaerotusta käyttää.
Selvitä liittyvät mineraalit: Onko olemassa tinaa, molybdeeniä, vismuttia, fluoriittia ja kalsiittia? Tämä määrittää, tarvitaanko monimutkaista erotusprosessia.
Pieni-mittakaava kokeilu ja laajennettu-kokeilu:
Älä käytä suoraan muiden kaivosten prosesseja. Näytteet on otettava laboratoriomineraalien käsittelytestejä varten optimaalisen reagenssijärjestelmän, jauhatushienouden ja laiteyhdistelmän määrittämiseksi.
Ympäristönäkökohdat:
Volframimalmin rikastuksessa käytetään usein raskasmetalleja (kuten arseenia ja lyijyä) ja suuria määriä kemikaaleja (kuten vesilasia ja rasvahappoja). Rikastusjätteen käsittely ja jäteveden kierrätys ovat keskeisiä painopisteitä nykyaikaisten rikastuslaitosten suunnittelussa.
Taloudellinen tasapaino:
Painovoimaerottelu on alhainen, mutta sen talteenottonopeutta rajoittaa hiukkaskoko; Vaahdotuksella on korkea talteenottoaste, mutta se aiheuttaa korkeat kustannukset ja reagenssin kulutuksen. Yleensä käytetään "painovoima-flotaatioyhdistelmää" parhaan kustannus-tehosuhteen saavuttamiseksi.
Yhteenveto:
Wolframiitti: Suositeltu menetelmä on painovoimaerotus (jigging + pöytäkonsentraatio), jota täydentää magneettierotus ja hienoerotus sähköstaattisen erotuksen avulla.
Scheelite: Vaahdotus on suositeltava menetelmä, jossa keskitytään erotusongelman ratkaisemiseen kalkkipitoisilla mineraaleilla.
Malmi-/hienolietesekoitus: Ota käyttöön yhdistetty painovoima{0}}vaahdotusprosessi ja ota jopa käyttöön uusia tekniikoita, kuten sentrifugeja ja kantoaineen vaahdotus.
